Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

Миронова С.И., Иванов В.В.
Якутия богата полезными ископаемыми (алмазы, золото, уголь и многие др.). Добыча их ведется открытым способом, что приводит к деградации огромных площадей лесов и пойменных лугов. Нарушенные техникой участки широко распространены по долинам и водоразделам бассейнов рек Лена, Вилюй, Алдан, Колыма, Индигирка. В настоящее время площади нарушенных горными разработками земель занимают более 300 тыс. га. Настораживает тот факт, что в условиях многолетнемерзлых пород с мощностью до 1.5 м, из-за проявления процессов термоэрозии, термокарста, солифлюкции и т.д., при разработке месторождений расширяются площади нарушения намного, чем промышленные отводы.

В связи с этим важной эколого-природоохранной задачей является восстановление техногенных ландшафтов, максимальное приближение их к первозданному природному виду. В суровых природных условиях Севера ее выполнение требует постановки специальных исследований, проведения натурных наблюдений и экспериментов. Апробированные в центральных регионах России методы и технологии рекультивации на территории Якутии не дают эффективных результатов, поэтому целесообразно разработать подходящие для экстремальных условий республики способы природовосстановления.

Институтом прикладной экологии Севера АН РС (Я) в последние годы ведутся комплексные экологические исследования по изучению закономерностей процессов восстановления природной среды в промышленных регионах Якутии.

Ведущим индикатором при оценке состояния природной среды является растительность, чутко реагирующая на воздействие человека. При открытой добыче полезных ископаемых в первую очередь полностью или частично уничтожается почвенно-растительный покров. Именно при изучении естественной и антропогенной растительности Якутии получены важные для последующих рекультивационных работ результаты.

Одним из основных особенностей природовосстановления в республике является хрупкость, ранимость природы Севера. При производственной деятельности человека природные объекты быстро разрушаются, но медленно восстанавливаются.

Изменение растительности на нарушенных ландшафтах показала, что на месторождениях золота (бассейн р. Алдан), разрабатываемых дражным способом зарастание растений возможно после 5-10 лет, а устойчивые сообщества травянистых и кустарниковых видов формируются только к 40-60 годам. Климакса не наблюдается.

На отвалах пустых пород коренных месторождений алмазов (бассейн р. Вилюй) растительность долго не произрастает из-за их большой высоты (до 100 м) и крутизны откосов (до 60°), что негативно влияет на экологическую ситуацию в зоне влияния отвалов. Следует отметить, что все города и населенные пункты расположены крайне близко от месторождений.

Важную роль играет рекультивация нарушенных ландшафтов, которая может обеспечить природное равновесие территории.

В Якутии, как и по всему Северу, нарушенные промышленными разработками земли оставлялись на самоизлечение из-за не эффективности рекультивационных работ, и только в последнее время вышло Постановление Правительства России об обязательной рекультивации нарушенных участков и их сдаче в хозяйственный оборот. При этом имеется в виду только техническая рекультивация. Между тем в результате эрозионных и термокарстовых процессов нарушенные участки все шире расширяются по площади, занимая и разрушая естественные ландшафты.

Проблемами рекультивации занимаются много, но теория рекультивации пока еще не создана, и выполненные работы характеризуют первый эмпирический этап исследований. Перспективы решения вопросов рекультивации нарушенных земель включает осознание нами данной проблемы и широкое внедрение в практику всех тех разработок, накопленных научными организациями и не используемых из-за финансовых затруднений. Необходимы финансовые поддержки на охрану и воспроизводство природных экосистем, чтоб не потерять окружающую нас естественную природу.

Проведенные нами опытные работы по рекультивации на отработанных землях месторождений золота и алмазов, доказали, что при использовании видов местной флоры с внесением минеральных удобрений при посеве можно получить достоверные результаты и подтолкнуть ускорению самозарастания отвалов.

Теоретические основы природопользования представляются исследованиями устойчивости экосистем и установлениями норм антропогенной нагрузки на них.

Работы по нормированию природопользования только начинаются, и первые результаты показывают специфику природных условий региона и необходимость разработки своих норм при антропогенной (техногенной) нагрузке на объекты природной среды. Связи с этим проводятся комплексные работы в зонах воздействия Нерюнгринского промышленного комплекса (Южная Якутия) и горно-обогатительных комбинатов (Западная Якутия).

Особое место при нормировании занимает изучение биологической устойчивости растительности, в частности лесных биоценозов. Устойчивость экосистем, в том числе и лесных, рассматривается отдельно для различных видов нарушений и обычно понимается как:

  1. способность лесов противостоять воздействию;
  2. способность и скорость самовосстановления и самоочищения в случае загрязнения.

Устойчивость растительности и других компонентов природных систем Крайнего Севера по отношению к воздействию человека, их способность к самовосстановлению зависят:

  • во-первых, от природной чувствительности систем к антропогенному воздействию, предела «суровости» воздействия, при котором данная система сохраняет стабильность (особенно важно определить, при какой нагрузке происходит резкое изменение тепловлагообмена, вызывающее активизацию термоэрозии, термокарста и др. процессов);
  • во-вторых, от степени антропогенных изменений первоначальных условий в данной системе, т.е. перейден или не перейден тот предел, о котором говорилось выше;
  • в-третьих, от того, благоприятны ли современные природные условия и условия антропогенного режима для восстановления исходного состояния (Дружинина, 1985).

Биотические компоненты обладают способностью восстанавливаться после нарушения, т.е. они обладают свойством поддерживать устойчивость геосистем и их обратимые изменения. Степень устойчивости находится в прямой зависимости от типа растительных сообществ и степени воздействия. Например, лесные сообщества более устойчивы, чем луговые и болотные, в то же время хвойные леса устойчивее лиственных лесов.

В экстремальных условиях криолитозоны, благодаря способности растительного покрова к восстановлению, механизм саморегуляции в ландшафте невозможно нарушить полностью, а формируются новые формы рельефа и вторичная растительность. Все антропогенные модификации растительности (гари, вырубки, вторичные леса, кустарники, залежи, рудеральные сообщества отвалов и др.) представляют собой производные образования, имеют временный характер и рассматриваются как стадии деградации или восстановления. Основным лимитирующим фактором возобновления древесных пород является увлажнение местообитаний.

Устойчивость растительных сообществ зависит от степени антропогенного воздействия.

На месторождениях полезных ископаемых растительный покров выступает критерием того, насколько оптимальной была и будет стратегия его промышленного освоения. При этом в первую очередь учитываются регионально-локальные особенности растительности, оцениваются чувствительность сообществ к факторам воздействий.

Трансформация растительности в результате техногенного загрязнения кардинально меняет внешний облик экосистемы и влечет за собой изменение всего его внутреннего мира (Воробейчик и др., 1994). В лесных сообществах авторы выделяют 3 группы показателей состояния, которые могут использоваться для обнаружения реакций на антропогенные факторы. Это параметры:

  1. древостоя (сомкнутость полога, полнота, класс бонитета, плотность, запас, санитарное состояние);
  2. возобновления пород-лесообразователей (количество и качество подроста);
  3. напочвенного покрова (видовой состав, биомасса, соотношение экотипов, ценотипов и др.).

Наиболее информативна первая группа, поскольку древостой принимает на себя основную нагрузку, определяя всю последующую циркуляцию поллютантов в экосистеме.

Показатели второй группы менее информативны, так как действие токсикантов обычно косвенное (через изменение ценотической среды), что затрудняет интерпретацию результатов.

Из третьей группы особого внимания заслуживает флористический состав, изменение которого является типовой реакцией любого фитоценоза на стрессовое воздействие.

Решение проблем природовосстановления в условиях Севера затрудняется спецификой природной среды Севера, т.е. малой мощностью биоты, слабой связью растительного покрова с минеральным субстратом, заторможенным биологическим круговоротом органического вещества, легкой разрушаемостью при техногенных нагрузках и крайне слабой способностью к самовосстановлению.