Формирование рекультивационных сукцессий на свалочных ландшафтах в условиях Кубани тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.16, кандидат биологических наук Чалкин, Александр Владимирович

• Чалкин, Александр Владимирович
• кандидат биологических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Чалкин, Александр Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

1. СТЕПЕНЬ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА И ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1.Научные основы рекультивации свалок

1.1.1. Промышленно-бытовая свалка как структурный элемент arpo- и урболандшафтов 8"

1.1.2. Виды деревьев, кустарников и трав, используемые для рекультивации свалок

1.1.3. Сроки и способы посева и посадки растений

1.1.4. Особенности развития растений и формирование сообществ на свалках

1.1.5. Особенности развития растений различных жизненных форм 43 1.1.6. Продуктивность и химический состав трав, кустарников и деревьев

1.2. Цель и задачи работы 53 2 . ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСЧИЕ УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Климатические условия в годы проведения опыта

2.1.1.Свалочный субстрат

2.1.2. Климат

2.1.3. Климатические условия в годы проведения исследований

2.2. Методические аспекты исследования

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 72 3.1. Характеристика интродуцентов, вегетирующих на свалочном субстрате

3.1.1. Деревья

3.1.2. Кустарники

3.1.3. Травянистая растительность 84 3.2. Фенологическое развитие растений

3.2.1. Фенологическое развитие деревьев

3.2.2. Фенологическое развитие кустарников

3.2.3. Фенологическое развитие трав

3.3. Сезонное развитие растений

3.3.1. Особенности сезонного развития деревьев

3.3.2. Особенности сезонного развития кустарников

3.3.3. Сезонное развитие трав

3.4. Структура взрослых особей интродуцентов

3.4.1. Структура взрослых особей деревьев

3.4.2. Структура взрослых особей кустарников

3.4.3. Структура взрослых особей злаков

3.5. Интенсивность побегообразования у интродуцентов свалочного субстрата

3.5.1. Интенсивность побегообразования у деревьев

3.5.2. Интенсивность побегообразования у кустарников

3.5.3. Интенсивность побегообразования у злаковых трав

3.6. Вегетативная подвижность растений и скорость освоения ими свободной территории

3.6.1. Вегетативная подвижность многолетних трав

3.5.2. Вегетативная подвижность кустарников

3.6.3. Вегетативная подвижность деревьев

3.6.4. Особенности освоения оголенных мест свалки

3.7. Способы и сроки посадки деревьев и кустарников

3.8. Продуктивность биомассы формирующейся растительности по годам вегетации

3.9. Сравнительное развитие рекультивируемых и нерекультивируемых сообществ

3.9.1. Растительность сообществ

3.9.2. Зоофауна свалочного субстрата

3.9.3. Микрофлора свалочного субстрата

3.9.4. Особенности формирования рекультивационных сукцессий

3.10. Накопление тяжелых металлов и пестицидов

3.10.1. Содержание пестицидов в свалочном субстрате и в воде и их распределение в зависимости от рельефа местности

3.10.2. Содержание тяжелых металлов в свалочном субстрате

ВЫВОДЫ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование рекультивационных сукцессий на свалочных ландшафтах в условиях Кубани»

Твердые бытовые и промышленные отходы, накапливаемые вокруг городов и поселков в виде свалок, представляют весьма серьезную угрозу природной среде. Загрязнение среды отходами функционирования различных хозяйственных систем жизнедеятельности человека является своего рода побочным эффектом его жизнедеятельности и не направлен специально на природную среду. Однако, учитывая масштабы этой побочной деятельности, нельзя не обращать внимание на ту угрозу стабильности природных комплексов, которым кладбища мусора уже представляют и какую будут представлять в недалеком будущем. Угроза засорения сегодня стоит перед небольшими водными бассейнами, берегами рек и озер, опушками леса и просто перед окружающими города и поселки массивами.

Проблема отходов усугубилась в нашей стране в связи со значительными закупками за рубежом продуктов и вещей в упаковках химического производства, масса консервных банок, стеклянные бутылки, оберточная бумага, отслужившая свой срок бытовая и промышленная техника, моющие химические средства и т. д. «Кладбища» таких веществ накапливаются вокруг крупных и малых городов, станиц и поселков (Белюченко, 1995).

Сегодня мы балансируем между мусорным болотом, в котором мы можем утонуть, погубив природу, и надеждой сохранить природу, обуздав стихию мусоронакопления и уничтожения природы. Количество мусора сегодня нарастает, свалки увеличиваются, площади под ними расширяются, а земли для выращивания сельскохозяйственных культур постоянно сокращаются .

Свалки дымят, они являются пристанищем грызунов и насекомых, которые в периоды эпидемий могут стать весьма опасными разносчиками болезней. Свалки загрязняют воздух (в воздух поднимается пыль, содержащая химикаты, тяжелые металлы, токсины и т. д., при разложении отходов выделяется метан, который сгорая, загрязняет воздух оксидами углерода; почву (в почву поступают с пылью и дождевой водой тяжелые металлы, токсины и т.д.); воды (в поверхностные и грунтовые воды поступают токсины, тяжелые металлы, красители и т.д.). При выпадении дождей вода просачивается сквозь слои отходов и поступает в почву обогащенный различными химикатами (ртуть, цинк, медь и другие элементы, а также моющие средства, пестициды) и органическими веществами фильтрат, значительная часть которого попадает в грунтовые воды. Крупные свалки уже сегодня непосредственно влияют на здоровье людей и качество производимой продукции. Велико и косвенное влияние отходов: выбросы оксидов углерода увеличивают их концентрацию в воздухе, а концентрация некоторых элементов и соединений в районе свалки нередко обусловливает вымирание некоторых растений и животных, выбросы отходов на опушках лесов, в лесополосах, на морских и речных берегах заметно ухудшают эстетичность отдельных объектов.

Переработать накопленные бытовые и промышленные отходы практически невозможно. Принимаемые меры по ликвидации отходов очень редкие и практически мало эффективные. Имеющийся опыт рекультивации промышленных выработок не совсем подходит, поскольку состав свалок (химический и механический) отличается широким разбросом. Проведенные исследования показали, что в случае городских свалок требуются особые подходы к выбору методов и способов их рекультивации . Состояние с загрязнением бытовыми и промышленными отходами края весьма неблагоприятное и для сокращения их негативного воздействия на окружающую среду необходимо разработать Краевую Программу по рекультивации уже созданных свалок, представляющих большую опасность загрязнения питьевых источников, почвы и воздуха.

Все вышеизложенное и обусловило выбор проблемы, решение которой представляет большой практический и научный интерес. Мы поставили цель разработать методы рекультивации свалок смешанного типа для снижения концентрации токсинов, тяжелых металлов и других веществ, загрязняющие близлежащие сельскохозяйственные угодья и воды с помощью растений различных жизненных форм. Работа проводилась в 1994-19 98 годах на промышленно-бытовой свалке вблизи станицы Елизаветинской. На основании выполненных исследований предложены методы рекультивации свалок и подбора видов деревьев, кустарников и трав, используемых для создания зеленого «саркофага».

Выражаю признательность научному руководителю, профессору И.С.БЕЛЮЧЕНКО и всем сотрудникам кафедры общей биологии и экологии, Ботанического сада имени И.С.Косенко, НИИ прикладной экологии Кубанского госагроуниверситета и благодарность за квалифицированные советы, поддержку и помощь, оказанные при выполнении и написании данной работы.