CC BY
35
ПРОБЛЕМЫ СОХРАНЕНИЯ БИОРАЗНООБРАЗИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА ГОРНЫХ ЛАНДШАФТОВ СЕВЕРО-ВОСТОКА РОССИИ
Тихменев П.Е. (Департамент природных ресурсов Администрации Магаданской области, г.Магадан, РФ) e-mail: [email protected]
The anthropogenic transformation of disturbed landscapes under impact of mine activity is considered. The specific structure of vegetation of natural and regenerative sites of gold deposits areas in cryolitozone is characterized. Principles of preservation of a biodiversity of a vegetative cover of the river's valleys of NorthEast of Russia are proved.
В силу особенностей природных условий ландшафты региона характеризуются низкой устойчивостью к внешним воздействиям и легко выходят из состояния экологического равновесия. Специфика природопользования, направленного, главным образом, на освоение минерально-сырьевых ресурсов, увеличивает опасность необратимых изменений на ландшафтном уровне, усугубляемых суровостью климата, низким радиационным балансом и наличием мощной многолетней мерзлоты [1]. Способность противостоять внешнему влиянию определяется положением в рельефе, естественно динамическими тенденциями их развития, биологической продуктивностью, свойствами почв и подстилающих пород, а также характером и уровнем залегания многолетней мерзлоты. Природные экосистемы в разной степени трансформируются под воздействием техногенного пресса, сельскохозяйственного производства и пирогенного фактора [2].
Освоение рудных месторождений приводит особенно к глубоким нарушениям литоосновы с формированием карьеров, отвалов пустых пород и руды, накоплению высокотоксичных отходов обогащения. Отвалы пустых пород, сформированные крупнообломочным материалом, возвышаются на 1015 м и имеют обычно крутые склоны. Они практически лишены органического вещества и запасов влаги, представляя собой наименее благоприятный субстрат для самовосстановления почвенно-растительных комплексов (ПРК). Меньшие нарушения природной среды происходит при разработке россыпных месторождений золота, обычно приуроченные к днищам речных долин. Благодаря неглубокому залеганию (5-30 м), очень малой мощности (0,6-2,0 м), металлоносные отложения вовлекаются в эксплуатацию на значительных площадях. При этом вскрываются, перемешиваются и выносятся на поверхность горные породы, ранее не подвергавшиеся выветриванию, и часто неблагоприятные по своим химическим и физическим свойствам для произрастания растений. Частичное или полное уничтожение
биологических компонентов ландшафтов, нарушение целостности литогенной основы содействуют формированию биогеохимических аномалий, ухудшая условия проживания населения [3].
В верховьях р. Колыма, где разработка месторождений ведется уже более 70 лет, в том числе и с использованием амальгамирования в прошлом для извлечения металла, техногенные нарушения достигли особенно значительных масштабов и глубины. Здесь очень трудно предполагать естественную стабилизацию природной обстановки и ее возвращение в основных параметрах к исходному состоянию в обозримом будущем. Основные проблемы в процессах естественного восстановления нарушенных ПРК определяются их отдаленностью от естественных ландшафтов как источников, обеспечивающих нанос спор и семян на нарушенные земли. Остро стоят вопросы восстановления нарушенных участков территории с целью ускоренного формирования устойчивых ПРК для предотвращения техногенного загрязнения природных комплексов. Сложившаяся ситуация при освоении рудных месторождений предопределяет необходимость разработки новых подходов к рекультивации техногенных объектов на основе действующих экологических нормативов [4].
Анализ флористического состава, экобиоморф растений, структуры надземной и подземной биомассы нарушенных ПРК позволяет предположить, что естественное восстановление растительного покрова в долинах рек территории характеризуется большим сходством сингенетических стадии регенерационных сообществ [5]. Формирование пионерных агрегаций наиболее активно наблюдается на отвалах вскрышных пород и крайне неудовлетворительно на отвалах пустых пород. При естественном восстановлении ПРК на начальных стадиях сукцессионных процессов наиболее активное участие принимает немногим более 40-50 видов, обладающих широкой экологической амплитудой. Спустя 5-12 лет после снятия техногенной нагрузки, в зависимости от гранулометрического состава техногенных образований и содержания мелкозема, формируется мозаичный растительный покров из неприхотливых, но обладающих высоким репродуктивным потенциалом видов. Успешно развиваются группировки из ив (Salix schwerinii, S. xerophilla), достаточно активно возобновляются древесные виды (Chosenia arbutifolia, Populus suaveolens, P. tremula), формируется изреженный подрост лиственницы. В течение первого десятилетия проективное покрытие в растительных группировках в таких сообществах не превышает 40-50%. Формирование устойчивых ПРК на участках с поверхностными нарушениями наступает спустя 20 лет и характеризуется значительным расширением видового состава и усложнением структуры растительных группировок. В древесно-кустарничковом ярусе с проективным покрытием до 50-60% начинают доминировать Populus suaveolens, Chosenia arbutifolia, Salix krylovii, S. schwerenii, S. pulchra, с существенно меньшим обилием отмечается подрост лиственницы. Участки с поверхностными нарушениями активно заселяются ольхой кустарниковой (Duschekia fruticosa), шиповником иглистым (Rosa acicularis), смородиной печальной (Ribes triste), курильским чаем (Pentaphylloides fruticosa) и разнотравьем.
Теплофизические особенности техногенного рельефа создают качественно новые экологические ниши для поселения видов различных экоценотипов. Поселение и успешное развитие типично пойменных древесных видов на участках с поверхностными нарушениями, особенно на геологоразведочных канавах, свидетельствует о существенной азональности техногенных местообитаний. Она проявляется в большей теплообеспеченности и оптимальном тепломассопереносе на антропогенно измененных участках ландшафта, по сравнению с зональными экосистемами. Здесь отмечается поселение типичных древесных и кустарниковых видов речных долин -Chosenia arbutifolia, Populus suaveolens, P. tremula, Salix schwerinii, S. pseudopentandra, единичный подрост лиственницы. Флористическое разнообразие формируют не менее 18-20 видов цветковых растений. Общий запас фитомассы на этой фазе естественной регенерации растительных группировок достигает 5,42 т/га. Третья стадия формирования пионерных ценозов, отмечаемая 15-20 лет спустя после снятия техногенной нагрузки, характеризуется расширением видового состава и усложнением структуры растительных группировок. В травянистом ярусе начинают преобладать злаки, в древесно-кустарниковом ярусе с покрытием 50-60% лиственница, тополь, чозения, различные виды ив. Общий запас фитомассы достигает 26,72 т/га [2].
Решение проблемы охраны и ускоренного восстановление биоразнообразия пойменных ландшафтов Северо-Востока России, находящихся в зоне техногенного воздействия, может быть частично достигнуто посредством сохранения участков с природной флорой для обеспечения налета спор и семян на нарушенные земли. Этот технологический прием в значительной степени содействует флористическому обогащению и значительно ускоряет сукцессионные процессы в растительном покрове. Более интенсивное протекание восстановительных процессов и стабилизацию ПРК может быть обеспечено в ряде случаев посредством рекультивации техногенных образований, особенно дражных отвалов.
Противоэрозионная рекультивация успешно проведена нами на месторождении «Кубака» с использование типичных видов местной флоры, наиболее адаптированных к экстремальным условиям среды. В связи с большим разнообразием микроклиматических условий и различного генезиса техногенных образованием при подборе видов для интродукции на нарушенные земли учитывались их эколого-биологические особенности, требовательность к свойствам субстрата техногенных образований. Имеющиеся данные позволяют рекомендовать группу перспективных видов местной флоры для ускорения сукцессионных процессов на различных элементах нарушенных ландшафтов. На ксерофильных участках следует шире использовать пырейник сибирский, вейник Лангсдорфа, вейник пурпурный, трищетинник колосистый, тонконог азиатский, для мезофильных местообитаний -пырейники изменчивый и почтиволокнистый, овсяницы колымская и красная, костер Пампелла, а для участков с повышенной влагообеспеченностью -арктополевицы широколистная и тростниковая, бекмания восточная, лисохвост альпийский, люцерна серповидная и другие виды и сорта,
адаптированных к экстремальным условиям Севера. Создаваемый травостой стабилизирует поверхность нарушенных земель, содействует в процессе сукцессий внедрению новых видов из прилегающих природных сообществ. При рекультивации лесохозяйственного направления использование семян лиственницы, кедрового стланика и черенков различных видов ив также дали положительный эффект, содействуя повышению флористической насыщенности регенерационных комплексов [6].
Значительную сложность в сохранении и восстановлении биоразнообразия нарушенных земель предопределяется отсутствием полноценных технико-экономических обоснований и проектов рекультивации. Необходимость полномасштабной рекультивации нарушенных ландшафтов требуют продолжения разработок научных основ биологической рекультивации. В реализуемых предприятиями проектах часто доминирует горнотехническая часть рекультивационных работ, при этом допускается, например, сплошная планировка техногенных участков. В результате часто непродуманных действий лишь замедляется процесс стабилизации нарушенных земель, формируются обедненные во флористическом отношении растительные группировки. Существующие проекты рекультивации разработаны горнотехнологическими организациями и отражают сугубо технический подход, а биологическая часть, включающая экологические, фитоценологические и другие аспекты проблемы, оказываются на заднем плане или отсутствует вообще. Разработка научных экологических основ рекультивации на Северо-Востоке Азии требует углубления биологических исследований с привлечением ботаников, экологов, агрофитоценологов, ландшафтоведов и мерзлотоведов.
Литература
1. Тихменев Е. А. Противоэрозионная рекультивация нарушенных земель Северо-Востока Азии // Колыма. -№ 3. -2000. С. 36-40.
2. Пугачев А.А., Тихменев Е.А., Тихменев П.Е. Естественное восстановление техногенных ландшафтов лиственничных редколесий Северо-Востока России // Экология. -№ 6. -2005. С.429-433.
3. Тихменев П.Е., Тихменев Е.А. Техногенная трансформация горных ландшафтов и вопросы восстановления лесных сообществ бассейна р. Омолон // Естественные и технические науки. -№3. -2010. С.103-106.
4. Пугачева А.А., Тихменев П.Е. Биологический круговорот и почвообразование в экосистемах горных тундр Крайнего Северо-Востока Азии Сибирский экологический журнал. -№5. -2005. С.885-897.
5. Пугачев А.А., Тихменев Е.А. Антропогенная деградация и принципы оптимизации состояния почвенно-растительного покрова Северо-Востока // Наука Северо-Востока России - начало века. Мат. Всерос. конф. (г. Магадан, 2005). -Магадан: СВНЦ ДВО РАН. -2005. С.411-114.
6. Тихменев П.Е. Особенности сукцессионных процессов на нарушенных землях бассейна р. Колыма // Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России. Сб. статей VI Международной научно-практической конференции. -Пенза: РИО ПГСХА. -2008. С.273- 275.
