УДК 504.5:622.371 (985)
МОНИТОРИНГ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬ, НАРУШЕННЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОТКРЫТОЙ ОТРАБОТКИ РОССЫПНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ АЛМАЗОВ
__V _ _ _
НА КРАЙНЕМ СЕВЕРЕ
Я. Б. Легостаева, зав. лаб., НИИПЭС СВФУ, Ylego@mail.ru
В статье представлены результаты мониторинга на опытном участке, заложенном в 2006 г. в лесотундровой зоне Якутии для разработки рекомендаций восстановления техногенно-преобразованных и нарушенных земель в результате отработки россыпных месторождений алмазов. Сделан вывод, что применение гуматов при рекультивации техноген-но-преобразованных и нарушенных земель в суровых климатических условиях лесотундровой зоны Якутии не только целесообразно, но и экономически выгодно, т. к. за довольно короткие сроки можно получить достаточно устойчивые биоценозы, которые будут являться основой восстановления поч-венно-растительного покрова территорий, подвергшихся промышленному освоению.
The paper concerns the monitoring results in the experimental plot established in 2006 in the forest-tundra zone of Yakutia with the purpose of development of recommendations for rehabilitation of the lands that were transformed and disturbed as a result of diamond placer deposit mining. It is stated that the use of humates for rehabilitation of disturbed lands under severe climatic conditions of the forest-tundra zone of Yakutia, is both rational and economically profitable, since rather stable biocoenoses can be achieved for a quite short period of time. Such bio-coenoses will be the basis of restoration of soil-vegetation cover of the territories affected by industrial development.
Ключевые слова: ремидиация, рекультиваци-онный потенциал, гуматы, основные питательные вещества, вес сырой массы, проективное покрытие.
Keywords: remediation, recultivation potential, humates, basic nutrients, wet weight, projection cover.
Промышленная разработка россыпных месторождений алмазов на Крайнем Севере Якутии ведется с конца 1980-х годов прошлого века. Поэтому важное значение приобретает концепция комплексного подхода к восстановлению почвенных и растительных ресурсов. С позиции системного подхода любая природная экосистема представляет собой единство растительного сообщества, биологически активного насыщенного органическим веществом плодородного слоя почвы и расположенного в нем микро-бно-фаунистического комплекса, трансформирующего растительные остатки [1]. В свете этого методы ремидиации, разработанные для других регионов, а также для центральных и южных районов Республики Саха (Якутия), не всегда могут быть эффективными. Прежде всего, это связано с особенностями климатических условий территории исследований — бассейна среднего течения р. Анабар, расположенной в северо-восточной части Западной Якутии, в области перехода Среднесибирского плоскогорья в Северо-Восточную низменность. С запада район ограничен долиной р. Анабар, с востока и северо-востока — долиной р. Уджи, с юга и юго-востока — долиной р. Маспакы. Грунты отвалов, сформированные на участках месторождения россыпных алмазов в бассейне среднего течения р. Анабар, характеризуются неблагоприятными для произрастания даже аборигенных видов растительности физико-химическими условиями (рис. 1). Вследствие этого процессы самозарастания развиваются крайне слабо и приурочены, как правило, к пологим склонам южной и юго-западной экспозиции, при этом грунты должны характеризоваться необходимым сочетанием значений: рН — в пределах 6,5—7,4, содержание Сорг. не менее 1,3—2,4 % и оптимальным содержанием подвижных КРК [2].
Методы и объекты исследования. В 2006 г. междуречье реки Маят — правого притока р. Анабар и руч. Кула в пределах производственного участка «Средний» заложен опытный участок общей площадью 150 м2 (0,015 га), который разбит на 25 делянок с 5 = 6 м2 каждая. Всего пять серий опытов в трехкратной повторности с использованием наиболее часто применяемых и недорогостоящих удобрений: аммиачная селитра, двойной суперфосфат, калийная соль, «Гумат» производства ООО «АгоТехГУМАТ»
Рис. 1. Техногенные ландшафты на участках промышленного освоения месторождений россыпных
алмазов в бассейне среднего течения р. Анабар: а) Участок «Средний» — отвалы вскрыши, отработанные в 2005—2006 гг.; Ь) Формирование на поверхности отвалов мохового покрова; с) Образование железистых и солевых корочек
(г. Иркутск). В зависимости от специфики агрохимических свойств грунтов рассчитаны средние нормы удобрений, основные вариации которых базировались на обеспеченности грунтов азотом и фосфором. В каждом варианте представлены разные для сравнения опыты с составом семенного материала и норм удобрений [3].
При выборе семенного материала использован опыт работ разных исследователей как европейского Севера (Арчегова, 1992—2002; Чибрик, 2002; Махонина, 2003; Панюков, Ко-телина и др., 2005 и др.), так и работы якутских ученых (Абрамов и др., 1993; Миронова, 1996, 2000; Иванов, Миронова, 2001; Бараш-кова, Якушев, 2002).0сновной акцент сделан на смеси семян «Элитные», интродукцирован-ных в 0ПХ «Покровское». Смесь состоит из двух видов пырейника сибирского (волоснец-сибирский) и пырейника изменчивого (регне-рия изменчивая) [4].
Внесение семян проводилось один раз в июле 2006 г., внесение удобрений проведено посезонно: июль—сентябрь 2006 г., июль— сентябрь 2007 г. и июль—сентябрь 2008 г. С 2009 г. на опытном участке производится только наблюдение, включающее замеры ПП (%), высоты растений (см), массы наземной части (гр), отбор проб грунта с последующим анализом водной вытяжки, рН, гумуса по Тю-
рину и содержания КРК. Все камеральные и химико-аналитические работы проведены в лаборатории физико-химических методов анализа НИИПЭС СВФУ (аттестат аккредитации РОСС Ии.001.517741) общепринятыми в агрохимии и почвоведении методами.
Результаты и их обсуждение. Применение удобрений даже за такой короткий период привело к формированию устойчивого травяного покрова на делянах с внесением гуматов и КРК, также отмечена взаимосвязь между значениями рН среды и содержанием органического вещества, N и Р (таблица).
Корреляционная матрица содержания основных питательных веществ в грунтах опытного участка
Показатели рИ Гумус Р2О5 ■^общ
рН 1
Гумус 0,609 1
Р2О5 0,512 0,507 1
0,618 0,607 0,523 1
пп,% 0,295 0,336 0,276 0,302
Вес сырой травы 0,232 0,147 -0,073 0,109
*ь2 0,218 0,225 0,304 0,186
**Ъ! 0,198 0,306 0,309 0,282
Примечание:* Ъ^ — длина наземной части растений; **Ъ2 — длина корневой части растений.
Р205, мг/кг
220 -
200 -
180 -
160 - / /
140 - / /
120 - / 1
100 -
80 1
г30
Гумус, % рН
5,0 - 7,9
4,5 - 7,8
4,0 - 7,7
3,5 " 7,6
3,0 " 7,5
2,5 7,4
2,0 7,3
Р2О5, мг/кг
240 -
220 -
200 -
180 - •—
160 -
140 / /
120 - /
100 / »
80
60 - •
40 1
^оРзоКзо
Гумус
%
4,8 4,6
2006 г. 2007 г. 2008 г. 2011 г. 2012 г.
2006 г. 2007 г. 2008 г. 2011 г. 2012 г.
Рис. 2. Динамика изменения средней длины растений в разных сериях опытов по годам наблюдений
2006—2012 гг.
Внесение удобрений на протяжении первых трех лет отражает общую динамику накопления как в целом органического вещества, так и подвижного фосфора в делянах по сравнению с контролем. По графикам видно, что в делянах с внесением гуматов и КРК на фоне незначительного увеличения содержания Сорг. происходит подкисление среды и вследствие этого значение рН становится ближе к нейтральному.
Начиная с 2009 г. после прекращения дополнительного внесения удобрений в целом для грунтов всего участка обнаружены тенденции к накоплению азота и фосфора. Пределы содержаний варьируют в оптимальных для этой зоны соотношениях с ярко выраженной зависимостью от норм внесения. Несмотря на достаточно короткое время наблюдений, отмечается слабая тенденция к накоплению как органического вещества, так и содержанию подвижного фосфора, которая описывается линейными функциями: у = 0,305х + 3,111 и у = 0,306х + 3,101 с коэффициентом достоверности аппроксимации Я2 = 0,406 - 0,727.
Причем эта тенденция с большой степенью вероятности прослеживается именно в делянах с внесением гуматов и комплексных азотно-фос-форных удобрений.
Мероприятия по ремидиации на территориях, нарушенных открытыми разработками россыпных месторождений алмазов в бассейне р. Анабар носят двойственный характер: с одной стороны — это природовосстановление, а с другой — использование почвопокровных растений для закрепления грунтов отвалов, защита от расползания и смыва. Поэтому развитие корневой системы и высокая приживаемость растений — одни из приоритетных показателей для использования в промышленных масштабах травосмеси из пырейников. Травосмесь пырейников имела преимущество перед другими семенами и в первый год наблюдений около 15—20 % всходов находилось на стадии цветения, что не было отмечено у всходов других видов травосмесей. В дальнейшем эти семена оказались самыми морозоустойчивыми, всхожесть в последующие сроки наблюдений варьировала в пределах 30—50 %.
комплексных азотно-фосфорных удобрений, что подтверждается как замерами общего проективного покрытия, так и изменением высоты растений, длины корневой части и массы наземной зеленой части растений и проиллюстрировано на рис. 3 на примере средней длины растений.
Таким образом, применение гуматов и азотно-фосфорных удобрений при рекультивации техногенно-преобразованных и нарушенных земель в суровых климатических условиях лесотундровой зоны Якутии не только целесообразно, но и экономически выгодно, т. к. за довольно короткие сроки можно получить достаточно устойчивые биоценозы, которые будут являться основой восстановления почвенно-растительного покрова территорий, подвергшихся промышленному освоению.
Библиографический список
1. Арчегова И. Б. Восстановление земель на Крайнем Севере. — Коми науч. центр УрО РАН, Сыктывкар, 2000. — 152 с.
2. Легостаева Я. Б. Устойчивость мерзлотных почв Северо-Западной Якутии к техногенному воздействию и проблемы восстановления нарушенных земель // Бюл. московского общества испытателей природы. Отд. биол. — 2009. — Т. 114, вып. 3. — Прил. 1, ч. 2. Экология. Природные ресурсы. Рациональное приро
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.