Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
ДОБЫЧА УГЛЯ В ЮЖНОЙ ЯКУТИИ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (на примере разреза «Нерюнгринский»)
Миронова С. И., Иванов В. В.,
Глава 3. РАСТИТЕЛЬНЫЙ ПОКРОВ РЕГИОНА
В результате добычи полезных ископаемых происходят значительные изменения в структуре литогенной основы, и природный ландшафт модифицируется в природно-техногенный или чисто техногенный.
В процессе разрушения фундамента ландшафта на поверхности появляются новые для данной местности глубинные породы с незначительной степенью выветренности и низкой биогенностью, возникают различные формы техногенного неорельефа, происходит гибель всех компонентов биоты, т. е. возникает такое явление, которое в биогеоценологии известно как катастрофическая сукцессия биогеоценоза (Трофимов и др., 1979).
В Кемеровской области сосредоточены огромные запасы каменного угля, которые оцениваются в 524,4 млрд т. Общая площадь Кузнецкого бассейна насчитывает 27 тыс. км2 (Потапов, Мазикин и др., 2005). В настоящее время добычу угля в регионе ведут более 60 шахт и 50 угольных разрезов (Артемьев, 2004). Здесь ежегодно добывается 76 % коксующихся марок углей и свыше половины общего объема добываемого угля в России. Доля Кузбасса в общероссийском экспорте составляет около 80 %.
Добыча угля сопровождается огромным экологическим ущербом природным экосистемам. Неизбежным следствием горно-промышленного производства являются карьерные выемки, отходы в виде отвалов вскрышных горных пород, подработанные шахтовые земли. Ежегодно в Кузбассе на поверхность извлекается около 450 млн т вскрышных и вмещающих пород, более 14 млн т отходов углеобогащения, 3 млн т золошлаковых отходов (Счастливцев, 2003, 2005; Потапов, Мазикин и др., 2005). Специалистами ИУУ СО РАН установлено, что на 1 млн т добытого угля приходится 36 га уничтоженного слоя плодородной земли (Счастливцев, 2003). По состоянию на начало 2008 года на территории Кемеровской области по «Материалам к Государственному докладу …» (2008) официально числится 62 361 га нарушенных земель. Однако по оценкам специалистов площадь бедлендов в бассейне составляет не менее 91,7 тыс. га, включая и зоны подтопления в районах закрытых угольных шахт (Счастливцев, 2003).
В 2008 году в Кузбассе добыто почти 180 млн т угля. К 2025 году общий объем добычи угля планируется увеличить до 270 млн тонн в год. Прогнозная площадь отвалов увеличится на 20 % и достигнет к тому времени 120–150 тыс. га (Счастливцев, 2005). Исследования, проведенные в Кузбассе, с целью определения экологической емкости территории показали, что уровень техногенного загрязнения области превышен в 4 раза. Дальнейшее увеличение темпов добычи угля неизбежно приведет к усугублению и без того крайне сложной экологической обстановки в Кузнецкой котловине, где сосредоточено 70 % населения (Литвененко и др., 2008).
Кузнецкий угольный бассейн расположен на уникальной в геологическом, ландшафтном, почвенном, биологическом отношении территории. Почвенный покров Кузбасса, по мнению И.М. Гаджиева с сотр. (2001), представлен 11 типами, 33 подтипами, 100 родами, и более 1500 видами почв. Биологическое разнообразие представлено более 1500 видов растений, 429 видов позвоночных животных (Биоразнообразие…, 2003). Оно обеспечивает сохранение природных экосистем, необходимых для стабильности окружающей среды и является залогом поддержания необходимых экологических условий для жизни человека. Большая часть Кемеровской области вошла в Алтае-Саянский экорегион – один из двухсот мировых территорий, характеризующихся повышенным биологическим разнообразием (Система особо охраняемых…, 2001).
Основной экологической проблемой при увеличении добычи угля является ухудшение среды обитания человека. В результате горнодобывающей деятельности происходят следующие негативные явления: изменение ландшафтов; нарушение почвенного покрова и развитие процессов эрозии; загрязнение воздушного бассейна; загрязнение воды; обеднение биологического разнообразия. Загрязнение окружающей среды и изменение экологических параметров имеет медленный, аккумулятивный эффект накопления неблагоприятных последствий для здоровья человека, проявляющийся через много десятилетий. Интегральным показателем состояния населения, проживающего в угледобывающих районах, является увеличение естественной убыли населения, высокий уровень врожденных аномалий, повышенный фон онкологических, нервных, сердечных заболеваний, системы крови, дыхательных путей, высокий удельный вес групп населения, уязвимых к воздействию окружающей среды.
Исследования особенностей формирования растительного покрова карьерно-отвальных ландшафтов в нашей стране были начаты в 60-х годах XX века. Было обнаружено, что процессы зарастания в новых техногенных условиях имеют характерные особенности и общие закономерности. Это позволило В.В. Тарчевскому (1967) выделить из общей ботаники новое научное направление – промышленную ботанику. Он писал: «Установлено, что растения в зоне промышленных предприятий имеют значительные отклонения в характере морфогенеза, фотосинтеза, биохимического состава, сингенетических смен. Это с полным основанием позволяет ставить вопрос о выделении специального научно-производственного отдела ботаники – промышленная ботаника».
Первые работы в этом направлении проводились на Урале (Тарчевский, 1959, 1964, 1967, 1970 а, б; Лукьянец, 1972, 1974; Шилова, 1974, 1977; Махонина, Чибрик, 1974, 1975; Колесников и др., 1976; Терехова, 1984; Чибрик, Плошко, 1989; Меньшиков, 1990; Чибрик, 1979, 1992; Чибрик, Шмелева, 1992). Исследования территорий, нарушенных горными работами, проводились также в Подмосковном угольном бассейне (Моторина, Ижевская, 1967, 1973, 1980; Моторина, 1970, 1975, Моторина, Ижевская, Савич, 1976; Моторина, Зайцев, 1980); в условиях Крайнего Севера (Дружинина, 1985; Творогов, 1988; Капелькина, 1993; Ребристая, Хитун, Чернядьева, 1993; Хитун, Ребристая, 1994; Антропогенная динамика растительного покрова Арктики и Субарктики: принципы и методы изучения, 1995; Копцева, 2005; Копцева, Сумина, Тягнерева, 2007; Сумина, 1991, 1996; 2010) и Чукотского полуострова (Пугачев, Тихменев, 2005, 2008; Пещеров, 2009; Сумина, Яцкевич, 1990), Приморья (Леонтьев, 1966; Саламатова, Плошко, 1992; Родаева, 2004), на территории КАТЭКа (Титлянова и др, 1993, Миронычева-Токарева, 1998); а также на сопредельных с Россией территориях – в Донбассе (Рева, Бакланов, 1974; Рева, Хархота, Дмитриенко, 1978), в угольных районах Республики Казахстан (Куприянов, 1989, 1992; Куприянов, Акулов, 1990; Куприянов, Манаков, 1995; Куприянов, Манаков, 2008), в Якутии (Лебедева, Лонкунова, 1990; Миронова, 1996, 2000; Петрова, 1994).
Кузбасс был одним из первых регионов, где стали отрабатываться методы и приемы биологической рекультивации. Этому способствовало создание стационара ИПА СО РАН в с. Атаманово и работы новосибирских почвоведов С.С. Трофимова (Трофимов и др., 1979), И.М. Гаджиева (Гаджиев и др., 2001), В.М. Курачева и В.А. Андроханова (Экология и рекультивация…, 1992; Андроханов и др., 2000, 2004).
Начальные флористические исследования естественного зарастания отвалов Кузбасса проводились В.В. Тарчевским и Т.С. Чибрик (1970), Е.Р. Кандрашиным (1979 а, б; 1988,) а в дальнейшем продолжены А.Н. Куприяновым и Ю.А. Манаковым (Куприянов и др., 1996, 2006; Манаков, 1997, 2000, 2004, 2009). В последнее время стали проводиться синтаксономические исследования нарушенных земель Кузбасса (Ветлужских, 2003, 2008).
Изучение процессов и закономерностей развития растительного покрова на нарушенных территориях является фундаментальной задачей для решения вопросов ускоренного, направленного процесса восстановления хозяйственной и экологической ценности нарушенных земель. Этой проблеме посвящена данная работа, которая является итогом многолетнего (1995–2009 гг.) изучения флоры техногенных ландшафтов и ее распределение в зависимости от экологических условий местообитаний.