Эффективность лесохозяйственного направления рекультивации выработанных карьеров глины в Средне-Уральском таежном лесном районе
Автор: Осипенко Р.А., Залесов С.В., Зарипов Ю.В.
Журнал: Лесохозяйственная информация @forestry-information
Рубрика: Лесная селекция и генетика
Статья в выпуске: 4, 2022 года.
Бесплатный доступ
Проанализированы результаты создания искусственных сосновых насаждений на выработанных карьерах кирпичной глины в условиях Средне-Уральского таежного лесного района. В основу исследований положен метод пробных площадей, которые закладывали в насаждениях разного возраста. Экспериментально установлено, что лесохозяйственное направление рекультивации является эффективным и обеспечивает возвращение в хозяйственный оборот выработанных карьеров кирпичной глины. К 55-летнему возрасту искусственные сосновые древостои, созданные на территории выработанных карьеров кирпичной глины, имеют запас стволовой древесины 345 м3/га и характеризуются II классом бонитета. Таким образом, в результате проведения рекультивационных работ на территории выработанных карьеров кирпичной глины формируются высокопроизводительные искусственные сосновые насаждения. На основании проведенных исследований составлены таблицы хода роста искусственных сосновых древостоев, создающие основу для ведения лесного хозяйства на рекультивированных землях.
Карьеры глины, рекультивация, лесные культуры, сосна обыкновенная (pinus sylvestris l.), таксационные показатели
Короткий адрес: https://sciup.org/143179337
IDR: 143179337 | DOI: 10.24419/LHI.2304-3083.2022.4.09
Текст научной статьи Эффективность лесохозяйственного направления рекультивации выработанных карьеров глины в Средне-Уральском таежном лесном районе
Forestry Trend Reclamation of Workedout Clay Quarries Efficiencyin the Middle Ural Taiga Forest Region
Regina A. Osipenko1
Candidate of Agricultural Sciences
Sergey V. Zalesov2
Juri V. Zaripov3
Candidate of Agricultural Sciences
Введение
Уральский регион богат полезными ископаемыми. Их добыча и переработка ведутся здесь уже многие десятилетия, что обусловливает необходимость широкомасштабных рекультивационных работ, направленных на возвращение в хозяйственный оборот выработанных карьеров, отвалов, хвостохранилищ и т.д. [1, 2]. Экспериментально доказано, что при правильной организации рекультивационных работ нарушенные земли можно достаточно быстро восстановить, приблизив их к зональному типу фитоценозов [3–6]. Именно проведение рекультивации позволяет значительно улучшить экологическую обстановку в районе добычи или переработки полезных ископаемых и минимизировать негативное влияние техногенных территорий на прилегающие естественные ландшафты.
Согласно ГОСТ Р 59070–2020 [7] под рекультивацией нарушенных земель понимают восстановление утраченного качественного состояния земель, достаточного для их использования в соответствии с целевым назначением. Однако более правильно под рекультивацией понимать набор технологических приемов, позволяющих целенаправленно формировать на месте нарушенных земель участки территории (места обитания, ландшафты) с заданными в виде технического задания в рабочем проекте рекультивации параметрами хозяйственной и (или) почвенноэкологической эффективности [8, 9].
Несмотря на длительный период изучения и обширную библиографию, решение проблемы рекультивации нарушенных земель требует проведения дальнейших исследований. Причина заключается в многообразии видов нарушенных земель [10], различии природно-климатических условий и стремлении минимизировать затраты на проведение рекультивационных работ при достижении максимального эффекта [11]. Не следует также забывать о существенном разнообразии направлений рекультивации.
Цель наших исследований – анализ эффективности лесохозяйственного направления рекультивации путем создания лесных культур сосны обыкновенной на выработанных карьерах кирпичной глины.
Материалы и методы
Объектами исследований служили искусственные сосновые насаждения, созданные в разные годы на выработанных карьерах кирпичной глины. Указанные карьеры расположены в округе предлесостепных сосново-березовых лесов Зауральской равнинной провинции Западно-Сибирской равнинной лесной области [12]. Согласно действующему нормативному документу [13] территория проведения исследований относится к Средне-Уральскому таежному лесному району.
Рекультивационные работы на выработанных карьерах проводили в 2 этапа. Первый (технический) включал выравнивание дна и сглаживание откосов карьера, а также их отсыпку слоем почвогрунта толщиной 10–20 см. Второй (биологический) этап рекультивации заключался в создании лесных культур посадкой 2-летних сеянцев сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.).
В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП), которые закладывали в соответствии с широко известными апробированными методиками [14]. Историю искусственных насаждений восстанавливали на основе проектов создания лесных культур и книг их учета.
На основании полученных материалов был составлен эскиз таблиц хода роста искусственных сосновых насаждений, созданных на рекультивированных карьерах кирпичной глины, охватывающий 55-летний период.
Результаты и обсуждение
В процессе исследований было заложено 23 ПП в искусственных сосновых насаждениях, созданных на рекультивированных карьерах кирпичной глины. Однако различия в исходной густоте, схемах посадки, специфике первого этапа рекультивационных работ обусловили отбор из общей совокупности 11 ПП, сходных по истории создания и выращивания, т. е. относящихся к одному естественному ряду. Исследуемые древостои были созданы путем посадки 3-летних сеянцев сосны. Во всех древостоях проводили рубки ухода, в том числе и обрезку сучьев. Насаждения указанных ПП характеризовались варьированием среднего возраста древостоев от 13 до 51 года. Основные таксационные характеристики древостоев на отобранных пробных площадях приведены в табл. 1 [15].
На некоторых ПП помимо сосны произрастают такие древесные породы, как береза, ель и осина (см. табл. 1). Однако примесь сопутствующих пород не превышает 11,2 % по запасу.
Следует отметить, что до 18 лет искусственные сосновые насаждения характеризуются III классом бонитета, а затем он повышается.
Множественный регрессионный анализ позволил вывести уравнения зависимости различных таксационных показателей от возраста древостоев. При этом высокие показатели коэффициентов детерминации (n2 = 0,991–0,999) свидетельствуют о высокой достоверности полученных уравнений. На основании выведенных уравнений был составлен эскиз таблиц хода роста (табл. 2).
Данные табл. 2 можно использовать для проектирования и проведения лесохозяйственных
Таблица 1. Основные таксационные показатели древостоев пробных площадей на рекультивированных карьерах кирпичной глины
|
№ ПП |
Состав древостоя |
Схема посадки, м |
Возраст, лет |
Средние |
Густота, шт./га |
Полнота |
Запас, м3/га |
Класс бонитета |
|||
|
высота, м |
диаметр, см |
посадки |
текущая |
абсолютная, м2/га |
относительная |
||||||
|
10 |
10С |
1,4 х 1,1 |
13 |
2,7 |
2,2 |
13 000 |
9 317 |
3,4 |
0,36 |
9 |
III |
|
+Б |
10 |
2,2 |
1,1 |
- |
231 |
0,02 |
0,01 |
0,1 |
|||
|
Итого |
9 548 |
3,42 |
0,37 |
9,1 |
|||||||
|
12 |
10С |
3,0 х 0,6 |
18 |
4,7 |
5,1 |
5 500 |
4 423 |
9,0 |
0,41 |
31 |
III |
|
8 |
10C |
2,3 х 0,5 |
19 |
6,3 |
5,3 |
8 700 |
5 457 |
12,1 |
0,52 |
54 |
II |
|
14 |
10С |
2,3 х 0,8 |
22 |
8,4 |
8,1 |
5 200 |
3 728 |
19,1 |
0,68 |
104 |
I |
|
+Е |
20 |
2,9 |
2,4 |
- |
122 |
0,1 |
0,01 |
0,2 |
|||
|
+Б |
22 |
8,1 |
5,2 |
- |
41 |
0,1 |
0,01 |
0,4 |
|||
|
Итого |
3 891 |
19,3 |
0,70 |
104,6 |
|||||||
|
7 |
10C |
2,2 х 0,6 |
23 |
8,7 |
8,3 |
8 100 |
4 739 |
25,5 |
0,86 |
143 |
I |
|
13 |
10C |
2,7 х 0,5 |
24 |
8,3 |
7,5 |
6 900 |
5 088 |
22,2 |
0,79 |
127 |
I |
|
5 |
9C |
2,2 х 1,3 |
34 |
13,4 |
12,9 |
3 600 |
2 434 |
31,8 |
0,90 |
250 |
I |
|
1Б |
45 |
18,1 |
27,2 |
- |
41 |
2,4 |
0,09 |
26 |
|||
|
+Ос |
28 |
11,1 |
9,5 |
- |
34 |
0,2 |
0,01 |
2 |
|||
|
Итого |
2 509 |
34,4 |
1,00 |
278 |
|||||||
|
3 |
10С |
2,5 х 0,8 |
37 |
13,3 |
11,6 |
5 300 |
3 404 |
35,7 |
1,00 |
268 |
II |
|
4 |
10С |
2,5 х 0,6 |
40 |
14,3 |
12,3 |
6 700 |
3 406 |
40,5 |
1,12 |
328 |
II |
|
1 |
10С |
2 х 1 |
46 |
16,2 |
15,2 |
5 000 |
1 988 |
35,9 |
0,94 |
311 |
II |
|
+Б |
46 |
16,2 |
12,9 |
- |
68 |
0,9 |
0,04 |
9 |
|||
|
+Ос |
46 |
17,9 |
15,4 |
- |
24 |
0,4 |
0,02 |
5 |
|||
|
Итого |
2 080 |
37,2 |
1,00 |
325 |
|||||||
|
2 |
9С |
3 х 1 |
51 |
16,9 |
15,7 |
3 300 |
1 725 |
33,2 |
0,84 |
309 |
II |
|
1Б |
51 |
16,0 |
11,2 |
- |
470 |
4,6 |
0,20 |
39 |
|||
|
Итого |
2 195 |
37,8 |
1,04 |
348 |
|||||||
Таблица 2. Эскиз таблиц хода роста искусственных сосновых древостоев на рекультивированных карьерах кирпичной глины
Выводы
-
1. Выработанные карьеры кирпичной глины подлежат рекультивации для ускорения возвращения нарушенных земель в хозяйственный оборот.
-
2. Наиболее перспективным следует признать лесохозяйственное направление рекультивации путем создания лесных культур сосны обыкновенной.
-
3. Искусственные сосновые насаждения на рекультивированных карьерах обеспечивают в 55-летнем возрасте запас стволовой древесины 345 м3/га.
-
4. Выбор сосны обыкновенной в качестве главной породы при биологическом этапе рекультивации карьеров глины объясняется спецификой природных условий района исследований, низкой требовательностью указанной породы к плодородию почвы, а также высокой продуктивностью и устойчивостью созданных насаждений.
Список литературы Эффективность лесохозяйственного направления рекультивации выработанных карьеров глины в Средне-Уральском таежном лесном районе
- Голованов, А.И. Рекультивация нарушенных земель / А.И. Голованов, Ф.М. Зимин, В.И. Сметанин ; под ред. А.И. Голованова. - Санкт-Петербург : Лань, 2015. - 336 с.
- Comprehensive evaluation of land reclamation and utilization schemes based ona modified VIKOR method for surface mines / Wei Zhou, Wenying Yin, Xiaoqing Peng, Fuming Liu be Fei Yang // International journal of mining, reclamation and environment. - Vol. 32. - 2018. - P. 93-108. - DOI: 10.1080/17480930.2016.1228031.
- Формирование искусственных насаждений на золоотвале Рефтинской ГРЭС / С.В. Залесов, Е.С. Залесова, А.А. Зверев, А.С. Оплетаев, А.А. Терин // Лесной журнал. - 2013. - № 2. - С. 66-67.
- Рекультивация нарушенных земель на месторождении тантал-бериллия / С.В. Залесов, Е.С. Залесова, Ю.В. Зарипов, А.С. Оплетаев, О.В. Толкач // Экология и промышленность России. - 2018. - Т. 22. - № 12. - С. 63-67.
- Бачурина, А.В. Эффективность лесной рекультивации нарушенных земель в зоне влияния медеплавильного производства / А.В. Бачурина, С.В. Залесов, О.В. Толкач // Экология и промышленность России. - 2020. -№ 24 (6). - С. 67-71. - DOI: 10.18412/1816-0395-2020-6-67-71.
- Experiences on Establishment of Scots Pine (Pinus sylvestris L.) plantation in ash dump sites of Reftinskaya HPES, Russia / S.V. Zalesov, S. Ayan, E.S. Zalesova, A.S. Opletaev // Alinteri Journal of Agriculture Sciences. - 2020. - № 35(1). - С. 7-14. - DOI: 10.28955/alinterizbd.696559
- ГОСТ Р 59070-2020 Охрана окружающей среды. Рекультивация нарушенных и нефтезагрязненных земель. Термины и определения. - Введ. 01.04.2021. - Москва : Стандартинформ, 2020. - 12 с.
- Гаджиев, И.М. Стратегия и перспективы решения проблем рекультивации нарушенных земель / И.М. Гаджиев, В.М. Курачев, В.А. Андроханов. - Новосибирск : ЦЭРИС, 2001. - 37 с.
- Андроханов, В.А. Проблемы рекультивации нарушенных территорий в Сибири / В.А. Андроханов // Влияние нефтегазового комплекса на лесообразовательные процессы в районах Западной Сибири. - Сургут : Рекламно-издательский информационный центр «Нефть Приобья», 2012. - С. 105-113.
- ГОСТ Р 59060-2020 Охрана окружающей среды. Земли. Классификация нарушенных земель в целях рекультивации. - Введ. 01.04.2021. - Москва : Стандартинформ, 2020. - 15 с.
- Луганский, Н.А. Возврат земель после нефтегазодобычи / Н.А. Луганский, К.И. Лопатин, В.Н. Луганский. - Екатеринбург : Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2005. - 63 с.
- Колесников, Б.П. Лесорастительные условия и типы лесов Свердловской области / Б.П. Колесников, Р.С. Зубарева, Е.П. Смолоногов. - Свердловск : УфАН, 1973. - 175 с.
- Об утверждении Перечня лесорастительных зон Российской Федерации и Перечня лесных районов Российской Федерации. Приказ Минприроды России № 367 от 18.08.2014 (ред. от 19.02.2019). - Москва, 2014. - 31 с.
- ОСТ 56-69-83 Площади пробные лесоустроительные. Методы закладки. - Москва : Экология, 1992. - 17 с.
- Осипенко, Р.А. Эффективность рекультивации выработанных карьеров глины в Средне-Уральском таежном лесном районе : дис. ... канд. с.-х. наук: 06.03.02 : защищена 25.11.2021 : утв. 29.03.2022 / Регина Александровна Осипенко. - Екатеринбург, 2021. - 194 с.
