Дестабилизирующие антропогенные и природные факторы, их роль в процессах опустынивания и потери биоразнообразия

С учетом актуальности решения проблемы опустынивания земель, процесса, имеющего не только локальный (региональный) характер, но и глобальный, целесообразно утверждать наличие сложившейся в последнее столетие системы нарушенных земель, понимая ее как многообразие типов дестабилизированных антропогенными и природными факторами зональных экосистем - степей, лугов, лесов и других. Известно, что глубина воздействия разрушающего фактора - антропогенного или сил природы - на эти экосистемы различна. Наиболее катастрофические последствия имеют место при разработке ископаемых недр Земли.

А. А. Жученко отмечает, что зелёные растения играют важную роль в оптимизации условий внешней среды, выступают в качестве универсальных природных фильтров атмосферы, воды и почвы (успешно поглощают практически все химические соединения, загрязняющие окружающую среду), выполняют одновременно дизайно-эстетическую, рекреационную и санитарно-гигиеническую роль, особенно в городских промышленных агломерациях и на отдельных промышленных объектах, и считает, что особое место в конструировании фитоценозов, которые наряду с оздоровлением среды, могли бы выполнять и эстетическую роль, создавая комфорт в среде обитания человека, принадлежит декоративным растениям (Жученко, 2004).

По образному выражению Ю. Одума: «...пашня - это, конечно, «хорошая штука», но большинство из нас не согласилось бы жить на ней...» (Ю. Одум, 1975). Поэтому необходимо всё время искать компромисс между количеством урожая и качеством жизненного пространства, при этом сохранение определённых участков в естественном состоянии не является дополнительной роскошью, а является выгодным вложением капитала в улучшение среды обитания и повышение качества жизни.

Известные публикации последних десятилетий призывают к осознанию экологической основы конфликта между стремлением человека получить максимум продукции и сохранить биосферу от разрушения и загрязнения, и может быть это первый шаг на пути к рациональному землепользованию (Курец, Дроздов, 1994; Майер-Раймер, 1995; Моисеев, 1999).

Первые сведения об отрицательном влиянии загрязнения природной среды на растительность, относятся к XVII в. (Bradshav, McNelly,1981), всеобщее внимание к этой проблеме было привлечено лишь в 50-х годах XX в. Вовлекая в эксплуатацию свыше 36 % суши Земли, сельскохозяйственное производство оказывает существенное влияние на процессы загрязнения и разрушения природной растительности (Базилевич, 1975, 1999; Александрова, 1990; Борло-уг, 2001).

Можно оспаривать утверждение, что разлад человека с природой начинается с сельского хозяйства (имея в виду вклад промышленности и транспорта в загрязнение и разрушение биосферы), однако нельзя не признавать, что всё возрастающие масштабы эрозии почвы, опустынивания и заболачивания, уменьшения видового разнообразия фауны и флоры, унификация агроландшафтов, загрязнения окружающей среды нитратами, пестицидами, тяжёлыми металлами, техногенными радионуклидами, истощения природных ресурсов напрямую связаны именно с сельскохозяйственной деятельностью на площади 4,7 млрд га, составляющих свыше 36 % суши Земли. Причём сельскохозяйственные угодья занимают, например, в Европе более 56 % всей территории, а в Центральной Европе их доля ещё выше (Жученко, 2004).

Проявление негативных последствий техногенных факторов на природную среду существенно запаздывает во времени, а многие показатели её экологической деградации пока не поддаются строгой экономической оценке. Можно ли сегодня только в экономических показателях оценить качество среды обитания и качество жизни, эстетическую и рекреационную ценность ландшафта?

Как справедливо подчёркивал К. А. Тимирязев, «каждый луч солнца, не уловленный зелёной поверхностью поля, луга или леса, -богатство, потерянное навсегда». Считается, что при современном землепользовании вследствие эрозии теряется 6,7 млн га продуктивных земель, а в результате опустынивания (перевыпаса) - 6 млн га пастбищных земель. Причём в Европе и США эрозии подвержено около 80 % земель, а в развивающихся странах около 60 %, в результате чего ежегодно теряется 24 млрд т гумуса (Жученко, 2000).

Неслучайно эрозию почв некоторые исследователи считают одной из главных причин упадка цивилизаций Древнего Рима и Древнего Китая (Бернал, 1956). Характерно, что эрозионные процессы обладают свойством самоускорения. Так, по данным А. В. Соболева, в среднем за год на слабосмытых участках теряется 5 т почвы, на среднесмытых - 14 и на сильносмытых - 25 т (Жученко, 2004) Темпы эрозионных процессов резко усиливаются в условиях пересеченного рельефа и при переходе от многовидовых природных сообществ к моноценозам (Балакшина, Кононов, 1998).

Наиболее существенное следствие односторонней, преимущественно химико-техногенной интенсификации растениеводства -резкое снижение способности агроэкосистем к поддержанию экологического равновесия внутри природного ландшафта за счёт саморегуляции из-за значительного уменьшения генетического разнообразия биологических компонентов (культивируемых видов, сортов, зооценоза полезной орнито- и энтомофауны, почвенной микробиоты). Тенденция к усилению однотипности современных агроэкосистем вследствие специализации хозяйств на возделывании ограниченного числа высокопродуктивных культур сопровождается исчезновением естественных структурных элементов ландшафта (перелесков, меж, пустошей, прудов), т. е. разнообразие природных и близких к ним биотопов. Единообразие является характерным симптомом «болезни» культурных агроландшафтов. Так, по данным Diercks (1983), уже к 1980-м годам в ФРГ из 2350 видов папоротникообразных и цветковых растений исчезли или оказались на грани исчезновения 822 вида (31 %), а из 486 видов позвоночных животных в аналогичном состоянии находились 255 видов (53 %). Между тем стабильность естественных и антропогенных сообществ определяется числом и характером связей между биотическими компонентами в трофической пирамиде. Чем больше связей в пищевых цепях, тем больше вероятность действия компенсаторных механизмов, вступающих в действие, когда один вид становится слишком малочисленным или, наоборот, доминирует. Многообразие взаимодействий между трофическими уровнями большинства естественных биогеоценозов предопределяет их интегрированность и функциональную целостность, следовательно, и способность обеспечивать в стрессовых ситуациях динамическое равновесие между биологическими компонентами. Поскольку адаптивное преимущество любой популяции в биогеоценозе достигается за счёт её лучших возможностей осваивать источники энергии и пространство, движущий отбор в экосистемах поддерживает их биологическое разнообразие, максимизируя таким образом процесс энтропии. Одна и та же площадь, говорил Ч. Дарвин (1854), может создавать тем больше жизни, чем разнообразнее населяющие её формы. О количественном участии видов в фитоценозах можно судить по данным Пономарёвой (1978), согласно которым, например, на 1 м2 даже в эфемерной пустыне зарегистрировано 5000 экземпляров растений, относящихся к 47 видам, а на поверхности листьев пшеницы (в расчёте на 1 г сухой массы) насчитывается 250249 микроорганизмов различных физиологических групп. Известно, что многие естественные фитоценозы характеризуются не только высоким уровнем поддержания экологического равновесия за счёт саморегуляции, но и весьма эффективным использованием ресурсов природной среды, в том числе солнечной радиации. Причём их валовая первичная продуктивность может равняться наивысшим достижениям сельского хозяйства. Так, по данным Дрё (1976), чистая продуктивность (г сухой массы/м2 за год) зарослей папируса в тропиках достигает 7200, а у зерновых культур, кормовых трав и картофеля её максимум не превышает 800-1500. Одновременно большинство исследователей отмечает не только экологическую неустойчивость агроэкосистем со сравнительно простой структурой пищевых цепей, но и снижение общего потока энергии в таких системах. Изменение соотношения между автотрофными организмами (культивируемыми растениями), их консументами и разрушителями (мезофауна, сапрофаговая микробиота) в агроценозах приводит к нарушению обычных для естественных биоценозов трофических связей и цикличности потоков вещества, энергии, информации. Как справедливо подчёркивает Vester (1978,1980), нет ни одной жизнеспособной экосистемы, которая бы могла эффективно функционировать без отрицательной обратной связи. В настоящее время в мире всё большее внимание уделяется ретроспективному анализу изменений климатических и погодных условий, возможностям прогноза их влияния на человека, природную растительность, современные сорта и животный мир. Для этого в ряде стран разработаны проекты, с целью дать обоснованный прогноз возможных изменений природной среды (почвы, водных ресурсов, климата, лесов, степей и др.) в первой половине XXI века. Большинство специалистов едины во мнении: дальнейшее увеличение выбросов СО2 и других парниковых газов создаёт реальную угрозу социальному и экономическому развитию многих стран. К началу XXI века, по сравнению с доиндустриальной эпохой, концентрация СО2 в атмосфере возросла в 1,3 раза, СН4 - 2,5, N2O - 1,15 раза. Первые предупреждения учёных об опасности загрязнения атмосферы парниковыми газами (Arrhenius, 1896) долгое время оставались незамеченными. Согласно имеющимся оценкам, потепление и ариди-зация коснутся всех внутриконтинентальных районов средних широт Северного полушария: США, Канада, Западная Европа, Россия (Семёнов, Кухта, 2002). Это снизит продуктивность сельскохозяйственного производства и естественных ценозов; необходимо помнить, что последние являются природными пастбищами, сенокосами, рекреационными зонами, местом сбора грибов и ягод, местами заготовки и выращивания промышленной древесины и т. д.

Считается, например, что прогнозируемая аридизация климата, вызванная повышением содержания в атмосфере СО2, может привести к изменению соотношения потенциальной продуктивности злаков С4 и С3 - типом фотосинтеза в сторону увеличения преимущества последних, т. е. к новому флористическому составу как естественных ценозов, так и агроэкосистем (Пьянков, Мокроносов, 1993). О «всепроникаемости» и «всемогуществе» приспособляемости живых организмов учёные писали ещё 100 лет тому назад. Однако необходимость адаптации во всех сферах человеческой деятельности (природопользование, экономика, сельское хозяйство и т. д.) возникла лишь в начале 60-х годов XX столетия с осознанием опасности глобального кризиса во взаимоотношениях общества и природы. Стало очевидным, что только адаптивная стратегия на всех уровнях эксплуатации человеком биосферы, прошлое и настоящее которой является непрерывной адаптацией всех её биологических компонентов к окружающей среде, может оказаться единственно возможной стратегией выживания и устойчивого развития цивилизации. Необходимо помнить, что живое вещество не только приспосабливается, но и изменяет свою среду обитания. В отличие от деятельности человека, окружающий мир изменяется в довольно длительные временные интервалы, что позволяет выработать адаптационные механизмы (морфологические, анатомические, поведенческие).

Некоторые учёные считают: очень важно, чтобы человек как вид приспособился к новым законам биосферы, но ведущие учёные считают, что современный человек выбрал путь поведенческого приспособления, и сегодня он ушёл из-под пресса естественного отбора (не всегда выживает сильнейший), поэтому если у Ното sapiens будут наблюдаться морфологические, анатомические, физиологические мутации, то это будет свидетельствовать о том, что современное человечество проиграло «войну» и уступает место другому виду. Но наша задача не допустить такого изменения окружающей среды, которая бы стёрла нас с лица планеты Земля. Общее загрязнение биосферы угрожает каждому жителю Земли. При этом общая цена «загрязнения» включает потерю исчерпаемых ресурсов, лавинный характер эрозионных процессов, возрастающую стоимость ликвидации загрязнения, потерю здоровья людей, а также резкое ухудшение дизайно-эстетической и психологической ценности среды обитания человека. Пестициды справедливо относят к мощным наркотикам экосистем из-за известного эффекта «пестицидного бумеранга». Многие синтетические фунгициды, инсектициды, гербициды и другие средства защиты оказываются чрезвычайно «неподатливыми» (Александер, 1965), т. е. очень медленно разрушающимися в окружающей среде. Поэтому, как бы не озвучивались в «цене» последствия экологического нарушения биосферы, они не могут определить «цену» ухудшения среды обитания и качества жизни людей («праздники без веселья, небо без звёзд, пища без вкуса, физические и психические страдания от болезней»).

В геоботанике сегодня популярен так называемый ландшафтный подход, что позволяет учитывать особенности структуры и взаимосвязи компонентов, составляющих природно-территориальный комплекс. «Ландшафт, - подчёркивал Л. С. Берг (1931), -есть как бы некий организм, где часть обусловливают целое, а целое влияет на все части - почвенный покров, гидрологический режим, сообщества растений и животных, проявляя селективную роль в формировании последних». Закономерная соподчинённость структурных единиц территориальной организации ландшафта, а также постоянное взаимодействие соседних местоположений через обмен водой, воздухом, почвенными частицами были показаны в работах Л. Г. Раменского (1938). Структурно-функциональные свойства ландшафтов зависят от особенностей их физических и биотических компонентов. Некоторым из них свойственны специфические уровни и механизмы устойчивости к внешним воздействиям. Несмотря на очевидную теоретическую и практическую значимость понимания принципов структурно-функциональной дифференциации ландшафтов, многие из них остаются ещё невыясненными. Как известно, термин «ландшафт» (нем. Landshaft) означает общий вид местности (фран. Paysage - пейзаж; исп. Pausahe geografico -географический пейзаж). Ряд исследователей считают, что более обоснованно использовать термин «географический ландшафт», который раскрывает его главное отличительное свойство - функциональное единство, обусловленное взаимодействием рельефа, климата, почвы, воды, растительности и животного мира. Именно с этих позиций следует оценивать и использовать комплексные характеристики действия ландшафтно-гидрологических, ландшафтно-геофизических, ландшафтно-биотических (ботанических, зоологических), ландшафтно-геохимических и др. Каждый ландшафт характеризуется не только географическими, геобиологическими и ресурсными особенностями, но и эстетикой. В геоботанике значение имеют особенности рельефа, перераспределяющие в ландшафте лимитирующие абиотические и биотические факторы. Известно, например, что различия в температуре, влажности, транспирации и других факторах между северной и южной экспозицией склона предопределяют специфичные требования к адаптивным особенностям, произрастающим там растительным ценозам и группировкам. Очевидно, что территориальная организация техногенных ландшафтов, в отличие от природных экосистем, чрезмерно упрощена, особенно в плане биологического разнообразия. Характерной чертой техногенных ландшафтов является высокая степень деструктивных процессов (эрозия, дефляция, дегумификация), которые нередко имеют лавинообразный характер.

При ландшафтном подходе и конструировании искусственных растительных сообществ, близких к естественным, необходимо стремиться к тому, чтобы вектор действия главных «ландшафтных сил» использовался в качестве «попутного транспорта» в продукционном, средоулучшающем и ресурсовосстанавливающем процессах. Причём сущность пространственно-временной организации агростепи (Дзыбов, 2000, 2006, 2011), её адаптивные и адаптирующие свойства должны функционально сочетаться с действием «ландшафтных сил», дополняя и не разрушая механизмы и структуру саморегуляции, имеющиеся в самом ландшафте. Только адаптивно-функциональная «встроенность» воссоздаваемого фитоценоза в ландшафт позволяет обеспечить экологически устойчивое природоохранное ресурсоэнергоэкономное природопользование.

По мнению некоторых исследователей, практическая реализация ландшафтного подхода к районированию территорий связана с целым рядом трудностей. Не существует общепринятой типологии ландшафтов. Спорным считается даже утверждение о территориальной обособленности ландшафта. По мнению Д. Л. Арманда (1968), ландшафтные системы - это лишь продукт человеческой мысли, границы между ними в природе отсутствуют, а если и проводятся, то по тому или иному признаку или свойству, выбранных произвольно и с учётом разных критериев. На неоднозначность самого понятия «ландшафт», ключевым моментом которого является безразмерность соответствующей природной геосистемы, обращает внимание и В. А. Николаев (1992). В. Б. Сочава (1978) считает, что от употребления слова «ландшафт» по отношению к геосистемам разного типа и размерностей надо отказаться. Нет единого мнения и по вопросу первичных структурных единиц ландшафта (элементарный ландшафт, микроландшафт, фация, биогеоценоз). И всё же в ландшафтоведении, фитоценологии и экологии накоплен огромный объём знаний, использование которых может быть весьма полезным в развитии идей ландшафтного подхода к изучению естественных антропогенных фитоценозов и азональных растительных группировок. Распределение естественной растительности в пространстве, в том числе её видовая структура, хотя и носит сканирующий характер, т. е. полностью зависит от неравномерного распределения условий внешней среды, в то же время и сама оказывает существенное влияние на динамическое равновесие ландшафтной системы в целом. Следовательно, размещение и конструирование агроэкосистем должно вестись с учётом адаптивных и средоулучшающих особенностей всех важнейших фитоценотических компонентов агроландшафта. При этом в качестве одного из важнейших факторов действия «ландшафтных сил» следует учитывать закономерности пространственного (горизонтального и вертикального) и временного распределения естественной флоры (видовой состав, обилие, сезонную динамику, приуроченность к определённым экологическим нишам), в основе которых лежат генетически детерминированные и специфические для каждого вида адаптивные механизмы и реакции. Показано, что в сходных ландшафтных зонах под влиянием однотипных факторов отбора (почвенно-климатических, погодных, биоценотических) возникают жизненные формы, характеризующиеся сходными морфоэкологическими особенностями. При этом жизненная форма или экоморфа рассматривается как целостная система, определяющая общую конструкцию его тела (Алеев, 1980,1986). Ландшафтно-зональная концепция физиономической оценки растительности (основных форм) была предложена ещё Гумбольтом (1806), а понятия «жизненная форма» и «адаптоге-нез» были впервые введены Е. Вармингом (1884) для обозначения адаптивных типов растений и процесса их становления (форма вегетативного тела формируется в гармонии с внешней средой).

Ведущие геоботаники считают, что важно также учитывать типы и закономерности сукцессии, которые могут привести не только к прогрессивному изменению растительных сообществ, включая повышение их биологического разнообразия и продуктивности, но и к таким процессам, как зарастание пашни лесом, заболачивание пастбищ и зарастание водоёмов. Характерно, что при автогенных сукцессиях смена травянистой растительности кустарниками, а затем деревьями обусловлена средообразующим действием каждого из этих типов растительности, т. е. является одним из проявлений действия «сил природы».

Очевидно, что территориальная организация техногенных ландшафтов, в отличие от природных экосистем, чрезмерно упрощена, особенно в плане биологического разнообразия. Характерной чертой техногенных ландшафтов является высокая степень деструктивных процессов (эрозия, дефляция, дегумификация), которые нередко имеют лавинообразный характер.

Площадь земель, ежегодно нарушаемая горными разработками, достигает порядка 0,4 млн га. Всего в мире площадь таких земель свыше 12-15 млн га. Добыча полезных ископаемых затрагивает сравнительно небольшие площади, однако благодаря огромному энергетическому вкладу человека в эти мероприятия на горнопромышленных территориях перемещается такое количество вещества, больше которого на Земле могут переместить и рассеять за такой небольшой отрезок времени только вулканические выбросы. Вторжение человека в литосферу в большинстве случаев вызывает геохимические аномалии, ингредиенты которых были депонированы в земные недра на протяжении всей геологической истории во многом при участии живого вещества (Горшков, 1998). Горнопромышленные территории - места самой интенсивной антропогенной денудации, где очень велика роль непреднамеренных антропогенных и природно-антропогеных процессов (Blanc М. Pierre, 1990; Желева Е., 1991; Лукашев, 1995).

Техногенные комплексы в Центральном Предкавказье неуклонно вытесняют веками сложившиеся естественные экосистемы. Только на Ставропольской возвышенности - основной орографической единице Центрального Предкавказья - общая площадь земель, нарушаемая при добыче полезных ископаемых, достигает 10-12 тыс. га (Дзыбов, 1995).

Удельный вес и роль техногенных местообитаний в Центральном Предкавказье будет увеличиваться со временем, поэтому необходимым звеном работы по оптимизации таких ландшафтов является геоботаническое изучение растительного покрова, определяющее характер функционирования наземных биогеосистем, и одновременно чувствительным и легко наблюдаемым индикатором состояния сукцессионных биомов и нагрузки на них (Загиддулина, Шитов, 1998).

В местах добычи полезных ископаемых карьерным и шахтным способами имеет место и вторичная восстановительная сукцессия, и первичная - на первично свободных от почвы грунтах (откосы, днища, отвалы пустой породы), где присутствуют песок, глина, камень, гравий т. п. На первых этапах развития растительного сообщества преобладает сингенез: «процесс первоначального формирования растительного покрова, связанный с вселением ... растений на данную территорию, их отбором в процессе приспособления к её условиям (эцезисом), а затем и конкуренцией между ними из-за средств жизни: (Сукачёв, 1942, цит. по Воронов, 1963, с. 277).

Для протекания первичной сукцессии важен оптимальный уровень увлажнения грунтов, температурного режима, химического состава и достаточности питательных веществ. Сухие токсичные отвалы могут оставаться лишенными растительности более 70 лет, но в любом случае для экогенетической сукцессии важен процесс накопления мелкозёмного слоя и органического вещества (Моторина, 1984; Фёдоров, Горюхин, 1987; Borgegard, 1990). Вторичная сукцессия растительности отличается от первичной наличием банка семян и растительных зачатков в субстрате (отличие от сукцессии на залежи - отсутствие почвенного слоя) и имеет место на отвалах шахт и карьеров; донорами в формирующихся техногенных сукцессиях являются аллогенные (экзогенные) и автогенные восстановительные сукцессии (Уштекер, 1980; Миркин, Миронова, 1999; Миронова, 1999). В процессе вторичной восстановительной сукцессии флора приобретает унифицированный вид, его парциальная дифференциация почти отсутствует. Имеют место: усложнение структурно-функциональной организации, приводящей к качественным преобразованиям, характерным для природного хода флорогенеза; перестройка структуры, замена отдельных элементов, не ведущая к качественным изменениям; упрощение структуры, унификация функций, характерных для трансформирования флор в антропогенные экологические комплексы (Бурда, 1996).

Термин «рекультивация» появился с развитием и распространением работ по восстановлению плодородия земель, полностью или частично разрушенных в результате воздействия на природные экосистемы горнодобывающей промышленности, первые попытки рекультивации нарушенных промышленностью территорий имели место ещё в середине XIX века в Рейнском буроугольном бассейне на участках с открытой добычей угля. С 50-х годов XX столетия рекультивацию рассматривают как комплексную проблему восстановления продуктивности и реконструкции нарушенных ландшафтов в целом (Knabe, 1959; Махнев, Внуков, 1999).

Сегодня рекультивационные мероприятия принято делить на три этапа: проектно-изыскательский, горнотехнический и биологический (Российское законодательство, 1994). Предметом нашего анализа стала биологическая рекультивация. Этому вопросу посвящен большой объём литературы, обобщённый в ряде фундаментальных работ (Моторина, Овчинников, 1974; Чибрик, Елькин, 1991; Миронова, 1995, Дзыбов, 1992, 1996; Денщикова, 2000, 2003,

  • 2009, 2012), в которых разработаны методологические основы изучения и восстановления техногенных ландшафтов. Оценка ущерба, наносимого окружающей среде горными разработками, а также экономическое и экологическое обоснование проведения рекультивационных работ на отвалах пустой породы нашли отражение в работах учёных Великобритании (Mining, 1991), США (Wolters, Juland, Schemniz, 1991), Польши (Piotrowska, 1990), Франции (Equinoxe,
  • 1990) , России (Шаровар, Хайрулин, Безо, 1991; Трунёва, 1991; Еле-невский, Егорова, Курченко, 1995; Комшин, 1990).

При проведении рекультивационных работ в техногенных объектах необходимо учитывать ряд особенностей: характер рельефа, разнообразие и свойства субстратов слагающих отвалы (Рева, 1992). Формирование фитоценозов происходит на породах разного геологического возраста, часто извлечённых с больших глубин. В научной литературе этой проблеме уделяется большое внимание, т. е. способы образования отвалов, их морфология, литологический состав, агрохимические свойства грунтов нашли отражение в публикациях (Hall, 1957; Adamovicz, Bojarski, Yreszta, 1963; Tap-чевский, 1967; Колесиков, Пикалов, 1973; Андроханов, 1996). Поверхность отработанных площадей после прекращения добычи полезного ископаемого образована комплексами пород, характерными для данного месторождения. Эти горные породы становятся объектом выветривания, в ходе которого по мере образования и накопления промежуточных продуктов распада начинает развиваться почвообразовательный процесс (Бурыкин, 1991). Многочисленными исследованиями показано, что процесс почвообразования идёт интенсивнее на субстратах, подвергнутых биологической рекультивации, чем при самозарастании (Карташов, 1989; Волох,

1991) . Вопросы систематики и классификации почв, образованных в процессе техногенеза, нашли отражение в работах новосибирских и екатеринбургских исследователей, которые выявили некоторые закономерности восстановления биотических процессов, ответственных за формирование свойств и режимов молодых почв в результате биологической рекультивации техногенных ландшафтов (Трофимов, Титлянова, Клевенская, 1979; Келеберда, Дугов, 2006). Успех биологической рекультивации в зоне техногенного воздействия определяется не столько энергией гумуса, сколько характером субстрата. Это и должно лежать в основе выбора направления биологической рекультивации; например, выявлено, что суглинки являются наиболее перспективными из вскрышных пород для осуществления биологической рекультивации нарушенных земель благодаря их высокому плодородию (Сумина, 1996; Bernard, 1995; Tochihiko, 1996). Так, каменистые, щебнистые, песчаные, суглинистые субстраты требуют индивидуального подхода, особое внимание необходимо уделять токсичным субстратам (Евдокимова, Мозгова, 1993). Рекультивация нарушенных горными работами земель должна предваряться анализом морфологической системы региона, определяющим требования к формам и параметрам восстанавливаемого рельефа для создания его адекватного варианта (Кононенко, 1993).

В последние десятилетия XX века были заложены основы, даны рекомендации по восстановлению растительного покрова для экстремальных мест обитания растительности (альпийские и арктические территории), где следует с большой осторожностью использовать классические положения экологии: на этих территориях сукцессия реализуется не как процесс смены видов, а как процесс смены их демографических характеристик (Urbanska, 1997). В настоящее время российские учёные, работающие в неблагоприятных экологических условиях среды, заложили теоретические основы восстановления растительного покрова для этих суровых условий (Сумина, 1995; Захарова, Карпов, 1998; Миронова, 1999; Чалышева, 1992; Пикалова, Дороненко, 1981).

В настоящее время в России и во всём мире существует несколько подходов к вопросу о биологической рекультивации техногенно-нарушенных земель:

  • - создание агрофитоценозов (Кандрашин, 1981; Дороненко, Пикалова, 1978; Пасынкова, 1981, Жученко, 2004);
  • - создание квазиестественных сообществ (Дзыбов, 1972, 1995; Дзыбов, Денщикова, 1997, 2000, 2005, 2011; Зеленская, 2007);
  • - создание рекреационных зон (Баранник, 1981).

В условиях Центрального Предкавказья, по мнению некоторых исследователей, имеются условия для авторегуляции сукцессионных процессов - глиняные карьеры в окружении заповедных целин, которые должны служить донором, т. е. источником диаспор растений для поселения в ходе инициальных сукцессии, играющих роль эколого-ландшафтного каркаса (Дударь, Маренчук, 1998). Однако практика показывает, что этот путь мало отличается от обычного, продолжительного во времени самозарастания.

На территории Центрального Предкавказья проведены исследования, которые позволяют теоретически и технологически обосновать приёмы преодоления промежуточных стадий вторичной восстановительной сукцессии путём блокирования пионерных стадий зарастания за счёт быстрого занятия свободных от взрослых конкурентов экологических ниш естественным многовидовым банком семян, заготовленным в несколько сроков среди зональной степи (Дзыбов, 1996, 2005, 2011, 2012).

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >