4.3. Новоутворення штучних фітоценозів

Ця форма застосовується для найшвидшого досягнення фітомеліоративного ефекту, оскільки передбачає використання рослин-екзотів, штучні фітоценози з яких є різко відмінними від наявних і від потенційно можливих тут фітоценозів. Створення лісових культур з екзотів має свої переваги і недоліки: більшість із них є швидкорослими, мають азот фіксуючі властивості, що робить їх маловимогливими до трофності субстрату, є високо декоративними, посухостійкими, стійкими до забруднень; одночасно вони є агресивними коренепаростковими рослинами, які створюють стійкі моно ценози, витісняючи аборигенні породи і займаючи їх території. Тому для створення насаджень з екзотів на відвалах потрібно проводити моніторинг за динамікою їх розвитку, за потреби використовувати лісогосподарські заходи.

Створення таких фітоценозів передбачає нанесення насипних шарів грунтосумішей, загальною потужністю 0,5 м, що забезпечить достатній ґрунтово-екологічний об’єм для нагромадження вологи та елементів живлення, а також запобігатиме хімічному вивітрюванню і самозагорянню шахтних порід.

Дослідження штучних фітоценозів на рекультивованих породних відвалах підтвердили стабільний розвиток караганово-робінієвих насаджень протягом тривалого періоду, що дає змогу рекомендувати створення аналогічних насаджень на інших відвалах за схемою:

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

Кде Кде Кде Кде Кде

Кде Кде Кде Кде Кде

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

Рзв Рзв Рзв Рзв Рзв

де: Рзв – робінія звичайна, Кде – карагана деревовидна. Відстань між рядами 1,5 м, у ряді – 1,0 м. Лісові культури за цією схемою доцільно створювати на південних схилах, а також по всій поверхні відвалу при низькому (до 2%) вмісті гумусу у насипних ґрунтосумішах. Robinia pseudoacacia завдяки здатності переносити засуху і підвищену кислотність субстрату є однією із найстійкіших деревних порід відвалів. Її пластична коренева система охоплює значні маси породного субстрату, дає хорошу поросль, що підвищує її загальне фітомеліоративне значення. Robinia pseudoacacia можна висаджувати по всій поверхні відвалу як головну породу, обмежуючи її частку лише на схилах північних експозицій. Caragana arborescens у створених штучних фітоценозах є найкращою супутньою породою для Robinia pseudoacacia. Висота чагарника, який вирізняється посухостійкістю і світлолюбністю, зазвичай не перевищує 2,5 м. На його коренях утворюються бульбочки з азот фіксуючими ендофітами, це має виражений фітомеліоративний ефект – ґрунтопокращення.

Спостереження за фітоценозами відвалів дають змогу рекомендувати для верхніх плато і верхніх частин схилів відвалів чисті лісові культури Hippophae rhamnoides без змішування. Відстань між рядами 2 м, між рослинами в ряду – о,75 м. Псаммофільна Hippophae rhamnoides забезпечує себе азотом за рахунок його фіксації з атмосфери мікроорганізмами, що живуть в кореневих бульбочках. Для цього потрібна хороша аерація ґрунту, яку можуть забезпечити породні субстрати і насипні шари із супісків. Hippophae rhamnoides є дуже світлолюбною рослиною, тому найкраще розвивається на дрібнозему верхніх плато породних відвалів, де достатньо світла і немає конкуренції з боку інших видів. Її коренева система поверхнева, тобто поширена там, де ґрунт найбільше пересихає. Але рослини верхніх плато не страждають від нестачі вологи, оскільки, окрім ґрунтового і атмосферного, її часткове водне живлення відбувається, ймовірно, за рахунок конденсації пароподібної вологи, що відбувається в шахтних породах. Будова листка, вузького, вкритого лусочками і опушеного, сприяє економному використанню вологи. Як і більшість екзотів, Hippophae rhamnoides є коренепаростковою рослиною. На схилах рекультивованого відвалу, де відбулося задерніння поверхні насипних ґрунтосумішей, кореневих паростків дуже мало порівняно з верхнім плато, де в радіусі поширення коріння можна спостерігати появу молодих рослин. Це є важливою фітомеліоративною особливістю Hippophae rhamnoides, яка сприяє нейтралізації шкідливої дії геолатеральних фізичних потоків. Hippophae rhamnoides, як і Robinia pseudoacacia, можна застосовувати як фітомеліорант по всій поверхні відвалу, обмежуючи її участь на північних схилах, а також на підніжжях західних і східних схилів.

На підніжжях відвалів можна створювати лісові культури з мезофітним мезотрофом Quercus borealis і ксеромезофітним мезотрофом Larix decidua. Вони можуть бути як чисті, так і змішані. Для останніх схема змішування така:

Дпі Дпі Дпі Дпі Дпі

Дпі Дпі Дпі Дпі Дпі

Мєв Мєв Мєв Мєв Мєв

Мєв Мєв Мєв Мєв Мєв

Мєв Мєв Мєв Мєв Мєв

Дпі Дпі Дпі Дпі Дпі

Дпі Дпі Дпі Дпі Дпі

де: Дпі – дуб північний, Мєв – модрина європейська. Ширина міжрядь – 1,5 м, відстань між рослинами в ряду – 70 м. Ширина міжрядь між листяною і хвойною породами 2,5 м. Для збагачення породного складу таких насаджень, пришвидшення розкладу лісової підстилки поряд із Quercus borealis та Larix decidua доцільно вводити чагарники Caragana arborescens, Lonireca tatarica, Sambucus subra. Проте загальна кількість чагарників не повинна перевищувати 25%, оскільки тоді вони спричинять напруження водного режиму. Після зімкнення намету хвойної породи вони можуть випасти зі складу, але результати їх фітомеліоративних властивостей (ґрунтопокращувальних, зокрема) залишаться. Введення чагарників доцільно схилів (окрім південних) із вмістом гумусу більше ніж 2% можна створювати складні штучні насадження за схемою:

Рзв Рзв Дпі Мєв Мєв Дпі Рзв

Кде Кде

Рзв Рзв Дпі Мєв Мєв Дпі Рзв

Рзв Рзв Дпі Мєв Мєв Дпі Рзв

Кде Кде

Рзв Рзв Дпі Мєв Мєв Дпі Рзв

де: Дпі – дуб північний, Кде – карагана деревовидна, Мєв – модрина європейська, Рзв – робінія звичайна. Відстань між рядами 2,5 м, у ряді – 1,5 м. Азотфіксуючу породу (Robinia pseudoacacia) висаджують парними рядами (1000 шт./га), між ними вводять ґрунтопокращуючий чагарник Caragana arborescens (200 шт./га). Швидкорослі Quercus borealis і Robinia pseudoacacia низькоросла Caragana arborescens не буде пригнічувати в перші роки після садіння. Для зменшення впливу хвойної породи на листяну, для Larix decidua і Quercus borealis відстань між рядами можна збільшувати до 3,0 м.

Для озеленення стрімких схилів, місць зсувів шахтної породи можна використовувати мезофітну багаторічну ліану Parthenocissus quinquefolia. Вона трапляється у рудеральних місцях нижніх частин схилів з кислою реакцією водної витяжки породного субстрату. Під час внесення родючого ґрунту в садивні місця, пагони Parthenocissus quinquefolia зорієнтовують у потрібному напрямі шляхом «пришпилення» у-подібними гілками до поверхні в декількох місцях.

Екологічні умови підніж породних відвалів найкраще гадаються для росту мезофітів Juglans regia, який можна сіяти, та Acer negundo, він добре розвивається і займає нові території при мінімальному внесенні азотних добрив.

Наведені форми фітомеліораційної можуть поєднуватись для найефективнішого використання перетворювальної властивості рослинності. Наприклад можна вводити екзоти, якщо це підсилить меліоративні властивості існуючих фітоценозів, або, навпаки, у насадження з екзотів вводити зональні деревно-чагарникові породи для підвищення їх стійкості та продуктивності.

Процес фітомеліорації породних відвалів набагато пришвидшить відновлення порушених земель та повернення їх у народногосподарське використання, яке мало б бути спрямованим, насамперед, на залучення цих територій до рекреаційного використання населенням шахтарських міст і селищ.

Заліснені породні відвали є джерелом заготівлі садивного матеріалу для подальшого проведення робіт із фітомеліорації породних відвалів. Це кормова база для птахів, біотоп для існування живих організмів, тому потрібно здійснювати біотехнічні заходи із розведення птахів та звірів.

Зважаючи на рівнинність території Західного Донбасу, доцільним є використання рекультивованих породних відвалів як лісових рекреаційних ландшафтів. Для цього необхідно здійснити облаштування їх території – побудувати стежкову мережу з маршрутами різних типів складності для туризму і спортивного оздоровлення (біг, тренування), встановити лавки, альтанки. Високу декоративність окремих деревних порід (Betula pendula, Pinus sylvestris) слід враховувати під час створення садово-паркових мікроасоціації. Для огляду навколишніх ландшафтів можна влаштувати спіральні дороги на верхівку відвалу. Організація рекреації передбачає наявність сфери обслуговування (торгівля, стоянки для автотранспорту).