Восстановление растительного покрова в техногенных ландшафтах Кузбасса

• Автор: Манаков, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 374 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕХНОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ КАК ОБЪЕКТ

НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1Л. Теория антропогенного ландшафтоведения

1.2. Гипергенная эволюция техногенного рельефа и

особенности экологических условий на породных отвалах

1.3. История исследований растительного покрова отвально-карьерных ландшафтов

1.4. Ботанические исследования зарастания отвалов в Кузбассе

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И ТЕХНОГЕННЫЕ ЛАНДШАФТЫ КУЗБАССА

2.1. Характеристика Кузнецкого угольного бассейна
2.2. Объемы и характер нарушенных земель в Кузбассе
2.3. Техногенные ландшафты Кузбасса и их классификация
ГЛАВА 3. ЛАНДШАФТООБРАЗУЮЩИЕ ФАКТОРЫ
ТЕХНОГЕННЫХ КОМПЛЕКСОВ
3.1. Технологические факторы формирования техногенных ландшафтов и классификация техногенных форм рельефа
3.2. Природные факторы формирования техногенных ландшафтов
- Водно-физические условия на отвалах горных пород
- Водная эрозия на поверхности отвалов
- Выветривание горных пород
- Накопление влаги в зимний период
- Температурный режим в летнее время
- Агрохимические свойства эмбриоземов
ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ИЗУЧЕНИЮ
ПРОЦЕССОВ ЗАРАСТАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ
4.1. Восстановительные сукцессии растительности
на первичных субстратах
4.2. Методология изучения растительного покрова
в техногенных ландшафтах
4.3. Методика исследований формирования
растительного покрова на отвалах Кузбасса

ГЛАВА 5. ФЛОРА ТЕХНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ КУЗБАССА
5 Л. Конспект флоры отвалов Кузнецкого угольного бассейна
5.2. Анализ флоры техногенных ландшафтов Кузбасса
5.3. Особенности флоры техногенных экотопов
ГЛАВА 6. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
СТРУКТУРЫ ФЛОРЫ ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОТОПОВ
6.1. Зональные особенности локальных флор отвалов Кузбасса
6.2. Парциальные флоры техногенных ландшафтов Кузбасса
6.3. Сингенетические сукцессии на первичных субстратах
отвалов Кузбасса
6.4. Общая характеристика сукцессионного процесса
при зарастании отвалов
ГЛАВА 7. ОСНОВНЫЕ КРИТЕРИИ И ИНТЕГРАЛЬНЫЙ
ПОКАЗАТЕЛЬ ПРИГОДНОСТИ НАРУШЕННЫХ ЗЕМЕЛЬ
К РЕКУЛЬТИВАЦИИ
7.1. Особенность оценки состояния техногенных земель
7.2. Критерии оценки экологического воздействия угледобычи
на биосферу
7.3. Оценка нарушенных земель ООО «Участок «Коксовый»
Выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение 1. Конспект антропогенной флоры отвалов Кузнецкого угольного бассейна
Приложение 2. Встречаемость видов растений в зависимости
от размещения отвалов и стадии сингенеза

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность проблемы. Распространение в XIX веке промышленного производства в ряде стран положило начало научно-техническому прогрессу. С этого момента развитие человеческой цивилизации стало оказывать все более возрастающее влияние на литосферу Земли.
Уже в начале XX века В.И. Вернадский отметил, что “эволюционный процесс получает особое геологическое значение благодаря тому, что он создал новую геологическую силу - научную мысль социального человечества” (Вернадский, 1991). В качестве главной тенденции он выделил “...интенсивный рост влияния одного видового живого вещества -цивилизованного человечества - на изменение биосферы”.
В 1931 г. академик А.Е. Ферсман впервые ввел в научный оборот термин “техногенез”, под которым он подразумевал процесс индустриального изменения биосферы, особо выделяя геохимическую деятельность человека (Ферсман, 1931, 1934). Он показал основные области влияния человеческой деятельности на геохимические процессы в условиях зоны гипергенеза и на глубинах, доступных гелогоразведочным работам и добыче полезных ископаемых, а также масштабы ее проявления. Наиболее важными из них уже в то время он отмечал горнодобывающую и металлургическую промышленность.
В настоящее время, на некоторых участках литосферы техногенные процессы по масштабности сопоставимы с природными. Наиболее разрушительное наступление человека на природу происходило во второй половине XX столетия, которое оказалось гораздо большим, чем за всю предыдущую человеческую историю. В глобальном масштабе трансформация земных ландшафтов человеком проявилась в том, что леса уступили место лесопольным и лесолуговым ландшафтам, а полевые и сельскохозяйственные ландшафты заняли место степных и лесостепных комплексов (Мильков, 1970, 1978; Федотов, 1985).

роль рыхлокустовых злаков. Это обычно связывают с уплотнением субстрата (Соболев, 1948; Раменский, 1971), а также с тем, что наряду с прогрессирующим уплотнением происходит обеднение корнеобитаемого слоя доступным азотом (Кандрашин, 19796). Корнеобитаемый слой уплотняется в результате образования к этому времени горизонта оглинивания (Рагим-заде и др., 1977). На стадии сложной растительной группировки определяются виды, которые захватывают территорию, заселенную сорняками, удерживают ее за собой и создают впоследствии зональные фитоценозы. Они, как правило, эдификаторы и субэдификаторы. На этой стадии скорость сингенеза несколько замедляется, биомасса в сообществах нарастает, что свидетельствует о длительном, исчисляемом, как минимум, десятилетиями, периоде нестабильности фитоценоза и их уязвимости при неблагоприятных внешних воздействиях. И до момента достижения в сообществах состояния замкнутого фитоценоза (климаксового сообщества) требуется очень большой промежуток времени и проследить этот процесс в имеющихся техногенных экосистемах не представляется возможным.
Структурой агрофитоценозов на отвалах Кузбасса много лет занимались сотрудники Центрального Сибирского ботанического сада Т.Г. Ламанова, (1991, 1994., 1996, 1997 а, б, в, 1998 а, б, в, 2001, 2002, 2004) Ламанова с сотр. (1994, 1996а, б, 1998, 2000, 2001, 2003 а, б).
Структура всех агрофитоценозов на спланированных вскрышных отвалах характеризуется целым рядом одинаковых свойств. Особенности вертикальной структуры заключались в следующем: высота травостоя превышает высоту травостоя ранее существовавших здесь суходольных лугов. По данным A.B. Куминовой (1950), на месте этих отвалов были распространены разнотравно-овсяницевые луга, средняя высота которых составляла 40 см, а максимальная - 70-90 см. На отвалах, образованных четвертичными отложениями, средние многолетние показатели в разных сообществах колебались от 90 до 125 см, лимиты - 80-180 см. На отвалах