Пятница, 03.04.2020, 01:33
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Сельское и приусадебное хозяйство

ВОПРОСЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАЙОНА ВОДОХРАНИЛИЩА УСТЬ-СРЕДНЕКАНСКОЙ ГЭС

Г.В. Станченко, П.Е. Тихменев

ВОПРОСЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЧВЕННО-РАСТИТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ РАЙОНА ВОДОХРАНИЛИЩА УСТЬ-СРЕДНЕКАНСКОЙ ГЭС

Рассматриваются актуальные вопросы охраны и восстановления почвенно-растительных комплексов района Усть-Среднеканской ГЭС. Лесной покров представлен кедровостланиковыми комплексами, лиственничными лесами и редколесьями. Оценивается возможности восстановления растительного покрова рассматриваемой территории, обсуждаются методы их восстановления.

Ключевые слова: охрана природы, восстановление, техногенез, ландшафты, экологические системы, эталоны.

 

Многообразие форм хозяйственного освоения природных ресурсов увеличивает уровень проявления нежелательных изменений почвенно-растительного покрова в результате антропогенных нарушений ландшафтов в условиях отрицательной среднегодовой температуры, низким радиационным балансом территории [5]. Суровость климатической обстановки определяет краткость вегетационного периода и близкого расположения к поверхности многолетней мерзлоты, определяют сложность выполнения рекультивационных работ в мерзлотных ландшафтах [9]. На пойменные участки ландшафта приходится 4 % площади региона, но они являются энергетическими «узлами» экосистем и им принадлежит исключительная роль стабилизаторов экологической ситуации [1; 2].

Для разработки мероприятий по обеспечению экологической безопасности строительства и промышленной эксплуатации Усть-Среднеканской ГЭС нами выполнялись исследования по комплексному изучению почвенно-растительного покрова территории. Важной составляющей при проведении исследований явилась оценка уровня нарушенности природных комплексов в результате антропогенного воздействия. Обследование территории выполнялось в целях разработки мероприятий по миниминизации отрицательного воздействия техногенных образований и стабилизации природной обстановки. Полученные результаты исследований нашли отражение в данной публикации.

Природно-климатическая обстановка.

Климат района ГЭС континентальный, субарктический, характеризующийся большими амплитудами климатических показателей и типов погоды, обусловленные горным рельефом и высотной поясностью [6]. Высокие значения континентальности климата, маломощный снежный покров и длительное воздействие отрицательных температур воздуха обусловили повсеместное распространение многолетней мерзлоты и активное развитие процессов криогенного массообмена в деятельном слое почв. В соответствии с почвенно-географическим районированием Крайнего Северо-Востока природные комплексы гидроузла характеризуются восточносибирским типом вертикальной поясности криоземов глеевых, подбуров и примитивных щебнистых почв.

Стекание холодных масс воздуха зимой с горных склонов в межгорные долины вызывает выхолаживание последних. Лето в долинах и межгорных котловинах сравнительно теплое: средняя температура июля достигает 15-16 °С, сумма положительных температур превышает 1200-1500 °С.

Почвенно-растительные комплексы. В соответствии с почвенно-географическим районированием Крайнего Северо-Востока район ГЭС характеризуется восточно-сибирским типом вертикальной поясности криозе- мов глеевых, подбуров и примитивных щебнистых почв [7]. Почвенный покров комплекса горных склонов наиболее сложен по структуре и контрастен по генетическому составу компонентов. Здесь широко представлены типы следующих почв: подбуров торфянистых, палевых, криоземов глееватых торфяных, гидроторфяных, сухоторфяных, глееземов торфяных и торфянистых, задернованных (слабо развитых), оторфованных (слаборазвитых), каменистых россыпей.

Растительный покров района строительства гидроузла относится к горно-долинному Верхнеколымскому округу Колымско- Верхоянской континентальной провинции лиственничных редколесий ВосточноСибирской подобласти светлохвойных лесов [6]. Согласно флористическому районированию Северо-Восточная Азия находится в Верхнеколымской континентальной под- провинции Северо-Охотской провинции Бореальной флористической области, а по более позднему районированию отнесена к Верхнеколымскому округу Колымской подпровинции Северо-Восточно-Азиатской провинции [15]. По флористическому районированию Магаданской области территория отнесена к Колымскому континентальному флористическому району, границы которого проходят поперек средних течений рек Сугоя и Коркодона [14]. Основной фон рельефа создают средне- и низкогорья с отметками, не превышающие 400-700 м н. у. м. и имеющие сглаженные очертания, разделенные лавовыми плато или впадинами. Сложены они преимущественно сланцами верхоянского комплекса. Наиболее высокие хребты и массивы представляют собой отпрепарированные денудацией гранитные интрузивы, приуроченные к разломам вдоль осей мезозойских складок [15].

В условиях горного рельефа формируются относительно разнообразные почвенно- растительные комплексы в районе строительства гидроузла [3; 9]. В зоне будущего водохранилища достаточно четко выделяются 3 высотных пояса: гольцовый (горнотундровый), подгольцовый (переходный) и лесной (горнотаежый). Основной лесо- образователь, как и повсеместно, лиственница Каяндера (Larix cajanderi Mayr). Светолюбивая и относительно медленно растущая, но с исключительно широкой экологической амплитудой, лиственница произрастает здесь на самых различных элементах рельефа - высоко в горах на грубоскелетных грунтах и на заболоченных почвах равнинных участков, образуя на огромных пространствах редкостойные насаждения. Корневая система лиственницы, как правило, не проникает глубже 20-30 см из-за близкого залегания многолетней мерзлоты, а в горизонтальном направлении они распространяются до 10 м и более. В долинах и по нижним частям склонов вместе с лиственницей встречается береза Каяндера, или плоско- листная (Betula cajanderi Sukaczev (B. platyp- hylla Sukaczev). Значительные площади занимают заросли кедрового стланика, или сосны стланиковой (Pinus pumila (Pallas) Regel) как чистые, так и подлеском в лиственничных лесах. Редкими небольшими рощами произрастает осина (Populus tremula L.), чаще по старым гарям на хорошо прогреваемых склонах южной экспозиции или на нарушенных землях.

Антропогенная деградация и принципы оптимизации состояния почвенно-растительных комплексов района Усть-Среднеканской ГЭС. Расположено водохранилище очень удачно с точки зрения миниминизации ущерба природным комплексам - в месте сужения долины Колымы, образованное невысокими пологими сопками. Местами русло реки распадается на части, обходя острова, покрытые большей частью тополево-чозениевым древостоем, лиственничными лесами и редколесьями. Уровень островов соответствует надпойменной террасе, которая занимает небольшие участки по берегам реки ПРК рассматриваемой территории, находясь в зоне сплошного распространения многолетней мерзлоты, крайне неустойчивы к антропогенному воздействию, легко нарушаются и очень медленно восстанавливаются [11]. Устойчивость ПРК к антропогенному воздействию зависит от ряда факторов, из которых ведущая роль принадлежит строению профиля почвы и ее химико-физическим свойствам, криологическому состоянию грунтов, естественно-динамическим тенденциям развития ландшафтов и литологическим особенностям ландшафта [8]. Самовосстановление почвенно-расти- тельных комплекса в природной обстановке протекает на большей части техногенных образований неудовлетворительно c формированием низкопродуктивных растительных группировок, нуждающихся в биологической рекультивации. При разработке проектов восстановительных работ рекомендуется учитывать пять основных показателей: 1 - гранулометрический состав, 2 - наличие или отсутствие многолетней мерзлоты и ее льдистость, 3 - сочетания климатических показателей, 4 - запасы, структура фитомас- сы и ее продуктивность, 5 - генетические особенности почв. Предполагалось также возможное сочетание различных видов нарушений: моно-, би- и полигенное.

Результаты изучения ПРК района гидроэлектростанции. Обследование территории проводилось методом пеших и автомобильных маршрутов, которыми было охвачено не менее 65 км2 территории. Основной целью работы было - предварительная оценка уровня нарушений почвенно- растительных комплексов и их локализация в районе ГЭС, что необходимо для выбора направления восстановительных работ.

В настоящий период продолжается заполнение чаши водохранилища гидроэнерго- узла. Согласно проекта основные его параметры составят в рабочем режиме 265,4 км2, длина - 123,0 км, средняя ширина -1,52,0 км с максимальной глубиной - 62,0 м, средняя - 20,0 м. При этом площадь затапливаемых земель составит, согласно проекта, 19,5 тыс. га, колебания уровня - до 12,0 м, коэффициент водообмена - более 5 раз в год. Район гидроэлектростанции расположен удачно с точки зрения миниминизации ущерба природным комплексам. Почти всюду река имеет одно русло, лишь местами русло раздваивается, обходя лесистые острова, покрытые большей частью тополево- чозенниевыми сообществами, лиственничными лесами и редколесьями. ПРК района гидролектростанции слабо устойчивы к внешнему воздействию [3].

Строительство гидроэлектростанции и вывод ее на рабочий режим неизбежно сопровождается нарушением ПРК в результате формирования дамб, карьеров песчано- гравийной смеси, прокладка линейных сооружений, транспортных коммуникаций и т. д. (фото 1). Обследование таких участков, проведенных в летние периоды 2013-2019 гг. показало, что в зону затопления попадут значительные площади земель, нарушенных при разработке россыпных месторождений золота (фото 2, 3). Однозначно можно утверждать, что площади нарушенных земель значительны и они требуют более полной инвентаризации для определения объемов восстановительных работ и их направленности. Они обладают низкой устойчивостью к внешнему воздействию и являются источниками загрязнения природной среды [9]. Актуальна проблема утилизации древесных остатков и плавника в чаше водохранилища в процессе его заполнения (фото 4).

Фото 1. Плотина и водосброс гидроэлектростанции

Фото 2. Участки золотодобычи в зоне заполнения чаши водохранилища

В настоящий период горные предприятия Северо-Востока России при восстановлении нарушенных хозяйственной деятельностью земель большей частью ограничиваются горнотехнической рекультивацией, проводя лишь планировку поверхности нарушенных участков ландшафтов, оставляя их «под самозарастание», прирост нарушенных и оставленных под «самозарастание» земель достигает 3-4 тыс. га/год [2]. При этом процесс естественного восстановления ПРК практически отсутствует на техногенных объектах (см. фото 3), что предопределяет необходимость проведения биологической рекультивации таких образований [9; 10]. Успешный опыт восстановительных работ на ГОК «Кубака» остается уникальным для Северо-Востока России, да и в целом для страны [12; 13]. Экспериментальные работы по отработке технологии восстановительных работ и промышленная рекультивация проводилась на месторождении «Кубака» одновременно с добычей полезных ископаемых. Рекультивационные работы выполнялись на техногенных образованиях, представляющие собой отвалы обломочного материала и плоскостные нарушения, которые обычны и в районе гидроэлектростанции. При разработке технологии биологического этапа рекультивации следует учитывать низкое почвенное плодородие, которое компенсировались полосным землеванием поверхности нарушенных земель потенциально- плодородными вскрышными почво-грунтами. Большинство техногенных образований было рекультивировано с использованием семян местных видов растений как наиболее адаптированных к условиям среды и показали высокий противоэрозионный эффект [4; 11; 13]. Целесообразность применения той или иной технологии использования ПРК территории зоны водохранилища и прилегающей к ней местности должны основываться на специфике техногенных нарушений, дифференциации и функционирования ландшафтной среды.

Фото 3. Самозарастание нарушенных почвенно-растительных комплексов

Фото 4. Древесные остатки в чаше водохранилища

Технология восстановительных работ в ПРК нарушенных земель Подготовительные работы
 
В условиях низкого плодородия почвенного слоя горнотехнический этап рекультивации заключается в проведении полосного землевания техногенных образований с нанесением потенциально-плодородных пород (ППП) на участки, подготавливаемые к санитарно-гигиенической рекультивации. Для уменьшения затрат на проведение восстановительных работ на нарушенных землях интервалы между полосами землевания составляют около 4 м, а ширина полос в большинстве случаев не превышают 5 м. Вскрышные породы, наносимые для формирования корнеобитаемого слоя, обычно представляют собой лишенный органического материала минерализованный субстрат. Исходя из опыта рекультивационных работ в регионе [9; 11] для посева используются семена адаптированных к холоду многолетних трав (пырейников) якутской селекции, а для подпокровного посева также семена овса посевного. В нашем регионе для формирования лесных культур на рекультивируемых площадях из древесных видов рекомендуется высевать семена кедрового стланика или лиственницы.

Посев семян трав и древесных пород

В оптимальные агротехнические сроки (вторая половина июля) осуществляется посев семян интродуцируемых видов, адаптированных к суровым условиям мест произрастания. На участки с проведенным земле- ванием поверхности будут высеваться семена однолетних и многолетних видов трав, а из древесных видов - семена кедрового стланика и лиственницы. Опыт восстановительных работ на нарушенных землях в Магаданской области показывает, что наиболее эффективным является использование метода гидропосева.

Таким образом, обследование по программе экологического мониторинга района Усть-Среднеканской ГЭС показало актуальность проведения восстановительных работ на нарушенных при строительстве ПРК и заполнении чаши водохранилища гидроэнерго- узла водой. Рекультивации подлежат также участки разработок россыпных месторождений, расположенных вне зоны затопления, которые будут подвергаться в дальнейшем водной и ветровой эрозии водотоками питающими водохранилище.

Библиографический список

1. Андреев А.В. Вклад А.П. Васьковского в познание биологического разнообразия и охрану природы Северо-Востока Азии / А.В. Андреев // Вестник СВНЦ ДВО РАН. - 2007. - № 1. - C. 37-46.
2. Андреев А.В. Эталоны природы Охотско- Колымского края / А.В. Андреев ; Рос. акад. наук, Дальневост. отд., ИБПС ДВО РАН ; отв. ред. И.А. Че- решнев. - Магадан : СВНЦ ДВО РАН, 2013. - 351 с.
3. Гаджиев А.Р. Устойчивость почвенно-расти- тельных комплексов зоны строительства Усть-Сред- неканской ГЭС на р. Колыма к антропогенному фактору / А.Р. Гаджиев, А.А. Пугачев, Е.А. Тихменев // Природно-ресурсный потенциал, экология и устойчивое развитие регионов России : сб. ст. VI Междунар. науч.-практ. конф. - Пенза : РИО ПАСХА, 2008. - С. 64-66.
4. Капелькина Л.П. Самозарастание нарушенных земель Севера : монография / Л.П. Капелькина [и др.]. - СПб. : ВВМ, 2014. - 207 с.
5. Клюкин Н.К. Климат / Н.К. Клюкин // Север Дальнего Востока. - М. : Наука, 1970. - С. 101-132.
6. Колесников Б.П. Растительность / Б.П. Колесников // Дальний Восток. - М. : АН СССР, 1961. - Т. 1. - С. 185-245.
7. Почвенная карта Магаданской области. Масштаб 1 : 2 500 000. - М. : ГУГК СМ СССР, 1990.
8. Пугачев А.А. Методологические основы оценки устойчивости почвенно-растительных комплексов Крайнего Северо-Востока к антропогенным воздействиям / А.А. Пугачев, Г.В. Станченко // На перекрестке Севера и Востока (методология и практика регионального развития) : материалы I Междунар. науч.- практ. конф., (10-11 июня 2013, г. Магадан): в 3 ч. / Сев.-Вост. гос. ун-т. - Магадан : СВГУ, 2013. - Ч. 2.
9. Пугачев А.А. Состояние, антропогенная трансформация и восстановление почвенно-раститель- ных комплексов Крайнего Северо-Востока Азии : науч.-метод. пособие / А.А. Пугачев, Е.А. Тихменев. - Магадан : СВГУ, 2008. - 182 с.
10. Тихменев Е.А. Эколого-биологические аспекты восстановления нарушенных лиственничных лесов континентальных районов Крайнего Северо- Востока Азии / Е.А. Тихменев // Состояние лесов и актуальные проблемы лесоуправления : материалы Всерос. конф. с междунар. участием. - Хабаровск : ДальНИИЛХ, 2013. - С. 214-218.
11. Тихменев Е.А. Опыт и проблемы биологической рекультивации нарушенных земель Крайнего Северо-Востока Азии / Е.А. Тихменев // Успехи современного естествознания. - 2012. - № 11. - С. 22-24.
12. Тихменев П.Е. Техногенез ландшафтов и восстановление лесных экосистем бассейна р. Омолон / П.Е. Тихменев // Лес-2010 : материалы Xl междунар. науч.-техн. интернет-конф. (1 мая-1 июня 2010 г., г. Брянск). - Брянск : БГИТА, 2010. - С. 129-133.
13. Тихменев П.Е. Технологические аспекты противо- эрозионной рекультивации золоторудных месторождений криолитозоны / П.Е. Тихменев Е.А. Тихменев // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14. - № 1(3). - С. 817-821.
14. Флора и растительность Магаданской области (конспект сосудистых растений и очерк растительности). - Магадан : ИБПС ДВО РАН, 2010. - 364 с.
15. Юрцев Б.А. Проблемы ботанической географии Северо-Востока Азии. - Л. [СПб.] : Наука, 1974. - 160 с.

Источник: "Научный журнал "Вестник Северо-Восточного государственного университета", 2019. Выпуск 32


Категория: Сельское и приусадебное хозяйство | Добавил: x5443 (18.02.2020)
Просмотров: 37 | Теги: охрана природы, экологические системы | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2020 Обратная связь