98246

Біорізноманіття, життєвість і продуктивність експериментальних лісових культур на рекультивованих шахтних відвалах

Дипломная

Лесное и сельское хозяйство

Предметом дослідження є інвентаризація деревних насаджень на рекультивованому шахтному відвалі. Об’єктом дослідження є експериментальні лісові культури та ділянки лісової рекультивації. Мета роботи – оцінити життєвість і перспективність лісових культур на варіантах штучних єдафотопів рекультивованих шахтних відвалів.

Украинкский

2015-10-30

218.77 KB

3 чел.

47

Міністерствоосвіти і науки України

Дніпропетровськийнаціональнийуніверситетімені Олеся Гончара

Факультет біології, екології та медицини

Кафедра геоботаніки, грунтознавства та екології

ДИПЛОМНА РОБОТА

Біорізноманіття і перспективи лісових культур на ділянці лісової рекультивації відвалу шахти «Павлоградська» у західному Донбасі

Виконавець      

Студентка групи ББ 10-4    Лiсович Вікторія Юріївна

Науковий керівник

д.б.н., професор зав. кафедри

геоботанікигрунтознавства      В.М. Зверковський

та екології

Рецензент

Допускається до захисту:        

Зав.кафедри геоботаніки

грунтознавства та екології                                      В.М. Зверковський

д.б.н., профессор

2015

РЕФЕРАТ

Лісович В. Ю. Біорізноманіття, життєвість і продуктивність експериментальних лісовихкультур на рекультивованих шахтних відвалах.  - Дніпропетровський національний університет ім. Олеся Гончара, кафедрагеоботаніки, грунтознавствата екології. –Дипломна робота має: 66сторінок, 4 діаграми, 17 таблиць та один додаток.

Встановлено , що життєвість деревно-чагарникових культур на чистій шахтній породі незадовільна. З’ясовані найвищі показники життєвості на штучних ґрунтах таких експериментальних культур : маслина вузьколиста, клен гостролистий, дуб звичайний , сосна кримська, смородина золотиста, в’ яз низький, бирючина звичайна .При розрахунку індексу біологічного різноманіття виявлено, що на 2 суглинистому варіанті переважає порода- ялівець віргінський ,що свідчить про придатність умов для розповсюдження та розростання інших видів деревних порід на даній ділянці . Найпоширеніші з них – робінія , бирючина звичайна та в’яз низький .

Ключові слова:  рекультивація, видовий склад, життєвість рослин , розповсюдження .

RESUME

Lisovich V.YU. Bioriznomanittya,zhittevist' and productivity of experimental lisovikhkul'tur on rekul'tivovanikh mine dumps.it is the Dnepropetrovsk national university the name of OlesGonchara, department of geobotany, soil science and ecology. –Diplomaworkhas:  66 pages, 4 diagrams, 17 tablesandoneaddition.

It is set that vitality cespititious-shrub cultures on a clean mine breed unsatisfactory. The greatest indexes of vitality are found out on artificial soils: an olive is narrow-leaved, maple of gostrolistiy, oak is ordinary, a pine-tree is Crimean, a currant is goldish, in’ yaz low, a privet is ordinary .It is discovered at the calculation of index of biological variety, that a breed prevails on 2 loamy variants - yalivc' virgin,scho testifies to the fitness of terms for distribution and excrescence of other types of arboreal breeds on this area . Most widespread from them – robiniya, a privet is ordinary and elm narrow .

Klyuchivi of word: rekul'tivaciya, specific composition, vitality of plants, distribution .

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………….5

1. Фізико-географічна характеристика району досліджень…………….……...5

1.1. Розташування та межі басейну…………………………………….....5

1.2. Клімат…………………………………………………………………..5

1.3. Геоморфологічні особливості………………………………………...6

1.4. Гідрологічні особливості………………………………………….…..7

1.5. Ґрунти………………………………………………………………….8

1.6. Рослинність…………………………………………………………....9

1.7. Тваринний світ……………………………..………………………….9

2. Літреатурий огляд ……………………………..……………………………..11

2.1. Погляди радянських вчених на створення штучних лісових насаджень………………………………………………………………………...11

2.2. Світовий досвід рекультивації порушених земель………………...13

2.3. Матеріали делегатських зборів ІХ з’їзду ґрунтознавців та агрохіміків України……………………………………………………………...17

3. Об’єкти і методи досліджень…………………………………………………22

3.1. Об’єкти досліджень…………………………………………………..22

3.2. Методи досліджень……………………………………………….….23

4. Біорізноманіття і перспективи лісових культур на ділянці лісової рекультивації відвалу шахти «Павлоградська» у західному Донбасі ……….24

Список використаної літератури……………………………………………….25

ВСТУП

Однією з важливих проблем сучасної екології є розробка принципів раціонального використання природних ресурсів і наукове обґрунтування шляхів засвоєння земель, порушених промисловістю [4]. Біологічне і ландшафтне різноманіття формує  просторовий базис розвитку суспільства, забезпечує біосферні і екосистемні функції, і в зв’язку з цим являється основою існування живих організмів і їх угруповань. Сучасні втрати біорізноманіття спричинені процесами антропогенезу, яскравим проявом якого є порушення ґрунтового покриву під впливом промисловості [6].

Західний Донбас  – потужний вугледобувний регіон. Високі темпи його господарського освоєння супроводжуються осіданням території, виходом на поверхню ґрунтових і викидами засолених шахтних  вод, інтенсивним утворенням породних відвалів, що спричинює техногенну трансформацію природного середовища на площі понад 12 тисяч гектар.

Щорічно у відвали надходить понад 4 млн. м3 шахтних порід. У зв’язку з цим аналізується використання шахтних порід для рекультивації  просівших територій та в будівництві на території Західного Донбасу. Добуток вугілля в басейні р. Самари супроводжуються значними (до 30 млн. м3 щорічно) викидами на земну поверхню шахтних вод з високою мінералізацією, що сягає 46 г/л [37].

Актуальність досліджень зумовлена вимогами розробки ефективних способів рекультивації порушених земель, створення штучних ґрунтів і лісових меліоративних насаджень на шахтних відвалах.

Предметом дослідження є інвентаризація деревних насаджень на рекультивованому шахтному відвалі. Об’єктом дослідження є експериментальні лісові культури та ділянки лісової рекультивації. Мета роботи – оцінити життєвість і перспективність лісових культур на варіантах штучних єдафотопів рекультивованих шахтних відвалів.

1. ФІЗИКО-ГЕОГРАФІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНУ ДОСЛІДЖЕНЬ

1.1. Розташування та межі басейну

Район дослідження охоплює територію західного сектору Великого Донбасу, так званого Західного Донбасу, розташованого в південно-східній частині України і тягнеться в межах Дніпропетровської і Полтавської областей від станції Межова на сході до р. Псел на заході, охоплюючи басейни р. Самари, Вовчої, Орелі, Псел, Ворскли та ін. Загальна площа Західного Донбасу становить близько 6 тис. кв. км [27].

1.2. Клімат

Клімат району відноситься до клімату континентального бореального повітря   (континентальний,   посушливий,   зі   значним перевищенням випаровування над річною кількістю опадів). Це обумовлено потужним впливом Азіатського   континенту, перекриваючим океанічний вплив Атлантики. Засухи характерні для другої половини літа; вони викликаються головним чином нестачею опадів у зв'язку з розвитком антициклонів.

У липні середня місячна температура повітря складає 21-26 °С. Максимальна температура сягає 38-41 °С. Характерні різкі коливання температури протягом доби, а також середньорічної температури.

Близько 2/3 опадів випадає в теплий період року. Регіональний коефіцієнт зволоження дорівнює 0,6-0,8. Локальні коефіцієнти зволоження варіюють у межах 0,3-1,2. Кількість днів з опадами на рік коливається від 124 до 160. Середня відносна вологість повітря коливається в межах 72-78 % [27].

Зима помірно волога, і, хоча переривається відлигами, - сувора. Температурний режим взимку менш стійкий, ніж влітку. Влітку звичайні зливи, а зими часто малосніжні. Сума позитивних температур за осінній період досягає 223 °С, а за весняний період 184 °С. Без морозними є тільки три літні місяці, у травні і вересні можливі заморозки. Весна коротка і порівняно суха. Переважає хмарна тепла погода з вітрами 5 м/сек і середньою добовою температурою 5 °С. Літо жарке і, незважаючи на дощі, сухе. Осінь коротка, трохи тепліше весни. Потепління восени обумовлене вторгненням тропічних повітряних мас.

Вітряна погода складає 270-296 днів на рік. Швидкість вітру 3-3,5 м/сек, максимальна — 20-30 м/сек. Відзначається переважання напрямів вітрів по східним і північно-східним румбах взимку, і північно-західним - влітку. Навесні дещо збільшується повторюваність вітрів південних напрямків, а восени - рівноймовірність вітрів всіх румбів. Вторгнення повітряних мас зі сходу взимку викликає різке зниження температур, а влітку - зростання, а також підвищення сухості повітря [39].

1.3. Геоморфологічні особливості

Рельєф району являє собою горбисту степову рівнину, що поступово знижується з північного сходу на захід до долини р. Дніпро, що характеризується абсолютними відмітками від 62 до 160 м. Ця рівнина перетинається системою широких і плоских річкових долин, а також великою кількістю балок з тимчасовими водостоками. Вододіли досить широкі, плоско-опуклі, місцями значно перевищують рівні річкових долин. Схили плато правобережжя річок круті, порізані неглибокими короткими ярами, схили лівобережжя пологі, місцями зливаються з терасами [44].

Територію Західного Донбасу можна розділити на 2 геоморфологічних райони:

  1.  Східна частина Орільсько-Самарської вододільній рівнини.
  2.  Північна частина Вовчансько-Самарської рівнини.

Вони представлені двома типами ландшафтів: долинно-терасовий і приводороздільно-балочний.

Долина Самари асиметрична і глибока. Правий берег крутий, стрімкий. Лівий берег представлений долиною, де розрізняють 5 терас: заплавну (сучасну), першу надзаплавну (друга стадія Валдайського заледеніння), другу надзаплавну (перша стадія Валдайського заледеніння), третю надзаплавну (Дніпровське заледеніння) і четверту надзаплавну. Заплавна тераса долини Самари в Павлоградському районі розвинена добре і досягає місцями в ширину декількох кілометрів [39].

1.4. Гідрологічні особливості

На території Західного Донбасу протікають р. Ворскла, Псел, Оріль, Самара з притоками Тернівка, Бик, Вовча. Самара є лівобережним притоком Дніпра. Самара і Вовча беруть початок в Донецькій області. Довжина кожної з них більше 300 км. Ухил Самари малий, течія повільна, русло сильнозвивисте, залишає в заплаві багато стариць, озер, боліт. У середній своїй течії Самара характеризується мінливістю витрати води, що залежить від паводків та атмосферних опадів. У паводки швидкість течії досягає 0,4-2,3 м/сек. У посушливий час року русла річок пересихають в багать місцях, утворюючи плеса, зарослі очеретом і іншими болотними травами.

За стратиграфічним положенням і водно-фізичними властивостями товщі басейну виділяється 16 водоносних горизонтів і зон, що розрізняються за потужністю, гідрологічними властивостями, умовами залягання і якістю підземних вод. Основними водоносними горизонтами є харківський, бучакський і кам'яновугільний. Для всіх водоносних горизонтів і зон характерно загальний напрямок підземного стоку до долини Дніпра і, нерідко, до долин найбільш великих його приток - Орілі, Самари, Вовчої, Тернівки. Ці артерії дренують весь розріз від карбону до четвертинних відкладень включно.

Фактичні притоки води в гірничі виробки по окремих шахтах становлять 130-200 м3/рік[17].

Гідрологічні умови району досліджень примітні досить нерівномірним розподілом запасів підземних вод: найбільші запаси їх сконцентровані в районах міст Павлограда та Новомосковська (запаси вод стародавнього алювію Харківського і тріас-юрського водоносних горизонтів). [19]

Ґрунтові води локалізовані у водоносних шарах на глибині 4-6, іноді до 12 м, і часто відрізняються хлоридно-сульфатним засоленням. Для плакорних місцеперебувань характерний непромивний тип водного режиму ґрунтів, при якому волога опадів розподіляється тільки у верхніх горизонтах і не досягає ґрунтових вод. У таких місцезнаходженнях ґрунтові води залягають глибоко і їх капілярна кайма не досягає ґрунтового шару, що зволожується опадами. У ряді долинних місцеперебувань  внаслідок  неглибокого залягання ґрунтових вод склався промивний тип водного режиму ґрунтів [16]. У цих випадках   випаровування  перевищує  суму  опадів, а дефіцит вологи компенсується підтоком ґрунтових вод, що сприяє розвитку процесів засолення ґрунту.

1.5. Ґрунти

Ґрунти Західного Донбасу діляться на 2 групи. У першу входять автоморфні ґрунти, що формуються на рівнинно-підвищених елементах рельєфу, великих берегах або верхніх терасах р. Самари з рівнем ґрунтових вод глибше 10-15 м. Найбільш поширеними є зональні звичайні малогумусні чорноземи, які містять у верхньому горизонті 4-5% валового гумусу: ґрунтоутворюючі породи - лес і лесовидні суглинки, важкосуглинисті механічного   складу.   До   другої   групи   належать   гігроморфні та напівгігроморфні ґрунти, що знаходяться в долинних місцерозташуваннях. Ці ґрунти при весняному розливі відчувають короткочасне затоплення. Ґрунтові води тут часто залягають вище критичного рівня, в результаті чого в заплаві виникають болотні, лучно-чорноземні ґрунти з помітним впливом процесів осолонцювання і солончаки [9].

1.6. Рослинність

Територія району відноситься до північної різнотравно-злакової степової зони. На вододілах рослинний покрив характеризується зональним типом - різнотравно-типчаково-ковиловим степом, в балках і глибоких ярах зустрічаються байрачні діброви.

Основу рослинного покриву підзони складають вузьколисті дернові злаки: ковила Лесінга, ковила волосиста, тонконіг гребінчастий. З різнотрав'я трапляються: шавлія , шандра, чебрець, молочай, конюшина та ін..

Ліси в межах регіону приурочені до місцезнаходжень екологічної відповідності - до схилів балок північної експозиції і долин річок. Так, на заплавній терасі р. Самари формуються коротко-заплавні ліси. Переважна більшість типів коротко-заплавних лісів відрізняється своєю більш-менш сформованою моноценотичною структурою[5].

Для другої тераси річки характерний боровий комплекс рослинності, де площі, зайняті сосняками, чергуються з ділянками піщаного степу, лучними і болотними ценозами.

1.7. Тваринний світ

Фауна степових комах включає більше 700 видів. Ентомофауна дендрофільних комах включає близько 750 видів. У степу живуть такі плазуни, як степова гадюка, ящірка прудка, жовточеревий полоз. Ліси Присамар'я є резерваціями корисних птахів і цінних мисливських тварин. Список птахів, що гніздяться в цьому районі, складає 244 види, з них 32 належать до зникаючих і 41 - до рідкісних. Ссавці зареєстровані в числі 60 видів, з яких 9 належать до зникаючих і 13 - до рідкісних. Під впливом комплексу антропогенних чинників у межах Дніпропетровської області вже зник 21 вид хребетних тварин, 52 перебуває на межі зникнення і 69 видів стали рідкісними [20].

2. Літературний огляд

2.1. Погляди радянських вчених на створення штучних лісових насаджень

Порівняно довгий час геоботанічна наука не вважала штучні рослинні угрупування об'єктом своїх досліджень. Геоботаніки вважали, що їх основний об'єкт вивчення — це природна, самобутня рослинність.

В. В. Альохін [1] і його найближчі соратники вважали, що під фітоценозами слід розуміти рослинні угруповання історично обумовлені, стійкі, в яких забезпечено відновлення. В.М. Сукачов [48] в своїх висловах із цього приводу підкреслював, що в посівах і посадках ми маємо те, що є найістотнішою ознакою фітоценозу — взаємовплив його фітокомпонентів і їх зв'язок з умовами місцезростання.

У 1939 році М. С. Камишов [41]один з перших обґрунтовує поняття про агрофітоценоз і доводить, що в штучних угрупованнях є добре виражена структура.

Дещо раніше, Ю. П. Бялловіч (1936) на сторінках журналу «Советская ботаника» пише велику статтю «Введение в культурфитоценологию», присвячену штучним лісам. Це, очевидно, слід вважати першою спробою обґрунтувати новий розділ геоботанічної науки, присвячений штучним рослинним угрупованням.

Розвиваючи думку про специфічність штучних угруповань [15], необхідно підкреслити, що вони по своєму складу і структурі є продуктом господарської діяльності людини залежно від тих завдань, які він ставить перед собою. Але складні взаємини між рослинами усередині угруповання і взаємини з середовищем властиві кожному ценозу, у тому числі і штучному. Природні ліси мають свою багатовікову історію, тому склад і структура їх повністю відображають умови існування; у штучних лісах лише бонітет і загальний стан насаджень можуть слугувати в деякій мірі індикатором даного місцезростання.

Людина, створюючи лісові культури в степу, як правило, підбирала для даних місць непідходящі породи або, створюючи невдалі по своїй конструкції посадки, прирікала такі насадження на передчасне вимирання. В результаті цих пошуків та експериментів існуючі штучні степові лісонасадження, створені на тлі строкатих умов лісозростання, часто характеризуються вражаючою різноманітністю свого видового складу і структури.

Очевидно, що природні угруповання, які мають тривалу дорогу розвитку і що пройшли через природний відбір, характеризуються відповідністю фітокомпонентов один до одного і до конкретних умов. Людина, створюючи ті або інші культури, може наблизити їх до такої відповідності, якщо, вивчивши умови місцезростання і враховуючи біоекологічні особливості видів, підбиратиме такі рослинні організми, які найбільшою мірою відповідатимуть даним умовам існування.

Особливо ретельний і продуманий підхід повинен здійснюватися при створенні лісових насаджень в степу, де людина стикається з географічною, а часто і екологічною невідповідністю лісу умовам місцезростання.

Необхідно максимально зменшувати таку невідповідність, використовуючи для цієї мети пластичність деревних порід і позитивну  дію лісу на звичні степові умови.

Вирішення такої задачі вимагає строгого дотримання типологічних принципів, розроблених з врахуванням специфіки природних умов степової зони і особливостей штучного лісу.

2.2. Світовий досвід рекультивації порушених земель

Розвиток гірничодобувної промисловості, особливо відкритого способу видобутку корисних копалин, в сучасних умовах є суттєвим фактором впливу людини на природне середовище. Шахтарські регіони - це зони екологічної кризи, а підприємства вугільної промисловості класифікуються як екологічно небезпечні. За даними Держкомстату України, у вуглевидобувних районах України діє 258 вугільних шахт і 10 розрізів, видаючи на-гора на кожні 1000 т вугілля від 150 до 800 т породи [22].

Видобуток вугілля приводить до значного порушення природних та культурних ландшафтів, створення техногенних відвально-кар'єрних та відвально-провальних територіальних комплексів [6]. Техногенний ландшафт можна віднести до одного з видів маргінальних екосистем, що відзначаються великою стійкістю, де рельєф, рослинний покрив, ґрунти, що формуються, ентомофауна переносять великі зміни й часто деградують під впливом водної та вітрової ерозії, зсувів поверхні, обвалів, просадки ґрунтів, токсичних порід, що вивернуті на денну поверхню, зміни мікроклімату та інших факторів. Техногенний рельєф, на відміну від непорушеного, позбавлений ґрунтових вод, має значно більшу поверхню випаровування, круті схили, велику контрастність в гідрологічних умовах та освітленні по експозиціям схилів [23]. Такі техногенні території є джерелом формування геохімічних аномалій,   забруднення   та   вичерпання   природних  вод, запилювання атмосфери, значного погіршення санітарно-гігієнічних та естетичних умов життя людей в містах та селищах, що прилягають до цих територій.

Заходи по рекультивації територій, що звільнюються після промислових розробок, не можна розглядати тільки як поновлення, збереження та збільшення земельного фонду. В результаті діяльності гірничодобувної промисловості порушується весь сформований природний комплекс в цілому. Тому роботи по рекультивації повинні здійснюватись в рамках загального територіального планування, що передбачає гармонійне співставлення усіх елементів території з природними, культурними, санітарно-гігієнічними та іншими вимогами суспільства [45].

Комплекс рекультиваційних робіт містить у собі гірничотехнічні, інженерно-будівельні, гідротехнічні й інші заходи і здійснюється звичайно в два етапи: технічний (виконання інженерно-технічних заходів щодо підготовки земель, що звільняються після розробки родовища, до наступного використання в сільському і лісовому господарстві) і біологічний (виконується після технічного і включає заходи щодо відновлення родючості та біологічного освоєння рекультивованих земель). Біологічна рекультивація здійснюється землекористувачами, яким передають землі після технічної рекультивації, за рахунок коштів підприємств і організацій, що проводять на цих землях роботи, пов'язані з їх порушенням. У нашій країні величезна увага приділяється біологічній рекультивації порушених земель. У країнах СНД широко використовується закордонний досвід, проводяться спільні наради. У нашій країні перші кроки по залісненню териконів були зроблені в 50-х роках минулого сторіччя. Після підведення перших підсумків озеленення в Донбасі результати виявились незадовільними. Зовсім невідповідною породою для териконів є тополя, найкраще росте біла акація, маслинка срібляста [25]. Найбільші труднощі виникають при освоєнні відвалів буро-вугільних розробок, що містять породи з підвищеним вмістом сульфідів. Ділянки зі значним вмістом сульфідних порід непридатні для лісопосадок без хімічної меліорації [38].

При проведенні рекультивації відвалів та кар'єрів у Криворіжжі, вкритих суглинками,   встановили,   що   закладка   лісонасаджень можлива без покращення їх родючості, передпосадкової підготовки та подальшого огляду [39]. Найбільш придатною для заліснення відвалів виявилась акація біла. Можлива також посадка з участю маслинки, ясена зеленого, в'яза низького, клена татарського, шипшини [34].

Були проведені дослідницькі роботи в культурах вільхи чорної і сірої, сосни звичайної і берези бородавчастої. Вільха чорна і сіра широкі використовується за кордоном для підвищення родючості ґрунтів поліпшення росту хвойних і листяних порід. Дослідження учених показали, що шляхом введення в культури вільхи чорної чи сірої можна поліпшити азотне живлення деревної рослинності на відвалах і підвищити їх біологічну активність. Також показано, що сосна більш стійка до токсичності ґрунтів, ніж вільха [27].

Дослідження   біотичної  продуктивності  в  Поліссі проводилися з використанням сучасних методик. Загальні запаси і фракційну структуру фітомаси деревного ярусу вивчали по середніх модельних деревах (по три для кожної породи). Дерева розпилювали на двометрові секції й обробляли за методикою Уткіна [22]. Фітомасу в секціях розділяли на фракції і зважували.

В Німеччині під лісову рекультивацію йдуть землі зі значним вмістом піску та гравію. Необхідною умовою для використання відвалів під лісонасадження являється нанесення поверхневого шару ґрунту потужністю не менше 2 м, придатного для розвитку рослин. В перші роки освоєння для збагачування поверхневих шарів органічними речовинами рекомендується висівати люпин багатолітній і буркун білий. Для лісової рекультивації рекомендується використовувати швидкорослі породи, якими являються тополя та верба [30].

В Англії заліснення ведеться як на вирівняних, так і на не вирівняних відвалах. Наприклад, коли хімічні характеристики відвалів задовольняють основним вимогам рекультивації, однак перешкодою служить безструктурність ґрунтів та поганий водний режим. Ці умови були усунуті за допомогою глибокої оранки ґрунту. Для запобігання площинної ерозії на деяких ділянках проводилась посадка дерев через 1,5м. одне від одного. Посадки здійснювалися в дві стадії [29].

В Чехії та Словаччині велике місце відводиться утворенню лісонасаджень цільового призначення (утворення парків, водосховищ, вітрозахисних лісів і таке інше). На малородючих землях перед висадженням більш цінних господарчих порід для поліпшення умов зростання широко використовується так звана «біологічна меліорація» - використання ґрунтополіпшуючих трав'яних і деревно-чагарникових рослин [37]. В цих країнах виділяють 3 групи деревних порід для заліснення відвалів, правда з досить протирічними відомостями по їх складу:

  1.  деревно-чагарникові породи, що мають підготовче і меліоративне значення;
  2.  деревні породи, що мають підготовче і частково господарське значення;
  3.  деревні породи господарського значення [43].

Проблема освоєння порушених земель в Естонії виникла внаслідок інтенсифікації відкритої розробки сланцю. Для рекультивації із деревних порід використовували в основному смереку звичайну, менше - березу бородавчату, вільху чорну і ялину звичайну. Добрі результати отримані з листяними культурами, яких досліджено 9 видів [19].

Перші дослідження з озелененням териконів Донбасу здійснилися Інститутом лісознавства АН України в 1948-1950 рр., але, на жаль, вони були короткострокові і передчасно припинені. Тільки в 1962 році були знову розпочаті масштабні стаціонарні дослідження з розробки оптимальних моделей рекультивованих земель під основні сільськогосподарські культури [33].

На шахтних відвалах Західного Донбасу 37-літні експериментальні насадження в даний час сформувалися у відкриті прогресуючі біогеоценотичні системи. Дослідження їхньої своєрідності дозволяє виявити фізико-хімічні, екологічні властивості, часову і функціональну динаміку лісорослинного ефекту відвальних порід і штучних ґрунтів, лісовідтворення і динаміку видового складу насаджень, найбільш довговічні і перспективні типи лісових культур на шахтних відвалах. Таким чином, відривається перспектива створення на шахтних відвалах ефективних здешевлених конструкцій штучних ґрунтів і оптимальних типів лісових насаджень, що відзначаються стійкістю і позитивним середовищеутворюючим впливом на техногенні умови [24].

3.3. Матеріали делегатських зборів ІХ з’їзду ґрунтознавців та агрохіміків України

Українське товариство ґрунтознавців та агрохіміків складається з 23 відділень, що охоплюють майже 900 членів Товариства. Товариство об'єднує в своїх рядах фахівців у галузі грунтознавства, агрохімії, охорони грунтів та суміжних дисциплін, що працюють в академічних та галузевих науково-дослідних інститутах, у вищій школі та виробничих організаціях. Зусилля Товариства було спрямовано на всебічне вивчення ґрунтових та земельних ресурсів України з метою найбільш раціонального їх використання, прогнозу змін, охорони й підвищення продуктивності ґрунтів, удосконалення і реалізацію основних напрямів земельної реформи, нормативно-методичне обґрунтування нової системи державного контролю стану ґрунтів, управління земельними ресурсами.

Необхідне усвідомлення, що найважливішими умовами збереження біосфери, нормального рослинного покриву й продуктивності сільського господарства є постійна турбота про збереження ґрунтів, їхньої структури й властивостей, застосування системи заходів з відтворення та підвищення їхньої родючості.

Важливе місце в роботі Товариства посідає міжнародне співробітництво з метою розробки ефективної спільної стратегії захисту ґрунтів від деградації шляхом гармонізації методів оцінки стану ґрунтів і ґрунтового покриву, підготовки спільних проектів, освітянських програм, обміну фахівцями тощо. Провідні вчені Товариства беруть участь у роботі таких міжнародних організацій:

– Міжнародний Союз ґрунтознавчих наук (IUSS);

– Міжнародне товариство агрохіміків (ISSA);

– Міжнародне товариство з питань обробітку ґрунту (ISTRO);

– Міжнародна комісія з іригації і дренажу;

– Європейське товариство з охорони ґрунтів (ESSC);

– Співдружність вчених агрохіміків і агроекологів (Росія);

– Глобальне ґрунтове партнерство;

– Європейське ґрунтове партнерство та ін..

 Серйозна увага приділялася об’єднанню наукових сил країни на вирішення найбільш актуальних завдань, що стоять перед науковцями і виробниками. Керівництво Товариства, його члени брали безпосередню участь у формуванні основних напрямків наукових досліджень на 2010-2015 рр. з питань ґрунтознавства, агрохімії, охорони ґрунтів, меліорації земель.

Робота Дніпропетровського відділення (голова - д.б.н., проф. Зверковський В.М.) виконувалась у рамках виконання планів роботи чотирьох підкомісій: «Лісове ґрунтознавство» (керівник – д.б.н., проф., чл.-кор. НАН Травлєєв А.П.), «Рекультивація порушених земель» (керівник – д.б.н, проф. Зверковський В.М.), «Мікроморфологія ґрунтів» (керівник – к.б.н. Горбань В.А.), «Радіоекологія ґрунтів» (керівник – д.б.н, проф.. Зверковський В.М.).

Відділення налічує у своєму складі 143 члени Товариства, з них студентів – 97.

Проведено 8 засідань відділення, де вирішувались актуальні організаційні і наукові питання: підведення підсумків роботи за звітний період, видання наукових праць, звітна та поточна інформація про хід виконання науково-дослідних робіт, що координуються відділенням.

Робота відділення координувалась проблемою "Біосфера" НАНУ, Українським комітетом підтримки ЮНЕП ООН, науковою радою з проблем ґрунтознавства НАНУ, Придніпровським регіональним відділенням УЕАН. Встановлено і розвиваються наукові контакти із зарубіжними центрами досліджень з проблем ґрунтознавства та освоєння порушених земель (Канада, Ізраїль, Німеччина, США, Іспанія).

Проведено значну роботу з підготовки матеріалів до видання і публікації монографій (опубліковано 2 монографії, 1 довідник), міжвузівських тематичних збірників, матеріалів конференцій, де опубліковано за звітний період 174 статті, в тому числі 8 за кордоном і 56 тез доповідей ґрунтознавчого напрямку, зокрема, щорічно видавався фаховий міжвузівський збірник наукових праць "Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель", а також "Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія." Підкомісія редагувала і брала безпосередню участь у виданні фахових журналів "Ґрунтознавство", "Екологія та ноосферологія". Одержано 3 патенти на корисну модель.

Крім того, члени Товариства брали участь у роботі Національного центру аерокосмічної освіти імені О.М. Макарова; у щорічній підсумковій конференції факультету біології, екології та медицини ДНУ.

Досліджено взаємодію ґрунтів з рослинністю, еволюцію і генезис ґрунтів під лісовими фітоценозами в умовах степової зони. Виявлено конвергентні властивості лісових ґрунтів, розроблено методи їх діагностування та об’єктивної оцінки і покращення лісорослинних умов як фактора оптимізації лісоаграрних комплексів у Степу. 9 Досліджено техногенну деструкцію ґрунтів і методи їх відновлення з метою освоєння порушених земель.

Результати досліджень уведені до робочих програм навчальних дисциплін, які розглядають питання з екології, охорони природи, ґрунтознавства, рекультивації, меліорації, лісомеліорації та ін.

Члени Донецького відділення (голова - к.с.-г.н. Зуза В.О.) працювали над питаннями захисту ґрунтів від ерозії і дефляції на основі системного підходу з урахуванням факторів, що забезпечують відновлення еродованих ґрунтів; поліпшення мікроелементного живлення в системі «ґрунт-рослина»; дослідження стану ґрунтів у зонах техногенного навантаження Донецького регіону.

На базі Донецького відділу родючості ґрунтів було проведено семінар за участі представників ФАО (продовольчої та сільськогосподарської організації ООН), на якому було представлено інформацію про напрямки досліджень відділу та викладено узагальнений матеріал щодо системи охорони земель сільськогосподарського призначення від ерозії та дефляції в умовах Донбасу (зокрема, принципи контурно-меліоративної організації агроландшафту).

В Департаменті сільського господарства м. Донецьк було проведено науково-практичну конференцію з питань охорони ґрунтів та підвищення їх родючості, на якій було обговорено проблему ерозії та дефляції ґрунтів у регіоні, заходи із запобігання виникненню ерозійних процесів та усунення їх наслідків.

За звітний період членами Товариства видано 55 наукових робіт, як у вітчизняних, так і закордонних виданнях, де розглянуто широке коло тематичних питань стосовно основних напрямків досліджень.

Окрім того, матеріал, напрацьований співробітниками відділу в рамках тематики досліджень, надається у вигляді рекомендацій та пропозицій виробництву, призначених для широкого кола спеціалістів сільськогосподарського профілю.

Донецьким відділом родючості ґрунтів ННЦ «ІҐА імені О.Н. Соколовського» активно велися дослідження із запровадження сучасних технологій сільськогосподарського виробництва та удосконалення загальноприйнятих прийомів підвищення кількості та якості врожаю за рахунок застосування мікродобрив та регуляторів росту рослин, ґрунтозахисних технологій вирощування сільськогосподарських культур в ерозійно-стійких агроландшафтах.

3. ОБЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

3.1. Об’єкти досліджень

У ході науково-дослідних робіт з лісової рекультивації відвалів Західного Донбасу були розроблені та виконані у виробничих умовах різні конструкції насипних штучних ґрунтів.

При відсипанні відвалу в зоні шахтних полів шахти «Павлоградська» відвальні породи потужністю 8-10 м укладалися в місцях інтенсивного осідання рельєфу. Тут в 1975 р. створено ділянку лісової рекультивації № 1 (площа 3,2 га), що має прямокутну форму зі сторонами поверхні майданчику 160х200 м. Ділянка має нахил 1,5° на північний схід. Створено 5 варіантів штучного едафотопа розмірами 160x40 м і різної потужності насипання поверх фундаменту з шахтних порід.

Варіанти досліду:

  1.  варіант - шахтна порода (2,0 м);
  2.  варіант - лесовидний суглинок (0,4 - 0,6 м), пісок (0,4 - 0,6 м), шахтна порода (1,0 м);
  3.  варіант - чорнозем (0,4 - 0,6 м), пісок (0,4 - 0,6 м) шахтна порода;
  4.  варіант - чорнозем (0,4 - 0,6 м), пісок (0,9 - 1,1 м), лесовидний суглинок (0,4 - 0,6 м);
  5.  варіант - чорнозем (0,4 - 0,6 м), пісок (0,4 - 0,6 м) , лесовидний глинок (0,9 -1,1м).

Експериментальні лісові культури закладені навесні 1976. Було висаджено смугами 18 деревних і чагарникових порід, які перетинають 5 варіантів насипання. Видовий склад рослин наступний: тополя Болле, тополя чорна, акація біла, береза бородавчаста, ялівець віргінський, клен гостролистий, верба біла (висадка крупномірних саджанців), бирючина, аронія, скумпія, клен татарський, в'яз, карагана дерев’яниста, дуб звичайний, смородина золотиста, сосна кримська, маслина вузьколиста, гледичія (посадка дрібними сіянцями). У висаджених культурах акації білої і верби білої була проведена посадка на пень.

3.2. Методи досліджень

Визначення особливостей розвитку дерев та чагарників на ділянці рекультивації проводилась методами наземної таксації, а саме методом суцільного переліку з елементами візуальної оцінки густоти деревостану, розповсюдження тієї чи іншої деревної культури, її життєвості та перспективності.

Оцінка життєвості. Для оцінки життєвості нами була застосована шкала, запропонована кафедрою геоботаніки, ґрунтознавства та екології ДНУ. При оцінці об’єкту дослідження бали розподілились від 0 до 5. Враховується загальний вигляд дерева, приріст, ступінь облиствлення, сформованість та зімкнутість крон, інтенсивність плодоношення, наявність пошкоджень чи відхилень:

5 - виключно розвинені дерева з найкращим ростом і розвитком крони,як правило, вищі основного намету лісу;

4 - добре розвинені дерева з нормальною кроною і добрим ростом, утворюють основний намет лісу;

З - помірно розвинені дерева, що входять до основного намету, але мають здавлену з боків крону;

2 - дерева, що мають ослаблений ріст, стиснуту або однобоку крону, верхівками можуть входити до нижньої частини основного намету лісу;

1 - заглушені дерева, крони яких знаходяться під наметом.

0 - балів проставляли, якщо дерево загинуло.

Оцінка перспективності. Дана характеристика оцінювалась з урахуванням онтогенезу рослин на різних вікових стадіях. Враховувалися особливості розвитку та приросту фітомаси кожної деревної породи, на різних варіантах штучного ґрунту. Такий моніторинг дає можливість простежити поведінку і зміну життєвості у конкретних умовах лісової культивації  шахтних  відвалів,  які  сумують у собі динаміку зміни лісорослинних умов, зміни властивостей шахтної породи і насипного ґрунту за тривалий період під впливом сучасного вивітрювання та рекультиваційних заходів, а також вплив екстремальних погодних умов, що виникають періодично, і досить потужний рекреаційний стрес.

Для дослідження особливостей самовільного поселення деревних і чагарникових рослин у процесах самозаростання залежно від лісорослинних умов різних варіантів штучного едафотопу, головним чином чорноземних і нечорноземних варіантів (IV та II відповідно) нами розраховано якісний коефіцієнт спільності Жаккара

,де а - число спільних видів для обох списків, b — число видів, наявних тільки у першому списку, с – число видів, наявних тільки у другому списку.

  1.  Біорізноманіття і перспективи лісових культур на ділянці лісової рекультивації відвалу шахти «Павлоградська» у західному Донбасі

Життєвість лісових культур є результуючим показником , що відображає особливості взаємодії рослин із ґрунтами , спрямованість і інтенсивність цього процесу й у кінцевому рахунку є показником ефективності застосування як окремих варіантів  штучних ґрунтів , так і конструкцій лісових насаджень . Життєвість рослин проявляється у швидкості росту, ступені розгалуження, продуктивності надземної і підземної фітомаси, стані рослини загалом

Цього року я також вивчала такі деревні породи, як:

  1.  Клен татарський
  2.  Сосна кримська
  3.  Скумпія звичайна
  4.  Дуб звичайний
  5.  Жовта акація
  6.  Смородина золотиста

Клен татарський (Acer tataricum) Взагалі серед клену майже нічого не росте,тільки за 4 рядом з’являються порослі чагарників, поодинокі дерева маслин,абрикос, смородини золотистої ,скумпії та акації.Показник життєвості Acerplatanoides чи не найкращі .

Перший варіант. На ділянці з початковим розміщенням клена на І варіанті спостерігаємо  добру пристосованість клена до насипу піску. Також ми спостерігаємо самосіви берези бородавчастої (BetulapendulaRoth.) з життєвістю 5 балів, а акації 3,5 балів . Кількість дерев 47 .

Другий варіант. На цьому варіанті, крім основної культури (життєвість оцінена в 5 балів) групами росте береза бородавчаста (BetulapendulaRoth.), поросльова. Життєвість самосівів можна оцінити в 4 бали. Крім того, у першому ряді росте маслинка вузьколиста (життєвість - 2 бали). У четвертому ряді зустрічається плодове дерево абрикос звичайний (Prunusarmeniaca L.) (життєвість - 4 бали). Дерева в основному складають І ярус. Крони не завжди густі, в деяких місцях не зімкнуті, облиствленість рясна. Були зафіксовані дерева з пошкодженим листям. На цьому і наступних варіантах були зафіксовані спиляні дерева. Загальна кількість дерев – 35

Третій варіант. Життєвість  - 5 балів, кількість дерев 56,  крони  зімкнені,  розгалужені. Багато дерев плодоносять. Облиствленість   рясна,   листя   здебільшого   яскраво-зелене, хоча зустрічаються дерева з обламаними гілками.  На третьому варіант було найбільше відмічено зрубаних дерев.

Четвертий варіант. Життєвість клена гостролистого на цьому варіанті дуже висока – 4,8 балів . У деяких дерев зустрічаються сухі, обламані або сухі гілки без листя. І хоча у природних лісах ця порода формує II ярус, у досліджуваному об'єкті це переважно представники І ярусу. Інколи фіксуються молоді деревця, що входять у II і III яруси. Стовбури беревровні, крона добре сформована, ряди зімкнені. Облиствленість рясна, листя характерного зеленого кольору, усі дерева добре почувають себе на чорноземі , піску та суглинку . Багато дерев плодоносять. Хворих дерев нема. На цьому варіанті зустрічається одне дерево абрикоси, теж в задовільному стані, життєвість якої можна оцінити у 5 балів.  Загальна кількість дерев – 49.

Показники Клена татарського за рядами та середні значення об’ему, життєвості та висоти . Таблиція 1.4.

Варіант

К-сть дерев

Діаметр

Сер., см

Життєвість, бали

Середня висота, м

1

11

11,4

5

6,5

2

16

11,9

5

7,6

3

13

10,4

5

8

4

17

12,5

4

9,2

5

15

9,2

5

8,4

Сума, середнє значення

72

11,8

4,8

9,8

Деревна порода сосна кримська (Pinuspallasiana D. Don)

Перший варіант. Було зафіксовано 7 порід: сосна кримська, береза бородавчаста, дуб звичайний, акація біла, маслинка вузьколиста, груша звичайна, в'яз низький. Найчисельнішою виявилась акація біла, якої було зареєстровано - 12 дерев. Другою за чисельністю являється береза - 11 представників. Сосна зафіксована лише 4 рази. В'яз зустрівся в 2 випадках. Інші породи зареєстровані лише по 1 разу. Всього зареєстровано 30 дерев.

Сосна кримська має дуже низьку життєвість, насадження гине. Дерева зростають у 2-му ярусі. Майже всі вони напівсухі. Хвоя бура. Таку ж саму життєвість на цьому варіанті мають дуб звичайний та маслина вузьколиста.

Як «низька» оцінена життєвість у акації білої, берези бородавчастої, груші звичайної та в'яза низького. Ці породи зафіксовані у 3-ому ярусі, крім груші, що зростає у 2-ому. Дерева мають загальний слабкий вигляд. Береза та в'яз представлені молодими деревцями висотою 20-50 см. Зареєстровано сухе гілля та пожовкле листя. Майже всі дерева акації суховершинні, листя здебільшого жовте. Груша також має сухі листки та гілля, не плодоносить.

Другий варіант. У 1994 році на цьому варіанті було виявлено лише 2 породи: сосна кримська та акація біла. Домінувала всюди сосна. На цьому варіанті було зафіксовано 6 дерев сосни. У 2015 році була зареєстрована більша кількість порід - 8. Домінантом по чисельності виявилась акація біла - 31 дерево.

Життєвість сосни кримської оцінена в 3 бали. Дерева виявлені у 2-му ярусі , мають сформовану крону. Зафіксовані сухі гілки, але хвоя здебільшого зелена. В деяких рослин спиляні верхівки.

У акації білої, в'яза низького, клена татарського та бирючини звичайної життєвість також оцінена як «задовільна». Ці породи зареєстровано в 3-му ярусі, мають рясну облиствленість, але подекуди листя жовте. У акації зареєстровані сухі дерева. У в'яза та клена татарського виявлені сухі гілки.Бирючина утворює широкі зарості, але подекуди зафіксовані напівсухі кущі. Низьку життєвість на цьому варіанті мають крушина ламка, бирючиназвичайна. Кущі зростаються у 3-му ярусі висотою до 2 м. Галуження не сильне, облиствленість середня, листя часто сухе.

Таблиця 2.4.

Кількісний склад та життєвість порід в посадці сосни кримської на II варіанті штучних ґрунтів

Деревні та чагарникові породи

Загальна кількість дерев

Кількість дерев по ярусам

Життєвість, в балах

1

2

3

сосна кримська (PinuspallasianaD. Don)

10

-

10

-

3

акація біла (Robiniapseudoacacia L.)

31

-

24

7

3

в'яз низький (Ulmuspumila L.)

3

-

-

3

3

бирючина звичайна (Ligustrumvulgare L.)

2

-

-

2

3

клен татарський (Acertataricum L.)

2

-

-

2

3

маслинка вузьколиста (Elaeagnusangustifolia L.)

2

2

-

-

1

крушина ламка (FrangulaalnusMill.)

1

-

-

1

2

скумпія звичайна (CotinuscoggugriaScop.)

1

-

-

1

2

Загальна кількість

52

2

34

16

Третій варіант. На цьому варіанті було зафіксовано 8 порід, з яких найчисельнішою виявився в'яз низький - 67 дерев, тоді як у 1994 році більше всього було дерев сосни - 8.

Сосна кримська досягає у 2014 році 1-го ярусу (табл.3.4.). Деякі дерева сухі, у кількох зафіксовані сухі гілки, але загалом рослини мають зелену хвою, добре сформовану крону. Життєвість оцінена як «задовільна».

У в'яза низького, клена татарського та бирючини звичайної життєвість оцінена в 4 бали. Крони в'язів сформовані, рослини змикаються в рядах. Кущі клена мають значне галуження. Листова маса добре розвинута, листя переважно зеленого кольору, але подекуди зустрічаються сухі гілки з пожовклим листям. Бирючина утворює широкі зарості у 3-му ярусі. Облиствленість рясна, листя темно-зелене. Не плодоносить.

Як «задовільна» оцінена життєвість у акації білої та крушини ламкої. Остання представлена невеликими кущами, висотою до 1м. Галуження не значне, зустрічаються сухі гілки. Фітомаса розвинута, але листя часто жовте. У акації багато дерев напівсухі, але є молода поросль.

Низьку життєвість на цьому варіанті мають горіх грецький та шипшина собача. Шипшина являє собою напівзасохлий кущ, у горіха більша частина листя жовта.

Таблиця 3.4.

Кількісний склад та життєвість порід в посадці сосни кримської на IІI варіанті штучних ґрунтів

Деревні та чагарникові породи

Загальна кількість дерев

Кількість дерев по ярусам

Життєвість, в балах

1

2

3

1

2

3

4

5

6

сосна кримська (Pinuspallasiana D. Don)

4

4

-

-

3

1

2

3

4

5

6

акація біла (Robiniapseudoacacia L.)

26

-

8

18

3

в'яз низький (Ulmuspumila L.)

67

-

15

52

4

бирючина звичайна (Ligustrumvulgare L.)

3

-

-

3

4

клен татарський (Acertataricum L.)

28

-

21

7

4

шипшина собача (Rosacanina L.)

1

-

-

1

2

крушина ламка (FrangulaalnusMill.)

5

-

-

5

3

горіх грецький (Juglansregia L.)

1

-

1

-

2

Загальна кількість

135

4

45

86

Четвертий варіант. На цьому варіанті у 2015 році видовий склад дерев та чагарників найрізноманітніший - 13 порід. Домінує знову в'яз - 57 дерев. У 1994 році найчисельнішою була сосна - 10 дерев.

Сосна кримська зафіксована у 1-му ярусі. Стовбури прямі, крона сформована. Хвоя переважно зеленого кольору. У деяких дерев зустрічались сухі гілки, але загалом життєвість оцінена в 3 бала.

Дуже високу життєвість мають насадження в'яза низького та клена татарського. У більшості дерев крона сформована. Рослини змикаються з сусідніми в рядах та міжряддях. Облиствленість рясна, листя темно-зелене. Крони клена татарського мають значне галуження. Листова маса добре розвинута, листя яскраво-зелене.

Життєвість, оцінену як «висока», мають акація біла, клен гостролистий, бирючина звичайна та ясен зелений. Дерева акації мають розгалужену крону, але деякі гілки сухі. Подекуди зустрічались засохлі та зрубані акації, але в більшості з них пішла молода поросль від пенька. Листова маса розвинута, листя зелене. Деякі дерева плодоносять. У клена гостролистого крона повністю не сформована. Дерева мають прямі стовбури, рясно облиствлені. Листя велике зеленого кольору. Бирючина утворює широкі зарості. Має добре розвинену листову масу, листя темно-зелене, блискуче. Ясен зелений представлений молодими деревцями в 3-му ярусі висотою до 1,5 м. Облиствленість рясна, листя зелене, не пошкоджене.

Задовільна життєвість у сливи домашньої, груші звичайної, яблуні домашньої, абрикоса звичайного, горіха грецького та крушини ламкої (табл.4.4.). У дерев крони не сформовані. Облиствленість рясна, подекуди зустрічається жовте листя. Не плодоносять. Крушина являє собою невеликі кущі з незначним галуженням.

Таблиця 4.4.

Кількісний склад та життєвість порід в посадці сосни кримської на IV варіанті штучних ґрунтів

Деревні та чагарникові породи

Загальна кількість дерев

Кількість дерев по ярусам

Життєвість, в балах

1

2

3

1

2

3

4

5

6

сосна кримська (Pinuspallasiana D. Don)

3

3

-

-

3

акація біла (Robiniapseudoacacia L.)

21

2

14

5

4

в'яз низький (Ulmuspumila L.)

57

1

12

44

5

Продовження табл.4.4.

1

2

3

4

5

6

клен татарський (Acertataricum L.)

24

-

13

11

5

клен гостролистий (Acerplatanoides L.)

4

-

2

2

4

крушина ламка (FrangulaalnusMill.)

3

-

-

3

3

горіх грецький (Juglansregia L.)

1

-

-

1

3

ясен зелений (FraxinuslanceolataBorkh.)

2

-

-

2

4

груша дика (Pyruscommunis L.)

1

-

-

1

3

абрикос звичайний (Prunusarmeniaca L.)

1

-

1

-

3

Сливадомашня (Prunusdomestica L.)

1

-

-

1

3

яблуня домашня (MalusdomesticaBorch.)

1

-

-

1

3

Загальна кількість

119

6

42

71

П'ятий варіант. На цьому варіанті майже вся деревно-чагарникова рослинність відсутня, що, скоріш за все, обумовлено впливом антропогенного фактора. Зареєстровано лише 7 порід, найчисельніший з яких в'яз низький - 18 дерев. В 1994 році домінантом за чисельністю була сосна - 12 представників.

Сосна кримська зареєстрована в 1-му ярусі. Крона сформована, є сухі гілки, але загалом крона зелена. Життєвість оцінена в 3 бали.

Клен татарський та в'яз низький, як і на попередньому варіанті, мають дуже високу життєвість. Облиствленість рясна, листя велике, зелене. Галуження добре розвинуте.

Акація біла та клен гостролистий мають життєвість, оцінену в 4 бали. Крони сформовані, листова маса розвинута добре, листя характерного зеленого кольору.

Напівсухий невеликий кущ шипшини у 3-му ярусі має дуже низьку життєвість (табл.4.5.).

Таблиця 4.5.

Кількісний склад та життєвість порід в посадці сосни кримської на V варіанті штучних ґрунтів

Деревні та чагарникові породи

Загальна кількість дерев

Кількість дерев по ярусам

Життєвість, в балах

1

2

3

1

2

3

4

5

6

сосна кримська (PinuspallasianaD. Don)

1

1

-

-

3

акація біла (Robiniapseudoacacia L.)

1

1

-

-

4

в'яз низький (Ulmuspumila L.)

18

3

3

12

5

клен гостролистий (Acerplatanoides L.)

1

-

1

-

4

клен татарський (Acertataricum L.)

12

-

12

-

5

 Продовження табл. 4.5.4.

1

2

3

4

5

6

шипшина собача(Rosacanina L.)

1

-

-

1

1

крушина ламка (FrangulaalnusMill.)

2

-

-

2

3

Загальна кількість

36

5

16

15

25

  1.   Підсумки дослідження біорізноманіття і перспективи лісових культур на ділянці лісової рекультивації відвалу шахти «Павлоградська» у західному Донбасі на рекультивованій ділянці № 1

38-річний експеримент показав, що життєвість лісових культур на шахтній породі (І варіант досліду) незадовільна і більшість випробуваних культур до цього часу тут загинуло. У перші ж роки розвитку культур верхівковий приріст деревних порід за вегетаційний період тут був у 6-30 разів нижче, ніж на інших варіантах. У більшості культур рослини слабко гілкуються, погано облистнені, листки відрізняються дрібними розмірами і світлим кольором. При цьому середня ширина крони в 16-25 разів менша, ніж у рослин на варіантах з насипкою чорнозему (Звірковський,1980).  Більш високу життєвість мають рослини на всіх наступних варіантах досліду. У більшості культур розвиток крони модельних дерев тут добрий, бонітет насаджень помітно вищий. Рослини рясно облиствлені. Листи звичайно великі, блискучі, хоча в таких порід, як клен татарський, відзначалося їхнє ушкодження бактеріозом і шкідниками - листоїдами. Життєвість і темпи приросту випробуваних лісових культур знижуються в посушливі роки з характерними тривалими періодами літнього бездощів'я (Зверковський).

На III -V варіантах змикання більшості лісових культур у рядах і міжряддях відзначено в 4-6 літньому віці. На вивчених варіантах штучних ґрунтів порівняно більш високою життєвістю відрізняється культура в'яза низького. На шахтній породі більшість випробуваних культур повністю загинула в 4 - 6 літньому віці. Життєвість у в'яза низького та карагани кущової  на  шахтній   породі   зафіксована  як   «нижче задовільного».

Виділяється в кращу сторону дуб звичайний, що має задовільну життєвість і плодоносить .

Виконані   дослідження   показали,   що   на   шахтній   породі, що характеризується   негативними   фізико-хімічними   й водно-повітряними властивостями,  більшість  випробуваних  лісових  культур загинуло, а збережені рослини низькорослі і мають незадовільну життєвість. Багато компонентів, властивих сформованому біогеоценозу, тут або відсутні (ґрунт) або характеризуються несформованістю і неповночленністю (травостан, лісова підстилка, зооценоз). Рослини чинять мінімальний вплив одна на одну і на екотоп.

Таким чином, шахтна порода неприйнятна як самостійний субстрат для  зростання  деревних  культур  при  лісовій рекультивації порушених земель.

На варіантах з насипкою лесового суглинку життєвість більшості деревних культур добра. Насадження зімкнулися в рядах і міжряддях. Тут розвиток відбувається по типу штучних насаджень на сильно змитих ґрунтах степової зони .

Нанесення на поверхню шахтної породи звичайного чорнозему, піску і суглинку створює найбільш сприятливе середовище для росту рослин. На чорноземних варіантах насадження мають кращу життєвість, тут мається розвинутий травостан і лісова підстилка. Ступінь зімкнутості крон висока, едифікуючий вплив деревостану виражений більш чітко, ніж на суглинних варіантах. Під пологом насадження формується своєрідний фітоклімат. На цих варіантах формування фітоценозу йде по типу штучних лісових насаджень, що зростають на чорноземі звичайному в степовій зоні України (Зверковський,2002).

На першому варіанті насипу більшість деревно-чагарникових порід гине,а ті, що приживаються,  мають низьку та дуже низьку життєвість. Високі показники життєвості частіше зустрічаються у рослин, що зростають на 4-ому та 5-ому варіантах штучного едафотопу. Більшість порід,виявлених на 2-гому та 3-ому варіантах досліду , мають задовільну життєвість. Також виявлено, що оптимальні умови зростання та розвитку насаджень спостерігається при створенні насипок потужністю1,2- 1,6 м (3-й, 4-й,5-й варіанти).  Провівши ретельні дослідження усіх варіантів я встановила середні показники лінійності росту експериментальних лісових насаджень  за діаметром та висотою , які зафіксувала у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1.

Середні показники діаметру  (см) та висоти (м)в залежності від варіанту штучних ґрунтів різних деревних порід.

Деревина порода

№ варіанта

1 варіант

2 варіант

3 варіант

4 варіант

5 варіант

Сер. d

Сер.H

Сер.d

Сер.h

Сер.d

Сер. h

Сер.d

Сер. h

Сер. d

Сер. H

Ялівецьвіргинський

13,9

7,5

13,3

8,2

15,8

7,1

14,2

5,4

12,5

6,1

Клен гостролистий

11,7

5,3

10,8

6,7

16,2

8,6

15,9

9,7

16,8

10,5

Робінія звичайна

11,3

3,9

12

4,3

12,4

4,6

14,2

4,7

14,7

5,6

В’яз низький

9,6

5,4

10,2

6,2

11,3

6,8

11,9

7,3

12,2

7,3

Сосна кримська

9,3

4,5

9,4

4,7

10,6

5

11

5,1

11,2

5,2

Скумпіязвичайна

9,8

3,2

9,9

3,4

10

3,7

10,2

4

10,8

4,3

Клен татарський

3,2

2,4

3,3

2,7

3,6

2,7

4

3,3

4,2

3,5

Дуб звичайний

7,2

3,6

7,9

4,3

8,1

5,2

8,2

5,6

8,4

5,8

Смородина золотиста

1,1

1,5

1,7

1,2

1,3

1,6

0,9

1

1

1,2

Маслинка вузьколиста

4,2

4,5

5,3

5,2

5,6

5,9

4,3

6,2

5,7

6,6

Деревина порода

№  оцінки життевості кожного варіанта

1 варіант

2 варіант

3 варіант

4 варіант

5 варіант

Ялівець віргинський

2

3

3

4

Робінія звичайна

3

4

4

4

В’яз низький

3

4

5

5

Сосна кримська

3

1

4

Скумпія звичайна

3

4

3

Клен татарський

5

5

5

5

5

Дуб звичайний

4

4

Смородина золотиста

4

5

4

Маслинка вузьколиста

3

3

4

4

4

4.6. Перспективи розвитку окремих типів лісових культур

Ряд важливих показників росту і розвитку лісових культур в умовах експерименту послужив для діагностики перспективності створених типів насаджень. Стійкість насаджень, характер і темпи розвитку родючості і лісорослинного ефекту едафону залежать від початкової потужності, складу і стратиграфічної будови штучних ґрунтів, їхнього екологічного об'єму, а також від динаміки розподілу, біогенної міграції й акумуляції речовини і мікроелементів у різних типах насаджень на шахтних відвалах  (Зверковський, 2007).

Кожний зі створених варіантів насипки має власну амплітуду лісорослинних можливостей і сприятливий для тієї або іншої групи випробуваних рослин. Серед останніх у роботі не виявлено зовсім непридатних для рекультивації териконів. Однак в умовах експериментально-виробничих ділянок рекультивації на усіх варіантах штучних  ґрунтів  деякі  деревні   і  чагарникові  культури недостатньо продуктивні.

Висновки

1. Західний Донбас є одним із джерел масштабного техногенного впливу ,де руйнуванню піддається біогоценотичний покрив у цілому.

У системі освоєння порушених земель Західного Донбасу лісова рекультивація є  основою для поліпшення техногенних ланшавтів , підвищення родючості й відновлення господарського потенціалу площі , зайнятих відвалами.

2. В результаті проведених досліджень біло встановлено , що життєвість дерново-чагарникових культур на чистій шахтній породі незадовільна. Найвищі показники життєвості на штучних грунтах мають такі культури: маслинка вузьколиста, ялівець віргінський, клен гостролистий, дуб звичайний , сосна кримська, смородина золотиста, в’ яз низький, бирючина звичайна .

3. Встановлено, що на всіх ділянках спостерігається інвазія інших культур. При розрахунку індексу біологічного різноманіття встановлено , що на 2 суглинистому варіанті переважає порода ялівець віргінський ,що свідчить про придатність умов для розповсюдження та розростання інших видів деревних порід на даній ділянці .Найрозповсюдженіші з них – робінія , бирючина звичайна та в’яз низький . Зустрічаються також горіх грецький та фруктові дерева .

У даний час на рекультивованих ділянках відбуваються процеси відновлення лісових культур. Визначається інтенсивне насіннєве поновлення білої акації , маслинки вузьколистої , в’яза вузького, ясеня зеленого, дуба звичайного , які захоплюють прогалини на площах з відсталими у розвитку культурами.

4.У результаті загальної таксації та оцінки життєвості штучних лісових насаджень на ділянці лісової рекультивації № 1 були виявлені перспективні для відновлення порушених земель лісові культури.

5.Із результатів розрахунку коефіцієнту спільності Жаккара маємо такі данні: найвищий показник спільності зафіксовано у клена гостролистого та ялівця віргінського. Найнижчий показник спільності має сосна кримська. За цими результатами встановлено, що для клена гостролистого та ялівця віргінськогобезчорноземні, менш фінансово затратні, варіанти штучних ґрунтів є цілком придатними. Для в’яза низького та сосни кримської слід враховувати суттєву різницю едафічних умов на чорноземних і безчорноземних варіантах насипів.

6.У категорію найбільш перспективних і стійких культур на штучних насипах входить клен татрський . Ця древесна порода якраз найкраще зростає на солонкуватому чорноземі,який був привезений іх присамаря . Тож я рекомендую використовуваи цю культура для відовлення стану груну шахтних відвалів.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1.  Алехин В. В. Основные понятия и основные единицы в фитоценологии. «Сов. ботаника», 1935, № 5.
  2.  Анучин Н. П. Лесная таксация. - М.: Лесная промышленность, 1977. С. 280-287.
  3.  Анучин Н. П. Лесоустройство. - М.: Экология, 1991. - С. 27-43.
  4.  Баланчук О. В. Оценка устойчивости лесних биогеоценозов степної зони / О. В. Баланчук, С. П. Петречка, М. Н. Цветкова, А. А. Дубина // Ученые записки Таврического национального университета. - 2001. - Т. 14 (53), № 1, 15 с.
  5.  Баранник Л. П. Экологическая оценка пригодности древесных кустарниковых пород для лесной рекультивации в Кусбассе // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977. С. 120-139.
  6.  Баранник Л. П. О возможности биологияческой рекультиваш песчаных субстратов отвалов Абагурской  аломерационной фабрики Л П Баранник, Е. Р. Кандрашин, В. И, Щербатенко // Восстановление техногенных ландшафтов Сибири. - Новосибирск: Наука. Сиб отд-ние, 1977.-С. 149-154.
  7.  Баранник Л. П. Проэктирование лесной рекультивации на нарушеных землях для использования их в лесохозяйственных и рекреационных целях при разработке эксперментальных схем рекультивации в Кемеровской области // Биологическая рекультивация земель в Сибири и на Урале. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1981. - С. 28-46.
  8.  Баранник Л. П. Биоэкологические принцыпы лесной рекультивации. Новосибирск: Наука, 1988. - С. 36-77.
  9.  Баранник Л. П. Лесная рекультивация отвалов угольных резервов Кузбассе / Л. П. Баранник, А. М. Шмонов // Лесное хозяйство. - 1990. - №4. –С. - 32-34.
  10.  Бекаревич   М. О. Рекультивація земель: проблеми, рішення, перспективи / М. О. Бекаревич, М. Т. Масюк, I. П. Чабан та ін.. // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - 2002. - №2. - 17 с.
  11.  Бекаревич Н. Е. Модели   искусственных   эдафотопов для рекультивации земель степи Украины / Н. Е. Бекаревич, М. Т. Масюк, И. П. Чабан и др. // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. - 2001. - №2. -16 с.
  12.  Белова Н. А. Экология, микроморфология, антропогенез лесных почв степной зоны Украины. - Д.: ДГУ, 1997 - С. 29-35.
  13.  Бельгард А. Л. Лесная растительность юго-востока УССР. К.: Киевский госуниверситет им. Т. Г. Шевченко, 1950. - С. 88-119.
  14.  Бельгард А. Л. К теории структуры исскуственного лесного сообщества в степи // Искусственные леса степной зоны Украины. - Харьков: ХГУ, 1960.-С.17-33.
  15.  Бельгард А. Л. Введение в типологию искусственных лесов степной зоны // Искусствные леса степной зоны УССР. - X., 1960. - С. 33-55.
  16.  Бельгард А. Л. Степное лесоведение. - М.: Лесная промышленность, 1971. – 277с.
  17.  Бельгард  А. Л. Путеводитель по основным типам биоценозов Присамарья / А. Л. Бельгард, А. П. Травлеев. - Д.: ДГУД981. - С. 9-30.
  18.  Бровко Д. Ф. Лісові культурфітоценози на відвальних ландшафтах Юрківського буровугільного розрізу // Національний аграрний університет. Науковий вісник: 36. Наук. Прац. - К.: НАУ, 2001. - Вип. 46. - С. 246-253.
  19.  Бровко Ф. М. Лісові культури на відвалах Стрижівського буровугільного родовища // Національний аграрний університет. Науковий вісник: 36. Наук. Прац. - К.: НАУ, 1999. - Вип. 17. - С. 229-235.
  20.  Бровко Ф. М. Способи передпосадкового обробітку ґрунту та принципи добору деревних рослин при залісненні відвальних ландшафтів придніпровської височини розрізу // Національний аграрний університет. Науковий вісник: Зб. наук. праць. - К.: НАУ, 2001. - Вип. 46. - С. 263-268.
  21.  Булахов В. Л. Начальные этапы формирования фауны позвоночных животных на участках лесной рекультивации шахтных отвалов в Западном Донбассе/ В.Л. Булахов, А. А. Губкин, Л. В. Доценко и др..// Сб.науч.труд. – Д.: ДГУ,1980. – С. 119-131.
  22.  Булахов В. Л. Современное состояние фауны позвоночных степных и сопредельных экосисем промышленно-степного Приднепровья / В. Л. Булахов, А. А. Губкин. // Кадастровые исследования степных биоценозов Присамарья Днерповского, их антропогенная динамика и охрана.-Д.: ДГУ, 1991.-С. 97-105.
  23.  Бурлака В. Шахты и екологии (экологические проблемы угольной промышленности Украины) / В. Бурлака, В. Назарчук //ТЭК. - 2006. - №7 . -23 с.
  24.  Бурыкин А. М. Некоторы теоретические и практические вопросы рекультивации техногенних ландшафтов / А. м. Бурыкин, А. И. Стифеев // Проблемы охраны, рационального использования и рекультивации черноземов. - М.: Наука, 1989. - С. 132-139.
  25.  Васильева Н. П. Рост лесных культур на токсических отвалах открытых угольных разработок. // Лесоведение. - 1991. - №5 - С. 48-50.
  26.  Вербин А. Е. Опыт рекультивации пород разведением лесных очвоведение №2, 1974.-С. 110-120.
  27.  Высоцкий Г. Н. Избранные труды. - М.:  Гос.  изд. сель Литературы, 1961. - С. 31-78.
  28.  Гончар М. Т. Лесная рекультивація земель, нарушеных открытой подземной добычей серы в условиях Прикарпатья. / М. Т. Гончар, Б.А. Собан // Вопросы рекультивации земель в западном регионе Украины: Сб. науч. ст.. - Л.: ЛСИ, 1986. - С. 25-39.
  29.  Горб А. С. Клімат Дніпропетровської області / А. С. Горб, Н. М. Дук Д.: ДНУ, 2006.-С. 146-153.
  30.  Горбунов  М.  И.  Пригодность  пород  Западного Донбасса для биологической рекультивации. / М. И. Горбунов, Б. М. Туник, Э. Л. Додатко// Структурно-функциональные особенности естественных и искуственнных биогеоценозов. - Д.: ДНУ, 1978. - С. 226-227.
  31.  Грицан Ю. И. Екологічні основи перетворюючого впливу лісової рослинності на степовесередовище. - Д.: ДДУ, 2000. - 87, 150 с.
  32.  Губкин А. А. К анализу орнитологических комплексов байрачных пойменных лесов Приднепровья. \\ Boп. степ, лесоведения. - Д.: ДГУ, 1972.-Вып.2.-С. 85-88.
  33.  Губкин А. А. Гнездящаяся орнитофауна лесных насаждений Приднепровщины, ее распределение и относительная численность. // Воп. степ. лесоведения, биогеоценологии и охраны природы - Д.: ДГУ, 1979. Вып.9.-С. 68-74.
  34.  Емельянов И. Г. Разнообразие и его роль в функциональной устойчивости и эволюции экоситем. - К.: Международный Соломонов університет, 1999. - С. 9-23.
  35.  Зайцев Г. А. Облесение отвалов горных пород в Подмосковном басейне // Лесное хозяйство. - 1968. - №9. - С. 42-45.
  36.  Зайцева Г. А. Лесная рекультивация. / Г. А. Зайцева, Л. В. Моторина, В. Н. Данько - М.: Лесная промыпшенность, 1977. - С. 46-55.
  37.  Зарудный И. Н. Основы лесного хозяйства и таксация леса. / И. Н. Зарудный, В. С. Моисеев, И. В. Логвинов - М.: Лесная промышленность, 177-196.
  38.  Зверковский В. Н. Особенности развития лесных насаждений в многолетнем эксперименте по рекультивации отвала шахты «Павлоградская»// Питання степового лісознавства та лісової рекультивації земель: Зб. наук. праць. - Д.: РВВ ДНУ, 2002. - Вип. 6. -С. 21-30.
  39.  Зверковский В. Н. Фитотоксичные соединения шахтных пород в процессах   лесной   рекультивации    нарушенных   земель   // Вісник Дніпропетровського ун-ту. Біологія. Екологія. - Д: ДГУ, 1997. - Вип. 3. -С. 144-150.
  40.  Зверковский В. Н. К вопросу о температурном режиме фенологических особенностях насаждений участка лесной рекультива в Западном Донбассе / В. Н. Зверковский, А. Г. Лындя, Ю. И. Грицани др..
  41.  Камышев Н. С. Взаимоотношения полезащитных полос с окружаю¬щими полями. Труды В ГУ, вып. 5, Воронеж, 1939.
  42.  Ковда А. В. Проблемы охраны, рационального использования и рекультивации черноземов. - М: Наука, 1989. - 213 с.
  43.  Колесников Б. П. Методы изучения БГЦ в техногенних ландшафтах// Программа и методика исследования техногенних БГЦ - М., 1978. - С. 5-12.
  44.  Кондратюк Е. Н. Биогеоценологические аспекты оптимизациитехногенних ландшафтов / Е. Н. Кондратюк, А. И. Хархота//Биогеоценологические исследования на Украине. Тез. докл. - Л., 1984. - С. 12-13.
  45.  Масюк М. Т. Розвиток деяких наукових уявлень в області загальної і сільськогосподарської екології. - Д., 1997. - С. 37-40.
  46.  Мегарран Е. Экологическое разнообразие и его измерение // Пер.с англ. - М.: Мир.1992. - С.11-37.
  47.  Меркулов В. А.. Охрана природы на угольных шахтах. - М., 1981. –С.356-361.
  48.  Матеріали делегатських зборів ІХ з’їзду Українського товариства ґрунтознавців та агрохіміків (м. Миколаїв, 30 червня – 4 липня 2014 р.). - Харків: Українське товариство ґрунтознавців та агрохіміків, 64 с.
  49.  Сукачев В. Н. Терминология основных понятий фитоценологии. Сов. ботаника, 1935, № 5.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5142. Задачи и технические средства спутниковой геодезии 1.15 MB
  Задачи и технические средства спутниковой геодезии Теоретические и прикладные задачи спутниковой геодезии. Общая характеристика спутниковых систем, обеспечивающих геодезические измерения и наблюдения. Факторы, влияющие на результат...
5143. Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования 5.6 MB
  Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования. Рабочие камеры. Основным элементом теплового аппарата, предназначенного для тепловой обработки пищи, является рабочая камера. Она представляет собой пространство, в котором находится пи...
5144. Наследственная патология 87.5 KB
  Наследственная патология Программа геном человека завершена в 2012 году. 2% генома кодируют белки, а большинство последовательность. 25.000 генов содержат информацию о 100.000 белковых молекул. Геномика Геномика – это наука занима...
5145. Биотрансформация. Виды трансформаций. Метаболическая трансформация 62 KB
  Биотрансформация. Виды: Метаболическая трансформация – превращение веществ за счет окисления, восстановления и гидролиза. Конъюгация – это биосеинтетический процесс, сопровождающийся присоединением к лекарственным веществ или его ...
5146. Государственное регулирование внешнеэкономической деятельности 47.09 KB
  Государственное регулирование внешнеэкономической деятельности Государство, выражая интересы всего общества, устанавливает правила ведения внешнеэкономической деятельности и воздействует на участников данной деятельности различными способами. Госуда...
5147. Правовой статус российских и иностранных субъектов внешнеторговой деятельности 18.19 KB
  Правовой статус российских и иностранных субъектов внешнеторговой деятельности Субъектами внешнеторговой деятельности являются российские юридические лица, а также физические лица, имеющие постоянное или преимущественное местожительство на территори...
5148. Внешнеторговый договор купли-продажи 44.35 KB
  Внешнеторговый договор купли-продажи Внешнеторговый договор(контракт) - это вид хозяйственной сделки, т.е. соглашение экономических агентов, один из которых не является резидентом Российской Федерации либо, являясь резидентом РФ, имеет за рубе...
5149. Особенности разрешения внешнеэкономических споров 22.37 KB
  Понятие арбитражного суда в международном частном праве отличается от применяемого в российском законодательстве. Под третейским (арбитражным) судом мировая практика понимает суд, избранный сторонами для разрешения спора между ними. Состав суда определяется сторонами.