close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Культуры сосны обыкновенной на деградированных и техногенно нар

код для вставкиСкачать
0
Э.И. Трещевская Я.В. Панков
С.В. Трещевская Е.Н. Тихонова
КУЛЬТУРЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ И ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЛЯХ ЦЧР
1
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Г.Ф. МОРОЗОВА»
Э.И. Трещевская Я.В. Панков С.В. Трещевская Е.Н. Тихонова
КУЛЬТУРЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ И ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЛЯХ ЦЧР
Монография
Воронеж 2017
2
УДК 630*233:630.181:630*174.754
К90
Печатается по решению научно-технического совета
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 3 от 18 мая 2017 г.)
Рецензенты: кафедра почвоведения и управления земельными ресурсами
ФГБОУ ВО «ВГУ»;
д-р с.-х. наук, проф. кафедры землеустройства и
ландшафтного проектирования
ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ В.Д. Постолов
К90 Культуры сосны обыкновенной на деградированных и техногенно
нарушенных землях ЦЧР [Текст] : монография / Э. И. Трещевская,
Я. В. Панков, С. В. Трещевская, Е. Н. Тихонова ; М-во образования и науки РФ,
ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2017. – 132 с.
ISBN 978-5-7994-0796-4 (в пер.)
В монографии рассматриваются вопросы формирования защитных лесных насаждений
с использованием сосны обыкновенной в разных лесорастительных условиях
деградированных и нарушенных земель. Излагаются научные основы проведения
биологической рекультивации техногенных ландшафтов с целью их преобразования,
восстановления и вовлечения в хозяйственное использование.
Монография может быть полезна работникам природоохранных организаций,
занимающихся проектированием работ по биологической рекультивации карьерноотвальных ландшафтов, научных организаций – для разработки и осуществления почвенноэкологического мониторинга, а также для чтения курса «Рекультивация ландшафтов» для
студентов по направлению подготовки 35.03.01 – Лесное дело.
УДК 630*233:630.181:630*174.754
ISBN 978-5-7994-0796-4
© Трещевская Э. И., Панков Я. В.,
Трещевская С. В., Тихонова Е. Н., 2017
© ФГБОУ ВО «Воронежский государственный
лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова», 2017
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ………………………………………………………
1.
КЛАССИФИКАЦИЯ
ДЕГРАДИРОВАННЫХ
И
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ………………………
1.1.
Классификация деградированных земель……………………………
1.1.1. Процессы, приводящие к деградации земель………………………..
1.1.2. Классификация дефлированных почв…….………………………….
1.1.3. Классификация почв, подверженных эрозии………………………..
1.2.
Классификация нарушенных земель и их основных видов –
отвалов и карьерных выемок………………………………………….
2.
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ДЕГРАДИРОВАННЫХ
И ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ…………………
2.1.
Лесорастительные свойства песков и песчаных почв..……………..
2.2.
Лесорастительные свойства карбонатных обнажений и бедных
перегнойно-карбонатных почв……………………………………….
2.3.
Лесорастительные свойства деградированных черноземов и
суглинистых обнажений………………………………………………
2.4.
Лесорастительные свойства вскрышных пород в отвалах и их
пригодность к биологической рекультивации………………………
3.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS
SILVESTRIS L.) ПРИ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ В
РОССИИ И ЗА РУБЕЖОМ………………………………………..
3.1.
Биоэкологические особенности сосны обыкновенной………………
3.2.
Выращивание насаждений сосны на рекультивируемых землях в
России и зарубежных странах………………………………………...
4.
ОПЫТ ВЫРАЩИВАНИЯ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ БЕЗ
МЕРОПРИЯТИЙ
ПО
УЛУЧШЕНИЮ
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ..............................................
5.
ДИНАМИКА
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ
УСЛОВИЙ
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОД ВЛИЯНИЕМ
СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ……………………………………..
5.1.
Гранулометрический
состав
двухи
трехкомпонентных
техноземов……………………………………………………………..
5
7
7
7
8
10
12
16
16
22
25
29
32
32
37
46
55
56
4
5.2.
6.
6.1.
6.2.
7.
7.1.
7.2.
8.
Агрохимические свойства субстратов в разных лесорастительных
условиях нарушенных земель…………………………………………
ФОРМИРОВАНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В РАЗНЫХ
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ
УСЛОВИЯХ
ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ…………………………………………
Состояние и рост сосны обыкновенной на разных видах
техноземов……………………………………………………………..
Естественное возобновление сосны на разных видах техноземов…
СМЕШАННЫЕ СОСНОВЫЕ НАСАЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ……………………..
Влияние лиственных пород на лесорастительные условия
техноземов……………………………………………………………..
Влияние лиственных пород на рост и состояние сосны в
смешанных насаждениях…………………………………………….
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПРИ
ОБЛЕСЕНИИ ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ……
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………..
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………
61
71
71
81
95
96
103
107
115
117
128
5
ПРЕДИСЛОВИЕ
Основным способом восстановления «неудобных» земель в России и за
рубежом признана лесная рекультивация как самый надежный, долговечный и
эффективный способ решения экологических и социальных проблем.
Однако вопросы, касающиеся правильного выбора древесных пород для
облесения, разработаны недостаточно глубоко. Предшествующий опыт
показал, что не все древесные породы формируют на деградированных и
техногенно нарушенных землях долговечные, устойчивые насаждения,
эффективно выполняющие свои функции.
Сосна обыкновенная как порода малотребовательная к почвенногрунтовым условиям, широко применяется для облесения деградированных
земель и при лесной рекультивации техногенных ландшафтов во многих
регионах нашей страны, а также ближнем и дальнем зарубежье, где добыча
полезных ископаемых производится открытым способом: в Центральном и
Центрально-Черноземном регионах, в Кузбассе, на Урале, в Сибири, в
Беларуси, Украине, Грузии, Эстонии, Латвии, а также Германии, Польше,
Чехии, Словакии, Англии, США и др.
Основными приемами интенсификации роста сосновых насаждений
являются: землевание, посев бобовых трав в междурядьях лесных культур,
внесение минеральных и органических удобрений, использование
азотфиксирующих пород в качестве предварительных культур или в смешении
с сосной обыкновенной. Однако в большинстве случаев на вскрышных породах
низкой производительности культуры сосны имеют санитарно-гигиеническое,
ландшафтно-озеленительное и рекреационное значение.
Изучение особенностей роста сосновых насаждений на зональных и
нарушенных землях позволяет оценить лесопригодность территории,
долговечность, рост и продуктивность насаждений, а, следовательно, их
хозяйственную и мелиоративную эффективность.
Большинство вопросов, относящихся к проблеме использования сосны
обыкновенной при лесной рекультивации нарушенных земель, в достаточной
мере изучены. Выводы разных авторов базируются на исследованиях,
проведенных в молодых (до 20-летнего возраста) насаждениях сосны. При этом
основное внимание уделялось анализу состояния и роста культур и не
уделялось прогнозу устойчивости и продуктивности насаждений на субстратах
с разными экологическими условиями.
6
В связи с этим, наши исследования посвящены научному обоснованию
применения сосны обыкновенной для создания лесных насаждений с
использованием различных приемов улучшения лесорастительных условий для
определения целесообразности введения ее в насаждения разного целевого
назначения на землях, нарушенных горнодобывающей промышленностью.
При написании монографии использованы материалы диссертации
Трещевской
С.
В.
на
соискание
ученой
степени
кандидата
сельскохозяйственных наук. Авторы благодарят сотрудников кафедры лесных
культур, селекции и лесомелиорации ВГЛТУ, а также студентов и аспирантов
лесного факультета, помогавших в проведении исследований.
7
1. КЛАССИФИКАЦИЯ ДЕГРАДИРОВАННЫХ И ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
1.1. Классификация деградированных земель
1.1.1. Процессы, приводящие к деградации земель
Процессы, разрушающие почвы и приводящие к деградации земель,
можно классифицировать по разным признакам. По отношению к
антропогенному фактору можно выделить четыре группы процессов:
1. Процессы, которые не могут быть предотвращены человеком.
2. Процессы, интенсивность которых в той или иной степени
определяется антропогенным фактором.
3. Процессы, вызываемые антропогенным фактором.
4. Антропогенные процессы.
К первой группе относятся процессы, которые человек не может
предотвратить. Это – экзогенные процессы (тектонические движения,
землетрясения, вулканизм, псевдовулканические процессы), а также многие
эндогенные процессы (выветривание горных пород, курумы, экзарация, нивация,
термокарст, солифлюкация, морозобойные трещины, обвалы, суффозия,
карстовые явления, заболачивание в связи с изменением гидротермических
условий, первичное засоление почв др.).
Ко второй группе относятся природные процессы, интенсивность
проявления которых в большей или меньшей степени определяется
хозяйственной деятельностью людей, которые могут как предотвратить, так и
усилить интенсивность их развития. К этой группе относятся следующие
эндогенные процессы: снежные лавины, осыпи, оползни, сели, абразия, эрозия,
дефляция, переувлажнение и заболачивание почв, паводки, пирогенная
деградация почв.
К третьей группе относятся немногочисленные природные процессы,
возникновение которых связано с деятельностью человека (депрессионные
воронки, образующиеся при оседании поверхности земной коры в результате
откачки подземных вод; мульда сдвижения, возникающая при разработке
месторождений полезных ископаемых подземным способом; землетрясения,
8
связанные с заполнением глубоких водохранилищ; пересушка торфяных почв
антропогенный термокарст; вторичное засоление почв).
В четвертую группу включены антропогенные процессы, которые
человек должен не допускать или сводить до минимума их проявление
(загрязнение почв токсическими веществами; затопление плодородных почв при
наполнении
водохранилищ;
деградация
почвенного
покрова
при
геологоразведочных, строительных работах и эксплуатации сооружений;
деградация лесных почв при лесозаготовках; деградация почв при проведении
мелиоративных работ; дегумификация пахотных почв; переуплотнение почв
колесами тяжелых машин; смещение пахотного слоя почв со склонов
почвообрабатывающими машинами и орудиями; деградация почв при
неправильном применении удобрений и пестицидов; деградация пастбищных
земель при интенсивной нерегулируемой пастьбе скота).
В разных регионах страны влияние различных процессов на разрушение
земель и ухудшение всей природной среды различно. Поэтому в разных
регионах должны применяться соответствующие меры по охране земель от
воздействия неблагоприятных процессов.
1.1.2. Классификация дефлированных почв
Во многих регионах нашей страны большой ущерб наносят эрозия и
дефляция почв – процессы, которые человек может предотвратить.
По ряду генетических, а также приобретенных вследствие эрозии
свойств, обусловливающих податливость ветру, почвы объединяют в классы и
группы. В основу классификаций, используемых при почвенно-эрозионных
обследованиях, положены такие показатели как податливость (эродируемость)
почв, их разрушенность (эродированность), дефлированность ветром,
погребенность под эоловыми наносами.
Для разных стран и регионов разработаны классификации почв,
подверженных дефляции: Долгилевичем М. И. – для Украины,
Долгилевичем М. И. и Фроловой Л. С. – для Волгоградской области,
Джанжисовым Р. – для Казахстана. Диагностировать почвы можно по
содержанию гумуса, физической глины и ила, степени пригодности для
дальнейшего использования.
Для оценки степени эродированности почв в результате дефляции можно
использовать классификации Розомакина А. Ф., Половицкого И. Я.,
9
Заславского М. Н. Родомакин А. Ф. [80] делит почвы по степени
эродированности гумусового горизонта в целом (А+В) на четыре категории:
I – почвы слабодеформированные – выдувается до 20 % гумусового
горизонта;
II – почвы среднедеформированные – выдувается от 20 до 40 %
гумусового горизонта;
III – почвы сильнодеформированные – выдувается от 40 до 60 %
гумусового горизонта;
IV – почвы весьма деформированные – выдувается более 60 %
гумусового горизонта.
Половицкий И. Я. [75] в основу классификации положил принцип
пригодности эродированных почв к дальнейшему сельскохозяйственному
использованию. Он также выделяет четыре группы эродированных земель.
I – угодья с сильнодеформированными почвами различного
гранулометрического состава. На пашне происходит перенос мелкозема при
малой скорости ветра (2-3 м/с), наблюдается систематическая гибель посевов (не
менее 70-80 %). На залежах отмечаются наносы мелкозема толщиной более 5 см.
Для целины характерны скопления хряща и щебенки, сильная изреженность или
полное отсутствие растительности.
II – угодья с почвами легкого гранулометрического состава,
систематически подвергающимися дефляции. На пашне происходит
сглаживание нанорельефа, вынос или нанос мелкозема мощность до 5 см,
систематическая гибель посевов (40-50 %). На залежах отмечается вынос или
нанос мелкозема до 3 см, на целине – постоянное передвижение мелкозема.
Степень покрытия растительностью на целине составляет 30-40 %.
III – угодья с почвами легкого гранулометрического состава,
подвергающимися дефляции не систематически. На пашне имеет место
неполное выравнивание нанорельефа, перенос мелкозема происходит только при
сильном ветре, систематическая гибель посевов – до 15 %. На залежах
наблюдается очаговый перенос мелкозема только при сильном ветре. На целине
перенос мелкозема не отмечается, степень покрытия растительностью
составляет 50-60 %.
IV группа – это угодья с почвами тяжелого гранулометрического состава,
подвергающимися дефляции. На сильно вспаханных почвах наблюдается
неполное выравнивание нанорельефа, вынос или нанос мелкозема слоем до 3 см,
10
систематическая гибель посевов – до 25 %. На залежах, на целине дефляция
почв не происходит.
Заславский М. Н. [22] рекомендует определять категории
эродированности почв по изменению валового содержания гумуса в слое 0,25;
0,5 или 1,0 м в тоннах на 1 га. В зависимости от уменьшения запаса гумуса (в %
от
неэродированной
почвы)
предлагается
следующая
шкала:
слабоэродированные почвы – уменьшение запаса гумуса до 10 %,
среднеэродированные – 10-25, сильноэродированные – 25-50 и очень сильно
эродированные – более 50 %.
1.1.3. Классификация почв, подверженных эрозии
Потенциальная опасность проявления водной эрозии зависит от
совокупного воздействия рельефа, климата, почвенного и растительного
покрова. Воздействие человека проявляется в ухудшении почвозащитного
влияния
растительного
покрова,
ухудшении
водопроницаемости
и
противоэрозионной устойчивости почв, а также в образовании микро- и
наноформ рельефа, способствующих концентрации стока.
Большое значение имеет эрозионная устойчивость почв, которая зависит
не от отдельных их свойств, а от сочетания последних, неодинаково
проявляющихся в различных условиях.
По степени подверженности эрозии основные почвенные типы
размещаются в следующий ряд: наиболее устойчивые (мощные черноземы,
предкавказские); среднеустойчивые (южные и выщелоченные черноземы),
слабоустойчивые (подзолистые почвы, серые лесные, каштановые, солончаки,
солонцы и солоди).
На землях с уклоном более 10 имеется потенциальная опасность
проявления эрозии. При уклоне 3-50 пашня обычно слабо эродированная, на
склонах круче 50 имеют место средне- и сильносмытые земли.
Степень смытости почвы можно определить по снижению запаса гумуса
и мощности гумусового горизонта. Эталоном служат несмытые почвы,
находящиеся в аналогичных условиях.
Основы классификации смытых почв первым разработал Панков А. М. в
1937 году, который подразделил такие почвы на шесть групп. Согласно
Соболеву С. С. [88] по смыву основных генетических горизонтов и распашке
11
нижележащих выделяются четыре степени смытости почв: слабо-, средне-,
сильно- и очень сильносмытые (табл. 1).
Таблица 1
Классификация смытых почв по Соболеву С. С.
Степень смытости почв
I – слабосмытые
II – среднесмытые
III – сильносмытые
IV – очень сильносмытые
Черноземы, каштановые и
Подзолистые и дерновосероземные почвы
подзолистые почвы
Смыто не более половины Смыт частично гумусовый
гумусового горизонта
горизонт
Смыт
частично
или
Смыто
более
половины
полностью
подзолистый
гумусового горизонта
горизонт
Смыт
частично
или
Смыт
частично
полностью
переходный
иллювиальный горизонт
горизонт
Смыты
все
почвенные
Смыт
полностью
горизонты до материнской
иллювиальный горизонт
породы
Преснякова Г. А. [76] детализировала классификацию Соболева С. С.,
установив дополнительные градации в зависимости от глубины пахотного слоя и
степени включения в него нижележащего горизонта. Козменко А. С. [33] и
Сурмач Г. П. [91] выделили четыре степени смытости почв по величине смыва
гумусового горизонта.
Универсальной классификацией для всех типов почв является
классификация Наумова С. В. [63] (табл. 2).
Таблица 2
Классификация смытых почв по Наумову С. В.
Категории смытости
почв
Слабосмытые
Среднесмытые
Сильносмытые
Очень сильносмытые
уменьшение запаса
гумуса в верхнем
слое почвы (0-25 см)
до 30
30-60
60-80
80-100
Оценка смытости, %
уменьшение запаса
гумуса в почвенном
профиле
до 25
25-50
50-75
75-100
смытость почвенного
профиля
(горизонты А + В)
до 20
20-40
40-60
60-100
Ее основой является определение смытости почвенного профиля и потерь
почвой запасов гумуса, содержащегося во всем почвенном профиле и в верхнем
25-сантиметровом слое, где располагается основная масса корней культурных
растений.
12
Шикула Н. К., Рожков А. Г., Трегубов П. С. [106] предложили проводить
картирование территории с учетом интенсивности эрозионных процессов на
основании многолетних данных смыва и размыва почв и грунтов. Под
интенсивностью эрозии понимают годичную величину смыва почвы в
миллиметрах (табл. 3).
Таблица 3
Классификация почв по интенсивности эрозионных процессов при 100-летнем
сроке освоенности территории по Шикуле Н. К. и др.
Группы
интенсивности
эрозии
I – отсутствует
II – слабая
(до 0,5 мм/год)
III – средняя
(0,5-1,0 мм/год)
IV – сильная
(1-2 мм/год)
V – очень
сильная
(2-5 мм/год)
VI –
катастрофическая
(более 5 мм/год)
Мощность сохранившегося горизонта по типам почв, см
дерновосерые и темночерноземы
сероземы
подзолистые
серые лесные
10
20
50
25
5,0-7,5
15-17
40-42
20-22
0-5
10-15
35-40
15-20
смывается
горизонт В
0-10
25-35
5-15
-«»-«»-«»-
смывается
горизонт В
0-25
0-5
-«»-«»-«»-
-«»-«»-«»-
смывается
горизонт В
смывается
горизонт В
1.2. Классификация нарушенных земель и их основных видов –
отвалов и карьерных выемок
Согласно ГОСТу 17.5.1.01-83 нарушенные земли – это земли, утратившие
свою хозяйственную ценность или являющиеся источником отрицательного
воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного и
растительного покрова, гидрологического режима и образованием
техногенного рельефа в результате производственной деятельности человека.
В зависимости от технологии промышленного производства, степени его
воздействия на естественные и искусственные ландшафты повреждаются и
загрязняются почвы и растительность, происходят изменения в
гидрологическом режиме, рельефе, т.е. во всем облике ландшафта.
Значительные площади нарушенных земель имеются в ЦентральноЧерноземном регионе (ЦЧР). Различные по площади карьеры и отвалы,
образовавшиеся в результате добычи железистых кварцитов, песка, глины и
13
других строительных материалов, встречаются во всех областях ЦЧР. Только в
районе Курской магнитной аномалии нарушенные земли трех горнообогатительных комбинатов составляют около 40 тыс. га, из которых 50 % –
бывшая пашня.
Большие нарушения земной поверхности произведены в Курской области
в районе Михайловского ГОКа и бывшего Щигровского фосфоритного
рудника. В Белгородской области основными массивами нарушенных земель
являются земли Лебединского и Стойленского ГОКов, представленные
карьерами, конвейерными и железнодорожными отвалами, а также гидро- и
автоотвалами, хвостохранилищами, промышленными площадками. В
Воронежской области – это техногенные земли Семилукского кирпичного и
Подгоренского цементного заводов, Павловского гранитного карьера; в
Тамбовской области – участки в долине реки Цны, где производилась добыча
торфа.
Согласно ГОСТу 17.5.1.02-85 [12] нарушенные земли классифицируются
по направлению рекультивации в зависимости от видов последующего
использования, а также по техногенному рельефу для рекультивации.
Бурыкиным А. М. и другими разработана классификация земель,
нарушенных промышленностью, которая включает шесть групп. К первой
группе относятся земли предприятий, ведущих открытым способом добычу
полезных ископаемых, находящихся на большой глубине. К этой группе можно
отнести земли предприятий Курской магнитной аномалии и карьеры бывшего
Щигровского фосфоритного рудника. Происходит вскрыша почв,
почвообразующих и подстилающих пород. Образуются карьеры и отвалы
разных типов.
Вторая группа – земли предприятий, ведущих открытым способом
добычу полезных ископаемых, находящихся на небольшой глубине. Сюда
относятся карьеры кирпичных заводов, песчаные и меловые карьеры. При
добыче минерального сырья происходит нарушение почв и ниже лежащей
толщи пород. Образуются карьеры небольшой глубины и небольшие отвалы.
Третья группа объединяет земли предприятий, ведущих добычу торфа
карьерным способом. После отработки на месте залежей остаются емкости
глубиной 1,5-2,5 м.
Четвертая группа включает земли, связанные с прокладкой
коммуникаций. При строительстве наземных коммуникаций (автомобильные и
железные дороги, дамбы и др.) основным типом нарушений являются канавы.
14
Пятая
группа
объединяет
объекты
предприятий,
имеющих
промышленные отстойники различного назначения. На железорудных
предприятиях значительные площади отводятся под хвостохранилища.
Шестая группа включает земли предприятий, занимающихся
строительством водохранилищ и обязанные снять предварительно с этой
площади плодородный слой, используемый для улучшения малоплодородных
земель.
Овчинниковым В. А., Федосеевой Т. П. [66], а также Моториной Л. В.,
Овчинниковым В. А [59] разработана классификация нарушенных земель для
целей рекультивации. Согласно этой классификации выделены категории
земель, классы, типы, виды и подвиды.
К группам высшего разряда – категориям – относятся земли, нарушенные
различными технологическими процессами:
- земли, нарушенные при открытой разработке полезных ископаемых;
- земли, нарушенные при подземной разработке полезных ископаемых;
- земли, нарушенные при переработке полезных ископаемых;
- земли, нарушенные при строительстве линейных сооружений.
В каждой из категорий выделяются классы по признаку их
происхождения, а именно: денудационный, аккумулятивный и денудационноаккумулятивный.
Типы земель – нарушенные участки в каждом из классов, различающиеся
по видам производственно-технологического использования: карьеры – места
добычи полезных ископаемых; отвалы – места складирования вскрышных
пород, отходов; траншеи, провалы и т.д.
Каждый тип нарушенных земель делится на виды, где на основе учета
рельефа, свойств горных пород и гидрологического режима устанавливается
пригодность объектов для преимущественного вида хозяйственного освоения.
Выделяются следующие виды:
- пригодные для сельскохозяйственного использования;
- для использования в лесоразведении;
- для водохозяйственного освоения;
- для смешанного освоения;
- для строительства;
- для прочего хозяйственного использования;
- нуждающиеся в природоохранных мероприятиях.
15
Подвиды выделяются по степени сложности технической (инженерной)
подготовки участков нарушенных земель. Они подразделяются на простые,
осложненные, сложные и очень сложные.
Панков Я. В. [69] выделяет 7 видов нарушенных земель: карьер, авто-,
гидро-, железнодорожные и конвейерные отвалы, хвостохранилища и
технические земли.
Из всех видов нарушений особую экологическую опасность
представляют ландшафты промышленных отвалов. Большое разнообразие
отвалов требует их классификации. Они имеют самые различные размеры,
возраст, высоту, поверхность, крутизну и экспозицию склонов, представлены
различными породами и техническими смесями. Многими авторами
разработаны классификации отвалов по разным признакам. Они применяются в
разных регионах, где имеют место техногенные ландшафты.
Колесников Б. П. и Пикалова Г. М. [34] выделяют две категории
(семейства) промышленных отвалов, отличающиеся по происхождению,
составу и свойствам субстратов, из которых они сложены:
- А – отвалы, сложенные минеральными субстратами; они образуются в
результате деятельности горнодобывающей (уголь, сланцы, железистые
бокситы и др.) и рудоперерабатывающей (черная и цветная металлургия)
промышленности, добычи строительных материалов (песок, глина, известняк и
др);
- Б – отвалы, сложенные субстратами, насыщенными органическим
веществом; образуются в результате деятельности производств, добывающих и
перерабатывающих органическое сырье (добыча торфа, деревообработка,
целлюлозно-бумажная, лесохимическая, легкая и пищевая промышленность);
сюда относятся также отвалы, образованные отходами коммунального
хозяйства и городским мусором.
На территории ЦЧР преимущественное распространение имеют отвалы
семейства А.
Отвалы семейства А разделены на два класса по степени изменения
исходных свойств горных пород, извлеченных из недр земли перед
складированием в отвалы:
- I класс – породные отвалы, образованные горными породами, не
подвергавшимися дополнительной обработке;
- II класс – золоотвалы, шламо- и шлакоприемники, хвостохранилища,
гидроотвалы и т.п., породы в которых после извлечения подвергались измельчению, химической или термической обработке.
16
Отвалы обоих классов по агрохимическим свойствам их субстратов
делятся на группы. В составе групп выделяются типы по их пригодности для
биологической рекультивации.
Одним из факторов, который необходимо учитывать для целей
рекультивации, является рельеф. Крутизна склонов характеризует возможность
использования площади в сельском или лесном хозяйствах. Федосеева Т. П.
[100] классифицирует отвалы по форме рельефа на плоские, платообразные,
гребневидные и конические.
Автором предложена также классификация карьерных выемок, которые
по форме рельефа она делит на террасированные (ступенчатые), котловинные,
западинные и выровненные.
Возможность использования нарушенных земель определяется взаимным
сочетанием различных условий, наиболее важными из которых кроме рельефа
являются состав пород и гидрологические условия. Большинство авторов
систематизируют определенные формы нарушения земной поверхности (или
только отвалы) по отдельным признакам, а не по их комплексу, что имеет место
в действительности.
2. ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ДЕГРАДИРОВАННЫХ И
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ И ЗЕМЕЛЬ
2.1. Лесорастительные свойства песков и песчаных почв
Песками называются массовые скопления мелких минеральных частиц,
содержащих не более 10 % мелкозема и характеризующиеся слаборазвитыми
почвообразовательными процессами. В лесной и сельскохозяйственной
практике песками называют территории, лишенные растительности или
заросшие травяным покровом с барханным или бугристым рельефом. К пескам
относят также равнинно-холмистые, грядовые пространства с песчаными или
супесчаными почвами, где почвообразующей породой является песок. Этот
термин часто заменяют термином «песчаные земли».
В России и ближнем зарубежье песчаные земли занимают свыше
240 млн га. Половина из них расположена в зонах избыточного и умеренного
увлажнения – в Украинском и Белорусском Полесье, по берегам северных рек,
озер и морей.
17
Пески засушливой зоны занимают площадь около 83 млн га и
концентрируются преимущественно в пустынях Средней Азии и Казахстана
[89].
Основными
песчаными
массивами
являются:
Придонские,
Нижнеднепровские, Приволжские и боровые пески Зауралья, Сибири и
Казахстана – на территории лесостепных и степных районов; Терско-Кумские,
Волжско-Кумские, Приаральские Каракумы и др. – в полупустынной зоне;
Волжско-Уральские, Кызылкумы и другие песчаные массивы – в пустынях
Казахстана и Средней Азии.
В пределах Воронежской, Волгоградской, Ростовской и других областей
распространены Придонские пески и супеси общей площадью около 1 млн га.
Они размещаются узкой лентой вдоль берегов Дона и его притоков: Хопра,
Медведицы, Северского Донца и других, в лесостепных и степных районах или
крупными массивами в местах впадения в Дон таких рек, как Воронеж, Хопер и
др.
Для песков Дона и его притоков установлены три террасы. Первая –
пойменная; пески этой террасы представляют собой современные
аллювиальные отложения; почвенный покров состоит из луговых и луговоболотных почв; грунтовые воды залегают на глубине 2-5 м.
Вторая надлуговая терраса возвышается над поймой Дона на 5-20 м;
представлена бугристыми песками; грунтовые воды – на глубине 6-9 м.
Третья терраса располагается на высоте 25-50 м над поймой; почвенный
покров представлен песчаными и супесчаными почвами; грунтовые воды
залегают глубоко (15-20 м).
Придонские пески характеризуются континентальным климатом. По
количеству осадков и испаряемости они находятся в сравнительно
удовлетворительных условиях увлажнения.
Пески вместе с песчаными и супесчаными почвами только в
Воронежской области занимают около 170 тыс. га или 3,2 % общей площади.
Большинство песков Воронежской области образовались на отложениях
древнеаллювиального происхождения. Наихудшими лесорастительными
условиями характеризуются Богучарский район, часть Петропавловского и
Старо-Криушанского
районов.
Достаточно
крупным
массивом
древнеаллювиальных песков является Борисоглебский.
Древнеморские (дочетвертичные) пески занимают значительную площадь
18
в Центрально-Черноземном регионе, в том числе в Воронежской, Белгородской
и Курской областях.
Из всех песков больше всего освоены Придонские пески. Свыше 60 % их
занято под посевами сельскохозяйственных культур, пастбищами и лесными
насаждениями.
Пески образуются разными путями. По генезису они бывают:
аллювиальные,
элювиальные,
флювиогляциальные,
делювиальные,
пролювиальные, озерные, морские.
От происхождения зависят формы рельефа песчаных отложений, их
минералогический, химический и гранулометрический состав, физические и
водные свойства, а также глубина и степень минерализации грунтовых вод.
Различают макро-, мезо- и микрорельеф песчаных массивов. К
макрорельефу относятся равнинные территории, террасы; к мезорельефу –
бугры, барханы, кучи, гряды, котловины, холмы, дюны; к микрорельефу –
прикустовые скопления песка, кротовины и т.п. Формы мезорельефа различают
по высоте: крутые – более 7 м, средние – от 3 до 7 м, мелкие – менее 3 м. По
форме рельефа среди песков выделяют барханные пески, бугристые, кучевые,
грядовые, террасовые, котловинные, равнинные и волнистые.
По гранулометрическому составу пески делят на крупнозернистые,
средне- и мелкозернистые. Молодые пески содержат больше частиц крупной и
средней фракций. По данным Маттиса Г. А. и др. [89], Придонские пески
содержат частиц диаметром 1,0-0,25 мм – 28,7-67,3 %; 0,25-0,05 – 23,3-63,6 %;
0,05-0,001 – 2,9 %; менее 0,001 мм – 0,8-8,5 %.
По минералогическому составу преобладают кварцевые пески.
Содержание кварца в песках может колебаться от 30 до 98 % и более. Больше
кварца содержится в современных аллювиальных песках, меньше – в эоловых
песках пустынь и полупустынь. Придонские пески содержат 90 % кварца, 8 %
полевых шпатов, 2 % других минералов в легких фракциях; 2 % роговой
обманки, 6 % эпидота и 92 % других минералов – в тяжелых фракциях [89].
При выветривании неустойчивых минералов частично освобождаются
элементы минерального питания растений, а также образуются глины,
повышающие поглотительную способность и влагоемкость песков, что также
способствует повышению их плодородия.
Химический состав песков связан с минеральным составом и генезисом.
Все пески характеризуются высоким содержанием кремнезема. Его больше в
степных песках, меньше – в пустынных и полупустынных. В пониженных
19
элементах рельефа кремнезема меньше, чем в барханах и буграх. Пески сильно
обеднены железом, алюминием, магнием, калием, натрием и фосфором.
Содержание кальция в песках составляет 1,0-1,5 %. Содержание магния во всех
типах песков очень низкое и примерно одинаковое. Микроэлементов
содержится больше в четвертичных морских песках, меньше – в
древнеаллювиальных, больше – в пониженных элементах рельефа. Содержание
азота, фосфора, калия увеличивается с возрастом песков. Степные пески
содержат больше фосфора и легкогидролизуемого азота. Количество калия в
песках составляет в среднем 40-50 мг/1 кг почвы. Пески имеют близкую к
нейтральной или слабощелочную реакцию среды.
Содержание гумуса в песках небольшое. Оно выражается долями
процента. Наибольшее количество гумуса (1-2 %) содержится в неперевеянных
песчаных и супесчаных почвах степной зоны.
Вследствие бедности гумусом и элементами питания, а также малой
влажности
верхнего
корнеобитаемого
слоя
пески
относятся
к
малоплодородным землям.
Основные типы водного режима песков – промывной и непромывной. В
Придонских песках на 15 % площади имеет место непромывной тип водного
режима, на 20 % – периодически промывной, на 30 % – периодически
непромывной и на 35 % – промывной [89].
В степной зоне глубина весеннего промачивания составляет 2-3 м и
более, вплоть до грунтовых вод. Летнее иссушение нарастает постепенно и
захватывает 1,5-2,0 м. Весенняя влага используется в апреле-июле. Осенняя
влагозарядка обычно вполне удовлетворительная. Супесчаные почвы и пески с
прослойками суглинка являются самыми влажными благодаря высокой
влагоемкости. Рыхлые пески – самые сухие вследствие малой влагоемкости.
Максимальная гигроскопическая вода в песках обычно не превышает
1 %. Большое значение в жизни растений на песках имеет конденсационная
влага.
Высота подъема капиллярной каймы на песках – 40-100 см. При таких
условиях испарение с поверхности песков отсутствует. Полная влагоемкость
песков составляет 20-25 %, полевая влагоемкость – 3-4 %. На среднезернистых
песках количество продуктивной влаги составляет только 1,5-2,0 %.
Мелкозернистые пески характеризуются более благоприятными водными
свойствами. Здесь полевая влагоемкость достигает 5-8 %, а мертвый запас
20
влаги не превышает 0,7-1,2 %. Водный режим в песках улучшается при
наличии суглинистых прослоек.
Грунтовые воды в песках залегают на разной глубине, в степной зоне – на
глубине до 10 м. В Придонских песках грунтовые воды залегают на глубине
4-8 м, а на высоких террасах – до 20 м. По степени минерализации грунтовые
воды могут быть пресными при содержании солей меньше 1 г/л,
слабоминерализованными – 1-3, среднеминерализованными – 3-8 и
сильноминерализованными – более 8 г/л. В лесостепных и степных районах
имеют место грунтовые воды пресные или слабоминерализованные.
Пески характеризуются небольшой теплоемкостью и большой
теплопроводностью. Песок сильно нагревается днем и охлаждается ночью.
Пески и песчаные почвы промерзают глубже, чем другие почвы, но весной
оттаивают быстрее.
Общая порозность крупнозернистых песков составляет 35-39 %,
мелкозернистых – 42-45 %, в пылеватых песках и глинистых почвах она
достигает 50-55 % и более.
Почвы песчаных земель более молодые, чем зональные почвы
прилегающих территорий. Возраст их колеблется от 50-100 тыс. лет до
нескольких десятилетий. Наиболее древние почвы (черноземовидные)
расположены на высоких пристепных террасах (зона сухих степей), а наиболее
молодые (примитивные) – повсеместно на бугристых песках.
В различных природных зонах процесс самозарастания длится от
нескольких лет до 80-100 лет. По степени покрытия растительностью
Вакулин А. А. [7] выделяет четыре группы песков: голые – со степенью
покрытия травами менее 15 %, слабозаросшие – 15-30, среднезаросшие – 30-50
и заросшие – более 50 %.
На территории ЦЧР распространены древнеаллювиальные и
древнеморские пески. Вакулин А. А. на генетических типах песков выделяет от
4 до 7 видов лесорастительных условий. На песчаных землях наблюдается
очень большая пестрота условий произрастания, поэтому выделенные
Вакулиным А. А. виды лесорастительных условий, не могут представить всего
их многообразия.
На Придонских песках Трещевским И. В. [99] выделено 22 типа условий
произрастания, которые характеризуются различной лесопригодностью и
производительностью (табл. 4).
3
Таблица 4
Классификация степных песков и песчаных почв по типам условий произрастания (по Трещевскому И. В.)
Обеспеченность влагой
00 – критические
1 – сухие
2 – свежие
3 – влажные
4 – сырые
Сцементированные
и
крупнозернистые пески
Светлые
верховодка
более 5 м
на
пески,
глубине
То же, верховодка
глубине 3-5 м
То же, верховодка
глубине 2-3 м
То же, верховодка
глубине 1-2 м
-
на
на
на
-
Глинистые
верховодка
менее 1 м
на
С – сложные субори
Мелкие супеси (до 60 см)
на
древнем
крупнозернистом
аллювии
Глубоко гумусированные
супеси и серые пески с
суглинистыми
прослойками, верховодка
на глубине более 6 м
То же, верховодка на
глубине 5-6 м
То же, верховодка на
глубине 3-5 м
То же, верховодка на
глубине 1-3 м
Песчано-глеевые,
пески, супесчаные
и
глубине легкосуглинистые почвы,
верховодка на глубине
менее 1 м
21
0 – очень сухие
К – котловины выдувания
Обеспеченность питательными веществами
А – боры
В – субори
Серые пески, имеющие
Светлые пески, имеющие
сцементированный
сцементированный
горизонт
на
древнем
горизонт на глубине 80крупнозернистом
150 см
аллювии
Светлые
пески
Мощные
однофазные суглинистыми
светлые
пески, прослойками
или
верховодка на глубине погребенными почвами и
более 5 м
серые пески, верховодка
на глубине 5 м
То же, верховодка на То же, верховодка на
глубине 3-5 м
глубине 3-5 м
То же, верховодка на То же, верховодка на
глубине 2-3 м
глубине 2-3 м
То же, верховодка на То же, верховодка на
глубине 1-2 м
глубине 1-2 м
22
Отдельные типы условий произрастания характеризуются следующей
производительностью (по продуктивности культур сосны): пески котловин
выдувания – V-Vа классами бонитета, боровые очень сухие пески – IV, боровые
сухие пески – III-IV, боровые свежие пески – II-III, боровые влажные пески –
I-II классами бонитета. Пески типа простой субори характеризуются
преимущественно насаждениями сосны II-I, а в условиях сложной субори –
Iа-I классами бонитета.
Показатели, приведенные в табл. 5, позволяют охарактеризовать
зональные песчаные почвы в Семено-Александровском участковом
лесничестве Бобровского лесничества Воронежской области и Фащевском
участковом лесничестве Ленинского лесничества Липецкой области. Из
таблицы видно, что зональные светло-серые песчаные почвы характеризуются
высокой твердостью (39-40 кг/см2), кислой реакцией среды (рН 5,2-5,4), что
связано с произрастающими на них сосновыми насаждениями;
характеризуются повышенным содержанием гумуса (78-111 т/га). По
гранулометрическому составу они являются рыхлыми песками.
2.2. Лесорастительные свойства карбонатных обнажений и бедных
перегнойно-карбонатных почв
Меловые ландшафты широко распространены в южной части ЦЧР. Их
образование связано, главным образом, с мело-мергельными породами,
которые залегают близко от поверхности или обнажаются в процессе
выветривания.
Площадь меловых обнажений и бедных перегнойно-карбонатных почв по
данным Попова В. К. и Панкова Я. В. [25] составляет в ЦЧР около 500 тыс. га.
Они занимают преимущественно крутые правобережья рек Дон, Оскол,
Северский Донец, Тихая Сосна, Черная Калитва, Битюг, Криуша и др. Могут
быть также приурочены к крутым балкам и оврагам.
На большей площади эти ландшафты представляют собой пустоши или
лишенные почвенного покрова обнажения мело-мергельных горных пород. Они
являются лесомелиоративным фондом.
Однако создание фитомелиоративных систем на карбонатных
обнажениях и бедных карбонатных почвах связано с тяжелыми
лесорастительными условиями. Перегнойно-карбонатные почвы имеют ряд
2
Таблица 5
Агрохимические и физические свойства зональных почв ЦЧР (в метровом слое)
Показатели
Объект
54
Бобровское л-во
Воронежской области
Острогожское
л-во Воронежской обл.
Грайворонское
л-во Белгородской
области
светло-серая
лесная
песчаная
светло-серая
лесная
песчаная
перегнойнокарбонатная
суглинистое
обнажение
гран.
состав
тверплотдость на
ность
скважглубине
сложеность, %
20-25 см,
ния, г/см3
кг/см2
рН
гумус
N
общий
Р2О5
К2 О
водной
т/га
МГВ,
%
ВЗ, %
кг/га
рыхлый
песок
1,51
40
43
5,4
78
3
350
1993
0,4
рыхлый
песок
1,50
39
44
5,2
111
7
75
330
0,2
тяжелый
суглинок
1,37
32
45
7,2
115
13
164
342
4,7
7,0
средний
суглинок
1,43
27
47
6,1
99
6
429
810
7,1
10,7
0,6
0,3
23
Ленинское л-во
Липецкой области
Почва
(порода)
24
особенностей. Они характеризуются укороченным профилем, рыхлым
сложением, непрочно комковатой структурой или бесструктурностью
гумусового горизонта, насыщенностью меловым щебнем, подстиланием на
небольшой глубине карбонатными породами. Для гумусового горизонта
характерна черная или серая окраска, ниже сменяющаяся на светло-серую [40].
Для данных почв характерна щелочная реакция среды (рН 7,7-8,5) [98],
которая затрудняет усвоение растениями многих питательных веществ.
Агрохимические показатели почв меняются в зависимости от их смытости,
мощности почвенного слоя, глубины залегания и характера материнской
породы.
В карбонатных породах почти полностью отсутствует гумус. Его
содержание по исследованиям, проведенным Костенко И. П. [40] в
Белгородской области, не превышают 0,5 %. В верхних горизонтах оно
приближается к выщелоченным черноземам, а на черноземовидных
перегнойно-карбонатных почвах возрастает до 7,26 %. Характерно резкое
снижение содержания гумуса по мере углубления. Эти почвы хорошо
обеспечены калием; избыток калия и кальция характерен для смытых почв и
обнажений. По содержанию азота почвы приближаются к серым лесным.
Фосфора в них очень мало, причем фосфор находится в трудно доступной
форме.
Эти выводы подтверждаются исследованиями по изучению свойств
прегнойно-карбонатных почв, проведенными в Коротоякском участковом
лесничестве Острогожского лесничества Воронежской области (табл. 5). Эти
почвы плохо обеспечены гумусом и основными элементами питания.
Содержание гумуса в основном корнеобитаемом слое мощностью 1 м
составляет 115 т/га. По мере увеличения глубины оно уменьшается, также как и
основных элементов питания. рН водной вытяжки увеличивается с 7,3 до 8,5.
Почвы имеют твердость на глубине 20-25 см, равную 32 кг/см2.
Перегнойно-карбонатные почвы по гранулометрическому составу
являются тяжелыми суглинками. У них сформирован рыхлый перегнойноаккумулятивный горизонт мощностью 20-38 см с достаточно высоким для этих
почв содержанием гумуса – 1,42 %.
В целом они характеризуются неблагоприятными водно-физическими
свойствами. На таких почвах вырастить высокопродуктивные насаждения
невозможно. Они будут иметь преимущественно санитарно-гигиеническое и
эстетическое значение [94].
25
2.3. Лесорастительные свойства деградированных черноземов
и суглинистых обнажений
Защита почв от эрозии – одна из важнейших задач в повышении
плодородия и увеличении производства сельскохозяйственной продукции в
нашей стране. Антропогенная эрозия отличается ускоренным характером и
может развиваться до катастрофических размеров. Преобладающая часть
эродированных земель находится на склонах. Почвы, располагающиеся на
склонах, отличаются от плакорных. Они характеризуются специфическими
температурным, водным, питательным и другими режимами. Для
эродированных земель характерны слабо выраженная активность жизненных
функций, подавленность физических, химических и микробиологических
процессов, и, как следствие, менее благоприятные агрономические свойства;
слабая противоэрозионная устойчивость и неоднородность почвенного покрова
в связи с рельефом и другими условиями.
Природные
условия
ЦЧР
благоприятны
для
выращивания
сельскохозяйственных и лесных культур. Однако земледелие в этом регионе
осуществляется в условиях предрасположенности этих земель к эрозионным
процессам от стока талых и ливневых вод, а также в результате неравномерного
распределения осадков.
В ЦЧР смытые пахотные земли составляют около 21 %, в том числе
средне- и сильносмытые – более 5 %. В Курской области по данным Дьякова В.
Н. и др. [19] смытая пашня составляет 29 %, в Белгородской – 49 %.
Большой ущерб сельскому хозяйству наносит оврагообразование,
являющееся следствием поступления в балочную сеть повышенного
концентрированного стока. Овраги сокращают площадь сельскохозяйственных
угодий, усложняют конфигурацию полей и их обработку. Площадь земель,
нарушенных различными формам эрозии в ЦЧР, составляет более 142 тыс. га, в
том числе в Курской области – 12 тыс. га, в Воронежской – 73 тыс. га [19].
Наиболее характерным показателем эродированных земель является
мощность генетических горизонтов. Смытые почвы обладают меньшей
мощностью гумусового горизонта. На выпукло-вогнутых склонах общая
мощность перегнойного горизонта уменьшается вниз по склону, достигает
минимума в средней, наиболее крутой, части. В нижней части выпукловогнутых склонов с намытыми почвами мощность перегнойноаккумулятивного горизонта обычно достигает максимального значения.
26
Смытые почвы характеризуются повышенной карбонатностью.
Вследствие смыва значительной толщи почвенной массы и неглубокого
промачивания ее атмосферными осадками растворимые соли проникают в
верхние слои почвы, а богатая карбонатами материнская порода приближается
к поверхности. Поэтому смытые почвы на крутых склонах имеют небольшую
глубину залегания горизонта вскипания. Смытые почвенные разности всегда
более светлые, чем несмытые почвы, расположенные на относительно ровных
участках склонов.
Гранулометрический состав обусловливает физические, химические,
агрономические, биологические свойства почв. При эрозии наблюдается вынос
более тонких (пылеватых и илистых) частиц. В смытых почвах увеличивается
содержание песка и уменьшается содержание глинистых и илистых частиц. С
повышенных участков склонов происходит вынос физической глины и
отложение ее в понижениях. Однако при больших уклонах и значительных
скоростях потоков воды даже песчаные фракции перемещаются по уклону
местности.
Важнейшим показателем почвенного плодородия является содержание в
почве органического вещества. С увеличением степени смытости почвы запасы
гумуса в ней уменьшаются. Особенно бедны гумусом сильносмытые почвы
наиболее крутых участков склона. Если общее содержание гумуса во всем
почвенном профиле несмытой почвы принять за 100 %, то в слабосмытой почве
его количество падает до 85,6 %, в среднесмытой – 62, 2 %, в сильносмытой –
до 37,8 % [103]. Кроме того, в несмытых почвах общие запасы гумуса по всему
почвенному профилю распределяются более равномерно, чем в смытых.
Эродированные почвы характеризуются худшими агрохимическими и
физико-химическими свойствами. Черемисиновым Г. А. [103] установлено, что
с увеличением смытости почвы реакция становится щелочной (табл. 6).
Гидролитическая кислотность находится в обратной зависимости от
смытости почвы, то есть с увеличением степени смытости она уменьшается,
причем, на склонах южной экспозиции это уменьшение происходит быстрее,
чем на склонах северной экспозиции. Емкость поглощения постепенно
снижается от несмытых почв к смытым, что находится в соответствии с
содержанием органического вещества, гранулометрическим составом и
другими свойствами почв. Насыщенность основаниями увеличивается в
смытых почвах по сравнению с несмытыми.
27
Плотность и плотность твердой фазы увеличиваются от несмытых почв
к смытым тем быстрее, чем более смыта почва. Полевая влагоемкость
пахотного слоя сильносмытых серых лесных почв на 15-20 % ниже, чем на
слабосмытых почвах. Количество гигроскопической влаги уменьшается с
увеличением степени смытости. Влажность завядания на эродированных
почвах различна и зависит от их свойств и состава, вида растения и фазы его
развития.
Таблица 6
Агрохимические свойства эродированных почв черноземного типа
(по Черемисинову Г. А.)
Показатели
1. рН солевой вытяжки:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
2.
Гидролитическая
кислотность, мг/экв на 100 г
почвы:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
3.
Емкость
поглощения,
мг/экв на 100 г почвы:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
4. Степень насыщенности
почв основаниями, %:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
несмытая
слабосмытая
Почва
среднесмытая
6,67
7,01
6,73
7,08
6,94
7,25
7,50
7,50
7,50
6,30
0,96
0,54
0,80
0,42
0,38
0,26
0,15
0,07
1,98
2,31
32,17
28,30
30,53
27,84
28,66
20,75
23,90
16,38
26,37
19,21
97,10
98,12
97,44
98,51
98,65
98,87
99,50
99,50
93,10
89,26
сильносмытая
намытая
По мере смытости инфильтрационные свойства почвы ухудшаются.
Эродированные почвы склонов отличаются незначительным и непрочным
запасом как общей, так и продуктивной влаги, что является основной причиной
их низкой продуктивности. Содержание продуктивной влаги убывает от менее
смытых к более смытым почвам. Наибольшие ее запасы отмечаются в нижней
части склона с намытыми почвами.
Тепловой режим почвы на разных элементах склонов неодинаковый.
Наибольшие колебания температур в утренние и вечерние часы наблюдаются
на наиболее крутой части склона с сильносмытыми почвами.
Эродированные почвы имеют пониженные запасы подвижных
соединений азота, фосфора и некоторых других питательных веществ, что в
28
целом обусловливает неудовлетворительный режим питания растений. С
увеличением степени смытости содержание питательных веществ в пахотном
слое уменьшается (табл. 7).
Таблица 7
Запасы подвижных элементов питания в смытых почвах черноземного типа
(по Черемисинову Г. А.)
Элементы питания,
мг/100 г почвы
несмытая
слабосмытая
Почва
среднесмытая
5,83
4,91
5,33
4,41
4,61
3,63
2,84
1,06
6,24
5,07
10,74
6,76
9,05
6,50
6,54
6,23
6,28
5,86
6,35
6,29
24,56
24,57
23,93
23,72
22,01
20,05
21,72
19,83
22,04
21,88
10,60
8,00
10,33
7,00
8,51
6,42
8,49
5,73
8,47
7,96
сильносмытая
намытая
1. Азот:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
2. Фосфор (в 0,5 н уксусной
кислоты):
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
3. Фосфор (в 0,2 н соляной
кислоты):
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
4. Калий:
в слое 0-20 см
в нижележащем слое
Эродированные почвы характеризуются и малым запасом усвояемых
растениями марганца, бора, молибдена, цинка, магния и других
микроэлементов [103]. Обеднение почв питательными веществами усиливается
по мере увеличения их смытости (табл. 8).
Таблица 8
Содержание подвижных микроэлементов в пахотном 20-сантиметровом слое
эродированных почв черноземного типа (по Черемисинову Г. А.)
Микроэлементы,
мг/1 кг почвы
1. Бор
2. Марганец
3. Молибден
4. Цинк
5. Кобальт
несмытая
0,89
28,00
0,26
0,38
1,26
слабосмытая
0,81
21,00
0,23
0,36
1,23
Почва
среднесмытая
0,71
19,00
0,21
0,28
1,06
сильносмытая
0,65
18,00
0,19
0,23
0,85
намытая
0,82
20,00
0,36
0,42
1,03
Итак, эродированные земли в ЦЧР занимают значительные площади и
характеризуются специфическими лесорастительными условиями. Основная
часть этих земель используется в сельском хозяйстве. Однако на сильносмытых
29
почвах не добирается до 70 % урожая, а продуктивность пастбищ на таких
землях тоже очень низкая. Восстановить плодородие эродированных земель
можно в результате комплексной мелиорации, в программе которой ведущую
роль играют защитные лесные насаждения.
2.4. Лесорастительные свойства вскрышных пород в отвалах и их
пригодность к биологической рекультивации
Наиболее распространенными вскрышными породами в техногенных
ландшафтах ЦЧР являются четвертичные суглинки, пески, песчано-меловые и
мело-мергельные смеси. Среди них в толще отвалов встречаются куски
фосфоритов, алевритов, имеют место прослойки келловейских глин.
Четвертичные суглинки широко распространены не только в отвалах
Курской магнитной аномалии, но и в других бассейнах по добыче полезных
ископаемых. В районе Лебединского ГОКа из них в 1964-1968 гг. был
сформирован конвейерный отвал конусообразной формы высотой 50-70 м с
крутизной откосов 40-500 .
Четвертичные суглинки по сравнению с другими субстратами в отвалах
являются наиболее плодородными. По гранулометрическому составу они
являются тяжелыми суглинками. Содержание органического вещества в них
достигает 0,68 %. Они достаточно хорошо обеспечены подвижными формами
фосфора и калия, имеют слабощелочную реакцию среды (табл. 9). К
отрицательным показателям суглинков относятся высокая твердость, которая
на глубине 20-25 см 10-15-летних отвалов достигает 30 кг/см2, и
неудовлетворительная скважность (49 %), обусловливающая низкую водо- и
воздухопроницаемость, и, напротив, высокую капиллярность, способствующую
интенсивному физическому испарению [94].
В засушливые периоды поверхностный слой суглинистых субстратов
растрескивается до глубины 50 см и более. В нем на глубине 50-100 см запасы
продуктивной влаги составляют 38,78 мм, что согласно классификационной
шкале Доспехова Б.А. [17], характеризует низкую обеспеченность почв
(субстратов).
Четвертичные суглинки конвейерного отвала КМА сходны с
естественными суглинистыми обнажениями в Томаровском участковом
лесничестве Грайворонского лесничества Белгородской области. Так,
например, суглинки отвалов содержат в метровом слое всего на 2 т/га гумуса
меньше, а калия – на 1,4 т, чем суглинки естественных обнажений (табл. 5).
30
Таблица 9
Агрохимические и физические свойства субстратов промышленных отвалов КМА (в метровом слое)
Показатели
Отвал
Субстрат
Гидроотвал
Березовый лог
песок
тяжелый
суглинок
рыхлый
песок
твердость
на
глубине
20-25 см,
кг/см2
скважность,
%
1,41
29
49
7,2
97
56
1,54
11
45
7,6
15-62
рН*
солевой
МГВ,
%
ВЗ, %
261
2256
8,4
12,6
0
116
431
0,9
40
следы
110
735
2,3
3,5
15
0
276
552
5,3
8,0
Nлегкогид.
Р2О5
кг/га
песчаномеловая
супесь
1,47
11
47
7,5
смесь
мелолегкая
Конвейерный мергельная
1,38
28
47
8,5
глина
смесь
*
Примечание: для мело-мергельных смесей приводится рН водной вытяжки
Отвал рыхлой
вскрыши
К2 О
гумус,
т/га
1,4
30
Конвейерный
четвертичн
ый
суглинок
гран.
состав
плотность
сложения,
г/см3
49
31
Однако суглинки в Грайворонском лесничестве имеют более легкий
гранулометрический состав и более низкую твердость. Поэтому проводить
полную аналогию между ними нельзя [94].
Из песков и песчано-меловых смесей в бассейне КМА формируют
гидро- и железнодорожные отвалы (отвалы рыхлой вскрыши). Более
благоприятные условия складываются на железнодорожных отвалах, где из
песков и песчано-меловых смесей не вымывается физическая глина. Эти
субстраты имеют слабощелочную реакцию среды, но в гидроотвалах они хуже
обеспечены элементами минерального питания. В метровом слое песка на
гидроотвале Березовый лог содержание гумуса не превышает 15 т/га [92].
Песчано-меловая смесь на отвале рыхлой вскрыши является легкой супесью;
содержание гумуса в ней в 2,7 раза выше, чем в песках гидроотвала; в
засушливые периоды характеризуется более высокими (в 1,7 раза) запасами
продуктивной влаги.
Показатели, приведенные в табл. 5 и 9, позволяют сравнить пески и
песчано-меловые смеси в отвалах с зональными песчаными почвами в
Бобровском лесничестве Воронежской области и Ленинском лесничестве
Липецкой области. Из таблиц видно, что зональные светло-серые песчаные
почвы характеризуются более высокой твердостью, которая в 4 раза превышает
твердость субстратов в отвалах; имеют кислую реакцию среды, что связано с
произрастающими на них сосновыми насаждениями; характеризуются
повышенным содержанием гумуса, которое в 5,2-7,4 раза выше, чем в песках
гидроотвала и в 1,9-2,8 раза выше по сравнению с песчано-меловой смесью
отвала рыхлой вскрыши. По гранулометрическому составу они являются, также
как и пески гидроотвала, рыхлыми песками [94].
Конвейерный мело-мергельный отвал КМА формировался в период с
1964 по 1968 гг. Из табл. 9 видно, что мело-мергельная смесь имеет низкое
содержание гумуса, фосфора и калия. В ней полностью отсутствует азот. Меломергельные субстраты характеризуются высокой твердостью и плохой
воздухообеспеченностью (9-16 %). По гранулометрическому составу они
являются легкими глинами; содержание физической глины в среднем в
метровом слое составляет 62,59 %.
Сравнительный анализ с зональными почвами в Коротоякском
участковом лесничестве Острогожского лесничества Воронежской области
(табл. 5) показал, что перегнойно-карбонатные почвы имеют более легкий
гранулометрический состав, являются тяжелыми суглинками. рН водной
32
вытяжки у них приближается к нейтральной. Содержание гумуса в основном
корнеобитаемом слое мощностью 1 м в 10 раз превышает его количество в
мело-мергеле конвейерного отвала. Это связано с формированием рыхлого
перегнойно-аккумулятивного горизонта мощностью 20-38 см с достаточно
высоким для этих почв содержанием гумуса – 1,42 % [94].
Таким образом, из наиболее распространенных в отвалах ЦЧР
вскрышных пород лучшими лесорастительными условиями характеризуются
четвертичные суглинки.
3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (PINUS
SILVESTRIS L.) ПРИ ЛЕСНОЙ РЕКУЛЬТИВАЦИИ В РОССИИ И
ЗА РУБЕЖОМ
3.1. Биоэкологические особенности сосны обыкновенной
Антропогенная
деятельность,
включая
горнодобывающую
промышленность, приводит к нарушению геологического и биологического
круговоротов веществ в природе. Снизить негативное влияние на природу
можно с помощью лесной рекультивации, направленной на восстановление
утраченного состояния естественных ландшафтов. Одним из факторов,
определяющим выбор деревьев и кустарников для лесной рекультивации,
является пригодность вскрышных пород к биологическому освоению. В России
и за рубежом разработан ряд классификаций вскрышных пород по их
пригодности для биологической рекультивации. Пески и песчано-меловые
смеси, имеющие наибольшее распространение в техногенных ландшафтах ЦЧР,
согласно классификациям Трещевского И. В., Иванова Ф. Е., Панкова Я. В.
[97], Бурыкина А. М. [6], Стифеева А. И. [90] и др., относятся к породам,
малопригодным для биологической рекультивации. Самозарастание отвалов,
сложенных такими породами, протекает очень медленно. Оно зависит от
особенностей рельефа, климата, свойств вскрышных пород и окружающих
биогруппировок.
Согласно исследованиям Засориной Э. В. [23], Пигорева И. Я. [73] первая
растительность на отвалах появляется с 3-4-летнего возраста. По нашему
мнению в силу специфических условий нарушенных земель в первые 20 лет
формирование устойчивого растительного покрова без вмешательства человека
33
невозможно. Поэтому для быстрейшего возвращения нарушенных земель в
хозяйственный оборот применяется рекультивация.
В связи с тем, что большая часть вскрышных пород во многих регионах
России и за рубежом представлена песками и песчано-меловыми смесями,
многие авторы рекомендуют создавать на отвалах, сложенных такими
породами, насаждения из сосны обыкновенной (Pinus silvestris L.). Сосна
обыкновенная – евроазиатский вид, произрастающий в различных почвенноклиматических условиях. Она является основной породой при лесомелиорации
песчаных почв и в зональных условиях [41].
Считается, что устойчивость, продуктивность и долговечность сосновых
насаждений во многом зависят от рыхлости, мощности корнеобитаемого слоя,
содержания физической глины и наличия влагоемких слоев, определяющих
питательную ценность почв (субстратов). Однако Гаель А. Г., Смирнова Л. Ф.
[11], а также Зюзь, Н. С. [27] отмечают, что в засушливых условиях
положительное влияние этих факторов ослабевает, и лучшими для
выращивания
сосновых
насаждений
являются
почвы
легкого
гранулометрического состава.
Исследованиями Гаеля А. Г. и Смирновой Л. Ф. установлено, что
важнейшим фактором, ограничивающим нормальный рост сосны, является
механическое сопротивление песка, хотя корни и способны развивать давление
на почву от 5 до 24 атм. Сосущие корни сосны в порах между песчаными
частицами придавлены, их рост не превышает 1 мм в год. Однако при хорошем
увлажнении и при наличии суглинистых прослоек слежавшиеся пески
становятся проницаемыми для корней сосны, они могут углубляться до 5-8 м.
От глубины проникновения корней зависит устойчивость лесных насаждений и
их продуктивность. Зюзь Н. С., Гаель А. Г. и Смирнова Л. Ф. установили, что
при мощности корнеобитаемого слоя менее 1 м пески нелесопригодны, 1-2 м –
пригодны для выращивания малопродуктивных сосновых насаждений V-Vа
классов бонитета, 2-4 м – пригодны для ограниченного состава древесных
пород, в частности для сосны обыкновенной, и более 4 м – пески лесопригодны.
Мощность корнеобитаемого слоя зависит от глубины залегания
грунтовых вод и наличия в песке суглинистых прослоек. Лучшие насаждения
сосны произрастают на глубоких, хорошо гумусированных супесчаных почвах
с корнедоступными грунтовыми водами. Оптимальная и критическая глубина
грунтовых вод неодинакова для разных групп растений и на почвах разного
гранулометрического состава. Молчанов А. А. [57] пришел к выводу, что для
34
сосны критической является глубина залегания грунтовых вод 3,0-3,3 м.
Согласно исследованиям Ахромейко А. И. [2], воды, залегающие на глубине
2,5-3,0 м, практически не принимают участия в водном балансе сосновых
насаждений. Кулик Н. Ф. [42] установил, что потребление грунтовых вод
сосной прослеживается до глубины 5,0-6,0 м.
По мнению Гаеля А. Г. и Смирновой Л. Ф. [11] оптимальная глубина
грунтовых вод для сосны в разных зонах неодинакова: в таежной зоне – 1,0 м, в
лесостепной зоне – 0,5-0,8 м. Она зависит, главным образом, от
гранулометрического состав и влагоемкости почв. В лесной и лесостепной
зонах, где водный режим песчаных почв преимущественно промывной,
положительное влияние на мощность корнеобитаемого слоя оказывает наличие
на глубине 0,7-1,5 м суглинистых прослоек или подстилающих водоупорных
пород. При корнедоступной глубине подстилающего суглинка или грунтовых
вод (2,0-4,0 м) искусственные сосновые насаждения растут по I-II классам
бонитета и долговечны (70-85 лет). При отсутствии же суглинистых прослоек и
при глубоко залегающих грунтовых водах бонитет насаждений снижается до
III-IV, и к 60 годам они усыхают.
Манаенков А. С [53] также считает, что лучшие лесорастительные
условия для сосны складываются на землях с корнедоступными грунтовыми
водами, что резко меняет условия произрастания насаждений при
неустойчивом атмосферном увлажнении. Оптимальными для роста сосны
являются не бедные рыхло-песчаные и не богатые мощные песчаные почвы, а
переходные между ними связно-песчаные с гумусовым горизонтом (А+В),
равным 80-100 см.
Исследованиями Манаенкова А. С. [52] установлено, что на бедных
песках продолжительность большого роста зависит не только от густоты
сосновых насаждений, но и от времени наступления первой острой почвенной
засухи. Однако угнетение их роста не сопровождается самоизреживанием
древостоя, что объясняется ослабленностью конкурентных отношений между
деревьями в этих условиях. С 5-7 лет засухоустойчивость молодняков
снижается прямо пропорционально росту содержания физической глины в
корнеобитаемом слое. С возрастом благодаря ранней кульминации прироста
деревьев и сокращению массы хвои засухоустойчивость молодняков на всех
разностях почв повышается, но остается недостаточной при высокой густоте
посадки. Поэтому автор рекомендует создавать загущенные культуры с
последующим изреживанием в процессе прочисток, интенсивность и частота
35
которых увеличивается с увеличением содержания глинистых частиц в
корнеобитаемом слое. По мнению Манаенкова А. С., лучшими для
произрастания сосны в постжердняковый период являются легкие отложения с
высоким (3-5 %) содержанием физической глины 2-метровом слое.
Опыт по лесомелиорации песков в зональных условиях показал, что
сосна обыкновенная, являясь нетребовательной к плодородию почв породой,
отзывчива на внесение в песок минеральных удобрений и торфа. Согласно
исследованиям Чмыра А. Ф. и др., однократная подкормка минеральными
удобрениями положительных результатов не дает. Лучшая приживаемость
(83 %) наблюдается у сосны при использовании смеси песка с торфом. Без
применения этого приема улучшения лесорастительных условий саженцы
сохранялись только два года, после чего полностью погибали. По данным
Переверзева В. Н. и Подлесной Н. И. [72], торф предохраняет минеральный
азот от вымывания, поскольку он удерживает в обменном состоянии
аммиачную форму азотистых веществ и уменьшает, благодаря высокой
влагоемкости, инфильтрацию влаги и, следовательно, вынос нитратов.
Гусиков А. Ф. [43] предлагает осуществлять мелиорацию бедных
песчаных почв, и тем самым улучшать лесорастительные условия, путем
оглинизации: вносить тяжелосуглинистый или глинистый грунт с
последующим перемешиванием его с песком на глубину 30-40 см.
Чмыр А. Ф., Казаков Л. А., Чередниченко В. П., Дорошин А. В., Тепляков
Г. Н. и Свинцов И. П. [48] считают, что технология создания культур сосны
обыкновенной на бедных и обезвоженных субстратах должна быть направлена
на использование органического материала для первоначального питания и
водное обеспечение саженцев при посадке. По мнению авторов, это достигается
при посадке сосны на участках, заросших злаковой растительностью, которая
служит надежной защитой сосны от неблагоприятных факторов среды в период
первой стадии формирования культур. Методы с внесением торфа и с посадкой
в заросшие посадочные места показали самые лучшие результаты: в возрасте
10 лет средняя высота саженцев достигала более 1,5 м, средний годичный
прирост составлял более 20 см, наступила сомкнутость древостоя, и началось
образование напочвенного покрова. В течение 10 лет сохранность сосны
оставалась на уровне 70-90 %.
Однако обеспечить высокую приживаемость культур сосны на
повышенных участках рельефа нельзя, т.к. на них наблюдаются усиленные
дефляционные процессы, и не происходит снегозадержания. Но, прежде всего,
36
плохой рост сосны на вершинах и верхних частях склонов обусловлен
неблагоприятным водным режимом. Высота и прирост в высоту сосны
значительно увеличивается с увеличением влагоемкости и богатства субстрата
[27].
По мнению Зюзя Н. С., Лобачевой М. Е. и Жданова Ю. М. [26],
результативность создания сосновых насаждений в неблагоприятных
природных
условиях
в
решающей
степени
обусловливается
влагообеспеченностью растений. Причем в год посадки физиологически
доступная влага необходима, прежде всего, в рядах, а в последующие годы в
связи с ростом корневых систем сосны и в междурядьях. На основании этого
Кулик Н.Ф., Зюзь Н.С. и Гусиков А.Ф. [43] предлагают для расширения
площади водного питания для сосновых насаждений изменить агротехнику
закладки насаждений с увеличением ширины междурядий и длительным
уходом за почвой.
Естественное возобновление – одна из важнейших характеристик,
отражающая репродуктивную способность насаждения, степень адаптации,
стабильность и тенденции динамики численности в тех или иных условиях
среды. Исход возобновления популяций доминирующих видов древесных
пород определяет дальнейшие возрастные изменения видового состава,
структуры и продуктивности фитоценозов [83]. Морозов Г. Ф. [58] считал
основной причиной плохого естественного возобновления сосны сухость
верхних горизонтов почвы, слабую защитную роль, а иногда и иссушающее
влияние материнского полога леса. Исследованиями Макаренко А. А. и
Дудиной В. Н. [50] установлено, что при систематическом проведении рубок
ухода, особенно проходных рубок, под пологом формирующихся древостоев
создаются условия, способствующие успешному появлению естественного
возобновления.
В Белгородской области, на левом берегу реки Оскол, ниже устья реки
Убля, имеется небольшой (около 10 га) участок сосны естественного
происхождения. Согласно классификации Чернодубова А. И. [104] этот участок
относится к островным песчаным (ацидофильным) борам ВосточноЕвропейской равнины. Находясь в бассейне Курской магнитной аномалии,
сосна подвергается сильнейшему антропогенному воздействию, что резко
ухудшает ее состояние и устойчивость. В связи с этим для увеличения площади
хвойных насаждений возникает необходимость искусственного восстановления
сосновых насаждений, в том числе и в техногенных ландшафтах КМА.
37
Искусственное создание сосновых насаждений в ЦЧР было начато с
середины XIX века. Стабильность увлажнения почвы (субстрата) является
одним из основных факторов продуктивности и долговечности насаждений.
Режим влажности грунтосмесей на склонах во многом зависит от погодных
условий вегетационного периода и экспозиции склона. Поскольку на отвалах в
техногенных ландшафтах связь древесных пород с грунтовыми водами
отсутствует, а вскрышные породы характеризуются низким содержанием
органического вещества, насаждения сосны здесь имеют санитарногигиеническое, ландшафтно-озеленительное и рекреационное значение.
Изучение особенностей роста сосновых насаждений на зональных и
нарушенных землях позволяет оценить лесопригодность территории,
долговечность, рост и продуктивность насаждений, а, следовательно, их
хозяйственную и мелиоративную эффективность.
3.2. Выращивание насаждений сосны на рекультивируемых землях
в России и за рубежом
Насаждения сосны обыкновенной создаются и изучаются на техногенно
нарушенных землях в России, ближнем и дальнем зарубежье, где добыча
полезных ископаемых производится открытым способом: в Центральных и
Центрально-Черноземных областях, на Урале, в Кузбассе, в Сибири, в Украине,
Беларуси, Эстонии, Латвии, Грузии, а также Германии, Польше, Чехии,
Словакии, Англии, США и др.
Рекультивационные работы в нашей стране впервые начал осуществлять
Подмосковный горно-химический комбинат. Начиная с 1958 г., Егорьевским и
Виноградовским лесхозами было создано более 1000 га сосновых насаждений
без проведения мероприятий по улучшению лесорастительных условий. По
данным Карловича С. В. и Саликова В. С. [31] приживаемость сосны,
высаженной двухлетними сеянцами, составляла 95 %. Для повышения энергии
роста сосны авторы рекомендовали посев многолетних бобовых трав с
последующим запахиванием их на зеленое удобрение.
С 1961 г. Кимовский лесхоз в Тульской области на Кимовском угольном
разрезе проводил посадку сосны в смешении с березой повислой по следующей
схеме: 4-5 рядов сосны – 4-5 рядов березы. Посадка осуществлялась на
1,5-2 недели раньше по сравнению с зональными почвами. Для улучшения
38
роста культур проводился уход за субстратом и внесение органических
удобрений.
Зайцев Г. А., Моторина Л. В., Данько В. Н. [21] на основе проведенных
исследований пришли к выводу, что культуры сосны можно вырастить только
на нетоксичных и слаботоксичных породах, на которых в 14 лет сосна имеет
высоту 4,3 м. На токсичных субстратах в редких случаях высота сосны может
достигать 3,0 м. При содержании сульфидов более 60 % отпад сосны составляет
70-90 %.
Для улучшения лесорастительных условий на токсичных субстратах
авторы рекомендуют создавать предварительные культуры почвоулучшающих
древесных пород (ольхи черной или серой), а также нейтрализовать
кислотность верхнего корнеобитаемого 40-сантиметрового слоя внесением
извести в объеме до 120 т/га. Также токсичные субстраты могут перекрываться
потенциально
плодородными
породами
(например,
четвертичными
суглинками) слоем мощностью 1,5-2,0 м, но даже тогда культуры будут иметь
рекреационное, ландшафтно-озеленительное и санитарно-гигиеническое
значение.
В условиях Подмосковного буроугольного бассейна Васильева Н. П. и
Ижевская Т. И. [8], изучая молодые культуры сосны в возрасте до 10 лет,
пришли к выводу, что максимальный отпад (20 %) наблюдается в первые годы
жизни растений, а в возрасте 9-10 лет он уменьшается. Для улучшений условий
роста авторы рекомендуют также посев сидератов в междурядьях лесных
культур, в качестве которых могут служить клевер, люцерна, эспарцет, мятлик,
лядвенец и др.
Улучшить лесорастительные условия отвалов угольных карьеров,
сложенных сульфидосодержащими горными породами, Новикова Н. А., Савич
А. И. [65] рекомендуют с помощью нанесения карбонатного суглинка слоем
мощностью 10-15 см, а сверху гумусированного слоя почвы.
Таким образом, большинство авторов считают возможным в условиях
Подмосковного буроугольного бассейна, на потенциально плодородных
породах выращивание устойчивых насаждений сосны обыкновенной.
В Брянской области отвалы фосфоритных разработок представлены
субстратами, состоящими из разных горных пород с примесью органических
включений. Смирновой М. Ю. [86] установлено, что лучшие показатели
состояния и роста характерны для сосны на кварцево-глауконитовых песках с
39
прослойками из генетических горизонтов бывшей почвы. В данных условиях
сосняки в возрасте 18 лет имеют высоту 8,0 м, диаметр 9,0 см и запас 117 м3 /га.
Худшими показателями состояния,
роста и продуктивности
характеризуются культуры сосны на кварцево-глауконитовых и делювиогляциальных песках с незначительными включениями черного альбского
слюдистого суглинка, где в этом же возрасте сосна имеет высоту 6,6 м, диаметр
7,0 см и запас 100 м3 /га.
Автор отмечает, что примесь гумусированной части бывших почв,
внесение азотных удобрений и посевы бобовых трав в междурядьях лесных
культур влияет на повышение энергии роста сосны и дают возможность
вырастить в этом регионе высокопродуктивные сосновые насаждения
промышленного значения.
Одним из крупнейших угольных бассейнов в России является Кузнецкий,
где для оздоровления окружающей среды применяется лесная рекультивация. В
условиях Кузбасса на биологическом этапе рекультивации породных отвалов
чаще всего создаются насаждения из сосны обыкновенной. Сосна превосходит
многие древесные породы по нетребовательности к почвенному плодородию и
является одним из лучших фитомелиорантов отвалов. Баранник Л. П. [3]
отмечает, что сосна соответствует лесорастительным условиям отвалов из
глинисто-щебенистых субстратов. Она является биологически устойчивой
древесной породой: характеризуется быстротой роста, засухоустойчивостью,
морозоустойчивостью. В этих условиях корневая система сосны достигает
глубины более 1,5 м при высоте надземной части всего 0,5 м. Для повышения
плодородия субстратов авторы рекомендуют посев донника в будущих
междурядьях лесных культур с нормой высева 5-10 кг/га.
Однако насаждения сосны, созданные Новокузнецким мехлесхозом на
шахтных полях после добычи угля, имеют лишь защитное, санитарногигиеническое и эстетическое значение. Исследованиями, проведенными
Баранником Л. П. на отвалах Байдаевского угольного разреза, установлено, что
замедленный рост сосны в возрасте до 7 лет связан с резкими различиями
почвенно-экологических условий в питомниках и на лесокультурных
площадях. К возрасту 8-10 лет сосна в техногенных ландшафтах достигает
такой же высоты, как и на зональных почвах.
На основании изучения степени нарушения ассимиляционного аппарата и
крон у сосны обыкновенной Колмогорова Е. Ю. [37] относит посадки сосны в
возрасте 20-25 лет к категории устойчивых и среднеустойчивых.
40
Цандекова О. Л. [102] также отмечает, что экологические условия
Кузбасса, в частности Кедровского угольного разреза, благоприятны для
произрастания сосны обыкновенной. Высокую устойчивость проявила сосна на
отвалах без нанесения потенциально плодородного слоя [93].
Вопросы биологической рекультивации техногенных ландшафтов на
Урале отражены в работах Колесникова Б. П. [35], Левита С. Я., Пикаловой Г.
М., Дороненко Е. П. [45]. Сосновые насаждения здесь создаются
промышленного и ландшафтно-озеленительного значения. Для улучшения
агрохимических и физических свойств субстратов авторы рекомендуют посев
бобовых трав в междурядьях лесных культур.
Породно-угольные смеси отвалов Кимовского угольного разреза
характеризуются большим содержанием каменистых фракций и недостаточным
увлажнением. Нанесение на отвалы плодородного слоя мощностью 20-80 см
позволило сформировать в этих условиях сосняки III класса бонитета. В
условиях Кузбасса возможно создание чистых сосновых насаждений, причем
более высокие показатели состояния и роста, по данным Меньшикова Г. И.
[56], имеет сосна в опытах без нанесения растительного слоя.
В условиях Урала на субстратах легкого гранулометрического состава
сосна поселяется естественным путем, поэтому здесь культуры не создаются.
Бедность субстратов отвалов, формирующихся при добыче угля
открытым способом в Сибири, объясняет крайне медленное естественное
восстановление на них древесной растительности. Коронатова Н. Г. [38, 39]
установила, что сосна, обладая широкой экологической амплитудой, первой
поселяется в самых неблагоприятных условиях, на участках с минимальным
содержанием питательных элементов и недостатком влаги – на выработанных
песчаных карьерах и нарушенных землях вдоль линейных сооружений. Но в
таких условиях сосна растет очень медленно и характеризуется низкой
продуктивностью, что вызывает необходимость создания искусственных
насаждений. Для скорейшего восстановления растительного покрова на
нарушенных землях севера автор рекомендует проводить мероприятия,
направленные на увеличение продуктивности формирующихся фитоценозов.
Исследования по рекультивации нарушенных экосистем показали
возможность выращивания на отвалах насаждений сосны обыкновенной.
Однако, по мнению Залесова С. В., Беркутовой Л. С., Мирошниченко Д. В. и
Решетникова В. Г. [46], это возможно только при условии нанесения
обработанного торфа слоем не менее 10 см. Обработка торфа заключается в его
41
хранении в буртах в течение двух лет с одновременным известкованием и
перемешиванием с минеральными удобрениями.
Первые опыты по созданию насаждений сосны обыкновенной на
золоотвалах Рефтинской ГРЭС в Свердловской области были начаты в 1992 г.
Махнев А. К. и Внуков А. А. [54] рекомендовали для улучшения
лесорастительных условий сосны выкапывать траншеи шириной 0,7 м через
каждые 3,0 м с последующим заполнением их смесью супесчаного грунта с
торфом в соотношении 1 : 1. В дальнейшем метод совершенствовался, и
почвогрунт стали наносить полосами шириной 0,25, 0,40 и 0,60 м, чередуя их с
полосами, на которых отсыпка не проводилась. Исследования Залесова С. В. и
др. [68] установлено, что в таких условиях возможно выращивание сосновых
насаждений промышленного значения. До 8 лет они растут по II классу
бонитета в связи с высокой конкуренцией со стороны живого напочвенного
покрова, а старше 8 лет характеризуются Iа классом бонитета. В возрасте 18 лет
сформировались искусственные насаждения с запасом 143 м3 / га. Однако
создание монокультур сосны при лесной рекультивации золоотвалов вызывает
необходимость эффективного противопожарного устройства.
Согласно исследованиям Федорец Н. Г., Соколова А. И., Крышень А. М.,
Медведевой М. В. и Костиной Е. Э. [101], сосна хоть и применяется для
разведения на отвалах Костомукшского железорудного месторождения в
северо-таежной зоне Карелии, обладает слабым ростом из-за массового
повреждения верхушечных и боковых побегов. С возрастом это негативное
явление
усиливается.
Наиболее
доступным
приемом
улучшения
лесорастительных условий и повышения приживаемости растений они считают
оптимизацию состава грунтосмесей. Лучший рост сосны отмечен
исследователями на смеси морены с торфом. Хороший эффект дают
минеральные удобрения и биологические мелиоранты.
Лиханова И. А. и Арчегова И. Б. [49] отмечают невысокие приживаемость
и сохранность, а также низкие темпы роста сосны на нарушенных землях
севера таежной зоны, где посадка 2-3-летних сеянцев производилась в
малопродуктивный техногенный субстрат без дополнительных приемов его
улучшения. Приживаемость в культурах сосны составила 61 %, а сохранность
на третий год – 45 %. Высота же культур к концу второго десятилетия
достигает около 2 м. При этом напочвенный покров остается неразвитым.
Поэтому авторы предложили двухэтапную схему приемов ускоренного
восстановлений лесной экосистемы. На первом, «интенсивном», этапе они
42
рекомендуют вносить удобрения и производить посев многолетних трав. По их
мнению, за 3-5 лет сформируется биогенно-аккумулятивный слой почвы. На
втором, «ассимиляционном», этапе травянистое сообщество постепенно
заместится на лесное. Опыты проводили без дополнительных приемов по
улучшению техногенного субстрата и с улучшением, с уходами и без них, с
применением стандартного посадочного материала и крупномерного. Как
показали опыты, для эффективного восстановления лесной экосистемы на
нарушенных землях возможно сочетать внесение удобрений, посев
многолетних трав с посадкой крупномерных саженцев. Эти приемы
обеспечивают высокую приживаемость сосны, ее активный рост при
одновременном развитии травянистого покрова, закрепляющего техногенный
субстрат и способствующему более быстрому формированию первичных почв.
В Украине начали заниматься облесением отвалов открытых разработок
бурого угля, марганцевой руды и других полезных ископаемых с 1961 года.
Научно-методическое руководство всеми работами осуществлялось отделом
лесных культур УкрНИИЛХ. Основные рекомендации по лесоразведению на
отвалах, в том числе и по выращиванию культур сосны, изложены в работах
Данько В.Н. [14], Середа Г.Л., Лесникова С.В., Видяева М.Ф., Ткаченко Н.И.
[147], Симоненко А.И. и Вербина А.Е. [79], Келеберды Т.Н. [32], Зайцева Г.Я.,
Моториной Л.В. и Данько В.Н. [21], Бекаревича Н.Е., Колбасина А.А. и Масюка
Н.Т. [5], а также в работах других авторов.
Активное участие в восстановлении нарушенных земель принимали
Коростышевский спецлесхоззаг, Орджоникидзевский и Славянский лесхоззаги,
а также другие лесные предприятия Украины. Согласно исследованиям авторов
[21], в условиях Никопольского марганцеворудного бассейна на вскрышных
породах, представленных четвертичными суглинками, красно-бурой глиной и
щебнем, сосна растет лишь по III классу бонитета. Более благоприятные
условия для сосны складываются в Полесье и лесостепных районах Украины.
На отвалах Стрижевского угольного разреза в Коростышевском районе
Житомирской области, сложенных бурыми моренными суглинками, темнобурыми и пестроцветными глинами, песками разного происхождения, культуры
сосны создавались в смешении с ольхой черной по схеме: 7 рядов сосны
+ 3 ряда ольхи. Этот прием повысил сохранность сосны до 90-96 %.
Аналогичные результаты получены на отвалах Юрковского угольного разреза.
В связи с тем, что в рядах, соседних с рядами ольхи, сосна характеризовалась
лучшими показателями состояния и роста, Зайцев Г. А., Моторина Л. В. и
43
Данько В. Н. [21] рекомендуют создавать культуры сосны по схеме:
С-С-Ол-С-С.
Эти же авторы указывают на то, что обработка почвы и лесокультурные
уходы на отвалах Юрковского углеразреза способствовали выращиванию
насаждений сосны I-Iа классов бонитета.
Положительные результаты в Украине при выращивании насаждений
сосны дали посевы однолетних и многолетних трав. По мнению
Дрюченко М. М. [18], внесение торфа в посадочные места при создании
культур сосны в засушливых районах является неприемлемым.
Возможно нанесение на отвалы марганцевых разработок плодородного
слоя почвы. По мнению Мыцык А. А., Гаврюшенко А. А. и
Добровольской Е. В. [60], между планировкой отвалов и последующим
созданием на них искусственного почвенного слоя должно пройти не менее
2-5 лет.
Наибольший опыт по лесовосстановлению выработанных торфяников
накоплен в Беларуси. На торфяных карьерах большое значение имеет мощность
остаточного торфа, примесь в торфе минеральных субстратов, глубина
залегания грунтовых вод и агротехника выращивания лесных культур.
Поджаров В. К. [74] отмечает, что в связи с тем, что торфяники коренным
образом отличаются от минеральных почв, переносить опыт выращивания
сосновых насаждений из других почвенно-экологических условий на них
нельзя.
Застенский Л. С. и др. [81] рекомендуют для повышения продуктивности
культур сосны увеличить мощность остаточного торфа до 0,5 м. Авторы
отмечают, что увеличение в субстратах физической глины от 2 до 16 %
способствует повышению энергии роста сосны в пять раз. Если вскрышные
породы содержат более 6 % физической глины и меньше 30-40 % гравия и
карбонатов, то они вполне пригодны для выращивания насаждений сосны и
березы. Интенсификации роста сосны способствует также поверхностное
внесение торфокрошки с последующим ее запахиванием.
Леснов П. А. [47] предлагает создавать культуры сосны даже на участках
с плохо разложившимся торфом.
Смоляк Л. П. и Реуцкий В. Г. [87] делают вывод, что продуктивность
сосновых насаждений в пределах определенных почвенных условий зависит,
прежде всего, от обводненности данной территории. Улучшение доступа
кислорода к корневой системе способствует усилению различных
44
физиологических процессов и улучшению роста сосны. Они считают, что
осушение способствует более активному влагопоглощению и накоплению воды
тканями сосны.
Застенский Л.С [24] установил, что основным лимитирующим фактором
для культур сосны в условиях нерудных строительных материалов является
водообеспеченность, а в торфяных карьерах – воздухообеспеченность.
В Эстонии облесение отвалов открытых разработок горючего сланца
началось в конце 50-х годов прошлого столетия. Более половины площади всех
насаждений представлено сосной обыкновенной. По исследованиям Каара Э. В.
[28], а также Каара Э. В. и Луйка Х. В. [29] она является основной древесной
породой для облесения сланцевых отвалов, имеет приживаемость до 100 % и,
начиная с четвертого года, интенсивно растет. Для улучшения почвенноэкологических условий авторы рекомендуют посев люцерны в междурядьях.
Дауетас М. М. и Кирклис А. Е. [15] считают, что на токсичных грунтах
сосна растет только по IV классу бонитета. Ваус М. А. [9] отмечает, что и при
отсутствии токсичных пород в ряде случаев бонитет 10-летних сосновых
насаждений не превышает III. На росте сосны отрицательно сказывается
неблагоприятный водный режим, отсутствие достаточного количества
элементов минерального питания и другие факторы. По его мнению культуры
сосны высокой продуктивности можно вырастить только на песчано-меловых
смесях. Каар Э. В. [28] пришел к аналогичному выводу, применяя различные
удобрения, что обеспечило более высокую энергию роста сосны.
Вопросы лесной рекультивации в Эстонии с использованием культур
сосны обыкновенной отражены в работах Сарв И. Ф. [84] и Лаасимера Л. Р.
[44]. Сарв И. Ф. для повышения энергии роста сосны вносил в посадочные
места гумусированную почву, применяя удобрения. Однако сохранность
культур не превышала 60 %, что автор объясняет неустойчивостью сосны к
оксиду серы.
В Эстонии проводились также опыты по применению землевания,
лучшие результаты были получены при мощности насыпного плодородного
слоя 20-30 см. Все виды удобрений оказали положительное влияние на рост
сосны обыкновенной, однако их приживаемость не превышала 65 %.
При облесении песчаных и гравийных отвалов в Латвии Салиньш С. Х. и
др. [82] отмечают, что положительное влияние на рост и состояние сосны
оказывает внесенный в посадочное место торф (0,5-1,0 кг) или формирование
на глубине 30-40 см прослойки из опилок с минеральными удобрениями.
45
Результаты исследований Витола Л. П. [10] показали, что на торфяниках,
подстилаемых песком, нежелательно увеличение слоя торфа более 25 см. В
данном случае высота культур сосны была ниже на 38 %, чем на минеральном
грунте.
Лесная рекультивация земель с применением сосны обыкновенной
проводится и в других регионах России и ближнего зарубежья.
В Чехии [107] более успешными оказались культуры сосны
обыкновенной, выращиваемы на торфяниках без применения мероприятий по
интенсификации ее роста.
В Германии [108] при выращивании культур сосны применяют посев
люпина в междурядьях и удобрения.
В США [109] на кислых угольных отвалах при лесной рекультивации
сосна обыкновенная смешивается с лентами ольхой при общей густоте посадки
2 тыс.шт./га. Кроме того, для повышения энергии роста сосны производится
посев бобово-злаковых трав в междурядьях.
В Польше [110] при лесной рекультивации на песчаных отвалах также
основной породой считается сосна обыкновенная. Для успешного роста
предварительно производится посев бобовых трав и посадка древесных породпионеров.
Большой опыт по выращиванию сосновых насаждений при
биологической рекультивации земель имеется в Англии, Словении, Болгарии,
Венгрии, Бельгии и других странах [111].
Наибольшая площадь техногенно нарушенных земель в ЦентральноЧерноземном регионе находится в районе деятельности предприятий Курской
магнитной аномалии. Наиболее часто встречающимися вскрышными породами,
складируемыми в промышленные отвалы в бассейне КМА, являются
четвертичные суглинки, пески разного происхождения, мел, мергель, песчаномеловые и мело-мергельные смеси.
Сотрудники НИИКМА им Л. Д. Шевякова Коротаев Г. В.,
Михайлова З. Н., Бабец А. М., Титовский В. И., Калашников А. Т. [77] на
основе изучения физико-химических свойств классифицировали вскрышные
породы КМА по их пригодности к биологическому освоению на три группы:
1) пригодные (плодородные почвы, лессовидные суглинки); 2) малопригодные
(пески меловой системы, разнородные породы девонской системы, песчаноилистые отложения); 3) непригодные (фитотоксичные неокомские пески,
юрские песчано-глинистые отложения).
46
Работы по лесной рекультивации отвалов стали проводиться с 1969 года
сотрудниками Воронежского лесотехнического института (в настоящее время
Воронежского государственного лесотехнического университета имени
Г. Ф. Морозова). Результаты их исследований отражены в работах
Трещевского, И. В., Иванова Ф. Е. и Панкова Я. В. [97], Андрющенко П. Ф. [1],
Капитонова Д. Ю. [30], Панкова Я. В., Трещевской Э. И. и Трещевского И. Вик.
[70], Деденко Т. П. [16], Дюкова А.Н. [20], Одноралова Г. А. и
Трещевской Э. И. [67], Свиридовой И. К. [85], Тихоновой Е. Н. [92],
Трещевской Э. И. [94], Трещевской Э. И., Панкова Я. В. и Трещевского И. Вик.
[95], Шаталова В. Г., Одноралова Г. А и Трещевской Э. И. [105], Малининой
Т.А. [51]. Навалихина С.В. [61].
Таким образом, сосна обыкновенная как порода малотребовательная к
почвенно-грунтовым
условиям,
широко
применяется
при
лесной
рекультивации отвалов техногенных ландшафтов в России и за рубежом.
Основными приемами интенсификации роста сосновых насаждений являются:
землевание, посев бобовых трав в междурядьях лесных культур, внесение
минеральных и органических удобрений, использование ольхи и других
азотфиксирующих пород в качестве предварительных культур или в смешении
с сосной обыкновенной. В большинстве случаев на вскрышных породах низкой
производительности культуры сосны имеют санитарно-гигиеническое,
ландшафтно-озеленительное и рекреационное значение.
Выводы разных авторов базируются на исследованиях, проведенных в
молодых насаждениях сосны, максимум 20-летнего возраста. При этом
основное внимание уделялось анализу состояния и роста культур и не
уделялось прогнозу устойчивости и продуктивности насаждений на субстратах
с разными экологическими условиями.
4. ОПЫТ ВЫРАЩИВАНИЯ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ
БЕЗ МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
Согласно исследованиям многих авторов на начальных этапах
проведения лесной рекультивации считалось, что сосна обыкновенная является
основной
породой,
пригодной
для
биологической
рекультивации
промышленных отвалов во многих регионах как малотребовательная к
почвенно-грунтовым условиям древесная порода. Она растет не только на
47
покровных суглинках, но и на бедных промытых песках, песчано-меловых и
мело-мергельных смесях. Для прогнозирования роста сосны были проведены
исследования в насаждениях, произрастающих на деградированных почвах в
сходных зональных условиях.
Четвертичные суглинки по сравнению с другими субстратами в отвалах
являются наиболее плодородными. В районе Лебединского ГОКа КМА на
конвейерном отвале в 1970 г. было заложено насаждение сосны обыкновенной
без подготовки субстрата, под меч Колесова с размещением посадочных мест
2,5 × 0,5 м. В связи с отсутствием травянистой растительности уход за
насаждением не проводился. В возрасте 5 лет насаждение имело сохранность
56 %, в дальнейшем с каждым годом она падала в связи с самовольными
рубками сосны на новогодние елки. Данные табл. 10 указывают на
замедленный рост сосны как в возрасте 12, так и 19 лет, что связано с
неблагоприятными водно-физическими свойствами субстрата
Таблица 10
Характеристика сосновых насаждений на суглинках
Объект
Конвейерный отвал
---«-----«--Грайворонское л-во
Белгородской
области (пп 1г)
---«--- (пп 2г)
---«--- (пп 3г)
---«--- (пп 4 г)
---«--- (пп 5г)
---«---(пп 6г)
---«--- (пп 7г)
ГустоВозта
раст, посадлет
ки,
шт./га
12
8000
14
---«--19
---«---
Запас,
м3/г
а
Бонитет
1,63 ± 0,02
1,91 ± 0,03
3,00 ±0,11
Средний прирост по
высоте,
см
15,25
15,21
18,42
0,70
0,43
1,70
IV
IV
IV
Сохранность,
%
Нср.,
м
Дср., см
23,1
13,5
11,8
1,83
2,13
3,50
23
10000
22,8
11,45
11,74 ± 0,05
49,78
150
Iа
23
22
22
24
24
24
7150
8000
8000
8000
8000
11000
48,7
41,3
50,5
29,2
30,2
25,8
10,52
10,28
10,92
13,92
12,00
11,88
9,98 ± 0,63
10,60 ± 0,19
10,30 ± 0,27
11,72 ± 0,19
10,60 ± 0,19
11,22 ± 0,54
45,74
46,73
49,64
58,00
50,00
49,50
157
155
202
177
130
173
Iа
Iа
Iа
Iа
Iа
Iа
Раскопки показали, что корневая система проникла в глубину до 180 см.
В исследуемом насаждении отмечается благоприятное соотношение между
подземной и надземной частями (табл. 11). Однако мелкие корни составляют
всего 3 % от массы крупных корней; их росту препятствует высокая твердость
субстрата. Что касается надземной массы, то можно отметить обильное
48
охвоение: хвоя 14-летнего модельного дерева составляет 43 % от ее массы в
сыром состоянии, а в воздушно-сухом – 32 %.
Несмотря на некоторые различия в свойствах суглинков на нарушенных
землях и суглинистых обнажений в Грайворонском лесничестве Белгородской
области (табл. 5 и 9), можно судить о возможном повышении энергии роста
сосны в последующие годы [93].
Таблица 11
Биомасса модельного дерева сосны (возраст 14 лет)
на суглинке конвейерного отвала
Части растений
Хвоя
Текущий прирост
Ветви
Ствол
Надземная часть
Комель
Мелкие корни
Крупные корни
Подземная часть
Общая биомасса
в сыром состоянии
1128
93
780
640
2641
428
9
394
831
3472
Масса, г
в воздушно-сухом состоянии
428
38
440
430
1336
248
5
186
439
1775
Об этом свидетельствуют данные, полученные при исследовании
22-24-летних насаждений сосны в Томаровском участковом лесничестве, где в
отдельные годы прирост сосны в высоту достигал 90 см. Сосна растет по
Iа классу бонитета и имеет запас 130-202 м3/га (табл. 10).
В первые пять лет сосна на зональных почвах также имела замедленный
рост (рис. 1). Однако ее высота в возрасте 14 лет была на 4 м или более чем в
2 раза больше по сравнению с конвейерным отвалом, что, безусловно, связано с
более легким гранулометрическим составом и меньшей твердостью суглинков
естественных обнажений. На всех семи пробных площадях овражно-балочной
системы больших различий в росте и продуктивности сосны не наблюдается,
хотя она произрастает на склонах разной экспозиции [93].
К 1987 году конвейерный отвал прекратил свое существование в связи с
дополнительным отводом земель под карьер по добыче железистых кварцитов.
Высота. м
49
14
12
1
2
10
3
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
Возраст, лет
Рис. 1. Ход роста в высоту сосны обыкновенной на суглинках:
1, 2 – на естественных суглинистых обнажениях (пп 1г и 3г);
3 – на суглинистом конвейерном отвале КМА
На песчаных субстратах отвалов Лебединского ГОКа не удалось
вырастить устойчивое насаждения сосны обыкновенной в связи с сильной
дефляцией, вызывающей выдувание и засекание сосны. Особенно сильно это
проявляется в условиях карьерно-отвальных ландшафтов. Сохранившиеся
единичные экземпляры сосны имели в возрасте 7-12 лет замедленный рост и
росли по IV классу бонитета (табл. 12). В возрасте 13 лет они полностью
погибли в связи с плохими водно-физическими и химическими свойствами
субстрата.
На песчано-меловой смеси отвала рыхлой вскрыши насаждение сосны
было заложено в 1972 году, на откосе юго-западной экспозиции, с размещением
посадочных мест 2,5 × 0,5 м. Приведенные различия в почвенно-экологических
показателях песков и песчано-меловых смесей сказались на росте и состоянии
сосны.
Раскопки показали, что корневая система 12-летней сосны на песке
гидроотвала проникла в глубину до 130 см, в стороны – до 200 см. Мелкие
корни размещаются преимущественно в верхнем 20-сантиметровом слое,
который обладает более благоприятными водно-физическими свойствами.
На песке гидроотвала масса подземной части к надземной в сыром
состоянии относится как 1,0 : 2,5; в воздушно-сухом состоянии это
соотношение еще более благоприятное (табл. 13). Сосна здесь имеет хоть и
50
укороченную хвою, но ее масса составляет 63 % от массы надземной части.
Такое соотношение в зональных условиях указывает на достаточно высокую
устойчивость насаждений.
Таблица 12
Характеристика сосновых насаждений на песках и песчано-меловых смесях
Объект
Гидроотвал
Березовый лог
Отвал рыхлой
вскрыши
СохВоз- Густота
ранраст, посадки,
ность
лет
шт./га
,%
7
9,2
12
6,8
12
8000
8,8
17
2,8
21
1,2
Нср.,
м
Дср., см*
Средний
прирост по
высоте, см
Запас,
м3/га
Бонитет
0,57
0,85
1,23
2,90
3,75
1,10 ± 0,09
1,64 ± 0,04
1,65 ± 0,08
1,70 ± 0,06
2,31 ± 0,11
8,14
7,08
10,25
17,06
15,00
0,11
0,17
IV
IV
IV
IV
Бобровское
л-во
26,70 ±
Воронежской
88
10000
4,7
23,00
26,14
276,00
II
0,46
обл.
(пп 1х)
---«--19,00 ±
вершина
88
15000
2,1
17,00
19,32
72,00
IV
0,22
бугра (пп 2х)
Ленинское
27,50 ±
л-во Липецкой
72
6000
9,5
25,00
34,72
323,00
I
0,33
обл. (пп 2л)
*
Примечание: диаметр сосны в возрасте 7-12 лет измерялся на высоте 0,1 м, в
остальных случаях – на 1,3 м.
Таблица 13
Биомасса модельных деревьев сосны на песках и
песчано-меловых смесях (возраст 12 лет)
Песчано-меловая смесь отвала
рыхлой вскрыши
масса, г
в воздушнов сыром
в воздушно-сухом
сухом состоянии
состоянии
состоянии
79
670
260
7
119
47
15
330
170
26
740
490
127
1859
967
3
195
95
3
20
13
43
327
141
50
542
250
177
2401
1217
Песок гидроотвала Березовый лог
Части растений
Хвоя
Текущий прирост
Ветви
Ствол
Надземная часть
Комель
Мелкие корни
Крупные корни
Подземная часть
Общая биомасса
в сыром
состоянии
182
14
33
58
287
7
5
99
111
398
51
Высота, см
Боковые корни размещены в слое от 15до 30 см. Масса подземной части к
общей в этих условиях составляет 22 %. Несмотря на то, что сосна имеет
темную хорошо развитую хвою, которая составляет 36 % от массы надземной
части, она характеризуется также как и на песках, замедленным ростом (рис. 2).
К 1994 году в возрасте 22 лет сосна на опытных участках отвала рыхлой
вскрыши полностью выпала из-за неблагоприятных почвенно-экологических
условий в техногенных ландшафтах [93].
140
120
1
100
2
80
60
40
20
0
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Возраст, лет
Рис. 2. Ход роста в высоту сосны обыкновенной на песках
и песчано-меловых смесях: 1 – на песке гидроотвала Березовый лог;
2 – на песчано-меловой смеси отвала рыхлой вскрыши
На мело-мергеле конвейерного отвала, который формировался в период
с 1964 по 1968 гг., сосна в возрасте 10 лет имеет высоту всего 56,3 см (табл. 14).
В большинстве случаев текущий прирост в высоту не превышает 10 см.
Сохранность сосны в первые годы на этих субстратах высокая – до 85 %.
В возрасте 11-12 лет энергия роста сосны несколько повысилась.
Корневая система сосны на мело-мергеле конвейерного отвала проникает
в субстрат неглубоко. В отличие от других субстратов, на мело-мергельной
смеси отмечается неблагоприятное соотношение между надземной и подземной
массой.
52
Таблица 14
Характеристика сосновых насаждений на мело-мергельных смесях,
перегнойно-карбонатных почвах и меловых обнажениях
Объект
Глубина
залегания
мела, см
Конвейерный отвал
-
Во
зрас
т,
лет
10
11
12
Густота
посадки,
шт./га
8000
8000
8000
Сохранность,
%
Нср.,
м
Дср., см*
84,7
66,5
36,6
0,56
1,10
1,25
1,50 ± 0,04
3,68 ± 0,17
3,78 ± 0,11
Средний приБоЗапас,
рост по
ни3
м /га
высоте,
тет
см
5,6
V
10,0
IV
10,4
IV
с поверх22 22000
31,8
3,00 4,00 ± 0,12
Острогож- ности
(пп 1о)
ское л-во
22 22000
47,8
4,43 5,22 ± 0,13
Воронежс- 20 (пп1о)
кой обл.
20 (пп 3о) 22 22000
52,9
5,22 3,69 ± 0,10
40 (пп 2о) 22 16700
63,3
5,54 5,43 ± 0,17
*
Примечание: диаметр сосны на конвейерном отвале измерялся
Острогожском лесничестве – на высоте 1,3 м.
10,2
21
V
20,1
68
IV
23,7
58
III
25,2
95
III
у корневой шейки, в
Подземная часть составляет всего 18 % от общей биомассы (табл. 15).
Слаборазвитая корневая система и обильное охвоение (больше 50 % от
надземной массы) указывает на низкую устойчивость этих насаждений [93].
Таблица 15
Биомасса модельного дерева сосны (возраст 12 лет) на мело-мергеле
конвейерного отвала
Части растений
Хвоя
Текущий прирост
Ветви
Ствол
Надземная часть
Комель
Мелкие корни
Крупные корни
Подземная часть
Общая биомасса
Масса, г
в сыром состоянии
в воздушно-сухом состоянии
328
168
26
14
64
38
164
94
582
314
56
32
8
8
68
40
132
80
714
394
Об этом свидетельствуют также показатели хода роста сосны в высоту: на
протяжении 12 лет прирост в высоту не превышал 10 см (рис. 3). Это связано не
53
Высота, м
только с низким плодородием субстрата, но и с плохими водно-физическими
свойствами.
6
5
1
4
3
2
3
2
1
0
0
5
10
15
20
25
30
Возраст, лет
Рис. 3. Ход роста в высоту сосны обыкновенной на
карбонатных почвах и породах: 1 – в Острогожском л-ве (пп 1о);
2 – там же (пп 2о); 3 – на мело-мергеле конвейерного отвала
Для сравнения были исследованы культуры сосны обыкновенной в
Коротоякском
участковом
лесничестве
Острогожского
лесничества
Воронежской области, которые были заложены под руководством бывшего
лесничего Перова В. А. в 1962-1966 гг.
Почву готовили осенью предшествующего посадке года конным плугом
поперек склона. На крутых склонах полосы готовились вручную. Посадка
производилась вручную с размещением посадочных мест 1,5 × 0,3 м.
В 1970 г. в возрасте 9 лет высота сосны колебалась от 0,48 до 2,00 м, а
сохранность – от 20 до 75 %. Худшие показатели роста имела сосна, где на
поверхность выходил плитчатый мел или перегнойно-аккумулятивный
горизонт не превышал 20 см.
Результаты повторных исследований показали, что в 22 года при
достаточно высокой сохранности сосна на всех пробных площадях с глубиной
залегания мела менее 40 см имеет замедленный рост (табл. 14). Например, на
пробной площади 1о на склоне западной экспозиции крутизной около 40 0, где
мощность перегнойно-аккумулятивного горизонта составляет 20 см и почти
54
отсутствует травянистая растительность, высота сосны равна 4,43 м. Культуры
растут по IV классу бонитета.
На пробной площади 2о, где плитчатый мел залегает на глубине 40 см,
энергия роста культур несколько выше: сосна растет по III классу бонитета. Но
и это насаждение имеет лишь санитарно-гигиеническое и эстетическое
значение.
О замедленности роста сосны в высоту можно судить и на основании
сравнительной оценки кривых на рис. 3. На перегнойно-карбонатных почвах с
более мощным гумусовым горизонтом (пп 2о) в первые 12 лет прирост сосны в
высоту не превышал 15 см. Повышение энергии роста наблюдается с 13 до 22
лет, когда в отдельные годы прирост достигал 50 см. В последующие 3 года
прирост в высоту падает до 10-15 см.
На пробной площади 1о, где плитчатый мел залегает на глубине 20 см,
сосна также характеризуется замедленным ростом. Ее прирост в высоту в
возрасте 9-21 года составляет 15,4-32,4 см.
На мело-мергеле конвейерного отвала наблюдается худший рост сосны
даже по сравнению с ростом сосны на меловых обнажениях, отличающихся
более благоприятными почвенно-экологическими условиями.
Таким образом, изучив лесорастительные условия нарушенных и
деградированных земель без мероприятий по их улучшению, а также
показатели состояния и роста культур сосны обыкновенной, можно сделать
следующие выводы:
1. Четвертичные суглинки характеризуются более благоприятными
агрохимическими и физическими свойствами из всех вскрышных пород, хотя
имеют более тяжелый гранулометрический состав и более высокую твердость
по сравнению с естественными обнажениями (соответственно тяжелые
суглинки – средние суглинки; 0,29 и 0,27 кг/см2). Их целесообразно
складировать во временные отвалы для последующего землевания на
горнотехническом этапе рекультивации.
2. Суглинки и мело-мергельные смеси пригодны для создания сосновых
насаждений санитарно-гигиенического и эстетического значения (IV класса
бонитета). Выращивание высокопродуктивных насаждений невозможно из-за
неблагоприятных водно-физических свойств этих субстратов.
3. Показатели состояния и роста сосны на песках свидетельствуют о том,
что эти субстраты без предварительного улучшения являются малопригодными
для выращивания сосновых насаждений.
55
4. Песчано-меловые смеси являются малопригодными для выращивания
долговечных сосновых насаждений, несмотря на то, что сосна является
малотребовательной к почвенно-грунтовым условиям породой. Предпочтение
следует
отдавать
смешанным
насаждениям
сосны,
особенно
с
почвоулучшающими породами [71, 93].
5. ДИНАМИКА ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЙ
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ ПОД ВЛИЯНИЕМ
СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ
Гидроотвал Березовый лог является уникальным элементом техногенных
ландшафтов не только в бассейне КМА, но и в других бассейнах страны. Он
индивидуален в плане проведения как горнотехнического, так и
биологического этапов рекультивации. На биологическом этапе было
использовано 25 видов деревьев, 10 – кустарников и 9 – трав. Однако
результаты исследований указывают на то, что пески и песчано-меловые смеси
без улучшения лесорастительных условий являются малопригодными для
выращивания долговечных сосновых насаждений [78, 95].
Проблема повышения устойчивости и долговечности насаждений – одна
из важных и сложных при облесении нарушенных земель. Помимо
преждевременного усыхания культур, все большее внимание уделяется
необходимости повышения продуктивности насаждений путем улучшения
лесорастительных условий. Для повышения приживаемости культур на
гидроотвале Березовый лог в 1976-1981 гг. применяли разные способы
оптимизации лесорастительных условий. Площади под закладку насаждений
готовились следующим образом:
- формированием двухкомпонентных техноземов с поверхностным
нанесением на песок плодородного слоя мощностью от 30 до 125 см (рис. 4);
- формированием трехкомпонентных техноземов с погребенным
плодородным слоем мощностью 30-50 см под слоем песка или песчано-меловой
смеси такой же мощности.
56
Рис. 4. Двухкомпонентный технозем на гидроотвале Березовый лог КМА
5.1. Гранулометрический состав субстратов двух- и трехкомпонентных
техноземов
Лесопригодность вскрышных пород во многом зависит от
гранулометрического состава. Данные табл. 16 подтверждают слоистость
техноземов, слои которых резко отличаются по содержанию всех механических
фракций. Нанесенный плодородный слой в двухкомпонентных техноземах в
период их формирования был обогащен крупно-пылеватыми и илистыми
частицами. В верхнем 20-сантиметровом слое количество первых достигает
31,40 %, вторых – 29,80 %. Значительно уступает им содержание средней и
мелкой пыли, количество которых составляет соответственно 10,18 и 14,52 %.
По гранулометрическому составу нанесенный плодородный слой представлял
собой тяжелый суглинок иловато-крупно-пылеватый.
57
Таблица 16
Гранулометрический состав субстратов двух- и трехкомпонентных техноземов
Вид технозема
Субстрат
Содержание фракций (%) при диаметре частиц (мм)
сумма
0,250,050,010,0051-0,25
< 0,001 фракций
0,05
0,01
0,005
0,001
< 0,01
Гранулометрический
состав
В период формирования технозема (1977 г.)
4,68
подстилающий песок
69,50
насыпной плодородный
слой
1,81
12,74
30,56
5,36
20,75
подстилающий песок
58,16
17,04
12,20
1,83
0,61
29,80
54,51
тяжелый суглинок
25,20
2,08
1,62
1,00
0,60
Возраст соснового насаждения 39 лет (2013 г.)
3,22
рыхлый песок
28,78
54,89
тяжелый суглинок
10,16
12,60
супесь
3,60
6,03
связный песок
9,32
41,58
6,46
16,63
25,53
Возраст соснового насаждения 33 года (2013 г.)
48,62
тяжелый суглинок
9,42
31,40
10,18
14,52
В период формирования технозема (1981 г.)
Трехкомпонентный
с
погребенным
плодородным
слоем
песчано-меловая смесь
51,46
погребенный суглинок
0,48
песчано-меловая смесь
48,43
46,35
1,34
2,44
0,90
0,54
3,88
рыхлый песок
погребенный суглинок
24,63
36,62
19,84
9,56
5,31
4,04
18,91
супесь
40,41
2,00
0,60
1,92
57
Двухкомпонентный
с
поверхностным
плодородным
слоем
насыпной плодородный
слой
58
Намытый песчаный субстрат был представлен рыхлыми песками,
содержание крупного и среднего песка в которых составляет 69,50 %.
Существенно уступает по количеству содержание мелкого песка – 25,20 %.
Из табл. 15 видно, что за 39-летний период содержание крупнопылеватых и илистых частиц в нанесенном плодородном слое изменилось
незначительно. Их содержание уменьшилось соответственно на 0,84 и 1,02 %.
Зато на 2,87 % (в 2,6 раза) уменьшилось содержание крупного и среднего песка
и возросло в 1,4 раза количество мелко-пылеватых и мелкопесчаных фракций.
Однако такое перераспределение в содержании отдельных фракций не
повлекло за собой изменение гранулометрического состава нанесенного
плодородного слоя. Он по-прежнему представляет собой тяжелый суглинок
[93].
Что касается намытого подстилающего песка, то из рыхлого песка по
истечению 39 лет он превратился в супесь. В нем в 16,9 раз возросло
содержание илистых частиц и в 5,9 раз – крупно-пылеватых. Уменьшилось
также содержание песчаных фракций: крупного и среднего песка – в 1,2 раза,
мелкого – в 1,5 раза.
Превращение рыхлого песка в супесь происходит частично в процессе
лессивирования, а также в процессе проникновения пылеватых частиц в
подстилающий песок в результате большой запыленности воздуха в
техногенных ландшафтах, особенно в дорекультивационный период.
Известно, что примешивание к кварцевым пескам мела увеличивает
связность и влагоемкость грунтосмесей, а также создает более высокую
обеспеченность лесных культур элементами питания. Поэтому при
формировании трехкомпонентных техноземов в качестве постилающего и
верхнего мульчирующего субстратов использовали песчано-меловую смесь. В
период горнотехнического этапа рекультивации она представляла собой по
гранулометрическому составу связный песок; отличалась высоким
содержанием песчаных фракций: крупно- и среднепесчаных – 51,46 % и
мелкопесчаных – 40,41 % в верхнем 30-сантиметровом слое (табл. 16).
Погребенный под слоем песчано-меловой смеси мощностью 30-40 см
суглинок в момент формирования слоистого технозема, также как и
нанесенный при поверхностном землевании плодородный слой, был обогащен
крупно-пылеватыми и илистыми частицами, содержание которых составляет
41,58 и 25,53 % соответственно.
59
Под 33-летним сосновым насаждением верхний мульчирующий слой из
связного песка превратился в рыхлый песок, в котором содержание физической
глины уменьшилось в 1,6 раза. В погребенном же суглинке в 51,3 раза
увеличилось содержание фракций крупного и среднего песка и в 6,3 раза
уменьшилось содержание илистых частиц, в результате чего тяжелый суглинок
превратился в супесь.
Изменения в гранулометрическом составе субстратов в двух- и
трехкомпонентных техноземах объясняются интенсивностью процесса
лессивирования, который во многом связан с характером растительности.
Установлено, что породный состав насаждения не оказывает влияния на
изменение гранулометрического состава [95]. Однако живой напочвенный
покров способен ускорять или затормаживать процесс лессивирования. На
отвале Березовый лог он представлен различными видами трав, редко
встречаются мхи.
Как видно из табл. 17, верхний плодородный слой двухкомпонентных
техноземов очень интенсивно зарастает травянистой растительностью.
Растения сплошь (на опушке) и очень обильно (под пологом) покрывают
поверхность субстрата.
Таблица 17
Напочвенный покров в разных лесорастительных условиях нарушенных земель
Вид технозема
Двухкомпонентный
технозем
с
поверхностным
плодородным
слоем
Трехкомпонентный
технозем
с
погребенным
плодородным слоем
Степень
проективного
покрытия, %
100
Опытный
участок
Количество
видов
Обилие по шкале
Друде
опушка
32
Soc (сплошь)
под пологом
соснового
насаждения
11
Сор3(очень
обильно)
75
под пологом
соснового
насаждения
9
Сор1(довольно
обильно)
35
Всего было учтено 32 вида трав, относящихся к 13 семействам (табл. 18).
Несмотря на небогатый флористический состав (всего 11 видов), степень
проективного покрытия под пологом соснового насаждения составляет 75 %.
Верхний же песчаный слой исключает появление обильного растительного
покрова. Степень проективного покрытия песчаного субстрата под пологом
соснового насаждения составляет всего 35 %. Естественно, что такой
растительный покров способствует более интенсивному протеканию процесса
60
лессивирования, в результате чего тонкие илистые частицы вымываются вниз
по профилю, и песок связный превращается в песок рыхлый, а тяжелый
суглинок – в супесь [93].
Таблица 18
Видовое разнообразие живого напочвенного покрова на опушке и под пологом
соснового насаждения на отвале Березовый лог
Семейство
1. Амарантовые –
Аmаranthaceae
2. Астровые – Asteraceae
3. Бурачниковые –
Boraginaceae
4. Гвоздичные –
Caryophyllaceae
5. Губоцветные –
Labiatae
6. Злаковые – Gramineae
7. Крестоцветные –
Cruciferae
8. Лютиковые –
Ranunculaceae
9. Молочайные –
Euphorbiaceae
10. Мотыльковые –
Papilionaceae
(Fabaceae)
11. Осоковые –
Cyperaceae
12. Розоцветные –
Rosaceae
13. Сложноцветные –
Compositae
Видовой состав растений
Щирица запрокинутая – Amaranthus retroflexus L.
Циклахена дурнишниколистная – Cyclachaena xanthiifolia
Fresen.
Синяк обыкновенный – Échium vulgáre L.
Смолевка обыкновенная – Silene vulgaris (Moench) Garcke)
Яснотка белая – Lamium albus L.
Шалфей мутовчатый – Salvia verticillata L.
Шалфей луговой – Salvia pratensis L.
Пырей ползучий – Agropyrum repens L.
Вейник наземный – Calamagrostis epigeios (L.) Roth.
Мятлик дубравный – Poa nemoralis L.
Мятлик болотный – Poa palustris L.
Мятлик луговой – Poa pratensis L.
Овсяница луговая – Festuca pratensis Huds.
Костер безостый – Bromus inermis Leys.
Икотник серый – Berteroa incana (L.) DC.)
Живокость полевая – Delphinium consolida L.
Молочай прутьевидный – Euphorbia virgata Waldst. Et Kit.
Люцерна серповидная – Medicago falcata L.
Клевер луговой – Trifolium pratense L.
Осока лисья – Carex ulpine L.
Репешок обыкновенный – Agrimónia eupatória L.
Тысячелистник обыкновенный – Achillea millefolium L.
Тысячелистник хрящеватый – Achillea cartilaginea Ledeb.
Ромашка непахучая – Matricaria matricarioides (Less.)
Пижма обыкновенная – Tanacetum vulgare L.
Полынь горькая – Artemisia absinthium L.
Полынь полевая – Artemisia campestris L.
Осот полевой – Sonchus arvensis L.
Цикорий обыкновенный – Cichorium intybus L.
Одуванчик лекарственный – Taraxacum officinale Web. ex Wigg.
Пупавка светло-желтая – Anthemis subtinctoria Dobrocz.
Василек фригийский – Centaurea phrygia L.
61
5.2. Агрохимические свойства субстратов в разных
лесорастительных условиях нарушенных земель
В процессе существования естественных и искусственных фитоценозов
изменяются агрохимические свойства субстратов техноземов по сравнению с
исходными. Известно, что реакция почвенного раствора обусловлена
совместным действием водно-растворимых веществ неорганического и
органического происхождения, коллоидов, кислот разной природы, а также
глинными минералами. На нее влияют также корневые выделения растений и
продукты
метаболизма
почвенных
микроорганизмов,
разлагающих
растительные остатки. Изменения же рН, в свою очередь, также влияют на
жизнедеятельность микроорганизмов. В результате изменяется соотношение
скоростей минерализации и гумификации растительных остатков и,
следовательно, темпов гумусонакопления.
Как видно из табл. 19, в период формирования двухкомпонентных
техноземов плодородный слой, представляющий собой смесь почвы их разных
генетических горизонтов чернозема типичного, имел слабощелочную реакцию
среды, рН солевой вытяжки составляло 7,2. За 39 лет роста соснового
насаждения значение рН снизилось всего на 0,1, чего нельзя сказать о
подстилающем песке, щелочность которого возросла на 0,5. Это объясняется
неоднородностью подстилающего песка, местами представляющего собой
песчано-меловую смесь. Сосновые насаждения же, как известно, подкисляют
почву (субстрат). То же можно сказать и о трехкомпонентных техноземах, в
которых реакция почвенного раствора под влиянием соснового насаждения за
33 года из сильнощелочной превратилась в щелочную, а погребенного суглинка
– не изменилась, оставаясь слабощелочной.
Существенной разницы в рН для отдельных слоев в пределах 20сантиметровой глубины не обнаружено, что позволило в дальнейшем
пользоваться усредненными данными для слоя 3-20 см.
Общеизвестно, что гумус – самый существенный и устойчивый
показатель, отличающий почвы от горных пород. Благодаря гумусу почвы
обладают специфическими свойствами, которые отсутствуют в массивнокристаллических и слабо выражены в рыхлых осадочных породах [93].
Большинство
ученых,
занимающихся
изучением
процесса
гумусонакопления в слаборазвитых почвах (эмбриоземах) техногенных
ландшафтов, указывают на быстрые темпы накопления органического
вещества.
62
Таблица 19
Агрохимические свойства субстратов двух- и трехкомпонентных техноземов
Вид
технозема
Субстрат
Гумус,
%
рН
солевой
Азот
общий,
%
Nлегкогид.
Р 2 О5
К2 О
Са2+
Мg2+
мг-экв/100 г
почвы
мг/кг
В период формирования технозема (1977 г.)
насыпной плодородный слой
7,2
3,50
-
1,90
1,00
10,30
18,73
6,71
подстилающий песок
7,6
0,40
-
0
0,75
2,80
2,35
0,55
Возраст соснового насаждения 39 лет (2013 г.)
насыпной плодородный слой
7,1
6,22
0,32
-
57,00
152,33
30,33
2,1
подстилающий песок
8,1
0,32
0,02
-
1,59
20,00
4,50
0,50
В период формирования технозема (1981 г.)
Трехкомпонентный с
погребенным
плодородным слоем
песчано-меловая смесь
8,9 (вод.)
0,09
следы
-
0,40
1,00
2,40
0
погребенный суглинок
7,4 (вод.)
2,42
0,10
-
0,70
10,00
28,00
2,40
Возраст соснового насаждения 33 года (2013 г.)
песчано-меловая смесь
8,1
0,53
0,05
-
0,57
1,90
3,17
0,67
погребенный суглинок
7,4
1,84
0,09
-
0,52
5,97
20,58
1,79
62
Двухкомпонентный с
поверхностным
плодородным слоем
63
Интенсивность почвообразовательного процесса зависит от условий тепло- и
влагообеспеченности, состава субстратов и растительных сообществ.
По мнению Трофимова С. С. и др. [13], в лесных экосистемах на отвалах
в техногенных ландшафтах могут наблюдаться тенденции к замедлению темпов
гумусообразования и гумусонакопления. Одной из возможных причин этого
процесса в слаборазвитых почвах авторы считают усиление роли древесной
растительности, в частности хвойных, и ослабление роли трав. Подобный
процесс возможен, когда в ходе сингенетической сукцессии на отвалах
происходит смена травянистых видов на древесные растения, особенно
хвойные.
Полученные в процессе наших исследований результаты не
подтверждают этих высказываний. Из табл. 19 и рис. 5 видно, что содержание
гумуса в плодородном слое, нанесенном в процессе поверхностного
землевания, за 39 лет увеличилось в 1,8 раза, несмотря на то, что травянистые
растения сплошь или очень обильно покрывают поверхность субстрата. В
поверхностном слое песчано-меловой смеси трехкомпонентных техноземов,
несмотря на более бедный травянистый покров, содержание гумуса
увеличилось за 33 года в 5,9 раз [93].
Гумус, %
7
6
5
4
3
2
1
0
1
2
2-комп.технозем 3-комп.технозем
Вид технозема
Рис. 5. Содержание гумуса в 20-сантиметровом слое субстратов
в разных лесорастительных условиях: 1 – в период формирования техноземов;
2 – под 33-39-летними сосновыми насаждениями
Таким образом, усиление роли древесных растений и ослабление позиций
травянистых не является причиной замедления накопления перегноя в почве
64
(субстрате) в условиях техногенных земель. Живой напочвенный покров на
открытых пространствах в меньшей степени обогащает почву органикой по
сравнению с опадом в древесных насаждениях, в том числе сосновых.
Азот является основным питательным элементом для растений. По его
содержанию можно судить о плодородии почв. По мнению Тюрина И. В.,
содержание гумуса в почве находится в прямой зависимости от наличия азота,
участвующего в его образовании, следовательно, размеры аккумуляции азота
определяют и накопление гумуса. Аккумуляция азота в горных породах и их
смесях служит индикатором начавшегося почвообразовательного процесса.
Махонина Г. И., Тихомирова Е. Б. [55] считают, что оценка запасов азота в
слаборазвитых почвах техногенных ландшафтов может служить мерой их
потенциального плодородия.
В первый год после отсыпки отвала содержание легкогидролизуемого
азота в насыпном плодородном слое составляло 1,9 мг/100 г субстрата
(табл. 19). В погребенном суглинке содержание общего азота равнялось 0,1 %.
В песке и песчано-меловой смеси этот питательный элемент отсутствовал или
были обнаружены его следы. Естественно, что в техноземах через 33-39 лет его
также обнаружено мало. Увеличение количества азота зависит от успешности
освоения грунтосмесей живыми организмами. За истекший период процент
общего азота в поверхностном слое увеличился, однако его содержание
осталось небольшим – 0,32 %.
Причиной разного накопления азота в техноземах служит и видовой
состав растительности. В сосновых насаждениях более богатый напочвенный
покров отмечается на двухкомпонентных техноземах с поверхностным
плодородным слоем, где степень проективного покрытия достигает 75-100 %.
Это является еще одной из причин более высоких запасов азота в метровом
корнеобитаемом слое. Более высокое содержание азота отмечается в
поверхностном слое техноземов до глубины 10 см [93].
Фосфор, в больших количествах поглощаясь растениями, аккумулируется
в верхней части профиля, что и подтверждается исследованиями
Накарякова А. В. и Трофимова С. С. [62]. На наших опытных объектах его
содержание резко падает уже на глубине 10 см. В период формирования
техноземов субстраты характеризовались невысоким содержанием фосфора в
поверхностном слое. – 0,40-1,00 мг/кг. Фитоценозы оказывают существенное
влияние на его накопление. Под насаждением с богатым напочвенным
покровом на двухкомпонентных техноземах его содержание увеличилось в
65
57 раз за 39 лет, тогда как на песчано-меловой смеси, которая слабо зарастает
травянистой растительностью – всего в 1,4 раза за 33 года (табл. 19, рис. 6).
Фосфор, мг/кг
60
50
1
40
2
30
20
10
0
2комп.технозем
3комп.технозем
Вид технозема
Рис. 6. Содержание фосфора в 20-сантиметровом слое субстратов
в разных лесорастительных условиях: 1 – в период формирования техноземов;
2 – под 33-39-летними сосновыми насаждениями
Калий очень активный водный мигрант, поэтому калия много поступает
из нижних слоев к поверхности, но здесь он прочно не закрепляется, излишки
его снова быстро мигрируют вниз по профилю. Установлена высокая
аккумуляция обменного калия в двухкомпонентных техноземах с
поверхностным плодородным слоем в связи с тем, что травянистая
растительность, сплошь или очень обильно покрывающая поверхность,
аккумулирует калия больше по сравнению с древесными породами [62]. Это
подтверждается только в том случае, если напочвенный покров находится в
хорошем состоянии, и степень его проективного покрытия достигает 80-100 %.
В этом случае отмечается максимальное содержание калия в поверхностном
слое техноземов 152,33 мг/кг (табл. 19, рис. 7). За 39 лет содержание этого
элемента возросло в 14,8 раз, чего нельзя сказать о трехкомпонентных
техноземах с погребенным плодородным слоем [93].
Кальций и магний – необходимые элементы питания растений. В период
формирования техноземов их содержание в поверхностном слое составляло
соответственно 18,73 и 6,71 мг-экв/100 г в поверхностном 20-сантиметровом
плодородном слое двухкомпонентных техноземов. В песчано-меловой смеси
трехкомпонентных техноземов содержание кальция было значительно ниже
(2,40 мг-экв/100 г), а магний отсутствовал совсем (табл. 19).
66
Калий, мг/кг
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1
2
2-комп.технозем 3-комп.технозем
Вид технозема
Рис. 7. Содержание калия в 20-сантиметровом слое субстратов
в разных лесорастительных условиях: 1 – в период формирования техноземов;
2 – под 33-39-летними сосновыми насаждениями
За 33-39 лет роста соснового насаждения содержание кальция
увеличилось в 1,6 и 1,3 раз соответственно (рис. 8). Это связано с характером
растительности. Сосна обыкновенная, не являясь «кальциелюбом», не
поглощает в процессе жизнедеятельности большое количество кальция и не
возвращает его с опадом. Эта роль принадлежит разнотравью, которое
содержит значительное количество этого элемента (табл. 20).
Кальций,
мг-экв/100 г
35
30
25
20
15
10
5
0
1
2
2-комп.технозем
3-комп.технозем
Вид технозема
Рис. 8. Содержание кальция в 20-сантиметровом слое субстратов
в разных лесорастительных условиях: 1 – в период формирования техноземов;
2 – под 33-39-летними сосновыми насаждениями
67
Таблица 20
Химический состав растительности на гидроотвале
Растительность
Сосна
обыкновенная
Разнотравье
Химические элементы, % на сухое вещество
Al
Fe
Ca
Mg
K
P
сумма
N
Si
0,98
0,18
0,07
0,08
0,56
0,14
0,43
0,42
2,86
0,86
0,73
0,13
0,11
0,66
0,28
1,17
0,20
4,14
Поскольку разные виды техноземов представляют собой сочетание
субстратов разной мощности, особый интерес представляют запасы гумуса и
основных питательных элементов в основном корнеобитаемом метровом слое,
которые представлены в табл. 21 и на рис. 9 и 10.
Запасы гумуса
и общего
азота, т/га
Гумус
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Азот
1
2
3
Вид технозема
Рис. 9. Запасы гумуса и общего азота в основном корнеобитаемом слое (1 м)
техноземов: 1 – двухкомпонентный с поверхностным плодородным слоем
мощностью 40 см; 2 – двухкомпонентный с поверхностным плодородным
слоем мощностью 100 см; 3 – трехкомпонентный с погребенным плодородным
слоем
Очевидно, что двухкомпонентные техноземы с поверхностным
плодородным слоем мощностью 100 см характеризуются большими запасами
гумуса, а также общего азота, фосфора и калия. Они выше, чем в
двухкомпонентных техноземах с поверхностным плодородным слоем
мощностью 40 см в 2,0-2.4 раза, а по сравнению с трехкомпонентными
техноземами с погребенным плодородным слоем – в 4,3-35,3 раза [93].
69
Таблица 21
Характеристика лесорастительных условий на гидроотвале Березовый лог КМА
(возраст соснового насаждения 33-39 лет)
Почвенно-экологические
показатели
68
Содержание фракций (%) при диаметре
частиц, мм
меньше 0,01
больше 0,01
Плотность сложения, г/см3
Твердость, кг/см2
Порозность, %
рН сол.
Запасы гумуса, т/га
Запасы общего азота, т/га
Запасы фосфора, кг/га
Запасы калия, кг/га
Максимальная гигроскопическая влага, %
Влажность завядания, %
Характер лесорастительных условий
двухкомпонентный
технозем с
двухкомпонентный технозем
поверхностным
трехкомпонентный технозем
с поверхностным плодородным слоем
плодородным
с погребенным плодородным слоем
мощностью 30-40 см
слоем
мощностью
100-125 см
двухкомпопесчанопогребен- трехкомпоплодород- подстилаюплодородный
нентный
меловая
ный
нентный
ный слой
щий песок
слой
технозем
смесь
суглинок
технозем
(0-40 см) (40-100 см)
(0-100 см)
(0-100 см)
(0-40 см) (40-100 см)
(0-100 см)
54,89
45,11
1,39
36
45
7,2
345,83
17,79
3169,20
8469,55
8,5
12,8
12,60
87,40
1,53
11
44
7,6
29,38
1,84
145,96
1836,00
0,9
1,4
375,21
19,63
3315,16
10305,55
-
54,89
45,11
1,39
44
45
7,2
864,58
44,48
7923,00
21173,87
10,0
15,0
3,88
96,12
1,52
34
43
8,9 (вод.)
32,22
3,04
34,66
115,52
0,60
0,90
18,91
81,09
1,35
38
50
7,4 (вод.)
149,04
7,29
42,12
483,57
9,00
13,50
181,26
10,33
76,78
599,09
-
69
Запасы
фосфора и 25000
калия, кг/га
Фосфор
Калий
20000
15000
10000
5000
0
1
2
3
Вид технозема
Рис. 10. Запасы фосфора и калия в основном корнеобитаемом слое (1 м)
техноземов:
1 – двухкомпонентный с поверхностным плодородным слоем мощностью
40 см;
2 – двухкомпонентный с поверхностным плодородным слоем мощностью
100 см;
3 – трехкомпонентный с погребенным плодородным слоем
Однако их высокая твердость (44 кг/см2), а также неудовлетворительные
водные свойства перечеркивают это качество. Максимальная гигроскопическая
влага (МГ) достигают 10,0 %, величина влажности завядания (ВЗ) – 15,0 %,
вследствие чего в насыпном слое имеют место небольшие запасы продуктивной
влаги.
Таким образом, проанализировав лесорастительные условия в
техногенных ландшафтах, мы пришли к следующим выводам:
1. Основными способами оптимизации лесорастительных условий при
выращивании насаждений сосны обыкновенной являются: формирование
двухкомпонентных техноземов с поверхностным землеванием плодородным
слоем мощностью от 30 до 125 см и формирование трехкомпонентных
техноземов с погребенным плодородным слоем мощностью 30-50 см под слоем
песка или песчано-меловой смеси такой же мощности.
2. Искусственный фитоценоз на разных видах техноземов представляет
собой сосновые насаждения в возрасте 33-39 лет, в которых развивается живой
напочвенный покров разного флористического состава и степени проективного
70
покрытия. Всего учтено 32 вида трав, относящихся к 13 семействам, из которых
под пологом насаждения встречается 9-11 видов.
3. Изменения в гранулометрическом составе субстратов техноземов и их
агрохимических свойствах во многом определяются обилием живого
напочвенного покрова, от которого зависит интенсивность процесса
лессивирования и накопления питательных элементов.
4. Искусственные и естественные фитоценозы снижают реакцию
почвенного раствора, но при этом она остается щелочной.
5. Травянистый напочвенный покров на опушке соснового насаждения в
меньшей степени обогащает почву (субстрат) органикой по сравнению с
опадом в сосновых насаждениях. Содержание гумуса в плодородном слое,
нанесенном в процессе поверхностного землевания, за 39 лет увеличилось в 1,8
раза, несмотря на то, что травянистые растения сплошь или очень обильно
покрывают поверхность субстрата. В поверхностном слое песчано-меловой
смеси трехкомпонентных техноземов, несмотря на более бедный травянистый
покров, содержание гумуса увеличилось за 33 года в 5,9 раз [93].
6. Увеличение количества азота в грунтосмесях связано с наличием в них
живых организмов. Травянистый покров без бобовых трав способствует
небольшому увеличению содержания общего азота – до 0,32 %.
7. Содержание фосфора, аккумулирующегося в верхней части профиля,
под насаждением с богатым напочвенным покровом на двухкомпонентных
техноземах увеличилось в 57 раз за 39 лет, тогда как на песчано-меловой смеси,
которая слабо зарастает травянистой растительностью – всего в 1,4 раза за
33 года.
8. Содержание кальция в поверхностном слое двух- и трехкомпонентных
техноземов увеличилось соответственно в 1,6 и 1,3 раз благодаря более
богатому напочвенному покрову в первом случае.
9. Формирование трехкомпонентного технозема с опесчаненым верхним
слоем приводит к заметному улучшению водно-физических свойств и водного
режима корнеобитаемого слоя, что важно для сосны, двухкомпонентного с
значительной мощностью верхнего плодородного слоя – к обогащению
ризосферы минеральной пищей, что очень важно для травянистых мелиорантов
и древесных мезотрофов [93].
71
6. ФОРМИРОВАНИЕ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ В РАЗНЫХ
ЛЕСОРАСТИТЕЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
6.1. Состояние и рост сосны обыкновенной на разных видах техноземов
Облесение – один из основных способов мелиорации малопродуктивных,
бросовых и нарушенных земель. Лесные насаждения имеют важное
хозяйственное, почвозащитное и рекреационное значение. На нарушенных
землях с помощью лесных насаждений формируют новые ландшафты, более
благоприятные для жизни людей и животных.
Лесокультурное освоение отвалов имеет ряд особенностей, что связано со
специфичностью экологических условий: неоднородный состав субстратов,
высокая амплитуда колебания среднесуточных температур, неустойчивый
водный режим и др. Это предъявляет особые требования к отбору древесных
пород для биологической рекультивации. От правильного выбора зависит
сохранность и рост насаждений, а также скорость формирования
биогеоценозов, их структура.
Сосна обыкновенная (Pinus silvestris L.) является одной из основных
древесных пород, применяемых при лесной рекультивации техногенных
ландшафтов как в России, так и за рубежом. Изучение особенностей роста
сосновых насаждений на нарушенных землях в зависимости от
лесорастительных условий позволяет более полно оценить лесопригодность
территории, долговечность, рост и продуктивность насаждений, а,
следовательно, их хозяйственную и мелиоративную эффективность.
Вырастить насаждения сосны на отвалах Курской магнитной аномалии
без улучшения лесорастительных условий не удалось в связи с не- и
малоблагоприятными условиями субстратов, слагающих отвалы. Все
насаждения погибли в возрасте 12-21 года [95]. В комплексе проблем облесения
отвалов стоят задачи повышения приживаемости и сохранности насаждений в
первые годы после посадки.
Наши исследования проводились в наиболее характерных и
значительных по площади фитоценозах, которыми являются насаждения сосны
обыкновенной 1976-1981 гг. посадки. Их площадь составляет 128 га из 250, на
которых осуществлена лесная рекультивация. Насаждения сосны создавались
чистые и с небольшой примесью лиственных пород, без подготовки субстрата с
72
размещением посадочных мест 2,5 × 0,5 м. Уход при поверхностном
землевании проводился только в рядах, до 5-6 раз за вегетационный период. На
трехкомпонентных техноземах с погребенным плодородным слоем под слоем
песчано-меловой смеси культуры выращивались без ухода.
В табл. 22 приводится динамика состояния и роста сосновых насаждений
на техноземах, характеризующихся разными лесорастительными условиями. Из
таблицы видно, что приживаемость сосны в разных лесорастительных условиях
гидроотвала колеблется от 74,5 до 55,3 %. На трехкомпонентном техноземе с
погребенным плодородным слоем она ниже в 1,3 раза. Это связано с
подверженностью верхнего слоя легкого гранулометрического состава
дефляции. Однако этот недостаток трехкомпонентных техноземов в
дальнейшем будет компенсирован.
Что касается сохранности, то в первые четыре года она достаточно резко
снижается – на 11,0-19,5 %. В последующие шесть лет, до 10-летнено возраста
сосны, снижение происходит постепенно: на двухкомпонентных техноземах с
поверхностным плодородным слоем мощностью 30-40 см – на 0,3-12,2 %, при
поверхностном землевании слоем 100-125 см – на 0,4-7,8 %. Следует отметить,
что сохранность сосны к 10-летнему возрасту во втором случае становится
практически стабильной, в последующие годы она снижается всего на 0,5 %.
Это говорит об адаптации насаждений к лесорастительным условиям в первые
10 лет и об устойчивости их на двухкомпонентных техноземах с
поверхностным плодородным слоем мощностью 1 м и более. Поэтому первый
10-летний период можно отметить как период адаптации насаждений к новым
лесорастительным условиям нарушенных земель.
В дальнейшем (до возраста 33-39 лет) для насаждений наступает период
равновесия. Это относится к насаждениям на двухкомпонентном техноземе с
поверхностным плодородным слоем мощностью 100-125 см и на
трехкомпонентном техноземе с погребенным плодородным слоем. При
поверхностном землевании слоем 30-40 см сохранность сосны продолжает
снижаться. Таким образом, в возрасте 39 лет на двухкомпонентных техноземах
с поверхностным плодородным слоем мощностью 30-40 см она составляет
30,4 %, при поверхностном землевании слоем 100-125 см – 35,5 %, а на
трехкомпонентном техноземе с погребенным плодородным слоем – 46,0 % в
33-летнем возрасте, что в 1,3-1,5 раза выше по сравнению с предыдущими
вариантами [96].
73
Таблица 22
Показатели состояния и роста сосновых насаждений в разных лесорастительных условиях
Вид
технозема
Возраст
сосны,
лет
Приживаемость,
%
1
2
3
число
стволов
на 1 га
запас,
м3 /га
8
9
10
8,1±0,06
-
5920
-
0,55±0,02
24,0±0,21
-
5040
-
78,0±0,45
0,88±0,01
24,0±0,20
-
4664
-
58,0
80,0±0,46
1,70±0,01
24,5±0,23
-
4640
-
45,8
100,5±0,91
2,50±0,02
25,6±0,26
-
3664
-
45,0
127,0±0,88
3,00±0,02
30,7±0,26
-
3600
-
9
42,4
135,0±0,95
4,45±0,04
28,8±0,28
-
3392
-
10
40,0
290,0±0,90
4,64±0,04
45,6±0,45
III
3200
-
36
30,5
995,0±0,99
11,00±0,05
40,0±0,41
III
2440
-
39
30,4
1200,0\±0,64
11,50±0,06
38,5±0,39
III
2432
111
3
72,7
15,5±0,10
0,40±0,01
6,3±0,05
-
5816
-
4
53,2
20,7±0,61
0,60±0,01
5,9±0,14
-
4256
-
48,0
36,1±0,77
0,80±0,01
13,4±0,09
-
3840
-
6
48,0
50,1±0,45
1,60±0,01
17,7±0,13
-
3840
-
7
47,8
74,9±0,44
2,51±0,02
23,2±0,22
-
3824
-
сохранность, %
Нср., см
4
5
6
7
3
74,0
20,2±0,60
0,42±0,01
4
63,0
28,8±0,62
5
58,3
6
7
8
Двухкомпонентный
с
поверхностным
землеванием
слоем
100-125
см
5
74,5
74,0
73
Двухкомпонентный
с
поверхностным
землеванием
слоем 30-40 см
Показатели
средний
Дср., см*
прирост
бонитет
по высоте, см
74
Окончание табл. 22
1
4
5
6
7
8
9
10
8
40,0
116,5±0,94
3,40±0,02
30,7±0,28
-
3200
-
9
36,4
150,0±0,99
4,40±0,05
21,7±0,20
-
2912
-
10
36,0
180,0±1,17
4,90±0,05
54,2±0,53
IV
2880
-
36
35,5
1500,0±6,01
16,00±0,07
41,7±0,17
I
2840
-
39
35,5
1620,0±6,05
16,30±0,07
40,1±0,16
I
2840
160
2
55,3
14,5±0,57
0,37±0,02
7,34±0,03
-
4424
-
46,0
1300,0±0,59
18,00±0,40
56,7±0,52
I
3680
-
46,0
1355,0±0,50
18,20±0,40
38,3±0,15
I
3680
155
3
74
Трехкомпонентный
с
погребенным
плодородным
слоем
2
30
33
55,3
*Примечание: диаметр у сосны в возрасте до 10 лет измерялся на высоте 10 см от шейки корня, в более старшем возрасте – на высоте
1,3 м.
75
Высота, м
Большой интерес представляют особенности роста сосновых насаждений в
разные возрастные периоды. Из табл. 22 видно, что на двухкомпонентных
техноземах с маломощным плодородным слоем значительный прирост по
высоте (24,0 см и более) у сосны наблюдается с возраста 4 лет в отличие от
сосны на участке с поверхностным землеванием мощностью 100-125 см, где в
7-летнем возрасте сосна имеет прирост 23,2 см, а в возрасте 3-4 лет он не
превышает 6,3 см. В среднем в первые десять лет прирост по высоте в первом
варианте превышает аналогичный показатель сосны во втором варианте всего
лишь в 1,1 раза.
Это говорит о том, что в первые десять лет, в период адаптации сосны к
лесорастительным условиям, мощность наносимого плодородного слоя при
поверхностном землевании большого значения на рост и сохранность
насаждений сосны не имеет. Об этом свидетельствуют данные рис. 11, где
показана зависимость высоты от возраста 7-летних модельных деревьев сосны.
Из графика видно, что в молодом возрасте сосна на маломощном плодородном
слое имеет высоту в 1,2 раза больше. Однако в последующем устойчивость
насаждений снижается из-за неблагоприятных водных и физико-механических
свойств верхнего слоя [96].
140
120
100
80
1
60
2
40
20
0
1
2
3
4
5
6
Возраст, лет
Рис. 11. Ход роста в высоту 7-летних модельных деревьев сосны на
двухкомпонентных техноземах при: 1 – мощности поверхностного
плодородного слоя 30-40 см; 2 – «---« 100-125 см
76
Установлено, что корневая система сосны развивается в пределах
насыпного плодородного слоя (рис. 12).
Рис. 12. Корневая система сосны в условиях двухкомпонентных техноземов
(мощность землевания 30-40 см)
О меньшей устойчивости культур сосны на техноземах с маломощным
плодородным слоем свидетельствуют также данные, характеризующие
соотношение биомассы подземной и надземной частей модельных деревьев
(табл. 23).
Таблица 23
Биомасса 9-летних модельных деревьев сосны (в воздушно-сухом состоянии)
на двухкомпонентных техноземах, г
Масса (г) при мощности насыпного плодородного
слоя
Показатели
30-40 см
100-125 см
Хвоя
326
341
Ветви мелкие
59
65
Ветви крупные
66
73
Ствол
459
488
910
967
Надземная биомасса
Корни мелкие
72
107
Корни крупные
85
240
Корневые лапы
20
34
177
381
Подземная биомасса
1087
1348
Общая биомасса
77
Надземная биомасса сосны на сравниваемых участках почти одинаковая
(рис. 13). В тоже время на участке с более мощным плодородным слоем общая
биомасса больше в 1,2 раза за счет более высокой биомассы корней, которая на
этом участке выше в 2,1 раза [96].
Масса,г
Плод.сл.40 см
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Плод.сл. 125 см
Надземная
Подземная
Общая
Биомасса
Рис. 13. Биомасса 9-летней сосны на двухкомпонентных техноземах
с поверхностным плодородным слоем 40 и 125 см
Принято считать общей закономерностью, что при более развитой
корневой системе насаждения формируются более устойчивыми и
долговечными. Близкие показатели массы хвои на сравниваемых участках
указывают на то, что в насаждениях расход влаги на транспирацию
одинаковый, но на мощном плодородном слое физиологическая деятельность
хвои обеспечивает более интенсивное формирование подземной части. При
малой мощности плодородного слоя неизбежно наступает период, когда
недостаточно развитая корневая система не обеспечивает нормальные
физиологические функции сосны, начнется период снижения роста, а затем и
усыхания насаждений.
Исследования, проведенные в возрасте 36-39 лет, подтвердили эту
гипотезу. Из табл. 22 видно, что на двухкомпонентных техноземах с
поверхностным плодородным слоем 30-40 см насаждения сосны растут по III
классу бонитета, имея в возрасте 39 лет среднюю высоту 12,0 м (рис. 14). При
более мощном плодородном слое к этому возрасту формируются
высокобонитетные насаждения со средней высотой 16,2 м (рис. 15).
78
Сохранность сосны в обоих вариантах отличается не более чем на 5,1 % [93,
96].
Рис. 14. Насаждение сосны (возраст 39 лет) на двухкомпонентном техноземе с
поверхностным плодородным слоем 30-40 см (2 терраса)
Рис. 15. Насаждение сосны (возраст 39 лет) на двухкомпонентном техноземе с
поверхностным плодородным слоем 100-125 см (1 терраса)
79
Целесообразность формирования трехкомпонентных техноземов для
выращивания чистых насаждений сосны подтверждается тем фактом, что на
участке с погребенным плодородным слоем мощностью 30 см под слоем
песчано-меловой смеси такой же мощности сохранность насаждения в
33-летнем возрасте составляет 46,0 %, что в 1,3 раза выше, чем при
поверхностном землевании, причем за последние три года она не изменилась.
Сосна имеет высоту 13,5 м и растет по I классу бонитета (рис. 16, 17).
Сосна является высокомикотрофной породой, способной через
микоризные грибы извлекать питательные вещества даже из минералов,
благодаря чему и растет на бедных песчаных почвах и скалах. Однако
заложенные первоначально насаждения сосны в пяти вариантах (чистые, с
внесением в посадочные места прокаленной и непрокаленной микоризы, в
смешении с ольхой черной и с посевом эспарцета в междурядьях) к возрасту
30 лет различий не имеют. Микоризы на корнях не обнаружено. Эспарцет
способствовал более высокой приживаемости и сохранности культур в первые
годы – 70,5 % по сравнению с 52,3-59,7 % в остальных вариантах опыта. Затем,
по мере смыкания полога и недостатка света, стал выпадать [96].
Рис. 16. Насаждение сосны (возраст 33 года) на трехкомпонентном техноземе с
погребенным плодородным слоем (основание откоса отвала)
Высота, м
80
1
18
2
16
3
14
Полиномиальный (1)
12
Полиномиальный (2)
10
Полиномиальный (3)
8
6
4
2
0
-2 0
10
20
30
40
50
Возраст, лет
Рис. 17. Зависимость высоты сосновых насаждений от возраста
В разных лесорастительных условиях нарушенных земель:
1 – двухкомпонентный технозем с поверхностным плодородным слоем
30-40 см; 2 – двухкомпонентный технозем с поверхностным плодородным
слоем 100-125 см; 3 – трехкомпонентный технозем с погребенным
плодородным слоем
Согласно лесорастительным условиям зависимость высоты сосны от
возраста выражается уравнениями:
1. y = 0,0004 x2 + 0,2949 x – 0,4462;
R2 = 0,996
2. y = 0,0056 x2 + 0,231 x – 0,7206;
R2 = 0,9952
3. y = 0,0064 x2 + 0,1591 x – 0,3533;
R2 = 0,9989
Таким
образом, обследовав
материнские
насаждения
сосны
обыкновенной в разных лесорастительных условиях нарушенных земель, мы
пришли к следующим выводам:
1. Основными способами улучшения лесорастительных условий при
выращивании насаждений сосны обыкновенной разного целевого назначения в
условиях нарушенных земель является формирование двухкомпонентных
техноземов с разной мощностью насыпного плодородного слоя в процессе
поверхностного землевания и трехкомпонентных техноземов с погребенным
плодородным слоем под слоем песка или песчано-меловой смеси.
2. В первые 7-10 лет мощность нанесенного плодородного слоя не
оказывает существенного влияния на показатели сохранности, роста и
81
продуктивности сосновых насаждений. В возрасте 10 лет сосна на участке с
маломощным плодородным слоем (30-40 см) имеет сохранность даже на 4 %
выше по сравнению с участком, где поверхностное землевание осуществлено
слоем 100-125 см. Бонитет сосны здесь также выше – III.
3. Начиная с 10-летнего возраста, устойчивость сосны на маломощном
плодородном слое снижается, в 36-39 лет бонитет по-прежнему остается III. Во
втором варианте – с мощностью поверхностного плодородного слоя 100-125 см
сосна в этом же возрасте растет по I классу бонитета.
4. Бесспорное преимущество имеет материнское насаждение сосны на
трехкомпонентном техноземе с погребенным плодородным слоем, которое в
возрасте 30-33 лет имеет сохранность в 1,5-1,3 раза, а запас – в 3,4-1,5 раза
выше по сравнению с предыдущими вариантами [96].
6.2. Естественное возобновление сосны на разных видах техноземов
Естественное возобновление – одна из важнейших характеристик,
отражающая репродуктивную способность ценопопуляции, степень ее
адаптации, стабильность и динамику численности в разных лесорастительных
условиях. Возобновление является результатом реализации в самосев
жизнеспособных семян. Специальные работы по вопросам поселения,
численности, жизнеспособности и возрастной структуре подроста сосны на
нарушенных землях отсутствуют. Между тем на нарушенных землях
естественное возобновление сосны во многом определяет возрастные
изменения насаждений, структуры и продуктивности фитоценозов, а,
следовательно, и целесообразности выращивания сосновых насаждений
разного целевого назначения.
На выровненных после отсыпки субстратов отвалах создаются
разнообразные по микроклимату и плодородию экологические ниши. Это
благоприятно сказывается на задержке семян, появлении всходов и росте
самосева. Естественное возобновление зависит от химического состава горных
пород, климата, возможности заноса семян от ближайших растительных
сообществ. Важнейшим фактором среды возобновления являются субстраты, из
которых на горнотехническом этапе рекультивации формируются
определенные виды техноземов. На гарях имеет место так называемый
«гаревый» субстрат.
82
Вскрышные породы Лебединского карьера не оказывают отрицательного
влияния на прорастание семян и появление всходов, поэтому могут быть
использованы для отсыпки отвалов. В целом, агрохимические свойства
субстратов гидроотвала Березовый лог можно оценить как вполне пригодные
для естественного возобновления сосны. Мероприятия по улучшению
лесорастительных условий способствуют более успешному возобновлению
сосны [101].
Актуальным является изучение процессов естественного возобновления
сосны в зависимости от вида технозема, части отвала, расстояния от
материнского насаждения.
Как известно, сосна произрастает в широком интервале кислотности,
однако предпочитает кислую или слабокислую реакцию среды. Это является
одной из причин более высокого (в 1,1-2,3 раза) количества подроста на
трехкомпонентном техноземе с погребенным плодородным слоем под слоем
песка (табл. 24, рис. 18, 19, 20). В этих же условиях средняя высота сосенок
больше в 1,1-1,2 раза [93]. Подрост, находящийся в отличном и хорошем
состоянии, во всех лесорастительных условиях составляет более 75 %
(77,5-85,0 %).
Рис. 18. Подрост сосны на двухкомпонентном техноземе с поверхностным
землеванием слоем 30-40 см (2 терраса)
83
83
Таблица 24
Показатели состояния и роста подроста сосны в разных лесорастительных условиях нарушенных земель
Количество подроста, шт./м2 ,
%
Высота, см
Диаметр, см
Вид технозема
Р, %
Р, %
в т. ч. по состоянию
общее отл.
хор.
уд.
max
min
Мср±m
max
min
Мср±m
Двухкомпонентный
с поверхностным
5,2
2,4
1,8
1,0
плодородным
122,0
30,0 72,6±2,6 3,6
2,6
0,5 1,3±0,06 4,6
100
46,0
34,6
19,4
слоем 30-40 см
(2 терраса)
Двухкомпонентный
с поверхностным
11,4
6,0
3,7
1,7
плодородным
125,0
25,0 70,4±0,8 1,1
2,8
0,6 1,5±0,05 3,3
100
52,6
32,4
15,0
слоем 100-125 см
(1 терраса)
Трехкомпонентный
с
погребенным 12,0
6,1
3,2
2,7
130,5
35,1 82,3±2,1 2,6
3,0
0,6 1,6±0,05 3,1
плодородным
100
50,8
26,7
22,5
слоем
84
Рис. 19. Подрост сосны на двухкомпонентном техноземе с поверхностным
землеванием слоем 100-125 см (1 терраса)
Рис. 20. Подрост сосны на трехкомпонентном техноземе с
погребенным плодородным слоем
85
Подрост на разных типах техноземов, согласно шкале профессора
Нестерова В. Г., характеризуется как густой. Он изучался в опушечной части
насаждений. Под пологом насаждений подрост – редкий, не более 2000 шт./га.
Плохо разложившаяся подстилка, характеризующаяся высокой
воздухоемкостью, плохой капиллярной связью с подстилающими
минеральными горизонтами и неудовлетворительным гидротермическим
режимом, является главным препятствием для возобновления сосны.
Недостаток света также является одной из причин угнетения и отмирания
подроста под пологом насаждений. Кроме того, в условиях недостаточного
увлажнения нарушенных земель корневая конкуренция взрослых деревьев
проявляется сильнее.
Тот факт, что более богатый напочвенный покров в опушечной части
насаждений, который перехватывает и без того находящиеся в дефиците влагу
и питательные элементы, согласно нашим исследованиям, не проявился. Он не
подавляет рост и развитие всходов сосны. Однако более богатый напочвенный
покров на двухкомпонентных техноземах с поверхностным плодородным слоем
снижает количество подроста более чем в 2 раза.
В разных лесорастительных условиях меняется соотношение подроста
разного возраста. Из табл. 25 видно, что на двухкомпонентных техноземах с
поверхностным плодородным слоем 40 см 8-летний подрост составляет 40,0 %
от общего количества, а более молодой, 4-летний, всего 13,5 %. На
трехкомпонентном техноземе с погребенным плодородным слоем – наоборот,
количество 4-летнего подроста значительно больше – 28, 3 % от общего
количества. Это свидетельствует о том, что лесорастительные условия
трехкомпонентных техноземов со временем улучшаются: повышается
содержание органического вещества в верхнем слое песчано-меловой смеси с
0,09 до 0,53 %; развивается напочвенный покров довольно обильно (Cop1)
покрывающий поверхность технозема и предохраняющий самосев от
выдувания. Это подтверждает общеизвестный факт, что в сосновых
насаждениях на относительно сухих и бедных органическим веществом почвах
при незначительном проективном покрытии, напочвенный покров не
препятствует появлению всходов сосны.
Известно, что в зональных условиях полнота материнского насаждения
также влияет на процесс естественного возобновления сосны. Количество
шишек возрастает по мере уменьшения полноты. На наших опытных объектах
увеличение густоты насаждений от 2440 до 3680 стволов на 1 га не снизило
количество подроста на трехкомпонентных техноземах [93].
86
Таблица 25
Вид технозема
Двухкомпонентный
с поверхностным
плодородным
слоем 30-40 см
(2 терраса)
Трехкомпонентный
с
погребенным
плодородным
слоем
11,4
100
12,0
100
2,3
20,0
3,4
28,3
3,3
29,0
2,1
17,5
2,2
19,0
2,8
23,3
1,8
16,0
2,6
21,7
1,8
16,0
1,1
9,2
5
6
7
8
средний
прирост
4
5
6
7
8
средний
прирост
4,5
3,8
4,3
3,8
4,4
7,5
8,1
7,5
7,3
7,5
12,8
12,6
13,0
11,4
12,3
18,2
16,3
15,9
18,7
17,3
15,1
20,2
25,3
20,2
20,7
21,8
21,3
22,0
22,0
3,5
4,4
7,1
6,4
5.2
5,3
14,0
14,6
13,1
12,7
11,9
13,3
16,2
16,0
15,8
15,5
14,0
15,5
24,0
22,5
20,6
20,0
21,8
18,0
20,6
21,0
19,9
21,0
21,2
21,1
25,5
25,5
86
Двухкомпонентный
с поверхностным
плодородным
слоем 100-125 см
(1 терраса)
Прирост по высоте подроста сосны в разных лесорастительных условиях
Количество подроста, шт./м2 ,
Прирост по высоте по годам, см
%
Возраст,
в возрасте, лет
лет
общее
1
2
3
4
5
6
7
4
5
6
7
8
4
4,3
13,7 15,1
5
6,0
8,7
12,7 22,0
6
5,2
7,0
11,8 17,4 18,1
5,2
0,7
0,6
0,4
1,4
2,1
7
4,4
7,1
10,6 15,0 20,3 20,2
100
13,5 11,5 8,0 27,0 40,0
8
4,1
6,1
9,8
14,9 19,5 19,6 20,2
средний
20,2
4,8
8,5
12,0 17,2 19,5 19,8
прирост
4
5,4
7,0 11,8
-
87
К числу лимитирующих факторов, препятствующих выживанию и росту
подроста, следует отнести дефицит влаги на отвалах в техногенных
ландшафтах. Полевая влажность верхнего 10-сантиметрового плодородного
слоя технозема выше влажности аналогичного слоя песчано-меловой смеси в
4,9 раза (19,27 и 3,92 % соответственно). Но, по данным Санникова С. Н. и
Санниковой Н. С. [83], влажность, при которой начинается прорастание семян
сосны, находится в пределах 2-3 %. Этот недостаток компенсируется более
благоприятными физико-механическими свойствами трехкомпонентных
техноземов, о чем было сказано выше.
В условиях нарушенных земель чистые сосновые насаждения часто
повреждаются низовыми пожарами, обусловленными антропогенным
фактором. На гарях, окруженных искусственными биогеоценозами,
восстановление растительности происходит достаточно медленно. В условиях
недостаточного увлажнения техноземов нарушенных земель, при недоступной
корням всходов капиллярной кайме, неблагоприятные условия для самосева
складываются в результате уничтожения подстилки, понижения влажности,
развития эрозии.
Большая часть подроста сосны возникла в первые 2-5 лет после пожара.
Подрост, появившийся позднее, полностью отмирает к концу 3-5 года (рис. 21).
Рис. 21. Подрост сосны, появившийся через 5 лет после пожара
88
Причинами уменьшения естественного возобновления сосны на гарях в
этом возрасте является ухудшение свойств субстрата и повышение
конкуренции травянистой растительности.
В табл. 26 приводятся показатели состояния и роста подроста сосны на
гарях в условиях двухкомпонентных техноземов. Из таблицы видно, что в
верхней (элювиальной) части откоса отвала подрост сосны отсутствует. В
среднем по откосу количество подроста составляет 0,13 шт./м2 [93].
В
средней
(элювиально-транзитной)
и
нижней
(транзитноаккумулятивной) частях количество подроста, находящегося в отличном и
хорошем состоянии, составляет от 85,7 до 90,9 %.
Более высокими биометрическими показателями характеризуются
сосенки в транзитно-аккумулятивной части откоса, где в условиях лучшего
увлажнения они достигают высоты 94,0 см в возрасте 5 лет, что в 1,3 раза
больше, чем в элювиально-транзитной части (рис. 22, 23).
Рис. 22. Подрост сосны в транзитно-аккумулятивной части откоса отвала (гарь)
89
Таблица 26
Показатели состояния и роста подроста сосны на гарях в условиях двухкомпонентных техноземов
Количество подроста, шт./м2 ,
Высота, см
%
Часть откоса
в т. ч. по состоянию
отл.
хор.
уд.
max
min
Мср±m
Элювиальная
-
-
-
-
-
-
-
Элювиально-
0,07
0,04
0,02
0,01
транзитная
100
57,1
28,6
14,3
71,0
18,0
Транзитно-
0,33
0,16
0,14
0,03
аккумулятивная
100
48,5
42,4
9,1
94,0
0,40
0,20
0,16
0,04
100
50,0
40,0
10,0
94,0
Р, %
max
min
Мср±m
-
-
-
-
-
42,1±1,5
3,6
1,5
0,3
0,90±0,04
4,4
6,0
41,9±1,5
3,6
1,9
0,1
0,70±0,03
4,3
6,0
42,0±1,5
3,5
1,8
0,1
0,74±0,02
2,8
89
общее
Общее
Диаметр, см
Р, %
90
Рис. 23. Подрост сосны в элювиально-транзитной части откоса отвала (гарь)
Что касается возрастного состава самосева и подроста в разных частях
откоса, то из табл. 27 и рис. 24 видно, что максимальное его количество как в
элювиально-транзитной, так и в транзитно-аккумулятивных частях, находятся в
возрасте 3-4 лет – 28,6-30,3 %.
Таблица 27
Возрастной состав самосева и подроста на гарях в разных частях откоса отвала
Количество самосева и подроста, шт./м2 ,
%
Часть
откоса
в возрасте, лет
общее
1
2
3
4
5
Элювиальная
Элювиально0,07
0,01
0,01
0,02
0,02
0,01
транзитная
100
14,3
14,3
28,6
28,6
14,2
Транзитно0,33
0,05
0,05
0,10
0,10
0,03
аккумулятивная
100
15,2
15,2
30,3
30,3
9,0
0,40
0,03
0,04
0,16
0,15
0,02
Общее
100
7,5
10,0
40,0
37,5
5,0
91
Количество
самосева и
подроста,%
35
Эл.-тр. часть откоса
30
Тр.-ак. часть откоса
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
Возраст, лет
Рис. 24. Возрастной состав самосева и подроста в разных частях откоса
отвала в условиях двухкомпонентных техноземов (гарь)
На 3-4 годы у 5-летних сосенок наблюдается также самый большой
прирост по высоте – 24,2-26,0 см (табл. 28). В первые два года в жестких
лесорастительных условиях у молодых сосенок отмечается период адаптации,
прирост не превышает 8,3 см.
Таблица 28
Показатели прироста по высоте самосева и подроста сосны на гарях в условиях
двухкомпонентных техноземов
Прирост по высоте по годам (средний по откосу), см
Возраст,
лет
1
2
3
4
1
2
8,3
3
6,8
12,6
4
4,0
12,6
22,3
5
3,5
6,5
24,2
26,0
Средний
5,7
10,6
23,3
26,0
прирост
Большое влияние на естественное возобновление сосны оказывает
расстояние до материнского насаждения. Этот вопрос изучался нами на
30-метровой берме гидроотвала Березовый лог в условиях двухкомпонентных
техноземов с поверхностным плодородным слоем мощностью 40 см. Из табл.
92
29 видно, что в условиях нарушенных земель четно выделяется ближний к
материнскому насаждению 5-метровый участок, на котором зарегистрировано
53,1 % всего количества самосева и подроста. По мере удаления на 10 и 30 м
оно снижается соответственно в 2,8 и 4,2 раза. Однако на всей 30-метровой
берме естественное возобновление сосны характеризуется как плохое [93].
Таблица 29
Возрастной состав самосева и подроста на берме гидроотвала в условиях
двухкомпонентных техноземов
Количество самосева и подроста, шт./м2 ,
Расстояние от
%
материнского
в возрасте, лет
насаждения, м
общее
1
2
3
4
5
0,17
0,02
0,11
0,03
0,01
1-5
100
11,8
64,7
17,6
5,9
0,06
0,06
5-10
100
100
0,05
0,01
0,03
0,01
10-15
100
20,0
60,0
20,0
0,04
0,02
0,01
0,01
15-30
100
50,0
25,0
25,0
0,32
0,05
0,20
0,05
0,02
1-30
100
15,6
62,5
15,6
6,3
Количество молодых растений, находящихся в хорошем и отличном
состоянии, на различных участках 30-метровой бермы составляет от 75,0 до
100 %, однако, на ближнем 5-метровом участке оно в 5,3 раза выше по
сравнению с 15-30-метровой зоной. На ближнем участке отмечается также
максимальная высота сосенок – 135,0 см, которая в 2,7 раза превышает
максимальную высоту на дальнем участке (табл. 30). Однако средняя высота
молодых растений отличается всего лишь на 1,0 см или 2,9 %.
Анализ возрастного состава показал, что количество самосева в возрасте
3 лет на протяжении всей 30-метровой бермы составляет от 50 до 100 %
(рис. 25).
Данные табл. 31 еще раз подтверждают, что первые 3 года можно считать
для сосны в условиях техногенных ландшафтов периодом адаптации, после
чего энергия роста повышается. У 5-летнего подроста на 4 год прирост по
высоте составляет 23,0 см, что в 7,7-1,1 раза выше по сравнению с первыми
3 годами.
93
Таблица 30
Показатели состояния и роста самосева и подроста сосны на берме в условиях двухкомпонентных техноземов
Количество самосева и
подроста, шт./м2 ,
Расстояние от
материнского
10-15
15-30
1-30
Р, %
общее
отл.
хор.
уд.
0,17
0,06
0,10
0,01
100
35,3
58,8
5,9
0,06
0,02
0,03
0,01
100
33,3
50,0
16,7
0,05
0,03
0,02
100
60,0
40,0
0,04
0,01
0,02
0,01
100
25,0
50,0
25,0
0,32
0,12
0,17
0,03
100
37,5
53,1
9,4
-
max
min
Мср±m
max
min
Мср±m
135,0
10,0
34,8±1,8
5,0
2,7
0,2
0,60±0,03
37.0
19,0
28,9±1,4
4,7
0,6
0,3
0,44±0,02
4,5
50,0
20,0
37,2±1,5
3,9
1,0
0,3
0,71±0,03
4,2
50,0
18,0
33,8±1,4
4,1
1,3
0,3
0,80±0,04
5,0
135,0
10,0
33,8±1,0
3,1
2,7
0,2
0,63±0,02
3,1
5,0
93
5-10
Диаметр, см
Р, %
в т. ч. по состоянию
насаждения, м
1-5
Высота, см
%
94
1-5 м
Количество 100
самосева и
90
подроста, %
80
70
60
50
40
30
20
10
0
5-10 м
10-15 м
15-30 м
1
2
3
4
5
Возраст, лет
Рис. 25. Возрастной состав самосева и подроста на разном расстоянии
от материнского насаждения в условиях двухкомпонентных техноземов
Таблица 31
Показатели прироста по высоте самосева и подроста сосны на
30-метровой берме в условиях двухкомпонентных техноземов
Прирост по высоте по годам, см
Возраст,
лет
1
2
3
4
1
2
6,9
3
3,1
8,9
4
4,3
10,0
21,4
5
3,0
8,0
20,0
23,0
Средний
4,3
8,9
20,7
23,0
прирост
Таким образом, проанализировав естественное возобновление сосны в
разных лесорастительных условиях нарушенных земель, можно сделать
следующие выводы:
1. В рекультивационных сосновых насаждениях 33-39-летнего возраста,
произрастающих на разных видах техноземов, имеет место естественное
возобновление. Под пологом насаждений во всех лесорастительных условиях
оно оценивается как плохое (количество подроста составляет менее
2000 шт./га) в связи с неудовлетворительными водным и гидротермическим
95
режимами, в условиях которых корневая конкуренция взрослых деревьев
проявляется сильнее.
2. На разных видах техноземов естественное возобновление, согласно
шкале профессора Нестерова Н. Г., оценивается как хорошее в опушечной
части материнских насаждений. Однако на трехкомпонентных техноземах с
погребенным плодородным слоем количество подроста в 1,1-2,3 раза больше по
сравнению с двухкомпонентными техноземами.
3. Гари характеризуются менее благоприятными условиями в связи с
более богатым напочвенным покровом, представляющим препятствие развитию
всходов, самосева и подроста сосны. В элювиальной части откоса гидроотвала
естественное возобновление сосны отсутствует. В остальных частях отвала его
можно оценить как:
-плохое – в элювиально-транзитной части (количество подроста
составляет 700 шт./га);
-слабое – в транзитно-аккумулятивной части (количество подроста
составляет 3300 шт./га).
4. Близость материнского насаждения оказывает непосредственное
влияние на естественное возобновление. На 30-метровой берме в условиях
двухкомпонентных техноземов с поверхностным плодородным слоем
мощностью 40 см оно характеризуется как плохое. Однако четко выделяется
ближний к материнскому насаждению 5-метровый участок, на котором
зарегистрировано больше половины всего количества самосева и подроста. По
мере удаления на расстояние 30 м оно постепенно снижается в 4,2 раза [93].
5. При восстановлении техногенных ландшафтов необходимо сочетать
естественное возобновление сосны с искусственным способом создания лесных
насаждений.
7. СМЕШАННЫЕ СОСНОВЫЕ НАСАЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ
ТЕХНОГЕННО НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Проблема повышения устойчивости и долговечности лесных насаждений
на рекультивируемых землях является одной из самых важных и сложных при
лесной рекультивации техногенных ландшафтов. В последние годы все
большее внимание обращается на необходимость повышения продуктивности
насаждений
путем
улучшения
лесорастительных
условий.
Среди
разнообразных способов улучшения лесорастительных условий и повышения
96
продуктивности сосновых насаждений большую роль играет создание
смешанных насаждений, которые являются более устойчивыми и полнее
используют почвенные и атмосферные ресурсы среды. Проектируя создание
лесных культур на рекультивируемых землях, необходимо учитывать влияние
сопутствующих пород на изменение свойств техноземов, а также на показатели
состояния и роста сосны обыкновенной. Опыт выращивания смешанных
культур показывает, что для совместного произрастания следует подбирать
древесные породы не только в соответствии с лесорастительными условиями,
но и друг с другом.
7.1. Влияние лиственных пород на лесорастительные условия техноземов
В 1976-1977 гг. в процессе лесной рекультивации гидроотвала Березовый
лог КМА были созданы смешанные культуры сосны с участием тополя Пионер,
рябины обыкновенной, смородины золотой, караганы древовидной, жимолости
татарской, свидины кроваво-красной. К возрасту 39-40 лет тополь, рябина и
смородина полностью выпали. Более активное участие в преобразовании
лесорастительных условий техногенных земель из испытанных древесных
пород принимают карагана и жимолость. Под их влиянием происходят
изменения, как в гранулометрическом составе, так и агрохимических свойствах
техноземов.
Как видно из табл. 32, нанесенный плодородный слой двухкомпонентных
техноземов в чистом сосновом 39-летнем насаждении по гранулометрическому
составу является тяжелым суглинком. Он характеризуется низким содержанием
крупного и среднего песка (1,81 %) и, напротив, высоким содержанием
физической глины (54,89 %). Такое распределение фракций связано с
отсутствием лиственных пород, которые затеняют почву (субстрат) и
способствуют развитию менее богатого напочвенного покрова. Травянистый
покров, очень обильно или сплошь покрывающий поверхность технозема,
предотвращает вынос мелких илистых и глинистых частиц вниз по склону.
Лиственные породы косвенным путем способствуют протеканию процесса
лессивирования на отвалах.
Биоценозы, образующиеся на техноземах, способствуют изменению
свойств субстратов, из которых они состоят, и в целом лесорастительных
условий. Реакция почвенного раствора в чистых и смешанных сосновых
насаждений является слабощелочной. Однако в чистом насаждении она
максимально приближается к нейтральной благодаря способности сосны
подкислять почву (субстрат), значение рН равняется 7,1 (табл. 33).
97
Таблица 32
Гранулометрический состав 20-сантиметрового насыпного плодородного слоя под 39-40-летними
сосновыми насаждениями
Содержание фракций (%) при диаметре частиц (мм)
Схема
смешения
1-0,25
0,25-
0,05-
0,01-
0,005-
0,05
0,01
0,005
0,001
< 0,001
сумма
Гранулометрический
фракций
состав
< 0,01
С-С-С-Кар
20,22
40,60
16,09
2,67
8,52
11,89
23,08
С-С-С-Жим
18,79
3,85
55,07
9,94
3,41
11,94
25,29
8,62
14,95
33,12
3,75
14,68
24,87
43,30
средний суглинок
1,81
12,74
30,56
5,36
20,75
28,78
54,89
тяжелый суглинок
С+Жим
С-С-С-С-С
легкий суглинок
97
С+Кар-С+Свид-
легкий суглинок
98
Таблица 33
Агрохимические свойства 20-сантиметрового насыпного плодородного слоя под 39-40-летними
сосновыми насаждениями
Р2О5
К2О
Н+
Са2+
Схема
рН
Гумус,
Азот
Мg2+
смешения
солевой
%
общий, %
С-С-С-Кар
7,40
4,09
0,22
105
149
0,35
14,6
1,0
С-С-С-Жим
7,37
2,91
0,16
82
103
0,33
12,7
0,7
7,22
5,80
0,30
90
130
0,43
25,1
1,8
7,10
6,22
0,32
57
152
0,56
30,3
2,1
С+Жим
С-С-С-С-С
мг-экв/100 г почвы
98
С+Кар-С+Свид-
мг/кг
99
Многие авторы считают, что наибольшую почвоулучшающую роль
оказывают насаждения с участием пород-азотофиксаторов, способных более
интенсивно, чем другие породы, накапливать органическую массу. На наших
опытных объектах наибольшее содержание органического вещества
обнаружено в техноземе под чистым сосновым насаждением – 6,22 %. Это в
1,1-2,1 раза больше, чем в смешанных сосновых насаждениях, что объясняется
наличием богатого напочвенного покрова, развивающегося под пологом
соснового насаждения.
По данным Бекаревича Н. Е. [4], на отвалах Днепровского угольного
бассейна наибольшее количество гумуса также образуется при преобладании
травянистой степной растительности.
По мнению же Федорец Н. Г. и др. [64], под древесной растительностью
скорость гумусонакопления выше. Из табл. 33 и рис. 26 видно, что под
смешанным сосновым насаждением с участием караганы древовидной
содержание гумуса в 1,4 раза выше, чем с участием жимолости татарской, что
говорит о высокой почвоулучшающей способности этой породы. Максимум
органического вещества накапливается в почвенном слое мощностью 5-10 см.
Содержание
гумуса,%
7
6
5
4
3
2
1
0
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Насаждение
Рис. 26. Содержание гумуса в поверхностном слое двухкомпонентных
техноземов под чистыми и смешанными сосновыми насаждениями
(слой 5-20 см, возраст насаждения 39-40 лет)
Что касается азота, то его максимальное количество, также как и
органического вещества, обнаружено в техноземе под чистым насаждением
сосны и под сложным смешанным с участием трех видов кустарников (0,320,30 %), что видно из табл. 33 и рис. 27.
100
Содержание
общего 0,35
азота,%
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Насаждение
Рис. 27. Содержание общего азота в поверхностном слое двухкомпонентных
техноземов под чистыми и смешанными сосновыми насаждениями
(слой 5-20 см, возраст насаждения 39-40 лет)
В первом случае это объясняется наличием богатого напочвенного
покрова, во втором – количеством лиственных пород, достигающем 50 %
вместо 25.
Большинство субстратов и почв значительно богаче калием, чем
фосфором (табл. 33). Максимальное содержание фосфора отмечается в слое
5-10 см. С глубиной содержание фосфора уменьшается. То же можно сказать и
о калии. Большое количество калия содержится в корневых системах
травянистой растительности, который при ее разложении поступает сразу
вглубь почвы (субстрата). По мнению Накарякова А. В., Трофимова С. С. [62],
травянистая растительность аккумулирует калия больше, чем лесная, поэтому в
насаждениях с ее участием происходит и абсолютное его накопление. Это
подтверждается только в том случае, если напочвенный покров находится в
хорошем состоянии, и степень его проективного покрытия достигает 80-100 %.
В этом случае отмечается максимальное содержание калия в техноземе – 152 мг
на 1 кг почвы.
Карагана также способствует накоплению фосфора и калия в техноземах,
особенно в верхнем 5-10-сантиметровом слое. В сосновом насаждении с ее
участием содержание этих элементов составляет соответственно 105 и
149 мг/кг (рис. 28).
Под сосновым насаждением с примесью жимолости татарской
поверхностный плодородный слой двухкомпонентных техноземов в меньшей
степени обогащен не только фосфором и калием, но также кальцием и магнием
(табл. 33, рис. 29).
101
Содержание
160
фосфора
140
и калия, мг/кг
Фосфор
Калий
120
100
80
60
40
20
0
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Насаждение
Рис. 28. Содержание фосфора и калия в поверхностном слое двухкомпонентных
техноземов под чистыми и смешанными сосновыми насаждениями
(слой 5-20 см, возраст насаждения 39-40 лет)
Содержание кальция и
магния,
мг-экв/100 г
35
Кальций
30
Магний
25
20
15
10
5
0
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Насаждение
Рис. 29. Содержание кальция и магния в поверхностном слое
двухкомпонентных техноземов под чистыми и смешанными сосновыми
насаждениями (слой 5-20 см, возраст насаждения 39-40 лет)
Известно, что насыщенность почв основаниями колеблется от 5 до 100 %.
Максимальное значение, равное 98,4 %, характерно для технозема под
сосновым насаждением с большим участием кустарниковых пород,
минимальное (97,6 %) – для насаждения с примесью жимолости (рис. 30). Эти
величины отличаются всего на 0,8 %, поэтому, можно сделать вывод, что
характер растительности не играет существенной роли в перераспределении
поглощенных оснований.
102
Степень
насыщенности
техноземов
основаниями, %
98,4
98,2
98
97,8
97,6
97,4
97,2
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Насаждение
Рис. 30. Степень насыщенности поверхностного слоя
двухкомпонентных техноземов основаниями под чистыми и смешанными
сосновыми насаждениями (слой 5-20 см, возраст насаждения 39-40 лет)
Таким образом, на основании изучения влияния разных по составу
сосновых насаждений на изменение лесорастительных условий техногенно
нарушенных земель, можно сделать следующие выводы:
1. Чистые и смешанные сосновые насаждения по-разному влияют на
изменение лесорастительных условий нарушенных земель, в частности на
гранулометрический состав и агрохимические свойства техноземов.
2. Травянистый покров, очень обильно или сплошь покрывающий
поверхность технозема, предотвращает вынос мелких илистых и глинистых
частиц вниз по склону, в результате чего субстрат под чистым сосновым
насаждением с богатым напочвенным покровом по гранулометрическому
составу представляет собой тяжелый суглинок.
3. Наибольшее содержание гумуса, общего азота, калия и кальция
обнаружено в поверхностном слое двухкомпонентных техноземов под чистым
сосновым насаждением, которое выше, чем в смешанных насаждениях
соответственно в 2,1-1,1; 2,0-1,1; 1,5-1,2 и 2,4-1,2 раз в связи с богатым
напочвенным покровом.
4. В смешанном сосновом насаждении с участием караганы древовидной,
свидины кроваво-красной и жимолости татарской в количестве 50 %
содержание гумуса выше по сравнению с другими смешанными насаждениями
в 1,4-2,0 раза, азота – в 1,4-1,9 раз и кальция – в 1,7-2,0 раза.
5. Жимолость татарская в меньшей степени по сравнению с другими
кустарниками влияет на обогащение технозема органическим веществом и
элементами минерального питания.
103
6. На изменение лесорастительных условий большее влияние оказывает
как видовой состав кустарников в смешанных сосновых насаждениях, так и их
количество. Кустарники, вводимые в количестве 50 %, максимально улучшают
лесорастительные условия техногенно нарушенных земель [93].
7.2. Влияние лиственных пород на рост и состояние сосны
в смешанных насаждениях
Закладка и выращивание смешанных по составу и сложных по форме
сосновых насаждений считается наиболее перспективным направлением для
восстановления облика техногенных ландшафтов. Такие насаждения не только
красивы, но и более устойчивы к проявлению биотических и антропогенных
факторов. Исследование смешанных культур сосны на зональных и
нарушенных землях показало явные преимущества смешения сосны с
кустарниками.
Однако не всякое сочетание древесных пород и кустарников
обеспечивает формирование хорошего насаждения. Опыт выращивания
смешанных насаждений показывает, что для совместного произрастания
следует подбирать породы не только в соответствии с условиями
произрастания, но и друг с другом.
В практике часто применяется смешение сосны с караганой. Опыт таких
культур противоречив. Карагана древовидная, являясь почвоулучшающей
породой, обогащает почву (субстрат) азотом, что очень важно для улучшения
лесорастительных условий на нарушенных землях. Однако, согласно
исследованиям Колесниченко М. В. [36], можно предположить, что в молодом
возрасте, развивая более мощную крону и корневую систему, карагана
превосходит в росте сосну в несколько раз. В данных условиях она затеняет
сосну и является мощным конкурентом в борьбе за влагу.
С возрастом рост караганы в высоту прекращается, и сосна постепенно
перерастает ее. Под пологом сосны из-за недостатка света состояние караганы
ухудшается. Сосна становится способной использовать элементы минерального
питания, попавшие в технозем при разложении опада караганы. Рост сосны в
смешанном насаждении становится лучше, чем в чистом.
Об этом свидетельствуют данные табл. 34, из которой видно, что сосна
обыкновенная в насаждении, созданном по схеме С-С-С-Кар, в возрасте 39 лет
104
растет по II классу бонитета, имея среднюю высоту 13,0 м и средний диаметр
13,5 см [93].
Таблица 34
Показатели состояния и роста сосны (возраст 39 лет) в чистых и смешанных
насаждениях на двухкомпонентных техноземах с насыпным плодородным
слоем мощностью 30-40 см
Показатели
средний
Схема
Часть откоса
прирост
смешения
Нср., см
Дср., см
по высоте,
см
1300,0±0,60 13,50±0,04 33,33±0,29
С-С-С-Кар
С-С-С-Жим элювиально- 1000,0±0,55 17,00±0,08 25,64±0,23
транзитная
С+Кар1500,0±6,01 15,00±6,01 38,46±0,33
С+СвидС+Жим
элювиально- 1200,0±0,64 11,50±0,06 38,50±0,39
транзитная
С-С-С-С-С
элювиаль900±0,56
12,40±0,10
23,08±
ная
II
число
стволо
в
на 1 га
1825
III
1800
85
I
1200
100
III
2432
111
IV
2247
95
бон
итет
запас,
м3 /га
94
В чистом насаждении средняя высота сосны в элювиально-транзитной
части откоса составляет 12,0 м, а в элювиальной – 9,0 м, что в 1,1 и 1,4 раза
меньше, чем в смешанном насаждении. Сосна растет соответственно по
III-IV классам бонитета.
Опыт выращивания сосны с жимолостью в литературе не освещен, но
иногда встречаются рекомендации о введении ее в сосновые насаждения.
Положительное влияние жимолости татарской на сосну обыкновенную на
наших опытных объектах не проявилось. В смешанных с жимолостью
культурах сосна в 39-летнем возрасте растет, как и в чистом насаждении, по
III классу бонитета, имея среднюю высоту 10,0 м и средний диаметр 17,0 см. Ее
высота в элювиально-транзитной части откоса в 1,2 раза меньше, чем в чистом
насаждении. Это относится к насаждению, где жимолость введена в количестве
25 % [93].
Колесниченко М. В. [36] это объясняет отрицательным биохимическим
влиянием жимолости на сосну обыкновенную и рекомендует вводить ее в
сосновые культуры ограниченно, не более 10-20 % посадочных мест.
Данные табл. 34 указывают на то, что наилучшими биометрическими
показателями характеризуется сосна в смешанных насаждениях, в которых доля
кустарников достигает 50 %. Здесь насаждение растет по I классу бонитета,
средняя высота достигает максимальной величины – 15,0 м. Очевидно, что
105
Средняя высота, м
вводимые в большом количестве кустарники оказывают положительное
влияние на лесорастительные условия отвалов, а, следовательно, и на
показатели роста сосны. Ее высота превышает высоту в смешанном с караганой
насаждении в 1,2 раза, с жимолостью татарской – в 1,5 раза и в чистом
насаждении – в 1,3 раза (рис. 31).
16
14
12
10
8
6
4
2
0
С
С+Кар
С+Жим
С+Кар+Свид+Жим
Смешение пород
Рис. 31. Средняя высота сосны в чистых и смешанных насаждениях
Если сравнить показатели состояния и роста сосны на разных видах
техноземов, то можно сделать вывод, что для выращивания чистых сосновых
насаждений
лучшими
лесорастительными
условиями
обладают
двухкомпонентные техноземы с насыпным плодородным слоем мощностью
100-125 см и трехкомпонентные техноземы с погребенным плодородным
слоем. Для выращивания смешанных насаждений подходят двухкомпонентные
техноземы с насыпным плодородным слоем мощностью 30-40 см, о чем
свидетельствуют данные табл. 35.
Таким образом, изучив сосновые насаждения в разных лесорастительных
условиях нарушенных земель, мы пришли к следующим выводам:
1. Учитывая, что снятый в процессе горнотехнического этапа
рекультивации плодородный слой целесообразнее использовать для
сельскохозяйственной рекультивации, для выращивания чистых сосновых
насаждений необходимо формировать трехкомпонентные техноземы с
погребенным плодородным слоем, на которых сосна в 33-летнем возрасте
растет по I классу бонитета.
2. При составлении проектов восстановления нарушенных земель
предпочтение следует отдавать смешанным насаждениям, которые, как
правило, более устойчивы, полнее используют почвенно-грунтовые ресурсы
среды.
106
Таблица 35
Показатели состояния и роста сосны в чистых и смешанных насаждениях в разных
лесорастительных условиях
Вид
технозема (характер
лесорастительных
условий)
Двухкомпонентный
с
насыпным плодородным
слоем мощностью 30-40
см
Схема
смешения
бонитет
число
стволов
на 1 га
запас,
м3 /га
38,5±0,39
III
2432
111
13,50±0,04
33,33±0,29
II
1825
94
1000,0±0,55
17,00±0,08
25,64±0,23
III
1800
85
-
1500,0±6,01
15,00±6,01
38,46±0,33
I
1200
130
С-С-С-С
35,5
1620,0±6,05
16,30±0,07
40,1±0,16
I
2840
245
С-С-С-С
46,0
1355,0±0,50
18,20±0,40
38,3±0,15
I
3680
317
сохранность, %
Нср., см
С-С-С-С
30,4
1200,0±0,64
11,50±0,06
С-С-С-Кар
-
1300,0±0,60
С-С-С-Жим
-
С+КарС+СвидС+Жим
39
33
39
106
Двухкомпонентный
с
насыпным плодородным
слоем мощностью 100125 см
Трехкомпонентный
с
погребенным
плодородным слоем
Возраст
сосны,
лет
Показатели
средний
прирост
Дср., см
по высоте,
см
107
3. Вводимые в смешанные сосновые насаждения тополь Пионер, рябина
обыкновенная и смородина золотая к возрасту 39-40 лет полностью выпали,
поэтому сосну не целесообразно смешивать с этими породами. Карагана,
являясь почвоулучшающей породой, оказывает положительное влияние на
лесорастительные условия, однако бонитет сосны в 39-летнем возрасте в этих
условиях не превышает II. Положительное влияние жимолости татарской на
сосну обыкновенную не проявилось.
4. Лучшими показателями состояния и роста характеризуется сосна в
смешанных насаждениях, в которых доля кустарников достигает 50 %. Здесь
сосна растет по I классу бонитета, ее средняя высота достигает максимальной
величины – 15,0 м, что превышает высоту в смешанном с караганой
древовидной насаждении в 1,2 раза, с жимолостью татарской – в 1,5 раза и в
чистом насаждении – в 1,3 раза.
5. С целью уменьшения трудозатрат следует увеличить ширину
междурядий до 3,0 м, доведя количество посадочных мест до 3,3 тыс. шт./га
[93].
8. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ ПРИ ОБЛЕСЕНИИ ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
Из всего выше сказанного следует, что пески гидроотвалов без
предварительного
улучшения
лесорастительных
условий
являются
непригодными для выращивания сосновых насаждений, а песчано-меловые
смеси малопригодны для выращивания долговечных насаждений сосны
обыкновенной, несмотря на то, что она является малотребовательной к
почвенно-грунтовым условиям породой.
Наши исследования доказали, что улучшение лесорастительных условий
разными способами показывает неодинаковые результаты. Из этих способов
сразу целесообразно исключить формирование двухкомпонентных техноземов
с поверхностным нанесением на песок плодородного слоя мощностью
100-125 см, как экономически невыгодного, хотя при этом способе улучшения
почвенно-грунтовых условий возможно выращивание высокобонитетных
сосновых
насаждений.
Плодородный
слой,
снятый
в
процессе
горнотехнического этапа рекультивации необходимо использовать при
сельскохозяйственной рекультивации. Чистые насаждения сосны I класса
бонитета возможно вырастить на трехкомпонентных техноземах с погребенным
108
плодородным слоем мощностью 30-50 см под слоем песка или песчано-меловой
смеси такой же мощности, а смешанные – на двухкомпонентных техноземах с
поверхностным нанесением на песок плодородного слоя мощностью 30-40 см,
но при условии введения в насаждение 50 % кустарников.
При экономической оценке использования сосны обыкновенной при
рекультивации техногенно нарушенных земель целесообразно сравнить доходы
и затраты на лесную рекультивацию, которой предшествуют разные
горнотехнические этапы: поверхностное нанесение плодородного слоя
мощностью 30-40 см и формирование трехкомпонентных техноземов с
погребенным плодородным слоем.
По данным Лебединского ГОКа, на подвозку (расстояние до 10 км) и
разравнивание 1 м3 любого субстрата затрачивается 600 р. в ценах 2016 года.
При нанесении плодородного слоя мощностью 30 см (3 тыс. м3) затраты на
улучшение лесорастительных условий составляют 1800 тыс. р.
При формировании трехкомпонентных техноземов с погребенным
плодородным слоем мощность наносимого слоя равна 60 см (30 см –
погребенный плодородный слой + 30 см поверхностный слой песка). Затраты
на подвозку и разравнивание этих субстратов составляют:
600 р. × 6 тыс. м3 = 3600 тыс. р.
Таким образом, затраты на улучшение лесорастительных условий на
горнотехническом
этапе
рекультивации
путем
формирования
двухкомпонентных техноземов с поверхностным землеванием слоем 30 см в
2 раза ниже, чем при формировании трехкомпонентных техноземов с
погребенным плодородным слоем.
При подсчете затрат на биологический этап рекультивации необходимо
учитывать стоимость посадочного материала. В соответствии с приложениями
1 и 2 затраты на выращивание чистого соснового насаждения на
трехкомпонентных техноземах равны 13,17 тыс. р., а смешанного с караганой
на двухкомпонентных техноземах – 11,52 тыс. р., что на 1,65 тыс. р. меньше.
Общие затраты на выращивание насаждений в первом случае равны
3613,17 тыс. р., во втором – 1811,52 тыс. р., что в 2 раза меньше.
При выращивании сосновых насаждений на слоистых техноземах для
определения эколого-экономического эффекта следует учитывать санитарногигиеническое, почвоулучшающее и противоэрозионное значение насаждений.
Рассчитывать на получение древесины в экстремальных условиях нарушенных
земель не приходится в связи с ухудшением состояния насаждений к возрасту
рубки и тяжелыми условиями заготовки.
109
Запас смешанного соснового насаждения на двухкомпонентных
техноземах в 39 лет составляет 100 м3 /га, средний прирост равен 2,6 м3 /га или
2,2 т/га. В условиях погребенных субстратов запас чистого соснового
насаждения в 33 года составляет 155 м3 /га, а средний запас – 4,7 м3 /га или
4,0 т/га.
На образование 1 т древесной массы при фотосинтезе расходуется 1,5 т
углекислого газа и выделяется 1,1 т свободного кислорода. Следовательно
санитарно-гигиенический эффект насаждений за счет обогащения воздуха
кислородом составляет на двухкомпонентных техноземах 2,42 т (без учета
обогащения воздуха кислородом кустарниками), а на трехкомпонентных –
4,40 т от 1 га. Стоимость 1 т кислорода составляет 24,81 тыс. р. Общий эффект
от обогащения воздуха кислородом в первом случае равен 60,04 тыс. р., во
втором – 109,16 тыс. р. в год (табл. 36).
Таблица 36
Эколого-экономическая эффективность сосновых насаждений в разных
лесорастительных условиях (расчет на 1 га) [93]
Показатели
1. Затраты на нанесение и
разравнивание
субстратов
при слоистом сложении
2. Затраты на биологический
этап рекультивации
3. Общие затраты на
выращивание насаждений
4. Ежегодный эффект от
обогащения
воздуха
кислородом
5. Ежегодный эффект от
почвоулучшающей
роли
насаждений
6. Ежегодный эффект от
противоэрозионной
роли
насаждений
7.
Общий
эффект
от
насаждений
8.
Экономическая
эффективность
9. Срок окупаемости затрат
Единицы
измерения
Характер лесорастительных условий
двухкомпонентный
трехкомпонентный
технозем с
технозем с
поверхностным
погребенным
плодородным слоем
плодородным слоем
(смешанное
(чистое
насаждение сосны)
насаждение сосны)
тыс. р.
1800,00
3600,00
тыс. р.
11,52
13,17
тыс. р.
1811,52
3613,17
тыс. р.
60,04
109,16
тыс. р.
7,56
1,13
тыс. р.
6,70
0,11
тыс. р.
74,30
110,40
-
0,04
0,03
лет
24,4
32,7
110
Проведенные исследования показали, что введение в сосновые
насаждения почвоулучшающих кустарников оказывает влияние на изменение
свойств субстратов в отвалах, которое выражается, прежде всего, в увеличении
содержания гумуса и основных питательных элементов, т.е. в повышении их
плодородия.
Для определения эффективности почвоулучшающего воздействия
защитных насаждений целесообразно рассчитать стоимость гумуса и основных
элементов минерального питания (NРК), которыми обогащают техноземы
чистые и смешанные сосновые насаждения, и сравнить ее со стоимостью
органических и минеральных удобрений.
Из табл. 37 видно, что за 34-40 лет в 20-сантиметровом слое техноземов
произошло пополнение запасов гумуса и питательных элементов.
Содержание гумуса увеличилось за истекший период под смешанным
сосновым насаждением на 63,94 т/га, что на 50,47 т/га или 4,7 раза больше, чем
под чистым сосновым насаждением. Количество основных питательных
элементов под смешанным насаждением увеличилось следующим образом:
азота – на 3,34 т/га, фосфора – на 2774,20, калия – на 75,06 т/га. По сравнению с
чистым сосновым насаждением на трехкомпонентных техноземах, где
содержание минеральных элементов за 33 года увеличилось соответственно на
1,53, 6,12 и 27,54 т/га.
Таким образом, кустарники, введенные в сосновое насаждение в
количестве 50 %, максимально влияют на изменение лесорастительных условий
отвала.
Итак, под 40-летним смешанным насаждением сосны содержание гумуса
в 20-сантиметровом слое двухкомпонентных техноземов составляет 161,24 т/га,
азота – 8,34, фосфора – 2,50 и калия – 0,36 т/га. Сумма элементов минерального
питания – 11,20 т/га. В год такое насаждение обеспечивает субстрат
количеством гумуса, равным 4,03 га и количеством питательных элементов
(NРК) – 0,28 т/га.
Под чистым 34-летним сосновым насаждением на трехкомпонентных
техноземах с погребенным плодородным слоем содержание гумуса составляет
16,22 т/га, азота – 1,53, фосфора – 0,02 и калия – 0,06 т/га. Сумма элементов
минерального питания – 1,61 т/га. В год чистое насаждение сосны обеспечивает
субстрат количеством гумуса, равным 0,48 и количеством NРК – 0,05 т/га.
Улучшить лесорастительные условия техноземов можно путем внесения
минеральных и органических удобрений, что в экстремальных условиях
техногенных
ландшафтов
является
сложным
и
дорогостоящим
агротехническим приемом.
111
Таблица 37
Запасы гумуса и основных питательных элементов в 20-сантиметровом слое техноземов
Вид
технозема
Схема
смешения
Трехкомпонентный с
погребенным С-С-С-С
плодородным
слоем
Баланс за 33 года
Содержание гумуса
%
т/га
1
3,50
40
Содержание основных питательных элементов
общий азот
фосфор
калий
%
т/га
мг/кг
кг/га
мг/кг
кг/га
97,30
0,18
5,00
1,00
27,80
10,30
286,34
5,80
161,24
0,30
8,34
90,00
2502,00
130,00
361,40
+2,30
+63,94
+0,12
+3,34
+89,00
+2474,20
+119,70
+75,06
1
0,09
2,75
следы
следы
0,40
12,24
1,00
30,60
34
0,53
16,22
0,05
1,53
0,60
18,36
1,90
58,14
+0,44
+13,47
+0,05
+1,53
+0,20
+6,12
+0,90
+27,54
111
Двухкомпонентный с
С+КарповерхностС+Свидным
землеванием
С+Жим
слоем 30-40
см
Баланс за 39 лет
Возраст
насаждения,
лет
112
Оценку запасов гумуса и элементов питания производим по стоимости
торфа – 900 р. за 1 т и комплексного минерального удобрения нитроаммофоски
марки «А» – 14 тыс. р. за 1 т.
Эффект за 1 год для 20-сантиметрового слоя под смешанным сосновым
насаждением составляет:
900 руб. × 4,03 т/га = 3,64 тыс. р.
14000 × 0,28 т/га = 3,92 тыс. р.
Общий эффект за 1 год от почвоулучшающей роли смешанного
соснового насаждения составляет:
3,64 + 3,92 = 7,56 тыс. р.
Эффект за 1 год для 20-сантиметрового слоя под чистым сосновым
насаждением составляет:
900 руб. × 0,48 т/га = 0,43 тыс. р.
14000 × 0,05 т/га = 0,70 тыс. р.
Общий эффект за 1 год от почвоулучшающей роли чистого соснового
насаждения составляет:
0,43 + 0,70 = 1,13 тыс. р.
Велика противоэрозионная роль защитных насаждений в условиях
техногенных ландшафтов. С 1 га необлесенных откосов разной экспозиции в
среднем сносится 119,54 т/га плодородного слоя и 131, 58 т/га песка.
Как уже отмечалось, плодородный слой содержит 3,50 % гумуса, 0,18 %
азота, 1,00 мг/кг фосфора и 10,30 мг/кг калия. Песок содержит 0,09 % гумуса,
0,40 мг/кг фосфора и 1,00 мг/кг калия, азот отсутствует.
В 119,54 т/га плодородного слоя содержится:
гумуса: 119,54 × 3,50 / 100 = 4,18 т/га;
азота: 119,54 × 0,18 / 100 = 0,21 т/га;
фосфора: 119540 × 1,00 / 1000000 = 0,12 кг/га;
калия: 119540 × 10,30 / 1000000 = 1,23 кг/га.
В 131,58 т/га песка содержится:
гумуса: 131,58 × 0,09 / 100 = 0,12 т/га;
азота – нет;
фосфора: 131580 × 0,40 / 1000000 = 0,05 кг/га;
калия: 131580 × 1,00 / 1000000 = 0,13 кг/га.
Если перевести содержание фосфора и калия в т/га, то этими цифрами
можно пренебречь.
113
Оценку запасов гумуса и элементов питания производим по стоимости
торфа – 900 р. за 1 т и комплексного минерального удобрения нитроаммофоски
марки «А» – 14 тыс. р. за 1 т.
Эффект от защиты плодородного слоя смешанным сосновым
насаждением составляет:
900 руб. × 4,18 т/га = 3,76 тыс. р.
14000 × 0,21 т/га = 2,94 тыс. р.
Общий эффект от противоэрозионной роли смешанного соснового
насаждения составляет:
3,76 + 2,94 = 6,70 тыс. р.
Общий эффект от противоэрозионной роли чистого соснового
насаждения составляет:
900 р. × 0,12 т/га = 0,11 тыс. р.
Экономическая эффективность создания чистых и смешенных
насаждений сосны обыкновенной при разных способах улучшения
лесорастительных условий определяется как отношение общего эффекта от
насаждений к затратам на их создание. Из табл. 36 видно, что срок окупаемости
затрат при создании насаждений сосны в смешении с кустарниками на
двухкомпонентных техноземах составляет 24,4 года, при создании чистых
сосновых насаждений на трехкомпонентных техноземах – 32,7 года, т.е. в
1,3 раза выше [93].
Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:
1. На техногенно нарушенных землях возможно выращивание чистых и
смешанных сосновых насаждений при условии улучшения лесорастительных
условий путем формирования двух- и трехкомпонентных техноземов.
Формирование двухкомпонентных техноземов с поверхностным нанесением на
песок плодородного слоя мощностью 30 см является более простым и дешевым
способом улучшения лесорастительных условий песчаных отвалов.
2. Затраты на создание чистых сосновых насаждений на
трехкомпонентных техноземах в 2 раза выше по сравнению со смешанными
насаждениями на двухкомпонентных техноземах за счет затрат на нанесение и
разравнивание субстратов при трехслойном сложении.
3. Несмотря на то, что общий эффект от смешанных насаждений ниже в
1,5 раза по сравнению с чистыми насаждениями, следует отметить высокую
почвоулучшающую и противоэрозионную роль смешанных сосновых
насаждений, которая выше соответственно в 6,7 и 60,9 раз.
114
4. При лесной рекультивации техногенно нарушенных земель
предпочтение следует отдавать более устойчивым и эффективным смешанным
сосновым насаждениям на двухкомпонентных техноземах, срок окупаемости
затрат на создание которых в 1,3 раза меньше.
115
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Возможность использования «неудобных» земель ЦЧР определяется
взаимным сочетанием различных условий, наиболее важными из которых
кроме рельефа являются состав пород и гидрологические условия. Сосна
обыкновенная произрастает в различных почвенно-климатических условиях.
Она является основной породой как при лесомелиорации песчаных почв,
суглинистых и меловых обнажений в зональных условиях, так и при
рекультивации техногенно нарушенных земель.
Однако лесорастительные условия деградированных и нарушенных
земель ЦЧР без мероприятий по их улучшению являются малопригодными для
выращивания долговечных сосновых насаждений. Основными способами
улучшения лесорастительных условий для выращивания сосновых насаждений
являются: формирование двухкомпонентных техноземов с поверхностным
землеванием плодородным слоем мощностью 30-125 см, приводящее к
обогащению
ризосферы
минеральной
пищей;
формирование
трехкомпонентных техноземов с погребенным плодородным слоем мощностью
30-50 см под слоем песка или песчано-меловой смеси такой же мощности,
приводящее к улучшению водно-физических свойств и водного режима
корнеобитаемого слоя.
Наиболее распространенные в отвалах вскрышные породы и их смеси
целесообразно использовать следующим образом:
- четвертичные суглинки как наиболее плодородные, но имеющие
тяжелый гранулометричекий состав и высокую твердость, складировать во
временные отвалы для последующего землевания при сельскохозяйственной
рекультивации или для формирования трехкомпонентных техноземов с
погребенным плодородным слоем с целью выращивания защитных и
эксплуатационных сосновых насаждений эколого-ресурсного назначения;
- мело-мергельные смеси в связи с их неблагоприятными воднофизическими свойствами использовать для выращивания только защитных
насаждений, выполняющих средообразующие, санитарно-гигиенические,
оздоровительные, рекреационные, эстетические и иные полезные функции;
- пески разного происхождения, не- и малопригодные для выращивания
защитных насаждений без предварительного улучшения, складировать во
временные отвалы для последующего использования в строительных целях;
116
- песчано-меловые смеси применять для выращивания защитных лесных
насаждений.
Естественное
возобновление
сосны
необходимо
сочетать
с
искусственным способом создания лесных насаждений. Предпочтение следует
отдавать смешанным насаждениям с участием почвоулучшающих древесных
пород в количестве 50 %, где сосна растет по I классу бонитета. В смешанных
насаждениях кустарники максимально улучшают лесорастительные условия
техногенно нарушенных земель. Содержание гумуса увеличивается в
1,4-2,0 раза, азота – в 1,4-1,9 раз и кальция – в 1,7-2,0 раза.
Для
выращивания
чистых
сосновых
насаждений
подходят
трехкомпонентные техноземы с погребенным плодородным слоем, на которых
сосна в 33-летнем возрасте растет по I классу бонитета. Однако затраты на их
создание в 2 раза выше по сравнению со смешанными насаждениями на
двухкомпонентных техноземах за счет затрат на нанесение и разравнивание
субстратов при трехслойном сложении.
Эколого-экономический
эффект
от
санитарно-гигиенической,
почвоулучшающей и противоэрозионной роли смешанных насаждений ниже в
1,5 раза по сравнению с чистыми насаждениями за счет меньшего обогащения
воздуха кислородом. Однако, учитывая высокую почвоулучшающую и
противоэрозионную роль смешанных сосновых насаждений, которая выше
соответственно в 6,7 и 60,9 раз по сравнению с чистыми, предпочтение следует
отдавать более устойчивым и эффективным смешанным сосновым
насаждениям на двухкомпонентных техноземах с поверхностным плодородным
слоем мощностью 30 см, срок окупаемости затрат на создание которых в
1,3 раза меньше.
Все вышеизложенное позволяет сделать следующие рекомендации
производству:
1. Улучшать лесорастительные условия песчаных отвалов для
выращивания сосновых насаждений путем формирования двухкомпонентных
техноземов с поверхностным плодородным слоем мощностью 30 см.
2. При лесной рекультивации техногенно нарушенных земель
предпочтение отдавать смешанным насаждениям, которые более устойчивы,
чем чистые, полнее используют почвенно-грунтовые ресурсы среды.
3. Вводить в сосновые насаждения до 50 % караганы древовидной,
которая максимально улучшает лесорастительные условия техногенно
нарушенных земель.
4. С целью уменьшения трудозатрат увеличить ширину междурядий до
3,0 м, доведя количество посадочных мест до 3,3 тыс. шт./га.
117
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Андрющенко, П. Ф. Рекультивация нарушенных земель в РФ [Текст] /
П. Ф. Андрющенко // Оптимизация ландшафтов зональных и нарушенных
земель : тезисы докладов Всероссийского НПК. – Воронеж, 2005. – С. 48-49.
2. Ахромейко, А. И. Физиологическое обоснование разведения сосны в
степях [Текст] / А. И. Ахромейко // Бузулукский бор. – М.-Л. : Гослесбумиздат,
1950. – Т. III. – 262 с.
3. Баранник, Л. П. Экологическая оценка пригодности древесных и
кустарниковых пород для лесной рекультивации в Кузбассе [Текст] /
Л. П. Баранник // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. –
Новосибирск : Наука, 1977. – С. 120-138.
4. Бекаревич, Н. Е. К вопросу о плодородии почв и пород [Текст] /
Н. Е. Бекаревич, Н. Т. Масюк, Л. П. Сидорович // Освоение нарушенных земель.
– М. : Наука, 1976. – С. 5-26.
5. Бекаревич, Н. Е. О рекультивации земель в степи Украины [Текст] /
Н. Е. Бекаревич, А. А. Колбасин, Н. Т. Масюк. – Днепропетровск : Проминь,
1971. – 220 с.
6. Бурыкин, А. М. К оценке пород КМА для биологической
рекультивации [Текст] / А. М. Бурыкин // Рекультивация земель, нарушенных
открытыми горными разработками : мат. семинара. Ч. 2. – Губкин ;
Орджоникидзе : НИИКМА, 1974. – Ч. 2. – С. 31-34.
7. Вакулин, А. А. Лесоразведение на песках [Текст] / А. А. Вакулин. –
М. : Лесн. пром-сть, 1972. – 80 с.
8. Васильева, Н. П. Некоторые закономерности роста сосны и развитие
травянистой растительности в лесокультурах разного возраста на отвалах
открытых разработок [Текст] / Н. П. Васильева, Т. И. Ижевская //
Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых: тез.
докл. коорд. совещ. – Тарту: ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 93-99.
9. Ваус, М. А. О варьировании некоторых свойств почв отвалов
отработанных карьеров горючего сланца в Эстонской ССР [Текст] / М. А. Ваус
// Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых : тез.
докл. координ. сов. – Тарту : ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 197-203.
10. Витол, Л. П. Облесение выработанных фрезерным способом болот в
Латвийской ССР [Текст] / Л. П. Витол // Рекультивация земель, нарушенных
118
при добыче полезных ископаемых : тез. докл. координ. сов. – Тарту :
ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 265-267.
11. Гаель, А. Г. Пески и песчаные почвы [Текст] / А. Г. Гаель,
Л. Ф. Смирнова. – М. : ГЕОС, 1999. – 252 с.
12. ГОСТ 17.5.1.02 – 85 Классификация нарушенных земель для
рекультивации [Текст]. – Введ. 1986 – 01 – 01. – М. : Изд-во стандартов, 1985. –
18 с.
13. Гумусообразование в техногенных экосистемах [Текст] /
С. С. Трофимов [и др.]. – Новосибирск: Наука, 1986. – 168 с.
14. Данько, В. Н. Лесная рекультивация на Украине [Текст] / В. Н. Данько
// Лесная рекультивация нарушенных земель. – Воронеж, 1991. – С. 34-43.
15. Дауетас, М. М. Таблицы роста сосновых культур [Текст] /
М. М. Дауетас, А. Е. Кирклис // Лесн. хоз-во. – 1964. – № 2. – С. 61-63.
16. Деденко, Т. П. Рост лесных культур в антропогенно-меловых
ландшафтов ЦЧО [Текст] : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.03.01 / Деденко
Татьяна Петровна. – Воронеж, 2006. – 19 с.
17. Доспехов, Б. А. Практикум по земледелию [Текст] / Б. А. Доспехов,
И. П. Васильев, А. М. Туликов. – М. : Агропромиздат, 1987. – 383 с.
18. Дрюченко, М. М. Методы облесения Нижнеднепровских песков и
перспективы дальнейшей научно-исследовательской работы на них [Текст] /
М. М. Дрюченко // Облесение и сельскохозяйственное использование
Нижнеднепровских песков : мат. науч. конф. – Киев : Изд-во УАСХН, 1962. –
С. 7-22.
19. Дьяков, В. Н. Склоновые земли. Сохранение плодородия и повышение
продуктивности [Текст] / В. Н. Дьяков, Н. И. Картамышев. – Воронеж :
Центрально-Черноземное книжное изд-во, 1990. – 110 с.
20. Дюков, А. Н. Роль лесной рекультивации в защите отвалов КМА от
ветровой и водной эрозии [Текст] : дис. … канд с.-х. наук : 06.03.04, 06.03.01 :
защищена 18.11.86 : утв. 1.04 87 / Дюков Анатолий Николаевич. – Воронеж,
1986. – 262 с. – Библиогр.: с. 179-205.
21. Зайцев, Г. А. Лесная рекультивация [Текст] / Г. А. Зайцев,
Л. В. Моторина, В. Н. Данько. – М. : Лесн. пром-ть, 1977. – 129 с.
22. Заславский, М. Н. Эрозиоведение [Текст] / М. Н. Заславский. –
М. : Высш. шк., 1983. – 320 с.
23. Засорина, Э. В. Почвообразовательная роль травянистых фитоценозов
в техногенных экосистемах (на примере Стойленского ГОКа Белгородской
119
области) [Текст] : автореф. дис. … канд. биол. Наук : 06.01.03 / Засорина Эльза
Владимировна. – Новосибирск,1987. – 18 с.
24. Застенский, Л. С. Лесовыращивание на выработанных торфяниках
[Текст] / Л. С. Застенский. – М. : Лесн. пром-сть, 1974. – 128 с.
25. Защитное лесоразведение в Центрально-Черноземных областях
[Текст] / науч. ред. д-р с.-х. наук, проф. И.В. Трещевский. – Воронеж, 1972. –
152 с.
26. Зюзь, Н. С. Закладка культур сосны на песках без применения ручного
труда [Текст] / Н. С. Зюзь, М. Е. Лобачева, Ю. М. Жданов // Мелиорация и
хозяйственное освоение песков засушливых областей : сб. науч. тр. /
ВНИАЛМИ. – Волгоград, 1981. – Вып. 3 (73). – С. 82-93.
27. Зюзь, Н. С. Культуры сосны на песках Юго-Востока [Текст] /
Н. С. Зюзь. – М. : Агропромиздат, 1990. – 155 с.
28. Каар, Э. В. Лесная рекультивация отвалов, образующихся при
открытой разработке горючего сланца в Эстонской ССР почв [Текст] /
Э. В. Каар // Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных
ископаемых : тез. докл. координ. сов. – Тарту : ЭстНИИЛХиОП, 1975. –
С. 15-24.
29. Каар, Э. В. Рекультивация нарушенных промышленность ландшафтов
Северо-Восточной Эстонии [Текст] / Э. В. Каар, Х. В. Луйк // Рекультивация
ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью : тез. докл. 6
Междунар. симп. (Донецк, 1976 г.). – М. : МСХ СССР, 1976. – С. 28-32.
30. Капитонов, Д. Ю. Формирование биоценозов на нарушенных землях
Лебединского ГОКа КМА [Текст] : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.03.04 :
03.00.16 / Капитонов Дмитрий Юрьевич. – Воронеж, 2003. – 24 с.
31. Карлович, С. В. рекультивация нарушенных земель Егорьевского
фосфоритного месторождения [Текст] : инф. листок / С. В. Карлович,
В. С. Саликов. – М. : Колос, 1977. – 8 с.
32. Келеберда, Т. Н. Опыт лесной рекультивации шахтных отвалов
[Текст] / Т. Н. Келеберда // Лесная рекультивация нарушенных земель. –
Воронеж, 1991. – С. 87-94.
33. Козменко, А. С. Борьба с эрозией почв [Текст] / А. С. Козменко. –
М. : Сельхозгиз, 1954. – 229 с.
34. Колесников, Б. П. Классификация промышленных отвалов и условия
почвообразования на них [Текст] / Б. П. Колесников, Г. М. Пикалова //
Рекультивация земель в СССР. – М. : ПМП ВНИЭСХ, 1973. – С. 33-64.
120
35. Колесников, Б. П. О научных основах биологической рекультивации
техногенных ландшафтов [Текст] / Б. П. Колесников // Проблемы
рекультивации земель в СССР. – Новосибирск : Наука, 1974. – С. 12-25.
36. Колесниченко, М. В. Биохимические взаимовлияния древесных
растений [Текст] / М. В. Колесниченко. – М. : Лесн. пром-сть, 1976. – 184 с.
37. Колмогорова, Е. Ю. Оценка устойчивости сосны обыкновенной,
произрастающей в условиях породного отвала угольного разреза, по индексу
флуктуирующей асимметрии [Текст] / Е. Ю. Колмогорова // Природнотехногенные комплексы : рекультивация и устойчивое функционирование : сб.
мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина, 2013. – С. 127-129.
38. Коронатова, Н. Г. Продуктивность сосняков на нарушенных
территориях в северной тайге [Текст] / Н. Г. Коронатова // Природнотехногенные комплексы : рекультивация и устойчивое функционирование : сб.
мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина, 2013. – С. 303-305.
39. Коронатова, Н. Г. Сукцессия фитоценозов при зарастании
выработанных карьеров в подзоне северной тайги Западной Сибири [Текст] /
Н. Г. Коронатова // Сибирский экологический журнал. – 2011. – № 5. –
С. 697-705.
40. Костенко, И. П. Перспективы фитомелиорации склонов с выходами
мело-мергельных пород [Текст] / И. П. Костенко // Облесение неудобных
земель. – Воронеж, 1982. – С. 30-36.
41. Кулик, К. Н. Агролесомелиоративное картографирование и
фитоэкологическая оценка аридных ландшафтов [Текст] / К. Н. Кулик. –
Волгоград : ВНИАЛМИ, 2004. – 248 с.
42. Кулик, Н. Ф. Водный режим песков аридной зоны [Текст] /
Н. Ф. Кулик.– Л. : Гидрометеоиздат, 1979. – 280 с.
43. Кулик, Н. Ф. Устойчивость молодых культур сосны на Приволжских
песках [Текст] / Н. Ф. Кулик, Н. С. Зюзь, А. Ф. Гусиков // Мелиорация и
хозяйственное освоение песков засушливых областей : сб. науч. тр. /
ВНИАЛМИ. – Волгоград, 1981. – Вып. 3 (73). – С. 94-109.
44. Лаасимер, Л. Р. Восстановление растительного покрова на
выровненных отвалах сланцевых карьеров [Текст] / Л. Р. Лаасимер //
Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых : тез.
докл. координ. сов. – Тарту : ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 181-189.
45. Левит, С. Я. Лесовосстановление площадей, нарушенных при добыче
железной руды на Урале [Текст] / С. Я. Левит, Г. М. Пикалова, Е. П. Дороненко
121
// Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых : тез.
докл. координ. сов. – Тарту: ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 63-69.
46. Лесная рекультивация нарушенных земель в подзоне северной тайги
Западно-Сибирской низменности [Текст] / С. В. Залесов [и др.] // Природнотехногенные комплексы : рекультивация и устойчивое функционирование : сб.
мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина, 2013. – С. 109-112.
47. Леснов, П. А. Выращивание древесных растений на выработанных
торфяниках [Текст] / П. А. Леснов // Торфяная промышленность. – 1962. – № 5.
– С. 28-29.
48. Лесомелиорация приморских песков Запада и Севера России [Текст] /
А. Ф. Чмыр [и др.]. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2009. – 212 с.
49. Лиханова, И. А. Практическая система ускоренного восстановления
лесных экосистем на техногенно нарушенных землях севера таежной зоны
европейской части России [Текст] / И. А. Лиханова, И. Б. Арчегова // Природнотехногенные комплексы : рекультивация и устойчивое функционирование : сб.
мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина, 2013. – С. 311-314.
50. Макаренко, А. А. Рубки ухода и естественное возобновление в
сосняках [Текст] / А. А. Макаренко, В. Н. Дудина // Сосновые леса России в
системе многоцелевого лесопользования : тез. Всерос. конф. – Воронеж, 1993. –
С. 33-35.
51. Малинина, Т. А. Динамика и оценка состояния культур сосны
обыкновенной на рекультивированных землях (в условиях гидроотвала
Березовый лог КМА) [Текст] : автореф. дис. … канд. с.-х. наук : 06.03.01 /
Малинина Татьяна Анатольевна. – Воронеж, 2011. – 18 с.
52. Манаенков, А. С. Лесомелиорация арен засушливой зоны [Текст] /
А. С. Манаенков. – Волгоград : ВНИАЛМИ, 2014. – 420 с.
53. Манаенков, А. С. Методика и нормативы оценки лесопригодности
земель под массивное облесение в поясе неустойчивого увлажнения ЕТР
[Текст] / А. С Манаенков. – М. : ВНИАЛМИ, 2001. – 37 с.
54. Махнев, А. К. Особенности роста и развития древесных растений в
культурдендроценозах на золоотвале Рефтинской ГРЭС [Текст] / А. К. Махнев,
А. А. Внуков // Биологическая рекультивация нарушенных земель : мат.
междунар. сов. – Екатеринбург : УрО РАН, 1997. – С. 169-184.
55. Махонина, Г. И. Азот в почвах техногенных экосистем Урала [Текст] /
Г. И. Махонина, Е. Б. Тихомирова // Растения и промышленная среда: сб. науч.
трудов. – Свердловск : Урал. гос. ун-т, 1990. – С. 34-44.
122
56. Меньшиков, Г. И. Создание высокопродуктивных и устойчивых
техногенно-природных комплексов после разработки россыпных и осадочных
месторождений полезных ископаемых [Текст] / Г. И. Меньшиков // Природнотехногенные комплексы : рекультивация и устойчивое функционирование : сб.
мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина, 2013. – С. 153-155.
57. Молчанов, А. А. Гидрологическая роль сосновых лесов на песчаных
почвах [Текст] / А. А. Молчанов. – М. : Изд-во АН СССР, 1952. – 488 с.
58. Морозов, Г. Ф. Причины неуспеха естественного возобновления в
Хреновском бору [Текст] / Г. Ф. Морозов // Лесопромышленный вестник. –
1900. – № 16. – С. 210-213.
59. Моторина, Л. В. Промышленность и рекультивация земель [Текст] /
Л. В. Моторина, В. А. Овчинников. – М. : Мысль, 1975. – 240 с.
60. Мыцык, А. А. Особенности некоторых изменений в технологическом
этапе рекультивации нарушенных земель Орджоникидзевского горнообогатительного комбината [Текст] / А. А. Мыцык, А. А. Гаврюшенко,
Е. В. Добровольская // Природно-техногенные комплексы : рекультивация и
устойчивое функционирование : сб. мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск
: Окарина, 2013. – С. 160-161.
61. Навалихин, С. В. Роль биологической рекультивации в защите
отвалов Лебединского горно-обогатительного комбината КМА от эрозии
[Текст] : автореф. дис. … канд с.-х. наук : 06.03.04 / Навалихин Сергей
Викторович. – Волгоград, 2009. – 19 с.
62. Накаряков, А. В. О молодых почвах, формирующихся на отвалах
выработанных россыпей в подзоне южной тайги Среднего Урала [Текст] /
А. В. Накаряков, С. С. Трофимов // Почвообразование в техногенных
ландшафтах. – Новосибирск : Наука СО, 1979. – С. 58-106.
63. Наумов, С. В. К вопросу классификации смытых почв [Текст] /
С. В. Наумов // Почвоведение. – 1955. – № 5. – С. 60-68.
64. Начальные стадии формирования биогеоценозов на техногенных
землях Европейского Севера [Текст] / Н. Г. Федорец [и др.]. – Петрозаводск :
Карельский научный центр РАН, 1999. – 74 с.
65. Новикова, Н. А. Экранирование сульфидосодержащих пород как один
из
методов
восстановления
устойчивых
и
высокопродуктивных
агрофитоценозов на отвалах угольных карьеров в Подмосковном бассейне
[Текст] / Н. А. Новикова, А. И. Савич / Экспериментальная биогеоценология и
123
агроценозы : тез. докл. Всесоюз. сов. (Ростов-на-Дону, 1979 г.). – М. : Наука.
1979. – С. 196-198.
66. Овчинников, В. А. К вопросу о классификации нарушенных земель
[Текст] / В. А. Овчинников, Т. П. Федосеева // Современное землеустройство,
изучение и организация рационального использования земельных ресурсов. –
М. : Мысль, 1972. – С. 296-304.
67. Одноралов, Г. А. Влияние лесных пожаров на биоэнергетический и
углеродный потенциал малолесных ландшафтов Среднерусского Черноземья
[Текст] / Г. А. Одноралов, Э. И. Трещевская // Динамика лесистости в
малолесных районах европейской части России. Проблемы и перспективы :
мат. Всерос. НТК (Воронеж, 24-25 октября 2002 г.) : межвуз. сб. науч. тр. /
ВГЛТА. – Воронеж, 2003. – С. 37-42.
68. Опыт лесной рекультивации золоотвала Рефтинской ГРЭС [Текст] /
С. В. Залесов [и др.] // Природно-техногенные комплексы : рекультивация и
устой-чивое функционирование : сб. мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск
: Окарина, 2013. – С. 112-114.
69. Панков, Я. В. Научные основы биологической рекультивации
техногенных ландшафтов [Текст] : дис. … докт. с.-х. наук: 11.00.11 : защищена
1.11.96 : утв. 10.01.97 / Панков Яков Владимирович. – Курск, 1996. – 388 с. –
Библиогр. : с. 301-382.
70. Панков, Я. В. Опыт и перспективы облесения мело-мергельных
субстратов в техногенных ландшафтах ЦЧР [Текст] / Я. В. Панков,
Э. И. Трещевская, И. Вик. Трещевский // Проблемы ускоренного
воспроизводства и комплексного использования лесных ресурсов : мат.
Междунар. НПК, Воронеж, 23-25 октября, 2006 г. / ВГЛТА – Воронеж, 2006. –
С. 169-173.
71. Панков, Я. В. Опыт использования сосны обыкновенной при
рекультивации промышленных отвалов Курской магнитной аномалии
[Электронный ресурс] / Я. В. Панков, Э. И. Трещевская, С. В. Трещевская //
Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского
государственного аграрного университета. – 2012. – № 76 (02). – С. 370-382. –
Режим доступа: http://ej.kubagro.ru/2012/02/pdf/31.pdf. - Библиогр.: (2 назв.).
72. Переверзев, В. Н. Биологическая рекультивация промышленных
отвалов на Крайнем Севере [Текст] / В. Н. Переверзев, Н. И. Подлесная. –
Апатиты : Кольский филиал АН СССР,1986. – 104 с.
124
73. Пигорев, И. Я. Экология техногенных ландшафтов КМА и их
биологическое освоение [Текст] / И. Я. Пигорев. – Курск : КГСХА, 2006. –
366 с.
74. Поджаров, В. К. Лесохозяйственное освоение торфяных выработок
[Текст] / В. К. Поджаров. – Минск : Урожай, 1974. – 200 с.
75. Половицкий, И. Я. Эрозия почв и меры борьбы с ней [Текст] : учеб.
пособие / И. Я. Половицкий, Э. М. Паракшина ; МСХ СССР. Целиногр. СХИ. –
Целиноград, 1973. – 117 с.
76. Преснякова, Г. А. О классификации смытых почв [Текст] /
Г. А. Преснякова // Почвоведение. – 1956. – № 10. – С. 69-90.
77. Размещение вскрышных пород в отвалах и рекультивация
нарушенных земель [Текст] / Г. В. Коротаев [и др.] // Рекультивация
ландшафтов, нарушенных промышленной деятельностью : тез. докл. VI
Междунар. симп. (Донецк, 1976 г.). – М. : МСХ СССР, 1976. – С. 43-49.
78. Рекомендации по повышению плодородия песков и песчано-меловых
смесей при лесной рекультивации отвалов Курской магнитной аномалии
[Текст] / Э. И. Трещевская [и др.]. – Воронеж ; Губкин : Воронежский ЦНТИфилиал ФГБУ «РЭА» Минэнерго России, 2012. – 18 с.
79. Рекультивация отработанных площадей на марганцевых карьерах в
Днепропетровской области УССР [Текст] / Г. Л. Середа [и др.] // Рекультивация
земель в СССР. – М. : ПМП ВНИЭСХ, 1973. – С. 192-206.
80. Родомакин, А. Ф. К вопросу о систематике и картировании
дефлированных почв [Текст] / А. Ф. Родомакин // Почвоведение. – 1963. – № 2.
– С. 86-90.
81. Руководство по проектированию рекультивации выработанных
торфяных площадей [Текст] / Л. С. Застенский [и др.]. – Минск :
МИНТОЛПРОМ БССР, 1980. – 202 с.
82. Салиньш, С. Х. Опыт лесохозяйственной рекультивации гравийных и
песчаных карьеров [Текст] / С. Х. Салиньш, Л. Я. Варславанс, З. А. Даниланс //
Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных ископаемых : тез.
докл. конф. (Орджоникидзе, 1977 г.). – М. : ВИНИТИ, 1977. – С. 334-335.
83. Санников, С. Н. Экология естественного возобновления сосны под
пологом леса [Текст] / С. Н. Санников, Н. С. Санникова. – М. : Наука, 1985. –
152 с.
84. Сарв, И. Ф. Лесохозяйственная рекультивация отработанных карьеров
фосфоритов в Маарду [Текст] / И. Ф. Сарв // Рекультивация земель,
125
нарушенных при добыче полезных ископаемых : тез. докл. координ. сов. –
Тарту : ЭстНИИЛХиОП, 1975. – С. 112-117.
85. Свиридова, И. К. Развитие молодых почв под древесно-кустарниковой
растительностью отвально-карьерных ландшафтов в бассейне КМА [Текст] /
И. К. Свиридова // Рекультивация земель в СССР : тез. Всесоюз. НТК. –
М. : МСХ СССР, 1982. – Т. 2. – С. 78-81.
86. Смирнова, М. Ю. Рекультивация отвалов открытых разработок
полезных ископаемых в Брянском лесном массиве [Текст] : автореф. дис. …
канд. с.-х. наук : 06.03.01 / Смирнова Марина Юрьевна. – Брянск, 1983. – 17 с.
87. Смоляк, Л. П. Эколого-физиологические основы мелиорации лесных
почв [Текст] / Л. П. Смоляк, В. Г. Реуцкий. – Минск : Наука и техника, 1971. –
157 с.
88. Соболев, С. С. Развитие эрозионных процессов на территории
Европейской части СССР и борьба с ними [Текст] / С. С. Соболев. –
М.-Л. : Изд-во АН СССР, 1948. – 308 с.
89. Справочник агролесомелиоратора [Текст] / Г. А. Маттис [и др.]. –
М. : Лесн. пром-сть, 1984. – 248 с.
90. Стифеев, А. И. Рекультивация земель и почвообразование в
техногенных ландшафтах КМА [Текст] : автореф. дис. … д-ра с.-х. наук :
06.01.03 / Стифеев Анатолий Иванович. – Курск, 1993. – 54 с.
91. Сурмач, Г. П. Рельефообразование, формирование лесостепи,
современная эрозия и противоэрозионные мероприятия [Текст] / Г. П. Сурмач.
– Волгоград : Изд-во БИ. – 1992. – 175 с.
92. Тихонова, Е. Н. Агротехнические свойства субстратов на
рекультивируемых территориях КМА [Текст] / Е. Н. Тихонова,
Э. И. Трещевская, Ю. В. Лавуденшлегер // Генетика, селекция, семеноводство и
разведение древесных пород в лесостепи : мат. межрег. конф., посвящ.
95-летию со дня рождения проф. М. М. Вересина, Воронеж, 12 февраля 2005 г. /
ВГЛТА. – Воронеж : Истоки, 2005. – С. 123-125.
93. Трещевская, С. В. Особенности мелиорации промышленных отвалов
Курской магнитной аномалии культурами сосны [Текст] : дис. …канд. с.-х.
наук : 06.03.03 : защищена 23.04.2015 : утв. 12.11.2015 / Трещевская Светлана
Викторовна. – Воронеж, 2015. – 165 с. – Библиограф. : с. 124-148.
94. Трещевская, Э. И. Формирование защитных лесных насаждений на
техногенно нарушенных землях (на примере Курской магнитной аномалии)
[Текст] : дис. … д-ра с.-х. наук : 06.03.03 : защищена 30.05.2013 : утв.
126
09.12.2013 / Трещевская Элла Игоревна. – Воронеж, 2013. – 333 с. – Библиогр. :
с. 237-278.
95. Трещевская, Э. И. Повышение плодородия субстратов в
промышленных отвалах Курской магнитной аномалии : монография [Текст] /
Э. И. Трещевская, Я. В. Панков, И. Вик. Трещевский. – Воронеж, 2011. – 187 с.
96. Трещевская, Э. И. Сосновые насаждения в разных лесорастительных
условиях нарушенных земель [Текст] / Э. И. Трещевская, С. В. Трещевская,
К. В. Бобрешов // Лесотехнический журнал. – 2014. – № 3 (15). – С. 76-84.
97. Трещевский, И. В. Лесная рекультивация земель, нарушенных
горнотехническими работами [Текст] / И. В. Трещевский, Ф. Е. Иванов,
Я. В. Панков. – Л. : ЛенНИИЛХ, 1978. – 40 с.
98. Трещевский, И. В. Теоретические основы лесоразведения в ЦЧР на
землях, не используемых в сельском хозяйстве [Текст] / И. В. Трещевский //
Облесение неудобных земель. – Воронеж, 1982. – С. 4-16.
99. Трещевский, И. В. Типы лесорастительных условий на песчаных
землях Ростовской области, их производительность и некоторые рекомендации
по производству лесных культур [Текст] / И. В. Трещевский // Облесение и
сельскохозяйственное использование Нижнеднепровских песков: мат. науч.
конф. – Киев : Изд-во УАСХН, 1962. – С. 198-207.
100. Федосеева, Т. П. Типология нарушенных земель и районирование
территории СССР по основным направлениям рекультивации [Текст] /
Т. П. Федосеева // Рекультивация земель, нарушенных при добыче полезных
ископаемых : тез. докл. конф. (Орджоникидзе, 1977 г.). – М. : Пр. – изд. комб.
ВИНИТИ, 1977. – С. 57-68.
101. Формирование лесных сообществ на техногенных землях северозапада таежной зоны России [Текст] / Н. Г. Федорец [и др.]. – Петрозаводск :
Карельский научный центр РАН, 2011. – 130 с.
102. Цандекова, О. Л. Оценка устойчивости Pinus silvestris L. в условиях
породного отвала угольного разреза «Кедровский» [Текст] / О. Л. Цандекова //
Природно-техногенные
комплексы
:
рекультивация
и
устойчивое
функционирование : сб. мат. междунар. науч. конф. – Новосибирск : Окарина,
2013. – С. 208-210.
103. Черемисинов, Г. А. Эродированные почвы и их продуктивное
использование [Текст] / Г. А. Черемисинов. – М. : Колос, 1968. – 216 с.
127
104. Чернодубов, А. И. Сосна обыкновенная в островных борах
Восточно-Европейской
равнины
(история-генетика-экология-география)
[Текст] / А. И. Чернодубов. – Воронеж, 2009. – 156 с.
105. Шаталов, В. Г. Ландшафтно-геохимический подход к лесной
рекультивации песчаных и песчано-меловых отвалов Курской магнитной
аномалии [Текст] / В. Г. Шаталов, Г. А. Одноралов, Э. И. Трещевская // Лесной
журнал. – 1994. – № 4. – С. 116-119.
106. Шикула, Н. К. Картирование территории по интенсивности
эрозионных процессов [Текст] / Н. К. Шикула, А. Г. Рожков, П. С. Трегубов //
Оценка и картирование эрозионноопасных и дефляционноопасных земель : сб.
статей. – М., 1973. – С. 30-33.
107. Ferda, J. Vjhziti odtezenych slatinnych lozisek k pestovani Vynosovych
lesnich poroston [Text] / J. Ferda // Lesnichvi. – 1974. – R. 20, E. 4. – S. 361-382.
108. Heinsdorf, D. Die Düngung an Küter auf Bergbaurückgabeflächen im
Bezirk Cottbus [Text] / D. Heinsdorf // Soz. Forstwirtschaft. – 1980. – B. 30, № 6. –
S. 174-176.
109. Hill, Ronald D. Reclamation and Revegetation of Strip Mined Lands for
Pollution and Erosion Control [Text] / Ronald D. Hill // Transactions of the American
Society of Agricultural Engineers. – 1971. – Vol. 14. – No. 2. – P. 19-37.
110. Kesik, T. Wstepne badanie mozliwosci zastosowania odpadow
kopalnianych i przemyslowych do uzyzniania gleb piaskowych [Text] / T. Kesik,
J. Kuś, S. Nawrocki // Annales Univers. M. Curie. – Sclod. – 1973-74. – V. 28-29,
№ 7. – P. 17-28.
111. Thirgood, J. Progress in reclamation researching by mining companies in
Eritish Columbia during 1971 [Text] / J. Thirgood, M. Meagher // The Forestry
Chronicle. – 1972. – V. 48, № 6. – P. 308-311.
128
Приложение 1
Расчетно-технологическая карта № 1 на создание 1 га насаждения сосны обыкновенной на трехкомпонентном техноземе
с погребенным плодородным слоем 2-летними сеянцами с размещением посадочных мест 3,0 х 1,0 м
Наименование
работ
Итого прямых
затрат
Накладные расходы
(20 %)
Плановые
накопления (5 %)
Итого
Затраты, связанные
с передвижн.
характером работ
(10 %)
10
Расхо
ды на
маши
-ны,
р.
11
915,84
20,30
421,60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Ед.
изм.
Объем
работ
Норма
выработки
2
3
4
«Газе
ль»
тыс.
шт.
-
СебеТарифстоиная
мость
ставка,
м/см,
р.
р.
8
9
ч/дн
м/см
5
6
7
3,3
212
0,03
0,02
676,58
тыс.
шт.
3,3
0,93
7,1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Фонд
оплаты
труда, р.
НачисМателения
риалы, р. на з/пл.,
р.
Всего,
р.
12
13
14
18,32
-
7,92
2993,36
-
-
1167,41
4160,77
-
-
-
-
-
4207,31
-
-
-
-
-
-
841,46
-
-
-
-
-
-
-
210,36
-
-
-
-
-
-
-
-
5259,13
-
-
-
-
-
-
-
-
525,91
46,54
128
1
1. Подвозка сеянцев на расстояние
до 25 км с
одновременной
погрузкой,
разгрузкой и
временной
прикопкой
2. Ручная посадка
сеянцев на
глубину до 22 см
без подготовки
почвы
Потребуется
Состав
агрегата
129
Окончание прил. 1
1
Резерв на
непредвиденные
работы (15 %)
Всего без
стоимости
посадочного
материала
Стоимость 2-летних
сеянцев сосны
обыкновенной
ВСЕГО
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
788,87
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
6573,91
-
тыс.
шт.
3,3
-
-
-
-
-
-
-
6600,00
-
6600,00
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
13173,91
6600,00
129
130
Приложение 2
Расчетно-технологическая карта № 2 на создание 1 га смешанного насаждения сосны на двухкомпонентном техноземе с
поверхностным плодородным слоем мощностью 30 см 2-летними сеянцами с размещением посадочных мест 3,0 х 1,0 м
(схема смешения С-Кар-С-Кар)
Наименование
работ
Итого прямых
затрат
Накладные расходы
(20 %)
Плановые
накопления (5 %)
Итого
Затраты, связанные
с передвижн.
характером работ
(10 %)
10
Расхо
ды на
маши
-ны,
р.
11
915,84
20,30
421,60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Ед.
изм.
Объем
работ
Норма
выработки
2
3
4
«Газе
ль»
тыс.
шт.
-
СебеТарифстоиная
мость
ставка,
м/см,
р.
р.
8
9
ч/дн
м/см
5
6
7
3,3
212
0,03
0,02
676,58
тыс.
шт.
3,3
0,93
7,1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Фонд
оплаты
труда, р.
НачисМателения
риалы, р. на з/пл.,
р.
Всего,
р.
12
13
14
18,32
-
7,92
2993,36
-
-
1167,41
4160,77
-
-
-
-
-
4207,31
-
-
-
-
-
-
841,46
-
-
-
-
-
-
-
210,36
-
-
-
-
-
-
-
-
5259,13
-
-
-
-
-
-
-
-
525,91
46,54
130
1
1. Подвозка сеянцев на расстояние
до 25 км с одновр.
погрузкой,
разгрузкой и врем.
прикопкой
2. Ручная посадка
сеянцев на
глубину до 22 см
без подготовки
почвы
Потребуется
Состав
агрегата
131
Окончание прил. 2
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
788,87
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
6573,91
-
тыс.
шт.
1,65
-
-
-
-
-
-
-
3300,00
-
тыс.
шт.
1,65
1650,00
-
1650,00
-
-
4950,00
-
11523,91
-
3300,00
-
-
-
-
-
-
-
131
1
Резерв на
непредвиденные
работы (15 %)
Всего без
стоимости
посадочного
материала
Стоимость 2-летних
сеянцев сосны
обыкновенной
Стоимость 2-летних
сеянцев караганы
древовидной
ВСЕГО
133
Научное издание
Элла Игоревна Трещевская
Яков Владимирович Панков
Светлана Викторовна Трещевская
Елена Николаевна Тихонова
КУЛЬТУРЫ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ
НА ДЕГРАДИРОВАННЫХ И ТЕХНОГЕННО
НАРУШЕННЫХ ЗЕМЛЯХ ЦЧР
Монография
Редактор А.С. Люлина
Подписано в печать 21.06.2017. Формат 60х90 /16.
Усл. печ. л. 8,25. Уч.-изд. л. 8,6. Тираж 500 экз. Заказ
ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет
имени Г.Ф. Морозова»
РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8
Отпечатано в УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ»
394087, г. Воронеж, ул. Докучаева, 10
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
15
Размер файла
4 309 Кб
Теги
обыкновенное, культура, деградированных, сосны, нар, техногенных
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа