Сторінка
2

Біологічна рекультивація земель

Дослідження показують, що освоєння відпрацьованих відвалів як первинних екотопів починається з поселення у їх верхніх шарах бактерій і водоростей. Інтенсивність поселення цих нижчих організмів на первинних екотопах буває різною. Так, зола теплових електростанцій характеризується дуже низькою мікробіологічною активністю, І розвиток бактерій практично не відбувається. Мікробіологічна стерильність характерна і для відвалів кольорової металургії. Поява і поширення мікроорганізмів на промислових відвалах значною мірою залежить від реакції ґрунтового середовища та агротехнічних прийомів, що використовуються для створення штучних угруповань на відвалах, а також від мікрорельєфу. Так, відзначається значне збільшення мікрофлори за умови застосування навіть найпростіших методів меліорації. Наприклад, нанесення ґрунтового шару товщиною лише 2 см активізує діяльність корисних мікроорганізмів більше, ніж у 20 разів.

На різних типах відвалів виявлені й ґрунтові водорості, що є, як відомо, першими поселенцями рослинності та першими гумусоутворювачами на розкривних породах. На різних грунтах (субстратах) вони бувають різні. Зокрема, на відвалах, складених із токсичних розкривних порід, їх є менше, а на відвалах з нетоксичними породами їх видова різноманітність збільшується. Крім того, серед водоростей, які першими поселяються на таких відвалах, вже трапляються азотофіксуючі види. Якраз такі водорості сприяють формуванню природних угруповань із вищих рослин.

Таким чином, бактеріально-водоростевий етап, будучи початковим етапом синтенезу рослинності на промислових відвалах, має велике значення в наступному заселенні та розвитку угруповань вищих рослин.

Особливе зацікавлення як у теоретичному, так і в практичному відношенні має формування на відвалах природних рослинних угруповань із вищих рослин. Доведено, що початковий етап заселення відвалів насінням і діаспорами вищих рослин починається у багатьох випадках одночасно з поселенням мікроорганізмів. Проте життєвість проростків є дуже низькою, і роль їх на початкових етапах сингенезу, очевидно, пов'язана переважно з нагромадженням органічної речовини у ґрунтах (субстратах) сформованих відвалів.

Формування продуктивного ґрунтового і рослинного покривів на відвалах усіх типів відбувається природним шляхом дуже повільно, починаючи з поселення випадкових видів, переважно бур'янової флори. До них належать мати-й-мачуха (підбіл), усі види лободи, буркун та інші, що поселяються першими на нетоксичних субстратах відвалів. Піонерними рослинами на токсичних субстратах є свежа ріжконосна, голянка та інші, що є індикаторами на засоленість субстратів або реакції його середовища. Відвали відкритих гірничих розробок корисних копалин, поверхня яких сформована із сприятливих за хімічним складом ґрунтів (субстратів), заростають інтенсивніше. Проте у багатьох випадках і на них протягом перших 5-10 років рослинність представлена піонерними угрупованнями. Флористичний склад їх визначається переважно едафічними (ґрунтовими) умовами. З віком відвалів піонерні рослинні угруповання змінюються різнотравно-злаково-бобовими. При цьому зростає екологічна диференціація видів: виділяються види, що визначають фізіологічність формуючих рослинних угруповань, а також види, що мають відповідну господарську цінність і можуть бути використанні для створення штучних рослинних угруповань. До них належать: люцерна (жовта, люпиноподібна), пирій повзучий, тимофіївка лучна, конюшина (лучна, гібридна, біла) та інші багаторічні трав'янисті рослини.

У цілому для відвалів, складених нетоксичними розкривними породами, розташованими в зоні достатнього зволоження (Полісся. Передкарпаття, Закарпаття) протягом перших 10-ти років після закінчення експлуатації відвалів формуються прості незімкнуті рослинні угруповання, до складу яких входить незначна кількість видів місцевої флори.

У лісостеповій зоні початковий етап природної рослинності на відвалах представлений бур'яновою стадією з переважанням полину та інших рудеральних бур'янів. У степовій зоні в природному заростанні відвалів також переважають види бур'янової флори, які відрізняються посухостійкістю.

Формування природних рослинних угруповань на відвалах підприємств кольорової металургії відбувається більш повільними темпами. Інтенсивність цього процесу визначається токсичністю, вмістом у шламах аномально підвищених кількостей ряду елементів, у т.ч. таких, як нікель, кобальт, олово, сірка та ін.

Таким чином, навіть у межах одного класу відвалів існує значна різниця в темпах та інтенсивності їх природного заростання. У більшості формування природних угруповань процес тривалий і не завжди надійний. Крім того, травостій, який переважно складається із бур'янового різнотрав'я, непродуктивний і малоцінний у кормовому відношенні.

Природне заростання відвалів, екологічний режим яких менш напружений, у більшості випадків відбувається інтенсивніше.

Проте навіть на лесових породах відвалів у лісостеповій та степовій зонах, придатних за своїми агрохімічними властивостями і фізичними характеристиками для росту і розвитку рослин, природне заростання сповільнене, а продуктивність природного травостою низька. Відвали, складені сульфідовмісними породами, не заростають протягом десятків років. Різна швидкість формування природного рослинного покриву на відвалах, складених важкими й легкими ґрунтами, та на відвалах різної експозиції і т.д.