Рекультивация ландшафтов определение классификация способов

Рекультивация ландшафтов определение классификация способов

Тема 8. Рекультивация и созидание культурных ландшафтов

1. Рекультивация нарушенных ландшафтов. В процессе природопользования часто нарушается литогенная основа ландшафтов (при изъятии минерального сырья, строитель­ ных работах, прокладке крупных магистралей и др.). Возникают новые техногенные формы поверхности — выработки торфа, карьеры, отвалы, траншеи, отстойники и « хвостохранилища », трассы трубопроводов, каналы, площадки буровых скважин, де­ формированные участки шахтных полей и т.п. Такие территории называют нарушенными землями. В 1998 г. площадь нарушенных земель в Российской Федерации превысила 1,23 млн га.

Техногенные ландшафты, образовавшиеся на месте нарушен­ ных земель, как правило, не способны к восстановлению. Если же эта способность сохраняется, то восстановление естественным путем может продолжаться десятки и даже сотни лет. В этих усло­ виях возникает необходимость в рекультивации ландшафтов — про ведении комплекса организационных, инженерно-технических и биологических мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной (производственной), медико-биологической и эс­тетической ценности нарушенных ландшафтов. При этом может ставиться задача не только восстановления прежнего потенциала ландшафта, его исходной биологической и сельскохозяйственной продуктивности, но и создания оптимального природно-антро погенного комплекса, успешно выполняющего ресурсовоспро изводящие , средовоспроизводящие и природоохранные функции.

Рекультивацию нарушенных ландшафтов проводят для разных целей:

а) сельскохозяйственное использование (создание на на­ рушенных землях пахотных угодий, садов, лугов, пастбищ);

б) со­здание лесных насаждений ( водоохранные и почвозащитные леса, лесопарки рекреационного назначения;

в) сооружение водоемов (водохранилища, пруды для разведения рыбы, водоемы для купа­ ния и др.);

г) жилищное и промышленное строительство.

Перечисленные направления взаимосвязаны и нередко осуще­ ствляются одновременно в процессе восстановления нарушенных ландшафтов. Объектом рекультивации выступают прежде всего горно-промышленные ландшафты. Их классификация предпри­ нята Б. П. Колесниковым, Л.В.Моториной , Ф.Н.Мильковым . В.И.Федотовым и др.

По характеру технологий, обусловливающих нарушение земель, чаще всего выделяют следующие типы техногенных комплексов:

1. Карьерно-отвальные комплексы (ландшафты) . Состоят из
карьерной и отвальной частей, соотношение которых неодноз­ начно. Их происхождение связано с открытым способом добычи
полезных ископаемых.

2. Торфяно-карьерные ландшафты . Возникают на месте разра боток торфяных месторождений машинно-формовочным или фре зерным способом. В структуре этих комплексов чередуются болота
на месте выработанных торфяников, сухие траншейные выемки,
луговые и лугово-болотные пустоши с фрагментами первичных
болот и мелколиственных лесов.

3. Дражно-отвальные ландшафты . Распространены преимуще ственно в речных долинах Урала и Сибири, где велась и ведется
добыча цветных и драгоценных металлов дражным способом.

4. Шахтные просадочно-терриконниковые комплексы . Образу­ ются при подземном способе добычи полезных ископаемых.

5. Экстрактивные ландшафты (от лат. extra — извлеченный ). Об­
разуются на месте концентрации твердых отходов предприятий
перерабатываюшей промышленности и включают золоотвалы .
шлам о — , шлакоприемники , хвостохранилиша и т.п.

Рекультивации подлежат не только горно-промышленные лан­ дшафты, но и земли, нарушенные мелиоративным строительством, а также малопродуктивные эродированные земли. Указанные типы земель относятся к классу сельскохозяйственных антропогенных ландшафтов.

Рекультивацию земель обычно осуществляют в три основных этапа. Первый этап — подготовительный — включает обследова­ ние и типизацию нарушенных земель, изучение особенностей их природных условий (геологическое строение, состав пород, при годность их к биологической рекультивации и другим видам ис пользования, прогноз динамики гидрогеологических условий), определение направления последующего использования земель, составление технико-экономического обоснования (ТЭО), рабо­ чих проектов и планов.

Второй этап — горнотехнический — включает мероприятия, направленные на подготовку территории к дальнейшему исполь­ зованию. Сюда входят планировка поверхности с формированием более пригодных для хозяйственного освоения форм рельефа и слагающих их грунтов, строительство подъездных путей, мелио­ративных сооружений, укладка на выровненную поверхность пло­ дородного слоя почвы мощностью 0,3 — 0,5 м для сельскохозяй­ ственного и лесохозяйственного использования.

Третий, биологический, этап — это комплекс мероприятий сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рыбохозяйственно го и других направлений по восстановлению плодородия почв и продуктивности ландшафта. Он объединяет обработку нанесенно­ го слоя почвы, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур, создание лесонасаждений, зарыбление водоемов (в слу­ чае рыбохозяйственного освоения нарушенных ландшафтов).

Рекультивация нарушенных земель требует больших материаль­ ных затрат и времени. Поэтому необходимо четко продумать весь цикл предстоящих работ, собрать информацию и спрогнозиро­ вать наиболее оптимальную модель будущего ландшафта. Т. В. Звон кова (1987) предложила выделить еще два этапа рекультивации — географический (в процессе подготовительных работ) и ландшаф­тный (после биологических, агротехнических и фитомелиоратив ных мероприятий).

На географическом этапе решаются вопросы о будущем на­ правлении рекультивации нарушенных земель — сельскохозяй­ственном, лесовосстановительном, пастбищном, рекреационном, природоохранном или строительном. Выбирать направление ре­ культивации следует до начала горнорудных разработок с учетом комплекса региональных физико-географических (в частности, геологических) и социально-экономических факторов. При про­ чих равных горно-геологических условиях сельскохозяйственное Направление рекультивации преобладает в зонах орошаемого зем­ леделия, r земледельческих густонаселенных районах с плодород­ ными почвами, на территориях торфоразработок. В лесной и лесо­степной зонах часто рекомендуется природоохранное и лесохозяй ственное направления рекультивации. По сумме неблагоприятных природных условий она нередко исключается в тундре и пустыне.

Рекреационное и санитарно-гигиеническое направления целесо­ образны в безлесных районах с интенсивной горнодобывающей промышленностью и дробной инфраструктурой. Направленность рекультивации зависит также от типа нарушенных земель, опре­ деляемого условиями залегания месторождений и технологией их разработки, от экономической целесообразности и ожидаемого эффекта восстановления ландшафтов. Опыт восстановительных работ показывает, что экономически эффективны направления рекультивации, наиболее совпадающие с условиями природной зоны рекультивируемых земель: лесная рекультивация в лесной зоне, полезащитная — в лесостепной и т.д.

Ландшафтный этап рекультивации, который должен следовать за биологическим этапом, охватывает период вживления молодой геотехнической системы в фоновый природный ландшафт. Этот период длится не менее 15 — 20 лет, и за это время в искусствен­ но созданном ландшафте происходят усадка грунтосмесей , при­ живление посаженных деревьев, формирование почвенного по­ крова и естественных элементов биогеоценоза, т.е. завершение цикла ландшафтообразования . На отвалах формируется молодой слабоустойчивый к внешним воздействиям ландшафт со слож­ным микрорельефом, комплексным почвенным покровом. Если предполагается сельскохозяйственное направление рекультивации, то в дальнейшем это обусловит сложную структуру посевных площадей и агротехнических мероприятий, а также специальные тре­ бования к горной технологии.

Экономическую эффективность рекультивации обычно опре­ деляют отношением результата восстановительных работ к общим затратам на их проведение (Л. В. Моторина , В.А.Овчинников, 1975: К.Н.Дьяконов, В.С.Аношко , 1995 и др.). При этом необходимо учитывать хозяйственную пользу (годовую прибыль, получаемую с восстановленной площади), социально-экологический эффект (дополнительную прибыль, получаемую за счет улучшения усло­ вий жизнедеятельности населения в связи с рекультивацией), природоохранный результат (устранение ущерба, причиняемого нарушенными землями окружающей среде). Сравнительно просто оценить прямой хозяйственный эффект от полученного урожая, гораздо сложнее — социальный эффект, который включает и улуч­ шение санитарно-гигиенических условий территории. В ряде слу­чаев результаты восстановления земель могут быть определены методом относительной оценки в баллах.

Максимальные затраты связаны с сельскохозяйственным направлением использования рекультивированных ландшафтов. Удельная стоимость рекультивации лесохозяйственного назначе­ ния дешевле в 2-3 раза.

Наиболее капиталоемким является горнотехнический этап вос­ становительных работ.

2. Созидание культурных ландшафтов. Мелиорация, уход за ландшафтом и другие виды деятельности человека позволяют не только улучшить или восстановить нару­шенные природные системы, но и создать на их месте рациональ­ но организованные и высокопродуктивные антропогенные ком­плексы, т.е. направленно оптимизировать ландшафтно-экологи- ческие условия территории. Таким образом, мелиоративные мероприятия выступают в качестве важного направления преоб­разования природных комплексов в культурные ландшафты.

Культурными ландшафтами называют целеустремленно создан­ ные ландшафты, в которых структура и свойства комплексов ра­ ционально изменены и оптимизированы на научной основе в ин­ тересах общества. Они представляют собой высокоорганизован­ ные природно-антропогенные и антропогенные комплексы, успешно выполняющие как социально-экономические функции, так и функции по воспроизводству и поддержанию экологически здоровой окружающей среды.

А. Г. Исаченко в книге «Оптимизация природной среды» (1980) сформулировал ряд положений, характеризующих основные осо­ бенности, принципы организации и регулирования культурных ландшафтов. По его мнению, культурный ландшафт, или ланд­ шафт, окультуренный человеком, должен представлять собой улучшенную модификацию естественного ландшафта. В каких-то определенных отношениях первый из них должен отличаться от второго более высокими качествами. Понятия «лучше», «хуже», «качество» антропоцентричны : в природе не существует хороших или плохих ландшафтов. Когда говорят, что один ландшафт лучше другого, то имеют в виду, что он предпочтительнее с точки зрения интересов человека, точнее, потребностей общества. Поэто­ му наибольшую ценность для общества представляют два качества ландшафтов:

а) их высокая производительность (продуктивность) и хозяйственная эффективность;

б) оптимальная экологическая среда для жизни и деятельности людей.

До недавнего времени оба эти качества редко совмещались, экономический эффект часто достигался ценой ухудшения условий жизни человека, что харак­ терно для нарушенных ландшафтов. Но, как показал опыт, при должном научном подходе экономические, экологические, а так­ же культурно-эстетические интересы никак не противоречат друг другу, а во многих случаях и совпадают. Так, насаждение лесов целесообразно и в экологических, и в экономических, и в мелиоративных, и в эстетических интересах. Д.Л.Арманд (1966) верно отметил, что разумное особенно красиво и «в большинстве случа­ ев воспринимаются как красивые те творения рук человеческих, которые сделаны целесообразно и добротно». Прав он и в том, что сохранение природы, исходя из эстетических, воспитательных и научных интересов, со временем обернется и «материальной» при­ былью.

Повышение производительности и экономической эффектив­ ности ландшафта достигается рациональным использованием и расширенным воспроизводством природных ресурсов. Рациональ­ ное использование относится ко всем видам ресурсов, воспроиз­ водство — к возобновимым (и прежде всего к биологическим) ресурсам. Один из главных признаков культурного ландшафта — высокая биологическая продуктивность (и соответственно интен­сивный биогенный круговорот веществ). Другой важный признак повышения «отдачи» ландшафта и вместе с тем сохранения нево зобновимых ресурсов и поддержания благоприятной экологиче­ской среды — широкое использование возобновимых и практи­ чески неисчерпаемых источников энергии — солнечной радиации, геотермического тепла, ветра и др. Разумеется, при этом предпола­ гается исключение всяких вредных воздействий промышленного и сельскохозяйственного производства на природу.

Таким образом, определены основные цели созидания куль­ турных ландшафтов. Они включают (А. Г. Исаченко, 1980):

а) обес­ печение максимальной производительности возобновимых при­ родных ресурсов, т.е. достижение высокой продуктивности био ты , повышение или по крайней мере сохранение плодородия почвенного покрова;

б) эффективное использование возобнови­ мых и неисчерпаемых, не загрязняющих естественную среду ис­ точников энергии;

в) предотвращение негативных процессов как природного, так и техногенного происхождения (эрозия и дефля­ция почв, вторичное заболачивание и засоление земель, наводне­ ния, загрязнение природной среды, обмеление рек, подтопление и др.);

г) оптимизация экологических условий окружающей че­ ловека среды (включая биогеохимическую ситуацию и причины возникновения природно-очаговых болезней);

д ) обеспечение оп­ тимального функционирования естественных геосистем ;

е) обес­ печение наилучших природных условий для воспитания и куль­ турного развития человека, а также для научного исследования природных комплексов.

Созидание культурных ландшафтов связано с организацией территории — научно обоснованным размещением площадей с различными социально-экономическими функциями (производ­ ственные, селитебные, рекреационные, природоохранные и др.).

Организация территории предусматривает решение таких вопро­ сов, как:

а) оптимальный набор угодий различного назначения;

б) их рациональное взаимное расположение, форма и разумные размеры;

в) целесообразный режим использования, необходимые мелиоративные и природоохранные мероприятия.

Эти вопросы должны быть решены таким образом, чтобы обеспечивалось оп­ тимальное функционирование всей системы угодий и естествен ных ге о — и экосистем в пределах данной территории с максималь­ ным эколого-экономическим эффектом для человека. А.Г.Исаченко (1980) сформулировал основные принципы организации территории для формирования культурных ланд­ шафтов. Это разнообразие — мозаичность (чередование массивов сельскохозяйственных угодий, лесов, охраняемых участков, водо емов и других комплексов), что способствует повышению устойчивости ландшафтов. Необходимо стремиться к максимально возможному увеличению площадей под лесными насаждения­ ми, использовать для этого, в частности, рекультивируемые земли и часть малопродуктивных сельскохозяйственных угодий. В куль­ турном ландшафте не должно быть разного рода нарушенных комплексов — антропогенных пустошей, свалок, заброшенных карьеров и других «неудобных» земель. Все их следует подверг­ нуть коренному улучшению и рекультивации. Необходимо изъ­ ятие некоторой части земель из интенсивного хозяйственного использования и создание охраняемых территорий (резерватов, заказников, водоохранных зон и др.). Наконец, при организа­ ции ландшафта, в частности при регулировании природных про­ цессов, следует учитывать сопряженность локальных природ­ ных комплексов, а также их устойчивость к антропогенным на­ грузкам.

С научной точки зрения, мероприятия по формированию куль­ турного ландшафта сводятся к регулированию его горизонталь­ ной и вертикальной структур. Это означает, с одной стороны, использование особенностей морфологического строения ланд­ шафта для организации его территории, т.е. рационального раз­ мещения участков с различным функциональным назначением, а другой — использование межкомпонентных связей для усиле­ ния одних природных и природно-антропогенных процессов и ослабления других.

Важнейшим направлением созидания культурных ландшафтов выступает ландшафтное планирование — разработка проекта ис­ пользования природных комплексов или изменения целей и ме­ тодов их использования для удовлетворения возросших потребно­ стей общества при условии сохранения или улучшения средовосп роизводящих и ресурсовоспроизводящих способностей ландшафтов (Охрана ландшафтов. 1982). Возникнув в сфере ландшафтной архитектуры, планирование ландшафтов стало в на­ стоящее время частью системы территориального регионального планирования. Оно опирается на представления об оптимизации взаимоотношений общества и природы, на знание законов фор­ мирования функционирования и динамики ландшафтов как це­ лостных образований.

Основой ландшафтного планирования служит ландшафтный план — схема оптимальной организации использования и сохра нения ландшафтов рассматриваемой территории. В нем синтези­руются все предложения по рациональному использованию при­ родных ресурсов и охране окружающей человека среды и живой природы, которые могут быть реализованы в выбранном для пла­ нирования отрезке времени.

Ландшафтный план — это результат конструктивного исследо­ вания ландшафтов, которое складывается из анализа, основанно­го на нем, прогноза и разработки конкретных предложений, зак­ репленных решениями органов управления. Составление ландшаф­ тного плана включает изучение состояний природных и природно-антропогенных комплексов территории, их потенциалов, про­ дуктивности и устойчивости, эффективности выполнения ими социально-экономических функций (особенно средовоспроизво­дящей ), выявление источников и масштабов антропогенных воз­действий, изменений в ландшафте и их последствий. На основе полученных данных определяется экологически допустимая хо­ зяйственная нагрузка, которая привязывается к ландшафтным выделам. В конечном итоге разрабатываются предложения по из­ менению социально-экономических функций ландшафтов, совер­шенствованию их пространственной структуры, устранению или смягчению негативных последствий, улучшению режима исполь­ зования, преобразования (мелиорации) и консервации природ­ ных и природно-антропогенных комплексов. Другими словами, речь идет о создании культурных ландшафтов, которые должны быть управляемыми, устойчивыми и эстетически привлекатель­ными.

Если культурный ландшафт создается на месте нарушенного, т.е. сильно и нерационально измененного предшествуюшей хо­ зяйственной деятельностью комплекса, необходимо специально разрабатывать и применять различные мелиоративные мероприя­тия, с тем чтобы ликвидировать или существенно ослабить отри­ цательные последствия прежнего антропогенного воздействия. К ним относятся восстановление лесных насаждений (в том числе создание зеленых зон вокруг городов), рекультивация ландшаф­ тов, нарушенных в результате горных разработок, мелиорации вторично засоленных земель и т. п. В случае окультуривания слабо измененных природных комплексов достаточно ограничиться в основном профилактическими мероприятиями, направленными на предупреждение возможных нежелательных последствий пред­ стоящего освоения (например, поверхностным улучшением зе­ мель, мерами по уходу за ландшафтами и т .п.).

В настоящее время культурные ландшафты, в строгом смысле этого слова, еще редки, занимают очень небольшие площади и служат оазисами среди измененных человеком территорий (на­ пример, Каменная степь в Воронежской области). Их создание — дело будущего. При этом не следует стремиться к преобразованию природных ландшафтов в культурные . Так, большинство ландшафтов в настоящее время выполняет важные функц ии поставщиков свободного кислорода, а также «кладовых» дре весины и других ресурсов для будущих поколений. Поэтому, по мнению В. Б. Сочавы (1978), значительную часть их целесообраз­ но оставить в естественном состоянии, они подлежат уходу, но не преобразованию.

В заключение отметим, что роль географов и экологов в сози­дании культурных ландшафтов состоит в разработке общей науч­ ной теории проектирования этих комплексов и выборе таких ва­риантов окультуривания, которые бы в наибольшей степени со­ ответствовали потенциальным возможностям природы и достижениям научно-технического прогресса.

Источник