Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами

Рассмотрены результаты разработки теории и практики создания и восстановления растительного покрова на техногенных территориях Донбасса. Предложены методы дифференцированной рекультивации отвалов и прямого фитотестирования, позволяющие воссоздавать растительный покров на отвалах, находящихся на разл...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Екологія і природокористування
Date:	2013
Main Authors:	Глухов, А.З., Приходько, С.А., Жуков, С.П.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут проблем природокористування та екології НАН України 2013
Subjects:	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57485
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами / А.З. Глухов , С.А. Приходько, С.П. Жуков // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 113-121. — Бібліогр.: 37 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-57485
record_format	dspace
spelling	Глухов, А.З. Приходько, С.А. Жуков, С.П. 2014-03-10T11:47:04Z 2014-03-10T11:47:04Z 2013 Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами / А.З. Глухов , С.А. Приходько, С.П. Жуков // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 113-121. — Бібліогр.: 37 назв. — рос. XXXX-0010 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57485 330.357:330.15 Рассмотрены результаты разработки теории и практики создания и восстановления растительного покрова на техногенных территориях Донбасса. Предложены методы дифференцированной рекультивации отвалов и прямого фитотестирования, позволяющие воссоздавать растительный покров на отвалах, находящихся на различных стадиях самозарастания и подбирать оптимальный состав растений для рекультивации. Розглянуто результати розробки теорії та практики створення та відтворення рослинного покрову на техногенних територіях Донбасу. Запропоновано методи диференційованої рекультивації відвалів і прямого фітотестування, які дозволяють відтворити рослинний покрив на відвалах, що знаходяться на різних стадіях самозаростання та підібрати оптимальний склад рослин для рекультивації. Results of the development of the theory and practice of management and revegetation in the technological areas of Donbass are considered. Methods of differentiated reclamation of dumps and direct fitotesting are proposed. They allow to reconstruct the vegetation cover in the dumps at different stages of development and select the optimal composition plants for reclamation. ru Інститут проблем природокористування та екології НАН України Екологія і природокористування Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами Відродження екосистем Донбасу, порушених гірничими роботами Revival of Donbass ecosystems, violated mining Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами
spellingShingle	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами Глухов, А.З. Приходько, С.А. Жуков, С.П. Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
title_short	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами
title_full	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами
title_fullStr	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами
title_full_unstemmed	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами
title_sort	возрождение экосистем донбасса, нарушенных горными работами
author	Глухов, А.З. Приходько, С.А. Жуков, С.П.
author_facet	Глухов, А.З. Приходько, С.А. Жуков, С.П.
topic	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
topic_facet	Особливості функціонування великих гео-техно-екосистем
publishDate	2013
language	Russian
container_title	Екологія і природокористування
publisher	Інститут проблем природокористування та екології НАН України
format	Article
title_alt	Відродження екосистем Донбасу, порушених гірничими роботами Revival of Donbass ecosystems, violated mining
description	Рассмотрены результаты разработки теории и практики создания и восстановления растительного покрова на техногенных территориях Донбасса. Предложены методы дифференцированной рекультивации отвалов и прямого фитотестирования, позволяющие воссоздавать растительный покров на отвалах, находящихся на различных стадиях самозарастания и подбирать оптимальный состав растений для рекультивации. Розглянуто результати розробки теорії та практики створення та відтворення рослинного покрову на техногенних територіях Донбасу. Запропоновано методи диференційованої рекультивації відвалів і прямого фітотестування, які дозволяють відтворити рослинний покрив на відвалах, що знаходяться на різних стадіях самозаростання та підібрати оптимальний склад рослин для рекультивації. Results of the development of the theory and practice of management and revegetation in the technological areas of Donbass are considered. Methods of differentiated reclamation of dumps and direct fitotesting are proposed. They allow to reconstruct the vegetation cover in the dumps at different stages of development and select the optimal composition plants for reclamation.
issn	XXXX-0010
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/57485
citation_txt	Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами / А.З. Глухов , С.А. Приходько, С.П. Жуков // Екологія і природокористування. — 2013. — Вип. 16. — С. 113-121. — Бібліогр.: 37 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT gluhovaz vozroždenieékosistemdonbassanarušennyhgornymirabotami AT prihodʹkosa vozroždenieékosistemdonbassanarušennyhgornymirabotami AT žukovsp vozroždenieékosistemdonbassanarušennyhgornymirabotami AT gluhovaz vídrodžennâekosistemdonbasuporušenihgírničimirobotami AT prihodʹkosa vídrodžennâekosistemdonbasuporušenihgírničimirobotami AT žukovsp vídrodžennâekosistemdonbasuporušenihgírničimirobotami AT gluhovaz revivalofdonbassecosystemsviolatedmining AT prihodʹkosa revivalofdonbassecosystemsviolatedmining AT žukovsp revivalofdonbassecosystemsviolatedmining
first_indexed	2025-11-25T21:05:34Z
last_indexed	2025-11-25T21:05:34Z
_version_	1850548447705300992
fulltext	ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 113 УДК 330.357:330.15 А.З. ГЛУХОВ, чл.-корр. НАН Украины, д-р биол. наук, проф., директор Донецкого бо- танического сада НАН Украины, г. Донецк, Украина С.А. ПРИХОДЬКО, канд. биол. наук, стар. науч. сотр., заместитель директора по науке Донецкого ботанического сада НАН Украины, г. Донецк, Украина С.П. ЖУКОВ, канд. биол. наук, старший научный сотрудник отдела фитоэкологии, Донецкого ботанического сада НАН Украины, г. Донецк, Украина ВОЗРОЖДЕНИЕ ЭКОСИСТЕМ ДОНБАССА, НАРУШЕННЫХ ГОРНЫМИ РАБОТАМИ Рассмотрены результаты разработки теории и практики создания и восстановления растительного покрова на техногенных территориях Донбасса. Предложены методы диф- ференцированной рекультивации отвалов и прямого фитотестирования, позволяющие вос- создавать растительный покров на отвалах, находящихся на различных стадиях самозараста- ния и подбирать оптимальный состав растений для рекультивации. Ключевые слова: рекультивация, Донбасс, развитие фитоценозов. Вступление Стабильное развитие общества возможно только на основе следования природным закономерностям, подчинения целей развития социальных систем общему развитию биосферы. Последние десятилетия становятся переломным моментом в отношении человечества к своей среде обитания. Наконец, приходит осознание такого простого факта, что все ресурсы нашей планеты ограничены и их нужно не только использовать, но и восстанавливать. Это относится и к самому пространству, и к среде обитания человека. Понимание сущности жизни как экосистемного феномена, абстрактности жизни как таковой для отдельно взятого организма требует рационального подхода к управлению геосоциальными системами целиком, исходя из их законов функционирования, а не потребностей человечества, зачастую сиюминутных. Это и должно являться сущностью концепции устойчивого развития и мерилом деятельности, как государственных образований, так и международных сообществ. Важнейшим звеном в ряду мероприятий, обеспечивающих выживание и возможность дальнейшего развития человечества, является восстановление нарушенных в процессе ис- пользования территорий. Под влиянием дея- © Глухов А.З., Приходько С.А., Жуков С.П., 2013 тельности человека происходит изменение экосистем на региональном уровне, в частно- сти отмечено разделение сукцессионной сис- темы региона, выделение из нее синантроп- ной подсистемы, связанной с различными нарушенными территориями [12]. В первую очередь это касается различных техногенных нарушений, особенно вызванных горнопро- мышленными разработками, которые широко развиты на юго-востоке Украины. Сотни ты- сяч гектаров земель подвергаются непосред- ственному влиянию промышленной разра- ботки, в результате которой изменяются эво- люционно сформированные природные ком- плексы. В условиях Донбасса, региона с вы- сокой плотностью населения и развитой гор- нодобывающей промышленностью, эти во- просы становятся особенно актуальными. Только в Донецкой и Луганской областях со- средоточено около 40% нарушенных земель Украины. Это отвалы угольных шахт, метал- лургических заводов, карьеров по добыче ог- неупорных глин, песка, флюсов. Негативное влияние отвалов проявляется не только на занятых площадях, но и в загрязнении возду- ха газом и пылью. Техногенная нагрузка в Донбассе в 5-10 раз выше средней по Украи- не. Одна из причин этого – земли, занятые отвалами техногенного происхождения. Так, только на территории города Донецка разме- щено более 150 больших и малых отвалов, площади оснований которых 1000 га, а коли- чество породы в них превышает 600 млн т. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 114 [25]. Общая площадь техногенных объектов на территории некоторых городов области достигает 10% и более от их площади. На се- годняшний день озеленено немногим более 120 отвалов, что составляет всего 10% от их общего числа. Развитие рекультивационных работ в регионе Рекультивация горных разработок, таких как породные отвалы угольных шахт – это задача, которую ставит практика хозяйственной деятельности обществу в связи с необходимостью искусственного восстановления почвенного и растительного покрова после техногенного нарушения природы. Биологический этап рекультивации состоит из комплекса агротехнических и фитомелиоративных мероприятий, направленных на восстановление среды обитания живых организмов и восстановление хозяйственной продуктивности. Теоретической предпосыл- кой фиторекультивации является биогеоценотический принцип [35]. Он заключается в том, что горнотехнический и биологический этапы рекультивации должны составлять диалектическое единство как предпосылку создания оптимальных условий для жизнедея- тельности и средообразующей функции «живого вещества», в первую очередь его фитокомпоненты, при формировании биогеоценоза. Вопросы рекультивации нарушенных тер- риторий, ликвидации вредного влияния отхо- дов производства, в том числе для нашого ре- гиона отвалов угольных шахт, давно уже пе- решли из просто актуальных в категорию тех, которые обеспечивают существование и ста- бильность развития всех социальных систем [27, 34, 36]. Кроме непосредственно террито- рии предприятия, необходима еще и санитар- ная зона, которая, например для отвалов должна составлять 20 Н, то есть для обычно- го терриконика высотой 60 м его воздействие активно проявляется на расстоянии 1200 м. [33]. Промышленно опустыненные земли да- же в относительно благоприятных климати- ческих условиях выводятся из природного оборота на десятилетия, фитотоксичные по- роды в степной зоне – на столетия, а некото- рые экотопы техногенных территорий по своим условиям соответствуют пустыням, где формирование только пионерной стадии растительности может растянуться на две и более тысячи лет. Поэтому изучение процес- сов естественного восстановления раститель- ного покрова нарушенных земель, разработка методов его ускорения крайне важны для всех промышленных районов Украины. Не- обходимо также проведение опережающих научных исследований. Первые работы по лесной рекультивации на отвалах угольных шахт Донбасса начаты в 1948 г. Институтом леса АН УССР [13]. В 1954 г., когда Московский лесотехнический институт также обращался к проблеме терри- коников, Виноградов К.А. указывал на крат- косрочность первых опытов и необходимость дифференцированного подхода к отвалам при озеленении [14]. Начиная с 1965 г. ком- плексные исследования проводит Донецкий ботанический сад НАН Украины. В результа- те исследованы эрозионная устойчивость по- верхности отвалов, процессы самовозгора- ния, динамика развития эдафотопов и осо- бенности формирования растительности на них, а также обобщен предыдущий опыт и проведены многолетние испытания по отбору растений, пригодных для рекультивации и определена их устойчивость в различных ва- риантах экотопов [2, 26, 30]. На основе сис- темного анализа теоретического и экспери- ментального материала разработаны принци- пы биологической рекультивации техноген- ных земель, которые положены в основу «Правил проведения биологической рекуль- тивации породных отвалов угольных шахт Украины» [3, 4]. В это же время аналогичные работы ве- лись в высокоразвитых странах – Англии, США, Германии и в странах Восточной Ев- ропы – Чехии, Польше [5, 37]. Широкое при- менение получила технология двухступенча- той посадки с предварительным улучшением субстратов посадкой выносливых растений. Состав фиторекультивантов и естественно поселяющихся растений, несмотря на разни- цу климатических условий, на отвалах Польши и Донбасса во многом совпадает [31]. В этом проявляется антропогенная ни- велировка условий экотопов разных природ- ных экосистем. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 115 На современном этапе основными направ- лениями исследований является поиск путей повышения устойчивости создаваемых наса- ждений. Для этого необходимо точно устано- вить соответствие требований растений и ус- ловий рекультивируемых участков отвалов [6, 22]. Комплексную оценку существующих условий дают фитоиндикационные методы [10]. Высоких результатов можно достигнуть за счет создания пространственной структу- ры, эффективно противостоящей возможным нарушениям на различных стадиях развития насаждения, поиска и отбора наиболее ус- тойчивых видов, популяций и форм среди испытанных и естественно поселяющихся растений, моделирования и поиска возмож- ностей прогнозирования и управления про- цессами, протекающими в экосистемах отва- лов [15]. Новые разработки Донецкого ботанического сада Среди последних разработок предложен новый подход с активным поэтапным много- ступенчатым регулированием сукцессионных процессов на нарушенных территориях, по- зволяющий не только снизить вредное влия- ние, но и обеспечивающий последовательное восстановление нарушенных экосистем [15, 16]. Поэтому рекультивация должна теперь стать непрерывными процессом репарации нанесенных биосфере техногенных наруше- ний, идти поэтапно, в соответствии с имею- щимися природными сукцессионными зако- номерностями. На наиболее техногенно трансформированных территориях уже на- ступил момент, когда человек должен стать основным регулирующим агентом [16]. Есте- ственные механизмы регуляции развития растительного покрова здесь разлажены, ско- рость восстановления экосистем незначи- тельна, а его период затягивается на десяти- летия и столетия. Восстановлению препятст- вует и значительная пространственная про- тяженность нарушенных территорий и про- изошедшая коренная трансформация исход- ных биогеоценозов. Для сокращения площа- ди техногенных пустынь требуется рекульти- вация, восстановление и регулирование раз- вития как минимум эдафического и биотиче- ского компонентов биогеоценозов, а также пространственной структурированности и динамики их развития. Схематически регу- лируемую рекультивацию в виде воздействия человека на эти компоненты с использовани- ем динамического подхода можно выразить следующей схемой (рисунок 1). Рисунок 1 - Схема рекультивационных и регулирующих антропогенных воздействий (регули- рующей рекультивации) на развитие растительного покрова техногенных земель на примере по- родных отвалов угольных шахт. Условные обозначения: I, II, III, IV – стадии естественной сук- цессии от пионерных бактериально-водорослево-сосудистых (I) через стадии бурьянистых (II) и корневищных (III) сообществ к дерновинно-злаковым и древесно-кустарниковым (IV) биогеоце- нозам; 1 – переформирование отвала и выполаживание склонов, 2 – формирование искусствен- ной почвы, 3 – создание рекультивационных насаждений, 4 – регулирование пространственной и видовой структуры биогеоценозов, их динамики Переформирование отвала заменяет время необходимое на формирование устойчивого угла наклона склона, то есть период, когда порода естественным путем перемещаясь вниз по склону, переведет наклон поверхно- сти от угла зависания породы до устойчивых, для данной породы в местных климатических условиях, показателей. Формирование искус- ственных почв заменяет большой промежу- ток времени, необходимый на естественное ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 116 формирование относительно благоприятного эдафотопа в техногенном экотопе. Искусст- венная посадка растений компенсирует вре- мя на занос диаспор и смену флористическо- го состава формирующихся ценозов сообще- ствами со структурой с достаточным рекуль- тивационным потенциалом. На первом этапе сукцессии эффективным может быть приме- нение сорно-рудеральных растений и даже эфемеров и коротковегетирующих видов, способных использовать относительно бла- гоприятные эдафоклиматические периоды при вегетации в фитотоксичных эдафотопах [9, 18]. Они обеспечивают первичное накоп- ление биомассы и гумуса в формирующихся почвах, интенсифицируя этот процесс. Такая же задача «ремонта» нарушений у них и в природных условиях, но размеры и специфи- ка техногенных нарушений усложняет их ес- тественное распространение в этих условиях. При регулируемой рекультивации своевре- менно подключаются и эффективно исполь- зуются естественные механизмы восстанов- ления биогеоценозов. На предложенной схе- ме регулирующее воздействие со стороны человека показано только как продолжение других мероприятий, но его, как и другие способы воздействия, можно применять в любой момент развития биогеоценоза на техногенной территории, даже выстраивая непрерывную цепь такого воздействия. Этим регулирующее воздействие отличается от других этапов рекультивации, эффектив- ность которых в ускорении сукцессионного развития снижается по мере приближения к некоторому пороговому для этого метода уровню. В этом направлении могут оказаться перспективными возможности отбора наибо- лее устойчивых популяций на отвалах [7, 8, 21], а также изучение структуры межвидовых взаимоотношений, дифференциации эколо- гических ниш видов в природных и искусст- венных насаждениях для регулирования раз- вития фитоценозов и их структуры [19]. Ре- культивация различных экотопов отвала ш. № 6-14 с использованием перспективных фи- торекультивантов показана на рисунке 2. а) б) Рисунок 2 – Развивающиеся популяции внедренных перспективных петрофитов- фитомелиорантов на каменном останце (а) и современное состояние рекультивированного плоского верха и склонов отвала (б) Предложенная схема регулирования динамики развития сообществ техногенных экотопов послужила основой для разработки метода дифференцированной рекультивации отвалов, который предназначен для вос- становления растительного покрова на отва- лах с поверхностью в разной степени самозарастания, что позволяет использовать уже достигнутый уровень развития биогеоценозов как базовый с дальнейшим улучшением их структуры [17]. Степной характер зональной расти- тельности Донбасса определяет видовой состав и направленность процессов формирования растительного покрова техно- генных экотопов. Необходимо комплексно изучать условия конкретного экотопа: температурный, водный, световой режимы, агрохимические показатели почв, включаю- щее анализ наличия питательных элементов, засоленность, фитотоксичность, реакцию среды, механический состав и другие специфические факторы, оказывающие ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 117 влияние на развитие растений. Причем, для достижения оптимальных результатов, желательно изучить это в сезонной и погодичной динамике для всего сложившегося значительного разнообразия экотопов, в силу своего происхождения техногенной среды. Естественно, что физически это достаточно сложно выполнить. Но живые растения реагируют на весь комплекс внешних факторов во всей его динамике, на чем и основано фито- индикационное направление в современной науке. Проведены фитоиндикационные исследо- вания отвалов угольных шахт Донецкой области на основе методов эмпирико- статистического моделирования. Для достоверной реконструкции процесса смены сообществ отвалов во времени необходимым условием является получение репрезентативной выборки из всего разнообразия сообществ. Для этого разработана схема расположения пробных площадей на поверхности отвалов, учитывающая разнообразие экотопов. Инициальные сукцессионные сообщества отвалов располагаются на границе участков со сформировавшейся растительностью и без нее. Терминальные сукцессионные сообщества в соответствии с технологией формирования террикона располагаются в хвостовой части наиболее старых отвалов. Поскольку ординация производилась по составу (композиции) сообществ, то для выяснения последовательности располо- жения описаний между инициальными и терминальными сообществами выбран метод композиционной ординации [28], который дает реалистическую картину, подтверждае- мую эмпирически [24]. Этот метод является развитием висконсинской сравнительной ординации. В традиционном методе композиционной ординации в качестве краевых точек выбираются описания, наиболее различающиеся по фактору среды, влияние которого изучается. Остальные описания ранжируются между ними. Затем метод был развит Б.М. Миркиным. Концевые описания были заменены группами из десяти описаний, и использовались не полные списки, а только по 10 видов из каждой концевой группы и по 20 видов из ординируемых описаний [28]. В соответствии с особенностями объекта нашего исследования метод был модифицирован [11]. Увеличено количество инициальных описаний, отличающихся высоким разнообразием вследствие большой вероятности случайности в процессе формирования сообщества в техногенных условиях. После вычисления координат для всех описаний и расположения их в соответствии с ними, можно получить последовательность описаний – ценохро- ноклин, на котором по динамике состава сообществ выделяются стадии прохождения сукцессии растительностью отвалов шахт и анализируется изменение роли фито- ценотически значимых видов на этих стадиях. В ходе анализа отслеживались изменения индекса фитоценотической значимости видов вдоль ценохроноклина растительности отвалов, то есть по сукцессионному градиенту. Для этого полученная последо- вательность описаний разбита на 15 частей, имеющих одинаковую протяженность по оси ординации, что позволило произвести математическое сглаживание и таким способом избавиться от "шумов" эксперимента [11]. Построенный на основе приведенной методики ценохроноклин растительности отвалов угольных шахт (временная последовательность сообществ от начала формирования до имеющихся заключительных стадий сукцессии растительности) позволяет теперь оценивать сукцессионный возраст любого исследованного растительного сообщества и выбирать виды, которые характерны для этой стадии развития и, соответственно, могут быть применимы при его рекультивации. Наглядным примером могут быть результаты полученные при исследовании участка северного склона фронтальной части отвала шахты Ганзовка (г. Макеевка Донецкой области) с применением данной методики. По видовому составу имеюще-гося растительного покрова определена ордината на ценохроноклине, равная 24 сукцессион- ным единицам, что соответствует переходу от стадии пионерной растительности к сообществам рудеральных двулетников. На основании этого можно предположить видовой состав древесных (4 вида) и травянистых (3 вида) растений, которые эффективно применять в данных условиях. В ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 118 хвостовой части того же склона отвала ордината на ценохроноклине соответствовала 64 сукцессионным единицам, что свиде- тельствует о переходе к третьей стадии – корневищно-злаковых сообществ. Соответст- венно, на этом участке набор растений, пригодных для фиторекультивации, будет включать большую часть из перечня рекомендованных видов для высадки на отвалах шахт [4]. На основании полученного ценохроно- клина растительности отвалов шахт был разработан и метод фитоиндикации с использованием сукцессионного статуса видов, входящих в состав исследуемых биогеоценозов. При этом полученные при анализе цено-хроноклина сукцессионные статусы видов сопоставляются с видовым составом сообщества и суммируются, анализ формулы позволяет по представленности видов, специфичных для определенных стадий сукцессии, определить степень сформированности данного фитоценоза и этап развития. При отсутствии возможности провести фитоиндикационные исследования опти- мальный подбор видов для условий конкретных техногенных экотопов эффектив- ным является использование метода прямого фитотестирования [29]. Очевидно, что определение возможностей использования различных видов растений при рекультивации какого-либо отвала наиболее просто осуществить высаживанием опытных образцов этих растений на различные эдафотопы данного отвала. Но, учитывая количество испытанных и перспективных фиторекультивантов (более 100 видов) и разнообразие эдафотопов на поверхности даже простого по форме отвала (15-20 вариантов), то при высаживании на каждом из этих участков по 10 экз. окажется необходимым высадить 15-20 тыс. саженцев растений. То есть засадить несколько гектар или большую часть поверхности среднего отвала. Понятно, что это слишком накладно, так как часть растений погибнет из-за несоответствия условий их био-экологичес- ким требованиям. Метод прямого фитотестирования и позволяет провести проверку настолько же простым и надежным способом при меньших затратах. Для этого использовано разделение видов на группы видов, сходных по степени устойчивости к специфическим факторам отвалов угольных шахт, проведенное в ходе испытания этих видов при рекультивации на отвалах угольных шахт Донбасса учеными Донецкого ботанического сада НАН Украины за период с 1966 г. по 2010 г. и в ходе дальнейших наблюдений за опытными участками и озелененными породными отвалами. В результате такой группировки видов по степени устойчивости можно высаживать только отдельных представителей каждой группы, которые покажут возможность произрастания в данном экотопе и остальных растений этой группы. После высаживания тестовых групп растений на отвале, когда они достигают полного развития, в конце лета – осенью проводится замер образовавшегося на растениях прироста. В связи с тем, что отрицательные результаты, то есть гибель растений или незначительный прирост могут объясняться локальными сочетаниями факторов, скрытыми повреждениями саженцев или другими неизвестными причинами, то ведется учет только лучших приростов (при 10 саженцах одного вида достаточно 10-20 замеров, а при развитии только верхушечных почек – можно обой- тись и 5-10). Соответственно, виды с лучшими приростами будут показывать возможность использования растений всей представленной ими группы со сходной устойчивостью в этих условиях. Дополнительную оценку того, насколько тот или иной вид древесно-кустарниковых растений устойчив в условиях отвала угольных шахт, может дать статистическая обработка распределения и сам уровень достигнутых максимальных приростов. Очевидно, что если при своевременной высадке в соответствии с утвержденной технологией максимальные приросты наиболее устойчивых растений указывают на их пониженную жизненность, то это указывает на необходимость проведения кардинальных мер по оптимизации условий данного экотопа: химической мелиорации, выполаживания и т.п. Но даже при отклонениях от оптимальных сроков посадки, состояния саженцев и др. требований технологии, распределение полученных приростов все равно покажет группы видов, наиболее устойчивые в данных условиях. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 119 Таким образом, метод прямого фитотестирования обеспечивает получение достоверной информации о составе фиторекультивантов, которые наиболее эффективны в условиях проверенного этим методом отвала. При этом метод не требует специального оборудования, сложных расчетов, профессионального уровня знания растений и вопросов рекультивации. На основании исследования динамики техногенных биогеоценозов можно оценить также возможности и перспективы создания близких к природным сообществ на нарушенных землях Донецкой области. Это соответствует общемировой тенденции создания смешанных культурно-природных памятников, туристическо-рекреационных зон на техногенных территориях [1, 23, 32]. И позволяет рассматривать их в качестве зон восстановления зональной растительности и экокоридоров в составе экосетей локального уровня в условиях значительной антропоген- ной трансформации природных ландшафтов. В Донецкой области часть техногенных территорий можно рекомендовать для включения в региональные или местные экологические сети, а частично даже и для создания природоохранных территорий разного уровня. При этом, конечно, должна предварительно проводиться работа по улучшению их структуры. За счет ускоренного восстановления и коррекции структуры фитоценозов некуль- тивированных территорий с наименее транс- формированными экотопами или сукцесси- онно продвинутыми биогеоценозами воз- можно преобразование зон масштабной до- бычи ископаемых из непрерывных техноген- но нарушенных территорий, служащих барь- ерами на пути распространения и обмена ви- дового разнообразия, сохранившихся при- родных сообществ, в мостики для природных миграций. Одновременно такие восстанов- ленные участки станут и источником распро- странения видов природной подсистемы сук- цессионной системы региона на нарушенные земли, в которых специфичность процессов их развития во многом обусловлена именно отсутствием такого контакта. Они являются потенциальными территориями для форми- рования отдельных элементов экосети ло- кального уровня. Также это повысит стоимо- стное выражение жизненно значимых ресур- сов региона, которое должно обязательно учитываться и в итоге расти для выполнения условий стабильного развития геосоциаль- ных систем. Выводы Развитие человеческих знаний о биосфере, закономерностях ее функционирования, ве- дет к постоянному росту требований к ре- культивации и восстановлению нарушенных территорий. Это требует постоянного обнов- ления применяемых технологий, повышения их экологической эффективности. Такая же тенденция прослеживается и на промышлен- но развитом юго-востоке Украины. Расширя- ется диапазон используемых методов, увели- чивается их наукоемкость, как в рассмотрен- ных тут методах фитоиндикации и фитоте- стирования, обеспечивающих комплексную оценку условий экотопа, подбор соответст- вующих требованиям экотопа видов фиторе- культивантов. Метод дифференцированной рекультивации позволяет оптимизировать за- траты на рекультивацию старых отвалов, подходить индивидуально к биогеоценозам различной степени развития. От трактовки рекультивации как ограниченной во времени операции мы приходим к пониманию ре- культивации как непрерывного процесса, ре- гулируемого развития биогеоценотического покрова, нарушенного человеком, возрожде- ния полностью пригодного для использова- ния и проживания ландшафта, что является единственно возможной стратегией устойчи- вого существования человечества. Перечень ссылок 1. Ван ден Бринк Арне Терриконы как достопримечательность: природа, культура и туризм / Арне Ван ден Бринк // Использование терриконов. Кр. стол. Макеевка, 13.12.2011. – Донецк: Б.и. – С.7 2. Бакланов В.И. Методические рекомендации по защитно-мелиоративному озеленению породных от- валов / Бакланов В.И., Мазур А.Е., Буевский Н.М. – Донецк: ЦБНТИ Минуглепрома УССР, 1980 – 24 с. 3. Башкатов В.Г. Рекомендации по формированию мелиоративного растительного покрова на отвалах угольных шахт Донбасса / Башкатов В.Г., Торохова О.Н., Жуков С.П.–Донецк, 2002.-35с. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 120 4. СОУ–Н 10.1–05420037–001:2007 Правила проведення біологічної рекультивації породних відвалів вугільних шахт України. Видання офіційне / [В.Г. Башкатов, В.Т. Вовк, О.З. Глухов и др.].– Київ: Мінвуглепром України. – 2007. – 30 с. 5. Башуцька Ульяна Сукцессії рослинності породних відвалів шахт Червоноградського гірничопромислового району / Ульяна Башуцька. – Львів: РВВ НЛТУ України, 2006. – 244 с. 6. Глухов О.З. Індикаційно-діагностична роль синантропних рослин у техногенному середовищі / Глу- хов О.З., Прохорова С.І., Хархота Г.І. – Донецьк: Вебер (Донецька філія), 2008. – 232 с. 7. Теоретические предпосылки популяционного мониторинга фиторекультивации техногенных земель / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С. И. Прохорова [и др.]// Екологія та ноосферологія. – 2010. – № 3 – 4. – С. 50 – 56. 8. Стратегии популяций растений в техногенных экосистемах / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохо- рова [и др.]// Промышленная ботаника. – 2011. – № 11. – С. 3 – 11. 9. Экоморфологический анализ раннецветущих видов растений в техногенных экотопах юго-востока Украины / А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова [и др.] // Экология и ноосферология. – 2011. – Т. 22, № 3–4. – С. 48–57. 10. Glukhov A.Z. Morphological variability of the brome grass: application for nonspecific biomonitoring of urban anthropogenic impact / A.Z. Glukhov, S.I. Prokhorova // Acta Environmentalica Universitatis Comenianae (Bratislava). – 2011. – Vol. 19, Suppl. 1. – Pp. 76 – 81. 11. Жуков С.П. Про напрям антропогенної сукцесії рослинності відвалів вугільних шахт Донбассу / С.П. Жуков // Укр. ботан. журн. – 1999. – 56, № 3. - С. 254-249. 12. Жуков С.П. Структурная дифференциация сукцессионной системы центрального Донбасса под ан- тропогенным влиянием / С.П. Жуков // Промышленная ботаника. – 2002. – Вып. 2 – С. 21–26. 13. Жуков С.П. Состояние и перспективы лесной рекультивации породных отвалов центральной части Донбасса / С.П. Жуков // «Проблеми лісової рекультивації порушених земель України” Міжнародна науко- ва конференція, м. Дніпропетровськ, 19-22 вересня 2006 р. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2006. – С. 20-21. 14. Жуков С.П. Ретроспектива исследований по фиторекультивации отвалов шахт Донбасса / С.П. Жу- ков // Інтродукція та захист рослин у ботанічних садах та дендропарках. Мат. міжнар.конф. (м. Донецьк, 5-7 вересня 2006 р.) – Донецьк: “Юго-Восток”, 2006.- С.225. 15. Жуков С.П. О Возможности регулирования развития фитоценозов в техногенных экотопах Донбас- са на основе сукцессионного подхода / С.П. Жуков // Промышленная ботаника.– 2006. – Вып.6 – С. 15–20 16. Жуков С.П. Регулирующая рекультивация в условиях промышленно нарушенных территорий / С.П. Жуков // Промышленная ботаника. Сборник научных трудов. – Донецк.– 2010. – Вып. 10. – С. 11 – 15. 17. Жуков С.П. Дифференцированная рекультивация породных отвалов шахт / С.П. Жуков // Использо- вание терриконов: Генеральное консульство ФРГ, ДонНАСА, круглый стол (г. Донецк, 13 дек. 2011 г.). – Донецк, 2011. – С. 20. 18. Жуков С.П. Растения, устойчивые к повышенной кислотности почв в фитоценозах отвалов Донбасса / С.П. Жуков // Проблеми екології та охорони природи техногенного регіону. – 2011. – № 1 (11). – С. 230– 234. 19. Жуков С.П. Диференціація екологічних ніш видів та формування фітоценозів на техногенно порушених землях / С.П. Жуков // Промислова ботаніка. Збірник наукових праць. – Донецьк. – 2011. – Вип. 11. – С. 36 – 41. 20. Жуков С.П. Устойчивое развитие и новые подходы к нарушенным территориям / С.П. Жуков // Еко- логія промислового регіону: матер. доп. національного екологічного форуму (м. Донецьк, 23–24 травня 2012 р.). – Донецьк, 2012. – C. 187 21. Жуков С.П. Структура популяцій деревних рослин на відвалах вугільних шахт / С.П. Жуков, О.М. Торохова, І.В. Сетт // Наукові основи збереження біотичної різноманітності / Тематичний збірник Інституту екології Карпат НАН України. – Львів: “Ліга-Прес”, 2004. – Вип. 5. – С.52 – 57. 22. Нові підходи до рекультивації промислових відвалів на сході України / С.П. Жуков, В.Г. Башкатов, О.М. Торохова [та ін.]// Мат. ХІІ зїзду Українського ботанічного товариства. Відп. ред. Ситник К.М. – Оде- са: «Альянс-Юг», 2006. – С. 441 23. Йорг Шленстедт Опыт и примеры реконструкции и использования терриконов в буроугольной про- мышленности Лаузитцкой и среднегерманской горной управляющей компанией / Йорг Шленстедт // Ис- пользование терриконов. Кр. стол. Макеевка, 13.12.2011. – Донецк: Б.и. – С. 6. 24. Карамышева З.В. Карта растительности Европы. История проекта и современное состояние / З.В. Карамышева, З.И. Нейхейлова, Т.К. Юрковская // Ботан. журн. – 1995. – Т. 80, № 10. – С. 14 – 23 25. Кишкань Р.В. Перспективы использования породних отвалов: экологический аспект / Р.В.Кишкань // Использование терриконов. Кр. стол. Макеевка, 13.12.2011. – Донецк: Б.и., 2011. – С8. 26. Промышленная ботаника / [Кондратюк Е.Н., Тарабрин В.П., Бакланов В.И. и др.].- К.: Наукова дум- ка, 1991.-260 с. ЕКОЛОГІЯ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ, 2013, Випуск 16 121 27. Крисаченко В.С. Екологія, культура, політика. Концептуальні засади сучасного розвитку / В.С. Кри- саченко, М.І. Хилько. – К.: «Знання України», 2002. – 598 с. 28. Миркин Б.М. Композиционная ординация: условия применения и оптимизация техники / Б.М. Миркин, А.Н. Бублиенко, Г.С. Розенберг // Статистические методы анализа почв, растительности и их связи. – Уфа: Б.и., 1978. – С. 101 – 112. 29. Пат. 70512 Україна, МПК (2012.01) A01G 7/00. Спосіб фітотестування техногенних екотопів / Глухов А.З., Жуков С.П., Агурова И.В., Прохорова С.И., Штірц Ю.А.; заявник і патентовласник Донецький ботанічний сад НАН України. – u201115376; заявл. 26.12.2011; опубл. 11.06.2012, Бюл. № 11. 30. Рева М.Л. Временные рекомендации по озеленению породных отвалов угольных шахт и обогати- тельных фабрик Донбасса / Рева М.Л., Бакланов В.И., Буевский Н.М. – Донецк: ЦБНТИ Минуглепрома УССР, 1974 – 20 с. 31. Rostanski A., Zhukov S. Сomparison of the flora of mining spoil heaps of (Poland) and Donetsk coal district (Ukraine) / A. Rostanski, S. Zhukov // In: Natura Silesiae superiors. Suplement. Post-industrial spoil heaps – object of botanical researches. – Katowice: Upper Silesian Nature Heritage Centre. - 2001. – P. 67-77. 32. Сметана С.Н. К вопросу расширения рекреационных возможностей ландшафтных техногенных за- казников средствами спортивного ориентирования / С.Н. Сметана, И.О. Тяпкин//Екологія і природокори- стування: збірник наукових праць Інституту проблем природокористування та екології НАН України. – 2008. – Вип. 11. – С. 201-203 33. Справочник по горнорудному делу. [Под ред. В.А. Гребенюка.] – М.: Недра, 1983. - 816 с. 34. Тимофеева С.С. Основы современного естествознания и экологии / Тимофеева С.С., Медведєва С.А., Ларионова Е.Ю. – Ростов на Дону: Фенікс, 2004. – 384 с. 35. Травлеев А.П. Научные основы техногенной биогеоценологии / А.П. Травлеев // Биогеоценологиче- ские исследования лесов техногенных ландшафтов степной Украины. – Днепропетровск: Изд-во ДГУ, 1989. – С. 4–9. 36. Хиан Т.А. Промышленная экология. / Т.А. Хиан. – Ростов: Феникс, 2003. – 320 с. 37.Wood R.V. Tree planting on colliery spoil heaps / R.V. Wood, J.V. Thirgood. – Colliery eng. – 1956. – №1. – P. 343 – 351. Стаття надійшла до редколегії 24.04. 2013 р. російською мовою Стаття рекомендована членом редколегії д-ром біол. наук Г.Г. Шматковим О.З. ГЛУХОВ, С.А. ПРИХОДЬКО, С.П. ЖУКОВ Донецький ботанічний сад НАН України, м. Донецьк, Україна ВІДРОДЖЕННЯ ЕКОСИСТЕМ ДОНБАСУ, ПОРУШЕНИХ ГІРНИЧИМИ РОБОТАМИ Розглянуто результати розробки теорії та практики створення та відтворення рослин- ного покрову на техногенних територіях Донбасу. Запропоновано методи диференційованої рекультивації відвалів і прямого фітотестування, які дозволяють відтворити рослинний по- крив на відвалах, що знаходяться на різних стадіях самозаростання та підібрати оптимальний склад рослин для рекультивації. Ключові слова: рекультивація, Донбас, розвиток фітоценозів. A.Z. GLUHOV, S.A. PRIKHODKO, S.P. ZHUKOV Donetsk Botanical Gardens, National Academy of Sciences of Ukraine, Donetsk, Ukraine REVIVAL OF DONBASS ECOSYSTEMS, VIOLATED MINING Results of the development of the theory and practice of management and revegetation in the technological areas of Donbass are considered. Methods of differentiated reclamation of dumps and direct fitotesting are proposed. They allow to reconstruct the vegetation cover in the dumps at different stages of development and select the optimal composition plants for reclamation. Keywords: reclamation, Donbass, development of the plant communities.

Возрождение экосистем Донбасса, нарушенных горными работами

Institution

Similar Items