Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

ДОБЫЧА УГЛЯ В ЮЖНОЙ ЯКУТИИ И ЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА РАСТИТЕЛЬНОСТЬ (на примере разреза «Нерюнгринский»)

Миронова С. И., Иванов В. В.,

3.2. Техногенная растительность

Разрез «Нерюнгринский» расположен на водоразделе речек Верхний Нерюнгри и Нижний Нерюнгри (притоки р. Чульман), а русло р. Холодникан проходит под отвалами карьера.

Естественная растительность представлена голубично-ерниково-сосново-лиственничными сообществами на повышенных местообитаниях и голубично-брусничными кедровостланиково-лиственничными – на пониженных участках.

Растительность вокруг карьера и нарушенных участков испытывает значительное воздействие человека. Во-первых, в местах добычи угля и отсыпки отвалов (карьер, внутренние и внешние отвалы, промплощадки, дороги) почвенно-растительный покров полностью уничтожен без селективной отсыпки. Во-вторых, окружающая карьер растительность испытывает загрязнение пылью, не желательными для организма растений микроэлементами, в том числе тяжелыми металлами, что приводит к внутренним и внешним изменениям в органах растений.

Окружающая разрез естественная растительность испытывает влияние промышленного комплекса. Наблюдается загрязнение пылью и его оседание на органы кустарничково-травянистых растений и деревьев, а также поглощение ими не желательных загрязняющих веществ (микроэлементов и тяжелых металлов).

Исследования в других регионах России показывают, что влияние атмосферных загрязнений вызывает в первую очередь изменение ботанического состава растительных сообществ, особенно лишайниковых синузий – тонких индикаторов уровня загрязнения. Так, разрушение лесной растительности происходит при сильных воздействиях эмиссий азотных комбинатов, когда виды лесных сообществ сменяются рудеральными, а при достаточном увлажнении – луговыми видами (Миркин, 1984). При повышении концентрации сернистого газа наблюдается смена хвойных пород лиственными видами (береза, ольха, ивы и др.).

Вблизи промышленных предприятий обычно наблюдаются понижение биохимической и микробиологической активности почвенно-растительного покрова, увеличение кислотности, уменьшение поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями. Повышение кислотности почвы связано с образованием в ней серной кислоты за счет абсорбируемого сернистого газа. Под воздействием значительных концентраций вредных газов, особенно двуокиси серы и фтора, в растениях нарушается углеродно-азотный режим, разрушаются хлоропласты и хлорофилл, что проводит к нарушению роста и развития растений. Даже невысокие концентрации промышленных газов влияют на физиологические функции, снижая, например, интенсивность транспирации почти в 1,5–2 раза. А у деревьев в верхней части кроны она падает быстро и верхушки побегов подсыхают. Значительное повышение концентрации вредных веществ в клеточном соке органов растений может вызвать
«острую реакцию» – некрозы участков листа. Деревья и кустарники, задерживая газы и пыль, сами подвергаются вредному их влиянию в зависимости от степени своей устойчивости, а также от других экологических факторов.

При всех равных условиях (структура леса, метеорологические факторы и др.) наиболее эффективными в очистке воздуха от вредных примесей являются чистые лиственные насаждения, за ними идут смешанные хвойно-лиственные и затем – хвойные. Угнетение роста и развития зависит от чувствительности породы: из хвойных пород сильнее всего подавляется рост у лиственницы (в охвоенном состоянии), несколько меньше у ели, а из лиственных – сильнее проявляется у осины. Воздействие вредных газов неблагоприятно сказывается и на развитии корневой системы: сильно снижается общая масса корней, а физиологически активных корней становится в 2–4 раза меньше, чем у не поврежденных растений.

Увеличение мощности разреза «Нерюнгринский» не повлечет за собой отчуждения площадей почвенно-растительного покрова, но увеличит воздействие загрязнителей атмосферного воздуха и через него растительности.

Степень нарушения растительности зависит от длительности действия фактора загрязнения, причем, разные виды угнетаются в разной степени – могут полностью исчезать или снижать свою численность.

Лесистость составляет 75 %. Доминируют лиственничные леса от сухих до сырых местопроизрастаний (70 %),

В лесном покрове господствуют лиственничные леса сырых и средневлажных местопроизрастаний (70 %). Типологический состав и производительность их очень разнообразны. Характерными типами являются лиственничники бруснично-зеленомошные, багульниковые, багульниково-моховые, рододендроново (рододендрон мелколистный), моховые, горные лиственничники с кедровым стлаником, березкой растопыренной.

Типологический состав также богат – от толокнянковых до рододендроново (Р. даурский) и можжевельниково-брусничных. Брусничные и толокнянковые сосняки занимают 7 % от общего состава лесов, кедровостланиковые заросли – 12 %.

Особенностью лесного покрова являются бруснично-зеленомошные ельники из ели сибирской и аянской, встречающиеся у верхнего предела леса и по горным распадкам. Ель аянская часто входит в состав лиственничников на кристаллических породах в качестве примеси в древостоях и в подросте.

Береза шерстистая и кедровый стланик имеют более широкое распространение, чем в Алданском округе. Округ также отличается отсутствием кедра и пихты.

Степень устойчивости сообщества к антропогенным воздействиям принято называть их антропогенной толерантностью. Работ по антропотолерантности достаточно много, однако, они не носят количественного характера. Определение предельно допустимых нагрузок разных антропогенных факторов на разные сообщества является актуальной задачей изучения динамики растительности.

Для сравнительной оценки влияния антропогенных факторов вне зависимости от их природы существует мера – нагрузка фактора, которая определяется изменением (снижением) a-разнообразия (альфа-разнообразия) сообществ. Загрязнения (атмосферные, почвенные, водной среды и др.) могут быть факторами нарушений и причинами гейтогенетических сукцессий. Степень нарушения растительности зависит от длительности действия фактора загрязнения, причем, разные виды угнетаются в разной степени – могут полностью исчезать или снижать свою численность.

Влияние атмосферных загрязнений вызывает в первую очередь изменение ботанического состава растительных сообществ, особенно лишайниковых синузий, что делает их тонкими индикаторами уровня загрязнения. Так, разрушение лесной растительности происходит при сильных воздействиях эмиссий азотных комбинатов, когда на смену видам лесных сообществ приходят рудеральные и при достаточном увлажнении – луговые виды (Миркин, 1984). При повышении концентрации сернистого газа наблюдается смена хвойных пород лиственными видами (береза, ольха, ивы и др.).

В зоне влияния Нерюнгринского промышленного комплекса растительный покров также является ведущим индикатором изменения состояния природной среды. Во-первых, в местах добычи угля и отсыпки отвалов растительность полностью уничтожена. Причем селективной отсыпки не видно. Во-вторых, окружающая карьер растительность испытывает загрязнение пылью, не желательными для организма растений микроэлементами, в том числе тяжелыми металлами.

Анализ литературы показывает, что вблизи промышленных предприятий обычно наблюдаются понижение их биохимической и микробиологической активности почвенно-растительного покрова, увеличение кислотности, уменьшение поглощенных оснований и степени насыщенности основаниями. Повышение кислотности почвы связано с образованием в ней серной кислоты за счет абсорбируемого сернистого газа.
Под воздействием значительных концентраций вредных газов, особенно двуокиси серы и фтора, в растениях нарушается углеродно-азотный режим, разрушаются хлоропласты и хлорофилл, что проводит к нарушению роста и развития растений. Даже невысокие концентрации промышленных газов влияют на физиологические функции, снижая, например, интенсивность транспирации почти в 1,5–2 раза. А у деревьев в верхней части кроны она падает быстро и верхушки побегов подсыхают. Значительное повышение концентрации вредных веществ в клеточном соке органов растений может вызвать «острую реакцию» – некрозы участков листа.

Деревья и кустарники, задерживая газы и пыль, сами подвергаются вредному их влиянию в зависимости от своей устойчивости, а также от других экологических факторов. При всех равных условиях (структура леса, метеорологические факторы и др.) наиболее эффективными в очистке воздуха от вредных примесей являются чистые лиственные насаждения, за ними идут смешанные хвойно-лиственные и затем – хвойные. Угнетение роста и развития зависит от чувствительности породы: из хвойных пород сильнее всего подавляется рост у лиственницы (охвоенном состоянии), несколько меньше у ели, а из лиственных – сильнее у осины.

Воздействие вредных газов неблагоприятно сказывается и на развитии корневой системы: сильно снижается общая масса корней, а физиологически активных корней становится в 2–4 раза меньше, чем у не поврежденных растений.