Мелиорация, рекультивация и охрана земель Заиграевского района

     Обращает  на себя внимание тот факт, что один из самых распространенных в Сибири представителей рода тополей — осина (тополь дрожащий) практически не поселяется на отвалах углеразрезов. Несмотря на значительный нанос семян на поверхность отвалов, самосев осины не появляется. На отвалах угольных разрезов, расположенных в горно-таежной зоне, отмечены только единичные всходы осины. Это свидетельствует о несоответствии биологических особенностей осины экологическим условиям открытых местообитаний на отвалах.

     Облепиха. Эта культура заслуживает особого разговора. Среди древесно-кустарниковых пород, пригодных для лесной рекультивации, это бесспорный фаворит.

     Хотя  ее родные местообитания — поймы  горных рек, облепиха прекрасно растет на отвалах вскрышных пород.

     Объясняется это тем, что на отвалах для  облепихи создаются оптимальные условия, соответствующие ее биоэкологическим требованиям.

     Во-первых, облепиха способна обеспечивать себя азотом за счет его фиксации из атмосферы микроорганизмами, живущими в корневых клубеньках. Для этого нужен лишь свободный доступ воздуха к корням, то есть хорошая аэрация почвы, а этим свойством как раз и обладают грунты отвалов. Если грунт оказывается сильно уплотненным, прикатанным тракторами или автомашинами, то облепиха растет плохо. Во-вторых, облепиха не выносит конкуренции со стороны других видов,- она очень светолюбива. На отвалах вообще нет никакой растительности и света предостаточно.

     С влагой вопрос сложнее. Естественный ареал  облепихи— поймы речек с достаточным грунтовым увлажнением. Корневая система поверхностная, т. е. распространена там, где грунт больше всего пересыхает. Тем не менее, облепиха на отвалах не страдает от недостатка влаги. Это говорит о том, что в грунтах отвалов содержится достаточно влаги, к тому же облепиха экономно расходует ее, чему способствует своеобразное строение листьев (узкие, покрытые чешуйками и опушенные). Есть также предположение, что часть водного питания облепихи осуществляется за счет конденсации парообразной влаги (подземная роса), происходящей в рыхлых грунтах отвалов.

     Ценное  качество облепихи — это способность  образовывать корневую поросль. Причем, если облепиха растет на обычных почвах с задерненной поверхностью, поросли почти нет, а на отвалах образуется сплошная чаща в радиусе распространения корней. Это закрепляет грунт отвала от эрозии, покрывает его поверхность зеленым ковром.

     Нельзя  не сказать и о потребительском  качестве облепихи — ее плодах. Здесь, как говорится, рекламы не нужно. Ягоды облепихи — кладезь витаминов.  Урожайность облепихи, растущей на отвалах, достигает 40 ц/га, и при этом из года в год почти одинаковая.

     Особенно  ценно облепиховое масло. Мы сделали  любопытный расчет: сколько лечебного масла можно получать в Кузбассе из облепишников, растущих на горных отвалах?

     Хозяйственно  возможный сбор ягоды составляет 50% от биологического урожая, т. е. 20 ц  с 1 га. Площадь плодоносящих насаждений на отвалах в области 800 га, из которых можно собрать 1600 тонн ягоды. Если взять минимальный выход масла в 3%, то это даст 48 тонн чистого 100%-ного масла. В лечебных же целях обычно используют 20%-ное масло, следовательно, в переводе на фармакопейное это равно 240 тоннам масла. Такого количества его вполне хватило бы не только для Кемеровской области, но и для всей Сибири.

     Вес эти положительные качества облепихи делают ее основной породой, используемой при лесной рекультивации отвалов углеразрезов в Кузбассе.

     Посадки облепихи на отвалах впервые произведены  в Новокузнецком лесхозе в 1970 году, затем начались в Гурьевском леспромхозе. Сейчас в районе Новокузнецка на Листвянском и Байдаевском разрезах растет около 500 га облепишников, а возле Белова на Моховском и Колмогоровском разрезах — около 300 га. К сожалению, перечень угольных разрезов, где посажена облепиха, на этом и ограничивается. Лишь небольшие участки облепихи есть также на отвалах открытых горных работ шахт им. Волкова и «Бунгурская», да проведены первые посадки на небольшой площади разреза «Томусинский». Вот и все. Между тем, уже сейчас на отвалах угольных разрезов близ Кемерова, Прокопьевска, Киселевска, Междуреченска, Анжеро-Судженска можно бы создать облепиховые плантации площадью не менее 10 тыс. га. Все затраты окупятся за 5—6 лет, а ценная ягода и предотвращение экологического ущерба дадут чистую прибыль.

     Показатели  роста деревьев и кустарников, высаженных на отвалах, вполне удовлетворительны. В то же время содержание основных элементов питания в вскрышных горных породах по данным агрохимических анализов квалифицируется как очень низкое. Это противоречие можно объяснить так. Древесная растительность способна произрастать на грунтах с низкой концентрацией элементов питания, приспосабливаясь к почвенно-грунтовым условиям, какие существуют на отвалах породы угольных разрезов и других техногенных землях. При этом происходит существенное изменение строения корневой системы. Если на обычных плодородных почвах основная масса активных корней деревьев приурочена к верхним горизонтам, содержащим повышенную концентрацию элементов питания, то в грунтах отвалов корневые системы распространяются на значительные глубины.

     Режим влажности на рыхлых насыпных грунтах  отвалов также способствует более  равномерному по глубине распределению корней деревьев. В зональных почвах влагоемкость, зависящая от механического состава генетических горизонтов, имеет более меняющиеся по глубине показатели, нежели в относительно однородных грунтовых смесях отвалов. В целом запасы доступной влаги в корнеобитаемом слое на отвалах бывают даже несколько выше, чем в расположенных рядом с отвалами ненарушенных почвах. Это объясняется высокой водопроницаемостью отвалов, благодаря чему почти все атмосферные осадки впитываются.

     Корневые  системы деревьев, произрастающих на отвалах, занимают гораздо больший объем грунта, чем на ненарушенных землях. Этот механизм как бы компенсирует низкое содержание элементов питания в грунтах отвалов. Соотношение между корневой и надземной массой гораздо выше, чем на обычных почвах.

     Однако  из этого не следует, что все деревья  не испытывают недостатка элементов питания на отвалах. Во-первых, в грунте отвалов почти полностью    отсутствует азот в доступной форме и никакой разветвленной корневой системой растение его добыть не может. Во-вторых, другие элементы минерального питания, как правило, находятся в труднодоступной или недоступной для высших растений форме. Поэтому преимущество в жизнеобеспеченности имеют виды, довольствующиеся минимальными запасами элементов питания.

     Таким образом, древесная растительность на техногенных землях выполняет  средообразующие, в том числе почвообразовательные функции, извлекает элементы питания из рассеянного состояния и большой грунтовой толщи, аккумулируя их на поверхности.

     Травянистая растительность, по крайней мере, те виды, которые могут произрастать на малопродуктивных субстратах отвалов, также выполняют почвообразовательные функции. Однако имеются и принципиальные различия роли травянистой и древесной растительности в этом процессе. Глубина проникновения, охвата грунтовой толщи у трав всегда меньше, чем у деревьев. Но главное состоит в продолжительности жизненного цикла трав и деревьев.

     При биологической рекультивации нарушенных земель следует создавать сложные, аналогичные естественным многовидовые растительные сообщества, которые более полно используют среду обитания, обладают более высокими средопреобразовательными функциями.

     В целом можно заключить, что восстановление экологических систем на техногенных землях при их лесной рекультивации проходит существенно быстрее, чем при естественном процессе, без вмешательства человека. За 10—15 лет формируются сложные многокомпонентные экосистемы, обладающие высокой биологической продуктивностью.

     Не  следует обольщаться кажущейся  легкостью проведения лесной рекультивации нарушенных земель. Формирование устойчивых долговечных экосистем, особенно лесных,— процесс сложный. Мы не можем полностью восстановить естественные аналоги,    смоделировать    все    составляющие части и взаимоотношения между ними, что обеспечивает, в конечном счете, устойчивость и продуктивность экосистемы. Но воздействовать на общее направление формирования ее можно.

При лесной рекультивации важен правильный подбор видов деревьев и кустарников, способных создавать на восстанавливаемых землях устойчивые и продуктивные лесонасаждения. 

  ГЛАВА 4. Рекультивация и обустройство деградированных земель района 

  4.1. Обустройство лесонасаждениями  мелиолированых земель 

      Лесные полосы размещают в  взаимно перпендикулярных направлении  так чтобы защита действовала   во всех направлениях. При этом  основные лесные полосы располагают поперек господствующих эрозионоопасных ветров. Расстояние между основными лесными полосами недолжно превышать более чем 30 раз рабочую высоту взрослых древостоев, расстояние между вспомогательными полосами до 2000 метров.

  На легких почвах во избежание эрозии расстояние уменьшают.

  Конструкция лесополос оказывает  влияние на снижение скорости ветра, и, следовательно на условия эрозии почвы – снегонакопление и испарение влаги. Наиболее эффективное продуваемые и ажурные лесополосы.

    Полезащитные  лесные полосы применяют  при уклонах местности неболие 3 градусов.

  За  лесными полосами ведут постоянный уход и надзор, почву в рядах  обрабатывают до смыкания крон деревьев от 4 – 6 (в лесостепи) до 10 – 12 – в  сухой степи. В состав работ по уходу входит культивация, осенняя безотвальная перепашка, ручное рыхление и прополка. Лесомелиоративные мероприятия на постоянных и отгонных пастбищах включают: пастбищезащитные лесные полосы, зеленые зонты, защитные насаждения, пастбищные мелиоративно-кормовые насаждения, защитные насаждения у ферм, озеленительные посадки у жилых зданий.

  Под защитой лесных полос урожай зерновых культур в среднем на 4 – 6 ц/га выше. Агролесомелиоративный проект является составной частью проекта  внутри хозяйственного землеустройства или проекта мелиоративного строительства.  

2.  Полезащитные инженерно – биологические  мероприятия на аграрных ландшафтах

  Важнейшую роль в борьбе с деградацией земель  играет почвозащитный севообороты. агротехнические и лесомелиоративные  мероприятия.

  Почвозащитные севообороты. Чтобы защитить почву  от разрушения, необходимо правильно  определить состав возделываемых культур  их чередование и агротехнические  приемы. При почвозащитных севооборотах исключают пропашные культуры, так  как они слабо защищают  почву от смыва. Увеличивает посевы многолетних трав, промежуточных подсевных культур, которые хорошо защищают почву от  разрушения в эрозийно опасные периоды и служит одним из лучших способов окультуривания эродированных почв.

  Агротехнические  противоэрозионные мероприятия. Почвы на склонах резко отличаются от почв на равнинных участках. Поэтому и прием земледелия в первом случае должны иметь специфический характер. Наиболее простыми мероприятием по регулированию поверхностного стока талых вод является вспашка, культивация и рядовой посев сельскохозяйственных культур поперек склонов по возможности параллельно основного направления горизонтали.

  Один  из наиболее эффективных почвозащитных  приемов на склоновых землях –  замена отвальной вспашки обработкой почвы без оборота пласта, с сохранением на поверхности обрабатываемого поля мульчирующего соя и стерни, растительных и пожнивных остатков.

  Лесомелиоративные противоэрозионые мероприятия. В комплексе  мер, направленных на борьбу с водной и ветровой эрозией почв важное место принадлежит лесомелиорации из ее дешевизны и экологической безвредности.  Основными лесомелиоративными противоэрозионными мероприятиями являются: создание водорегулирующих лесополос в мало лесных районах, создание водоохранных лесных насаждений вокруг прудов и водоемов, сплошные противооэрозиные посадки на сильноэродированных крутосклонных и бросовых землях не пригодных для использования в сельском хозяйстве.

  Водорегулирующие лесополосы закладываются на эродированных склонах использованных под сельскохозяйственные культуры, и предназначены для перевода поверхностного стока во внутри почвенный, распыление концентрированных струй водного потока и уменьшения их скорости. Число лесополос и расстояние между ними зависит от крутизны и длины склона: с увеличением крутизны расстояния между лесополосами уменьшаются. Располагаются водорегулирующие лесополосы вдоль горизонтали ширина полос должна быть не менее 12,5 метров. Их  формируют из высокополнотных насаждений (шириной междурядий не более 1,5 – 2 метра) сокращение или прекращение смыва почвы и улучшения водного режима водорегулирующими полосами повышают продуктивность сельскохозяйственных угодий 1,5 – 2 раза.