1442

2

УДК 630*233:631.618

Панков, Я. В. Рекультивация ландшафтов [Текст] : методические указания для самостоятельной работы студентовпо направлениюподготовки 250100 – Лесное дело / Я. В. Панков ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2014. – 23 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 5 от 31 января 2014 г.)

Рецензент заведующий кафедрой агроэкологии ФГБОУ ВПО Воронежский ГАУ д-р с.-х. наук, проф. Ю.И. Житин

Ответственный редактор заведующий кафедрой лесных культур, селекции и лесомелиорации ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» канд. с.-х. наук, доц. В.И. Михин

Методические указания составлены в соответствии с Федеральным Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки бакалавра 250100 – Лесное дело, утвержденным приказом Министерства образования и науки РФ № 854 от 12.08.10 г. и учебным планом направления, утвержденным ректором ВГЛТА в 2011 г.

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Цели и задачи дисциплины………………………………………….. 4

2.Требования к результатам освоения дисциплины………………. 4

4.4.1.Социально-экологическая роль растительности на техногенных ландшафтах………………………………………………………………… 10

4.4.2.Теоретические и практические основы биологической рекультивации……………………………………………………………… 10

4.5. Экономическая эффективность биологической рекультивации ландшафтов………………………………………………………………. 11

4.5.1.Определение затрат и себестоимости рекультивации

5.2.Лекции………………………………………………………………… 12

5.3.Практические занятия…………………………………………….….. 13

5.4.Самостоятельная работа…………………………………………….. 14

4

1.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

1.1.Целью изучения дисциплины является усвоение теории и методов формирования и восстановления нарушенных ландшафтов с помощью фитомелиоративных средств.

1.2.Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

-ознакомиться с общими вопросами образования и формирования техногенных ландшафтов, влияния техногенеза на изменение природной среды, ГОСТами, рекомендациями методическими и инструктивными положениями;

-изучить теоретические основы рекультивации ландшафтов;

-уяснить технологию и организацию по восстановлению техногенных ландшафтов;

-усвоить методы расчета показателей затрат и определить экономическую эффективность рекультивации нарушенных ландшафтов.

1.3.Дисциплина «Рекультивация ландшафтов» относится к профессиональному циклу (вариативная часть); индекс по учебному плану – Б.3.2.1.

2. ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Студент по результатам освоения дисциплины «Рекультивация ландшафтов» должен обладать следующими компетенциями:

а) общекультурными (ОК):

-способностью использовать основные законы естественно научных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

б) профессиональными (ПК):

-способностью участвовать в постановке программы, ее задач при заданных критериях, целевых функциях, ограничениях, разработке структуры их взаимосвязей, определении приоритетов решения задач с учетом правовых и нравственных аспектов профессиональной деятельности;

-способностью участвовать в разработке вариантов решения проблем, связанных с особенностями лесного дела; на основе запроектированных мероприятий правильно выбрать оптимальный прогноз его последствий.

2.2. В результате освоения дисциплины студент должен:

-знать методы и способы формирования ландшафтов, их влияние на окружающую природную среду, классифицировать их как новую категорию земель;

-уметь правильно выбрать методы и способы облесения, закрепления и восстановления техногенных ландшафтов, разработать их технологию;

-иметь навыки оценки средообразующей роли растительности, владеть методами проектирования в целях рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды;

5

- обладать способностью участвовать в разработке проектных и физических моделей производственных объектов.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Дисциплина изучается на 3 курсе в 6 семестре, общая трудоемкость которой составляет 144 часов. На долю аудиторных занятий приходится 54 часов (лекций – 20 и практических занятий – 34), учебной практики – 15 и самостоятельной работы – 90 часов.

В процессе освоения курса студенты посещают лекции, выполняют и докладывают реферат, практические занятия по восстановлению конкретного объекта техногенного ландшафта (см. методические указания для практических занятий), проходят учебную практику и сдают экзамен.

Таблица 1

Объем дисциплины и виды учебной работы

6

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ИЗУЧЕНИЮ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО КУРСА ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 4.1. Введение.

Рекультивация ландшафтов и ее народнохозяйственное значение

Роль полезных ископаемых и минерального сырья в народном хозяйстве. Виды и способы нарушения ландшафтов при добыче полезных ископаемых, строительстве городов и различных объектов, многообразной деятельности человека. Типы и виды техногенных земель.

Негативные последствия от техногенеза, их ущерб. Понятие о техногенезе, нарушенных землях и рекультивации ландшафтов.

Рекультивация ландшафтов – новая, самостоятельная дисциплина. Законы и постановления по проблеме «Рекультивация ландшафтов»:

-Постановлением СМ СССР от 22 июня 1954 г. было утверждено положение «О порядке возбуждения и рассмотрения ходатайств по вопросам об отводе земель …», в котором указывается, что нарушенные земли подлежат возврату в состоянии, пригодном для использования в сельском хозяйстве или других надобностей;

-Закон «Об охране природы в РСФСР от 27.10.1960 г.;

-Постановление СМ СССР «О неотложных мерах по защите почв от эрозии» от 20.03.1967 г.;

-Закон «О недрах», 1975 г.;

-Постановление СМ СССР «О рекультивации земель, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы …» от 1.06.1976 г.;

-Постановление правительства РФ № 140 от 23.02.1994 г. «О рекультивации земель, снятии, сохранении и рациональном использовании плодородного слоя почвы»;

-Земельный кодекс РФ №136 - ФЗ от 25.10.2001 г.;

-Лесной кодекс РФ № 200 - ФЗ от 4.12.2006 г.

Цель и задачи курса, связь рекультивации ландшафтов с другими общеобразовательными, специальными и смежными дисциплинами.

При изложении курса используются соответствующие ГОСТы, отечественная и зарубежная литература по данной проблеме, слайды и фотографии, нормативы и проектные материалы, а также знакомство с нарушенными землями и опытом их вовлечения в народное хозяйство.

7

Раздел 4.2. Теоретические основы рекультивации ландшафтов

4.2.1. История рекультивации ландшафтов в мире и России

Общие положения и требования по рекультивации ландшафтов в отдельных странах дальнего и ближнего зарубежья. Состояние вопроса по отдельным направлениям, регионам и «школам» России.

Сотрудничество СССР и стран Восточной Европы (стран – членов СЭВ) по рекультивации ландшафтов.

Опыт рекультивации ландшафтов в бассейне Курской магнитной анома-

лии.

4.2.2. Классификация нарушенных ландшафтов и земель

Понятие о ландшафте и его компонентах – зональные (климат, почва, растительность и животный мир) и азональные (геологическое строение и рельеф).

Типы фаций: коренные природные и производственные.

Понятие об урочищах или региональных ландшафтах, провинции, области и зонах.

Процессы, приводящие к формированию и нарушению ландшафтов: эндогенные (медленные тектонические движения, землетрясения, вулканизм и гейзеры), экзогенные (выветривание, оползни, обвалы, осыпи, сели, лавины, абразия, заболачивание, засоление и др.) и антропогенно-экзогенные (деградация, дегумификация и переуплотнение почв, смещение пахотного слоя, разрушение пастбищ, затопление и др.).

Классификация ландшафтов по А.Г. Исаченко (неизмененные, слабо измененные, нарушенные и преобразованные); Ф.Н. Милькову (по содержанию, глубине воздействия человека, генезису, целенаправленности возникновения, длительности существования и хозяйственной ценности) и В.И. Федотову (стадии, структурные звенья и схемы).

Виды ландшафтов: природный (естественный, географический), антропогенный, культурный, сельскохозяйственный, лесохозяйственный, водохозяйственный, лесоаграрный, промышленный, горный, селитебный, рекреационный, парковый и др.

Классификации нарушенных земель по J. Greszta, В.В. Тарчевскому, В.А. Овчинникову, Б.П. Колесникову, И.В. Лазаревой и Я.В. Панкову.

Классификация вскрышных пород по W. Knabe, Л.В. Моториной и ГОСТу: 4 группы – пригодные (плодородные), потенциально-пригодные, малопригодные и непригодные.

8

4.2.3.Нарушенные земли – новая категория лесокультурных

илесомелиоративных площадей

Понятие о категории лесокультурной и лесомелиоративной площадей; их виды (покрытые лесом, неудовлетворительно возобновившиеся вырубки, открытые и техногенные).

Характеристика нарушенных земель по Я.В.Панкову: карьер, авто-, гид- ро-, железнодорожный и конвейерные отвалы, хвосты и технические земли.

Показатели лесорастительных условий на техногенных землях (горные породы и их смеси, микроклимат, процессы ветровой и водной эрозии и т.д.).

Подразделение вскрышных пород по степени лесопригодности по Я.В. Панкову на 7 групп: зональные почвы, четвертичные суглинки, девонские

икелловейские глины, пески, песчано-меловая смесь, мело-мергельный грунт и скальные породы.

Характеристика 9 доминирующих факторов биологической рекультивации по Я.В. Панкову – горная порода, возраст, наличие процессов ветровой и водной эрозии, крутизна и экспозиция откосов, высота отвала, глубина карьера

ипроведение горнотехнической рекультивации.

4.2.4. Этапы и направления рекультивации ландшафтов

Правовые нормы по рекультивации ландшафтов за рубежом и в России. Направления рекультивации: сельскохозяйственное, сельскохозяйствен-

ное в системе лесных полос, лесохозяйственное, водохозяйственное, рыбохозяйственное, рекреационное, санитарно-гигиеническое строительное, и др.

Этапы рекультивации ландшафтов – подготовительный, горнотехнический и биологический.

Взаимосвязь между различными направлениями и этапами рекультивации ландшафтов.

Задачи биологического этапа рекультивации ландшафтов.

Раздел 4.3. Комплекс мероприятий по восстановлению ландшафтов

4.3.1. Естественный процесс восстановления техногенных ландшафтов

Характеристика естественного восстановления нарушенных земель в различных регионах страны (самозарастание травами и древесными породами).

Анализ состояния и роста растений на естественных бросовых и нарушенных землях (приживаемость, сохранность, основные биометрические показатели травостоя и лесных насаждений).

Методы ускорения естественного восстановления. Необходимость применения искусственного восстановления ландшафтов.

9

Влияние климатических факторов на состояние и рост лесных насажде-

ний.

4.3.2. Горнотехнический этап рекультивации ландшафта

Методы и способы разработки природных ресурсов: открытый, подземный и комбинированный.

Селективная разработка вскрышных пород.

Технология горнотехнической рекультивации: планировка и землевание рекультивируемых площадей, противоэрозионная организация территории.

Экологическая оценка условий произрастания растений и основные задачи горнотехнического этапа рекультивации нарушенных земель.

Взаимосвязь между горнотехническим и биологическим этапами рекультивации.

4.3.3. Биологический этап рекультивации ландшафтов

Восстановление техногенных ландшафтов с помощью посева трав, агротехника залужения, ассортимент многолетних трав, рекомендуемые севообороты и мелиоративные посевы на рекультивированных землях.

Методы и способы лесной рекультивации. Агротехника создания, ассортимент и схемы смешения, чистые и смешанные культуры.

Биоэкологические особенности развития растений, особенности их создания на различных горных породах и их технических смесях.

Влияние высоты отвалов и глубины карьеров на лесные насаждения. Облесение отвалов и карьеров.

Восстановление отвалов золы электростанций, хвостохранилищ и отходов различных предприятий, озеленение промышленных территорий.

Лесокультурный и лесоводственный уходы за лесными насаждениями.

4.3.4. Пути повышения эффективности биологической рекультивации

Стихийно образованные и организованные нарушенные земли.

Методы и способы подготовки участков: стихийно образованные и организованные нарушенные земли, без подготовки площади, сплошная и полосная, по терраскам и террасам, площадками.

Техника посадки: механизированная, ручная и гидропосев. Сроки посадки (весна и осень), виды и возраст посадочного материала (1-2 летние сеянцы, укорененные и зимние черенки, колья, 1-3 летние корневые отпрыски, саженцы с закрытой корневой системой и крупномерный посадочный материал), густота посадки и схемы смешения, учет аллелопатии.

10

Улучшение лесорастительных свойств вскрышных пород путем: применения глубокой посадки, полива, внесения суглинка и минеральных удобрений, залужения и шелюгования, террасирования, механических защит, химических веществ, технических смесей, пескования, землевания, двучленных субстратов, гидропосева при создании лесных культур.

Раздел 4.4. Социально-экологическое значение растительных ценозов на нарушенных землях

4.4.1. Социально-экологическая роль растительности на техногенных ландшафтах

Влияние растительности на изменение микроклимата, свойств субстратов (структура, микориза, микрофлора и т.д.).

Противоэрозионная, санитарно-гигиеническая, социальная, эстетическая и экономическая роль растительности.

Использование комбинированного способа облесения и закрепления нарушенных земель.

Сочетание естественного и искусственного способов восстановления техногенных земель. Применение пород, распространяющихся семенами, корневыми отпрысками, с помощью птиц и животных. Посадка лесонасаждений отдельными биогруппами, рядами, куртинами.

4.4.2. Теоретические и практические основы биологической рекультивации

Взаимодействие нарушенных земель и растительных ценозов.

Виды и цели биологической рекультивации (профилактическая, противоэрозионная, лесохозяйственная, сельскохозяйственная с системой лесных полос, озеленительная, лесопарковая, рекреационная, санитарногигиеническая).

Основные мероприятия по комплексному освоению нарушенных земель.