Принципи і методи створення рослинного покриву

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Принципи і методи створення рослинного покриву (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Реферат на тему:

Принципи і методи створення рослинного покриву.

Загальні положення

Однією з вирішальних умов успішної біологічної рекультивації є введення культурних рослин у невластиві для них умови середовища промислових відвалів, необхідність підбору вихідного матеріалу, вивчення окремих характеристик видів і їх змін у новому екологічному середовищі.

Під час підбору асортименту видів для проведення сільськогосподарської або лісової рекультивації необхідно всебічно вивчити екологічні особливості рослин, ритм росту і розвитку їх надземних та підземних органів, здатність до відтворення, що забезпечує збереження культурного угруповання тривалий час, та інших показників. Вивчення динаміки росту й розвитку, проходження фенологічних фаз, вегетативної та насіннєвої продуктивності і виявлення амплітуди коливань цих показників у рослин, що вирощуються на відпрацьованих відвалах на фоні різних агротехнічних заходів, служить основою вибору перспективних видів рослин для біологічної рекультивації.

Основне значення мають дані, що характеризують динаміку нагромадження вегетативної маси окремими компонентами створюваних культурних фітоценозів та угрупованнями в цілому порівняно з подібними величинами у природних рослинних угрупованнях конкретної грунтово-кліматичної зони. При цьому особливу увагу треба приділити вивченню особливостей формування підземних органів рослин та угруповань, які визначать нагромадження органічної речовини у субстратах відвалів, функції окремих видів рослин як біологічного чинника, що обумовлює напрями ґрунтотворчого процесу на техногенних утвореннях.

Численні дослідження свідчать, що далеко не всі види рослин можуть нормально рости і розвиватися в умовах специфічного екологічного середовища субстратів відвалів. Так, для встановлення асортименту видів рослин, придатних для фітомеліорації золо-відвалів, було досліджено понад 230 видів, а засолених червоних шламів — 160, з яких визнано придатними для рекультивації відповідно 30 і 8 видів.

Вивчення можливості створення штучних лісових насаджень на відвалах відкритих розробок фосфоритів, залізної руди, бурого вугілля, сірки, показало, що для обліснення доцільно використовувати оліготрофні види рослин, тобто ті види, які маловибагливі до родючості ґрунту (наприклад, сосна звичайна, береза бородавчаста та ін.).

Поліпшення росту рослин у несприятливих умовах середовища промислових відвалів можуть сприяти симбіотичним відношенням між деревними рослинами (сосною, модриною, березою) і мікоризо-утворюючими грибами або між бобовими трав’янистими (конюшиною, люцерною, буркуном й іншими) та бульбочковими бактеріями. Оліготрофність видів рослин, а також їх посухостійкість і солевитривалість вважаються головними характеристиками, що мають велике значення у виборі асортименту рослин як для лісової, так і для сільськогосподарської рекультивації.

Під час вибору асортименту рослин для створення культурних фітоценозів на порушених землях у багатьох випадках треба враховувати і такий додатковий екологічний чинник, як забруднення атмосфери промисловими викидами. Адже у рослин відсутні будь-які спеціальні механізми пристосування до таких чинників середовища. Як правило, ті рослини, що стійкі до дії одного забруднення, пригнічуються іншими інгредієнтами промислових викидів. Тому відсутність рослин, які комплексно стійкі до забруднення атмосфери, змушує індивідуально підходити до підбору асортименту рослин для певних умов.

Методи створення штучних угруповань сільськогосподарського призначення Сільськогосподарське освоєння порушених земель передбачає одержання продукції з перших п’яти років освоєння, у зв’язку з чим роботи ведуться як щодо розробки способів меліорації заскладованих у відвали розкривних порід з метою поліпшення їх властивостей для рослин, так і щодо підбору асортименту рослин та розробки схем сівозмін.

Створення на відвалах сільськогосподарських угідь може вестися у двох напрямках:

а породах (субстратах), властивості яких покращуються шляхом покриття їх гумусовим шаром ґрунту;
езпосередньо на породах (субстратах), заскладованих у відвали.

У першому напрямі, який ще відомий під назвою «землювання», поверхня відвалів покривається шаром родючого грунту або потенційно родючих порід товщиною 0,5−2 м, залежно від типу грунту, з яких формують поверхневий шар відвалу. Так, за даними Л.В. Моториної, одержаними у процесі розробки способів біологічної рекультивації сульфідовмісних порід Підмосковного буро-вугільного басейну, з метою створення сприятливих умов для росту і розвитку рослин необхідно екранувати ці породи шаром карбонатного суглинку товщиною 15−20 см, а після того шаром родючого грунту товщиною 35−50 см.

На думку М. О. Бекаревича і P.M. Панаса, лесовидні суглинки для використання під сільськогосподарську рекультивацію можна не покривати родючим шаром ґрунту, а агрохімічні властивості їх покращуються за рахунок внесення підвищених норм органічних і мінеральних добрив.

У сільськогосподарській рекультивації великі вимоги ставляться до підбору культур. На думку багатьох учених, під час підбору культур для такої рекультивації необхідно передбачити їх певну логічну послідовність, поєднавши з прийнятими етапами рекультивації. Наприклад, як засвідчили наші дослідження на території порушених земель Передкарпатського сірконосного басейну, в перші роки сільськогосподарської рекультивації необхідно вирощувати менш вибагливі до родючості ґрунту культури, які одночасно поліпшують його (багаторічні й однорічні трави, гречку та ін.), на другому етапі, тобто на 2−3 році рекультивації, — озимі та ярі зернові, кукурудзу, і лише після так званого фітомеліоративного періоду у деяких випадках (наприклад, на гідровідвалах, внутрішніх і зовнішніх відвалах, покритих родючим шаром ґрунту) можна вирощувати навіть просапні культури (кормові буряки, картоплю, капусту).

Продуктивність культур, що вирощуються на відпрацьованих відвалах, значною мірою залежить і від технології їх вирощування. Вона повинна мати локальний характер і передбачати використання конкретних систем обробітку ґрунту, удобрення і захисту рослин від хвороб, шкідників і бур’янів.

Методи створення штучних лісових угруповань

У біологічній рекультивації штучні лісові угруповання можуть передбачати різне призначення. Наприклад, у районах з недостатнім зволоженням штучні лісові посадки служать джерелом регулювання водного режиму, в малолісистих районах збільшують лісистість, а також виконують функцію полезахисних насаджень на рекультивованих землях.

Необхідність проведення лісової рекультивації у багатьох випадках обумовлена різким зменшенням лісопокривної площі в районах діяльності гірничих підприємств. Одним з основних призначень лісової рекультивації вважається поліпшення несприятливих умов середовища шляхом створення лісів озеленювального, протиерозійного і санітарного призначення. У приміських зонах порушені землі можуть бути відведені під будівництво лісопарків, до складу структури яких входять як посадки деревних, так і організація зелених територій у вигляді газонів і квітників.

Характер меліоративних заходів, спрямованих на підготовку територій для проведення лісової рекультивації, визначається типом розкривних порід і їх сумішей, заскладованих у відвали. Для лісової рекультивації придатні породи і відвали, які малопридатні для сільськогосподарської рекультивації.

Одним із найпростіших способів біологічної меліорації розкривних порід, призначених для лісової рекультивації, икористання бобових рослин-піонерів (люпин багаторічний, буркун та ін.), які здатні нагромаджувати атмосферний азот за рахунок фіксації його бульбочковими бактеріями, а також за рахунок їхньої вегетативної маси сприяти нагромадженню органічної речовини. Із деревних рослин піонерами освоєння земель, порушених промисловими розробками корисних копалин, служать такі види, як береза, чорна і сіра вільха, верба та ін.

Способи меліоративної підготовки територій для проведення лісової рекультивації різні та визначаються місцевими умовами. Зокрема, в тому випадку, коли розкривні породи, що заскладовані у відвал, нетоксичні і за своїми фізико-хімічними властивостями придатні для росту деревних рослин (лесовидні суглинки і леей), можна проводити лісопосадки безпосередньо на цих породах. В інших випадках, наприклад на пісках, крейдяних і мергельних породах, глинах різного гранулометричного складу (середніх і важких), сланцях різного ступеня вивітрювання, створення лісових культур можливе за умови застосування мінеральних добрив.

Лісова рекультивація територій, порушених промисловими розробками корисних копалин, як правило, переважає в районах лісової зони, там, де в результаті видобутку корисних копалин значно знищений лісовий покрив.

Дослідженнями доведено, що в деяких випадках за наявності поблизу джерел занесення насіння деревних рослин заростання відвалів відбувається не тільки за рахунок трав’янистих, але й деревних видів рослин. Тому, розробляючи питання лісової рекультивації, необхідно враховувати не тільки властивості самих відвалів, але й характер природного рослинного покриву на них, що дозволяє вирішувати питання про доцільність штучного лісовирощування або поліпшення умов для природного рослинного покриву.

Основна тенденція у виборі асортименту деревних рослин для лісової рекультивації повинна бути спрямована на використання видів місцевої флори, екологічно пристосованих до умов існування у певній грунтово-кліматичній зоні.

Вітчизняна і зарубіжна практика створення лісових культур на відпрацьованих відвалах володіє даними про використання аероі гідропосіву насіння деревних культур, механізовану посадку 2−3-річних саджанців і посадки вручну як молодих, так і дорослих рослин. Для поліпшення умов росту деревних культур на відвалах доцільно засівати міжряддя багаторічними бобовими травами.

Методи створення штучних угруповань декоративного призначення

Штучні декоративні угруповання вважаються структурними елементами кожного населеного пункту. Вони виконують багато функцій. Зокрема, це створення найбільш сприятливих умов мікроклімату в містах за рахунок деякого зниження температури й підвищення вологості повітря влітку під пологом лісових насаджень І зменшення амплітуди коливання температур у зимовий період, швидкості вітру та поглинання звукових хвиль тощо.

Особливо велика роль зелених територій у містах як засобу очищення атмосфери від промислових забруднень і підтримання в оптимумі ТІ газового стану.

Створення садів і парків на техногенних ландшафтах — новий напрям досліджень, який вимагає участі не тільки біологів, але й архітекторів та землевпорядників.

Під час створення садів і парків у містах на територіях, порушених промисловістю, необхідно враховувати не тільки кількісний показник, тобто число квадратних метрів зеленої площі на людину, але й найбільш доцільний спосіб її розміщення.

Основою створення садово-паркових комплексів на техногенних ландшафтах повинен бути екологічний метод, який враховує не тільки екологію самих рослин в умовах специфічного середовища і роль окремих його чинників у подальшому розвитку рослинності, але й взаємозв'язок окремих елементів створюваної зеленої території. Тому створенню садів і парків на територіях, порушених промисловістю, повинно передувати детальне вивчення екологічних умов особливостей техногенного рельєфу, водного і повітряного режимів, агрохімічних показників субстратів, що складають відвали, та інтерпретацію цих даних для конкретних типів рослинності, які передбачено використовувати на певному об'єкті.

До складу садово-паркових комплексів, створюваних на територіях, порушених промисловістю, можуть входити як деревні та чагарникові, так і квіткові рослини.

Особливості біологічної рекультивації земель під час підземної розробки родовищ З-поміж корисних копалин підземним способом найчастіше розробляються вугілля, сланці, сірка та камінні солі. В такому випадку рекультивація їх включає:

ідновлення продуктивності полів чи створення заново сприятливих умов для вирощування сільськогосподарських і лісових культур;
творення лісонасаджень різного призначення;
лаштування парків, водойм, зон відпочинку та ін.

Елементи біологічної рекультивації закладаються на першому (технічному) етапі: вирівнюється рельєф шляхом засипання провалів та прогинів, зароблення тріщин І їх планування, непридатні для біологічної рекультивації породи екрануються та перекриваються потенційно-родючими породами, підготовлена поверхня покривається родючим шаром ґрунту тощо.

Залежно від загальної суми умов, що визначають напрям рекультивації, на землях, порушених під час видобутку вугілля підземним способом, як і відкритим, можуть бути різні напрями рекультивації: сільськогосподарські, лісогосподарські, рекреаційні, санітарно-гігієнічні, будівельні.

У використанні для сільськогосподарської мети найбільш придатні підроблені території, рельєф яких не зазнав серйозних змін і здатний для роботи Ґрунтообробних та посівних машин, із збереженим природним ґрунтовим покривом, частково порушеним або таким, що потребує поліпшення.

Перспективним у цьому відношенні є території родовищ з пологим і слабо нахиленим заляганням пластів. Підробка при цьому у багатьох випадках (за винятком родовищ з незначною глибиною розробки) не супроводжується розривом земної поверхні, а ґрунтовий шар порушується дуже мало. Сільськогосподарський напрям можливий і на насипних грунтах, проте при цьому значно зростає вартість технічного етапу рекультивації, особливо за наявності токсичних порід.

Лісогосподарський напрям рекультивації найбільш доцільний на підроблених ділянках з порушеним рельєфом і майже повністю знищеним ґрунтовим покривом, а також у випадку малопродуктивних зональних грунтів.

Лісонасадження на підроблених землях створюються залежно від конкретних умов, у випадку проведення попередніх лісомеліоративних і ландшафтних обстежень відповідно до чинних методичних рекомендацій щодо проведення вишукувань та проектування лісових насаджень на рекультивованих землях.

Лісонасадження можуть бути на великих масивах із господарське цінних порід, смугові й куртинні протиерозійного, водорегулю-ючого і вітрозахисного характеру та ін.

У деяких вугільних басейнах є окремі площі, що порушені в результаті ведення підземних гірничих робіт, і залишення їх у такому стані небажане за санітарно-гігієнічними та естетичними нормами. Водночас інші напрями рекультивації, крім санітарно-гігієнічних, тут недоцільні, оскільки ці території в подальшому знову будуть піддаватися деформації в результаті ведення гірничих робіт на нижніх горизонтах, а також внаслідок робіт на верхніх горизонтах, зміщення від яких ще не закінчилися. Здійснення такої рекультивації передбачає застосування трав’янистих рослин, напівчагарників, чагарників та малоцінних недекоративних димостійких дерев, які швидко ростуть і невибагливі до родючості грунту. ҐІ основним завданням є закріплення, задерніння поверхні, призупинення її розмивання, вивітрення, створення перепон на шляху стоку атмосферних вод, поліпшення зонального гідрологічного, санітарного й естетичного стану територій.

Біологічна рекультивація ґрунтових платоподібних (плоских) породних відвалів шахт і збагачувальних фабрик здійснюється залежно від місцевих умов тими ж методами, що й рекультивація відвалів такої форми під час відкритих розробок.

Породні відвали конічної (терикони) і гребневидно! (хребтові) форми озеленюються шляхом захисно-декоративного обліснення. При цьому необхідно намагатися створити довговічний покрив із дерев і чагарників, найбільш стійких до умов даного відвалу, що визначаються його висотою, фізичним та хімічним складом гірських порід, ступенем висихання в літній час і промерзання взимку.

Озеленення териконів пов’язане із значними труднощами, викликаними несприятливим гранулометричним складом і токсичністю гірських порід, відсутністю поживних речовин, великою крутизною схилів. Сильно розвинуті ерозійні процеси ускладнюють вирощування насаджень на териконах з виположеними відкосами і терасованими умовами.

Виходячи з умов формування териконів, необхідно підбирати деревні породи і встановлювати черговість обліснення. Перш за все треба озеленювати старі терикони з вивітрюваною породою, покриті трав’янистою рослинністю. Садіння дерев тут слід поєднувати зі сівбою травосуміші на відкосах між терасами за обов’язкової участі бобових рослин (буркуну жовтого і білого, люцерни та ін.).

Терикони з кислою реакцією середовища і слабовивітрюваною породою, але місцями покриті трав’янистою рослинністю в результаті процесів самозаростання, можуть бути обліснені частково, за декілька етапів. Передусім висаджують дерева біля підніжжя териконів на спланованих площах, потім на хвостовій і нижній частинах відвалу. На териконах із дуже високою реакцією середовища (рН сольове менше 3−4) ніякі рослини не приживаються на відвальній породі. В такому випадку треба проводити докорінну хімічну меліорацію порід І перекривати поверхню переформованих териконів шаром потенційно родючих порід товщиною 0,5−0,7 м, а на непереформованих териконах посадку дерев проводити в ямки розміром 30×30×30 або 50×50×50 см або канавки (борозни), заповнені рихлим шаром родючого ґрунту. Після посадки грунт ущільнюється І присипається 2−3 см шаром роздрібненої породи з поверхні відвалу з метою зниження випаровування, вимивання ґрунту стічними водами і видування вітром.

Для нормального росту рослин на відвалах необхідна потужна і глибока коренева система, чого у разі використання великорослого посадкового матеріалу досягти не можна. В цьому відношенні однорічні сіянці листяних порід мають явні переваги. Під час викопування корені таких сіянців менше обрізуються. Шляхом підрізання наземної частини на ½ висоти стовбурця досягається оптимальний стан наземної та підземної частин. Садіння на схилах (відкосах) відвалів проводяться рядами, розташованими впоперек схилу. Рослини в ряді висаджуються через 0,7−1,0 м, відстань між рядами — 2,0−3,0 м. Щільність посадки 3,3 — 7,1 тис. шт./гa, найбільш оптимальна — 5,7 тис. шт./га (0,7×2,5 м).

У зв’язку зі складними екологічними умовами осінні посадки на шахтних відвалах не рекомендуються, оскільки незміцнілі сіянці у багатьох випадках гинуть уже в перший зимовий період. Водночас, весняна посадка також має ряд недоліків, передусім організаційного характеру (жорсткі строки завезення посадкового матеріалу та ін.). Тому у деяких випадках необхідно застосовувати метод весняного садіння матеріалу, що зимував у прикопці недалеко від відвалу. Догляд за посівами і посадками на шахтних відвалах зводиться до розпушення утвореної кірки та засипки промоїн. За вегетаційний період ці роботи повторюються 3−4 рази І більше (табл. 4.2.). Після змикання рослин у рядах посадки за необхідності проводять їх прорідження.

Найбільш інтенсивний догляд повинен бути у степовій і лісостеповій зоні в перші два роки і особливо в рік закладання культур. Перший догляд у степовій та лісостеповій зоні необхідно починати орієнтовно на 5−10 день після посадки у зоні хвойних і смереково-листяних лісів, в умовах достатнього зволоження, лісові культури повинні захищатись від заглушення їх трав’янистою рослинністю шляхом прополювальних робіт. У районах з недостатньою кількістю атмосферних опадів треба передбачити полив насадження, для чого на зрізаній вершині териконів встановлюється резервуар ємністю 10−12 м3 із системою відповідних розподільчих магістралей.

Перший полив проводять у день посадки або сівби, у посушливий час року — не рідше двох разів на місяць. В цілому строки і число поливів встановлюються за необхідністю, яка визначається вологолюбністю культур, періодами розвитку сіянців, станом вологості ґрунтового (породного) шару і випаданням атмосферних опадів. Розрахунок поливних норм пропонується проводити за формулою Є.В. Крючкова:

W=100 НС (r-r1),.

де W — поливна норма, в м3/га на один полив;

глибина зволожувального шару, м;

Сщільність складання Грунту (породи), г/см3;

r — максимальна польова вологість грунту (породи), %;

r1 — вологість грунту (породи) перед поливом, %.

Поливати треба тільки поверхню терас (мікротерас) з верхньої горизонтальної площі терикону, не допускати змиву або розмиву відвальних порід і нанесеного родючого шару ґрунту (потенціально-родючих порід). Орієнтовна норма поливу становить 10 л/м2 тераси. Одночасно з поливом треба проводити підживлення деревних порід азотом і фосфором. Дефіцит в азотному живленні виявляється і на початку інтенсивного росту. Потреба у підвищеному рівні фосфорного живлення з’являється у другій половині вегетації та на заключному етапі формування рослин. Норми добрив встановлюються залежно від агрохімічних властивостей окремих порід. Для підживлення використовують аміачну селітру, яку рівномірно розкидають по поверхні терикону, а потім поливають водою. Для підживлення фосфором застосовують тільки водорозчинні фосфорні добрива у вигляді суперфосфату або нітрофоску.

Принципи і методи створення рослинного покриву (реферат, курсова, диплом, контрольна)

Загальні положення

Методи створення штучних лісових угруповань

Методи створення штучних угруповань декоративного призначення

Рекомендована література