4843

2

УДК 630*233:631.618

Трещевская, Э. И. Рекультивация ландшафтов [Электронный ресурс] : методические указания по организации и прохождению учебной практики по направлению подготовки 35.03.01 Лесное дело / Э. И. Трещевская ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 24 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № 5 от 29 сентября 2018 г.)

Рецензент д-р с.-х. наук, проф. кафедры землеустройства и ландшафтного проектирования ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет» имени императора Петра I» В. Д. Постолов

Ответственный редактор д-р с.-х. наук В. И. Михин

Элла Игоревна Трещевская

РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ЛАНДШАФТОВ

Методические указания по организации и прохождению учебной практики для студентов по направлению подготовки 35.03.01 Лесное дело

Рецензент-------------------

Подписано в печать 12.02.18. Формат 60х84/16. Объем 3,5 п.л. Усл. печ. л. 3,26. Уч.-изд. л. 3,38. Тираж 150 экз. Заказ 70.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г. Ф. Морозова»

РИО ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». УОП ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» 394613, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8.

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………… 4

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ………………………………………………. 5

2.ОБЪЕКТЫ ПРАКТИКИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ…………. 5

3.1.4Хвостохранилище……………………………………………………. 13

3.1.5Стойленский карьер………………………………………………….. 15

3.2 Нарушенные земли Семилукского района Воронежской области….. 15

3.2.1Карьер Белый колодец……………………………………………….. 15

4

ВВЕДЕНИЕ

Природные ресурсы – важнейший компонент окружающей среды, необходимый для удовлетворения материальных потребностей человеческого общества. Главными видами природных ресурсов являются водные, земельные, минеральные, а также растительный и животный мир. Полезные ископаемые (уголь, нефть, газ, железная руда, золото и многие другие) любой страны служат основой развития ее экономики. Их добыча, переработка и использование ведет к отчуждению ценных угодий, изменению и загрязнению ландшафтов.

По данным ООН только в результате горнодобывающей промышленности на нашей планете ежегодно извлекается свыше 100 млрд. тонн природного сырья, а в конечный продукт его превращается около 10 %. Объем добычи полезных ископаемых в мире удваивается примерно через 15-18 лет, что приводит к образованию значительных площадей нарушенных территорий.

При этом происходит многостороннее негативное воздействие на окружающую среду: деформация земной поверхности, изменение рельефа и образование техногенных ландшафтов, нарушение почвенного покрова, изменение гидрологического режима местности, загрязнение атмосферы, почвы и воды продуктами эрозии, снижение продуктивности прилегающих угодий, ухудшение санитарно-гигиенических условий окружающей среды и т.д. Все это отрицательно сказывается на здоровье и производительности труда людей.

Воздействие общества на природные ландшафты чрезвычайно велико и разнообразно. Изменение окружающей среды производством происходит со значительно большей скоростью, чем природные процессы восстановления их измененного равновесия. Как правило, негативное влияние нарушенных земель проявляется на территории в 10 раз превышающей их площадь. В силу этого особое внимание должно быть уделено рациональному использованию природных ресурсов и предотвращению загрязнения окружающей среды. В противном случае в результате деятельности человека может произойти планетарное нарушение подвижного равновесия в геосфере, а охрана окружающей среды – глобальная проблема, не знающая границ. Это указывает на возрастание актуальности рекультивации нарушенных земель.

В этом отношении студенту необходимо познакомиться с проблемой восстановления техногенных ландшафтов, проведенных на объектах Курской магнитной аномалии (КМА), Семилукского огнеупорного предприятия и нарушенных участках, находящихся в черте зеленой зоны г. Воронежа.

5

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Вид практики – учебная.

Способ проведения практики – стационарная и выездная. Форма проведения практики – практика проводится дискретно. Объем практики составляет 1 з.е. (36 часов).

Формы отчетности: письменный отчёт по практике.

Цель учебной практики – усвоение теории и методов формирования и восстановления нарушенных ландшафтов с помощью фитомелиоративных средств в натуре.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

-ознакомиться с общими вопросами образования и формирования техногенных ландшафтов, влияния деятельности человека на изменение природной среды, инструктивными положениями, ГОСТами и рекомендациями;

-изучить теоретические основы рекультивации ландшафтов;

-уяснить технологию и организацию по восстановлению техногенных ландшафтов;

-закрепить знания по теории и практике формирования и рекультивации ландшафтов;

-познакомиться с объектами по рекультивации ландшафтов;

-уметь использовать полученные знания в области дисциплины. Учебная практика входит в блок «Практики», индекс по учебному пла-

ну – Б2.У.16. Программа учебной практики согласована с рабочими программами дисциплин, указанных в документе «Этапы формирования компетенций в процессе освоения основной профессиональной образовательной программы по направлению подготовки бакалавров 35.03.01 Лесное дело.

2. ОБЪЕКТЫ ПРАКТИКИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ

Основными базами практики являются нарушенные и восстановленные объекты Курской магнитной аномалии, Семилукского огнеупорного кирпичного завода и территории г. Воронежа и его зеленой зоны.

Сроки проведения практики определяются в соответствии с графиком учебного процесса, утверждаемого ежегодно приказом ректора.

Объем учебной работы по практике представлен в табл. 1.

6

3. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИКИ

Руководителем излагается содержание разделов 1 и 2; проводится инструктаж по технике безопасности во время практики. Дается краткая характеристика объектов и показывается презентация по рекультивации ландшафтов, посещение которых запланировано в процессе практики.

3.1 Курская магнитная аномалия (КМА)

Объекты осмотра: общее знакомство с организацией территории и рекультивацией нарушенных земель Лебединского и Стойленского горнообогатительных комбинатов.

По величине, территории и запасам железной руды Курская магнитная аномалия (КМА) – самый большой и богатый железорудный район мира, который расположен на ценнейших черноземных почвах. Бассейн КМА представляет собой уникальный природный объект, вытянутый в северо-западном направлении на 850 км и на 200 км с запада на восток; он распространяется от Ростовской области до Прибалтики. В пределах ЦЧР, в Белгородской и Курской областях, находится его центральная часть. В местах наибольшего количества запасов железной руды и приурочены действующие рудники – Лебединский и Стойленский. Они расположены между городами Старый Оскол и Губкин Белгородской области, в 120-140 км к западу от г. Воронежа.

В результате хозяйственной деятельности человека образуются техногенные земли, не имеющие ничего общего даже с естественными бросовыми или неудобными землями. Они представляют собой специфический объект (категорию) для биологической рекультивации.

3.1.1 Лебединский карьер

При разработке месторождений глубинного типа принимается циркообразная форма карьера глубиной до нескольких сотен метров (230 м и более) при площади в несколько квадратных километров (рис. 1). Вскрышные породы извлекаются и перемещаются из карьера различными способами. В общем виде карьер представлен отдельными уступами высотой до 15 м, сужающихся к его дну, сложенных из различных субстратов. Мощность горных пород на различных месторождениях сильно колеблется и находится в пределах от 0-5 до 5-70 м (рис. 2). Так, наибольшая масса в общем объеме вскрышных пород Лебединского карьера приходится на песок (апт-альб- сеноманский ярус меловой системы) и Стойленского – мело-мергель (санктонский и коньяк-туронский ярус меловой системы).

Борта карьеров представлены чистыми горными породами, расположенными в соответствии со стратиграфическим разрезом данного месторождения. Горные породы карьеров находятся в естественном сложении, они бедны питательными элементами, слабо зарастают растительностью и в значительной степени подвержены эрозии.

7

Рис. 1. Общий вид карьера Лебединского ГОКа КМА

На долю карьеров приходится 20,6 % общей площади нарушенных земель. Все карьеры являются действующими, поэтому в них следует проектировать мелиоративные насаждения, в основном, из кустарников в сочетании с травосеянием.

Отвалы – места складирования вскрышных пород – занимают значительные площади (46,2 %) нарушенных земель. Они формируются различным способом: раздельным, валовым и селективным. При этом используются различные типы экскаваторов, гидро-, авто- и железнодорожный транспорт, а также консольный отвалообразователь (конвейерные отвалы). Они формируются длительное время (3-30 лет) на различных площадях (5-1000 га) отдельными ярусами (2-5) высотой от 3 до 230 м с крутизной откосов от 7 до 45о. Поэтому отвалы представлены различными горными породами и их техническими смесями в сложном сочетании, которые, как правило, отличаются неоднородным гранулометрическим составом, химическими, физикохимическими и агрохимическим свойствами.

Отвалы обладают специфическим микроклиматом. Так, амплитуда суточных колебаний температуры воздуха может достигать 20-25оС, относительной влажности – 50 %. С увеличением высоты отвалов скорость ветра увеличивается в 5-6 раз, а влажность грунтов уменьшается в 1,4-2 раза, наблюдается неравномерность снегоотложения и промерзания, снеготаяние протекает в 2-4 раза быстрее и начинается на 1-1,5 недели раньше, чем в естественных зональных условиях. Отвалы характеризуются экстремальными условиями, слабо зарастают растительностью естественным путем, в значи-

8

тельной степени подвержены водной эрозии и дефляции (с 1 га ежегодно сносится ветром 200-600 тонн, уносится водой 32-140 м3 субстрата).

9

Рис. 2. Стратиграфический разрез Лебединского карьера КМА Как правило, на нарушенных землях полностью отсутствует связь с

грунтовыми водами, а не редко, наоборот, происходит подтопление участков. Из-за сложного рельефа затруднено усвоение атмосферных осадков (сильный сток, сдувание снега, промерзание грунтов и др.). Поэтому в данном случае большое значение имеет атмосферная конденсация влаги за счет гигроскопической способности поверхностного слоя субстратов, которая составляет 27,9-36,5 мм, а внутрипочвенная находится в пределах 7,9-11,4 мм. Суммарная конденсация влаги в 0,5-метровом слое вскрышных пород колеблется в пределах 39,8-47,4 мм в 1 год, что составляет 20,9-31,1 % количества осадков, выпавших за тот же период. Эти значительные показатели не позволяют запасам влаги снижаться до недоступных для растений величин и способствуют более успешному росту и развитию растений.

Кроме того, для нарушенных земель характерно наличие просадок, оползней вскрышных пород, примесь крупных скальных пород и бытовых отходов, отсутствие подъездных путей, ограниченное использование обычных машин и механизмов и другие непредвиденные негативные факторы, затрудняющие их возврат в хозяйственный оборот.

3.1.2 Гидроотвал Березовый лог Гидроотвал Березовый лог является специфичным объектом, не

имеющим себе подобных в стране. Он формировался с 1965 г. путем гидравлического намыва песка в одноименную балку площадью 449 га, расположенную к юго-востоку от г. Губкина. Упорная призма гидроотвала – итог сложного процесса его формирования и проведения горнотехнической рекультивации. Это северо-западная часть гидроотвала состоит из 2-5 уступов с крутизной откосов от 3 до 14о общей площадью около 123 га.

В первый период формирования на данном участке наблюдалась сильная дефляция, полное отсутствие трав. За 1 год ветром сносилось от 4 до 53 мм песчаного грунта, что составляет от 73 до 810 т/га, и этот участок нельзя было закрепить с помощью залужения, а посадка кустарников и деревьев возможным оказалась только в нижних частях призмы, где наблюдалось интенсивное увлажнение вследствие фильтрации воды через плотину. Поэтому было проведено землевание, т. е. нанесение на поверхность песчаного отвала плодородного (черноземного) слоя мощностью 30-40 см (рис. 3).

После нанесения плодородного слоя лесорастительные условия на гидроотвале резко изменились: в одних случаях улучшились, в других ухудшились. На участках, покрытых черноземом, полностью прекратилась дефляция, но началась водная эрозия. Стали происходит процессы смыва и размыва верхних слоев, образовываться промоины и овраги. В результате наблюдались большие потери питательных веществ. Поэтому вслед за горнотехнической рекультивацией сразу же стали проводились работы по биологической рекультивации: залужение многолетними травами и облесение.

10

Рис. 3. Двухкомпонентный технозем на гидроотвале Березовый лог после землевания

Посев трав и посадка лесных культур осуществлялись как с применением механизации, так и вручную. При залужении использовались клевер луговой и эспарцет песчаный; из древесных и кустарниковых пород – сосна обыкновенная и крымская, береза повислая, робиния лжеакация, тополя, ясень зеленый, клен остролистный, ива белая, облепиха крушиновая, лох узколистный, смородина золотая, карагана древовидная, бузина красная, жимолость татарская и др.

Лесные культуры создавались как чистыми, так и смешанными, размещение посадочных мест, как правило, принималось 2,5 х 0,7 м (рис. 4). В последующие два года осуществлялось их дополнение и уход в рядах в количестве 1-2 раз в год.