Растения - пионеры  на рекультивируемых участках Щуровского карьера

 (Московская обл., Коломенский район).

Комиссаров Алексей, 10 класс

Средняя школа № 446 с углубленным изучением экологии, МГСЮН.

Руководители: Ким Ольга Владимировна,

к.г.н. Колесников Сергей Федорович

В работе представлены результаты мониторинга процесса рекультивации земель, нарушенных карьерными разработками известняка и глины на Щуровском карьере. Первый этап рекультивации – горный. Котлован засыпается пустой породой – доломитами из подстилающего слоя и нижнего яруса отвала. Верхний слой засыпки- суглинки и пески, его мощность в среднем – 4,5м. Поверхность выравнивается бульдозерами. После этого (в этот же год или на следующий) начинают лесную рекультивацию: механизированным способом высаживаются сеянцы сосен.

Работа проводилась в летний сезон 2002 – 2004 г.г. на участках рекультивации 2000, 2002, 2003 г.г.

Цель работы: изучение растений, первыми поселяющихся на участках после горной рекультивации.

Задачи работы: выяснение видового состава растений-пионеров; составление их экологической  характеристики; характеристика почвенно-грунтовых условий по растениям; выявление изменения видового состава растений в первые 3-4 года после горной рекультивации. Выбор данного интервала времени объясняется тем, что в первые годы после высадки сосны очень малы, проективное покрытие их незначительно и они практически не оказывают влияния на формирование травянистых сообществ.

Для изучения видового состава растений, их обилия и встречаемости на участках рекультивации разного возраста закладывались и описывались пробные площадки размером 1х1 м. Отмечались обилие, фенофаза и высота растений. Описание площадок проводилось в первой декаде июня, уточнение видового состава и маршрутные описания – в июле. На изучаемых участках описаны грунтовые разрезы. Экологические характеристики встреченных видов составлялись по литературным источникам.

В первый год после рекультивации  общее проективное покрытие составляет 3-5 %, развиваются вегетативные побеги высотой до 30 см. На третий год проективное покрытие увеличивается до 40- 70 %, отмечено массовое цветение, высота растений достигает полутора метров. Растительность развивается равномерно, но есть немногочисленные «мёртвые» пятна с высолами, а также переувлажнённые участки.

 В результате работы выявлено 70 видов растений, поселяющихся первыми на рекультивированных участках. Большинство видов имеют широкую экологическую амплитуду, чем и объясняются их «пионерные» возможности.

Для участков находящихся на разных этапах сукцессии характерны свои доминанты. В первый год преобладает мать-и-мачеха, хвощ, клевер ползучий. На второй - третий год развития сообщества проективное покрытие значительно увеличивается. Наблюдаются конкурентные отношения, площади захватываются растениями с быстрорастущими укореняющимися ползучими побегами. Наблюдается явное преобладание бобовых (17 видов). Мы объясняем это тем, что для бобовых характерен симбиоз с клубеньковыми азотфиксирующими растениями, благодаря чему они не испытывают недостатка в соединениях азота, несмотря на  очень малое количество гумуса в почве.

Все травянистые растения хорошо развиты, имеют насыщенный зелёный цвет, цветут и плодоносят. Анализируя данные разрезов грунта, а также судя по видовому составу растений и их внешнему виду, можно сказать, что для большинства участков характерно достаточное увлажнение и средняя или повышенная солёность грунтов. Если судить об обеспеченности минеральными солями по экологическим характеристикам и по состоянию растений, следует признать, что оно также достаточное.

Растения-пионеры создают первичную биомассу, из которой в последствии образуется гумус, разрыхляют и в то же время структурируют грунт, равномерно распределяют его компоненты,  бобовые обогащают  формирующиеся почвы азотом. Кроме того, много видов, из отмеченных нами, очень красивы (клевера, донники, марь многолистная, смолевка обыкновенная, вязель разноцветный) и участки, благодаря им, выглядят эстетично уже в первые годы после рекультивации.

Угнетения сосен в результате конкуренции с быстрорастущими травянистыми растениями мы на данном этапе развития сообществ не отметили. Даже в густых и высоких куртинах бобовых сосенки развиваются нормально.

Для создания равномерно – благоприятных условий для «желательных» видов – бобовых и разнотравья, мы предлагаем не допускать  засыпки рекультивируемых участков грунтом с избытком глины, засыпать грунт поэтапно, слоями.