Тема: МОРФОЛОГО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВ ГОРЛОВСКОГО АНТРАЦИТОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Актуальность. Одной из основных проблем в современном обществе является необходимость эффективного использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Быстрый прогресс индустриализации увеличивает воздействие промышленности на земельные ресурсы. Техногенные ландшафты представляют собой тип антропогенных ландшафтов, формирование которых связано с деятельностью человека. В Уральском регионе около 50% ландшафтов формируются отвалами углей, в Пермской области и Хабаровском крае - примерно 60% и 20% соответственно. В Кемеровской области 90% ландшафтов связаны с добычей угля (Артамонова, Бортникова, 2017). Добыча угля и других полезных ископаемых привела к изъятию в 1975 году 83 тысяч гектаров земель из сельскохозяйственного и лесного фонда в Сибири и на Дальнем Востоке (Ковалев, Гаджиев..., 1978).
Изучение проблем генезиса, классификации, диагностики земель, нарушенных промышленностью, осложнено большими масштабами и экологическим разнообразием территорий, подвергшихся техногенной нагрузке. В промышленно развитых странах Европы, начиная с 30-х годов XX века, реализуются рекультивационные мероприятия по восстановлению нарушенных земель, ориентированные, в основном, на сельскохозяйственное и лесохозяйственное направления (Hall, 1957; Knabe, 1959). В СССР также создается ряд научных, научно-производственных коллективов, целью исследований которых являлось разностороннее изучение техногенно-нарушенных территорий, их классификация и разработка технологий рекультивации (Етеревская, 1984; Ужегова, Махонина, 1984; Рагим-заде, 1977; Моторина, Овчинников, 1975; Фаткулин, 1988; и др.). В 1969 г. в ИПА СО РАН (г. Новосибирск) была организована лаборатория рекультивации почв. Уже с момента образования одной из ее первых задач становится составление общей картины распространения техногенных ландшафтов на территории Сибири и некоторых прилегающих территориях. Переломным моментом в изучении почв техногенных ландшафтов, а также в понимании процесса рекультивации необходимо считать разработку основ принципиально новой профильно-генетической классификации почв техногенных ландшафтов (Гаджиев, Курачев, 1992). При разработке данной классификации авторы исходили из того, что техногенный ландшафт чаще всего представляет собой экоклин, внедренный в систему естественных ландшафтов. Тем не менее, в посттехногенную фазу развития естественные процессы начинают преобладать над антропогенными и поэтому формирующиеся почвы необходимо признать естественноисторическими образованиями и, следовательно, подходить к их классификации нужно с позиций классического генетического почвоведения. В настоящее время работы, посвященные изучению свойств пород и почв техногенных ландшафтов, направлены на оценку их экологической (Семина, 2013; Семина, Шипилова, 2017) и почвенно-генетической значимости (Госсен, Беланов, 2011: Соколов, 2012). Изучению восстановления техногенных ландшафтов посвящено множество работ, большинство из которых исследуют конкретные аспекты и направлены на практическое решение задач рекультивации ( Капелькина, 2013; Уфимцев, 2023).
Изучение процессов формирования почв техногенных ландшафтов представляет собой основу для рекультивации нарушенных участков земель и их дальнейшего использования, например, в хозяйственных целях, а также в целом для восстановления нарушенных ландшафтов.
Цель работы: изучение свойств техногенных почв в пределах угольного бассейна «Горловский» и выявление особенностей химического состояния и агрохимических свойств эмбриоземов на разной эволюционной стадии развития.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить экологические условия образования техногенных и зональных почв в пределах каменноугольного разреза «Горловский»;
2. Охарактеризовать зональные почвы и провести морфолого-аналитическую характеристику техногенных почв;
3. Оценить гранулометрический состав, химическое состояние и агрохимические свойства эмбриоземов на разной стадии развития;
4. Рассмотреть аспекты рекультивации почв техногенных ландшафтов.

Купить

На основании изучения техногенных почв, формирующихся в пределах Горловского угольного месторождения, можно сделать следующие выводы.
1. Резко континентальный климат, достаточное количество осадков, равнинный слабо всхолмленный рельеф, лессовидные почвообразующие породы, лугово-степная растительность с примесью березово-осиновых лесов в пределах лесостепной зоны Новосибирской области создают условия для образования черноземных почв. Согласно классификации почв России, зональная почва представлена черноземом глинистоиллювиальным типичным карбонатсодержащим среднемощным среднегумусированным средневыщелоченным легкосуглинистым, относящемуся к стволу постлитогенных почв аккумулятивно-гумусового отдела. Исследуемый чернозем характеризуется значительным содержанием гумуса, нейтральной реакцией среды, высокими величинами суммы обменных катионов (46,55 мг-экв/100г почвы), достаточным содержанием основных питательных элементов, что обусловливает его высокое потенциальное плодородие.
2. На отвалах Горловского угольного месторождения, согласно классификации
почв техногенных ландшафтов, развиваются преимущественно 3 типа эмбриоземов, относящихся к стволу техногенных поверхностных образований (ТПО): инициальные, органо-аккумулятивные и дерновые. Визуально у них не выражены или слабо выражены почвенные горизонты, что обусловливается технологией неселективного
отвалообразования. Главными морфологическими особенностями исследуемых техногенных почв, в отличие от зональных, являются: слаборазвитый почвенный профиль (до 50 см), высокая каменистость субстрата, достигающая 95%, наличие углистых частиц в профиле.
3. Изменение гранулометрического состава в процессе развития от одной стадии посттехногенного почвообразования к другой вызвано воздействием процессов физической и биологической дезинтеграции, а также накоплением органического вещества в биогенных горизонтах. В направлении от инициальных к органоаккумулятивным эмбриоземам происходит увеличение содержания мелкозема и уменьшение крупнозема. Во всех эмбриоземах в мелкоземе преобладает фракция крупного песка, распределение илистой фракции либо равномерное по всему профилю, либо имеет тенденцию к увеличению в нижних горизонтах вследствие элювиальных процессов.
4. Установлено, что в дерновых эмбриоземах, по сравнению с инициальными и органо-аккумулятивными, происходит более интенсивное накопление углерода. Можно предполагать, что углерод более молодых техногенных почв представлен литогенными формами, обусловленными содержанием в профиле большого количества углистых частиц; с течением времени, в связи с усилением биогенных процессов, происходит трансформация литогенных форм углерода в педогенные. В этом же ряду эмбриоземов, в ходе смены стадий посттехногенного почвообразования, увеличивается сумма обменных катионов с преобладанием в составе ППК кальция. Реакция среды изученных техногенных почв преимущественно нейтральная или слабощелочная.
5. В эмбриоземах нет четко выраженной закономерности в распределении форм питательных элементов. Количество валовых форм фосфора и калия зависит от состава материнских пород, в минеральных горизонтах эмбриоземов отмечается приблизительно равное содержание этих элементов. Содержание валового азота коррелирует с содержанием органического вещества в профиле и увеличивается в верхних горизонтах некоторых органо-аккумулятивных и дерновых эмбриоземов. Содержание легкогидролизуемого азота незначительное и отмечается лишь в органогенных горизонтах органо-аккумулятивных и дерновых эмбриоземов. Эмбриоземы высокообеспечены подвижными формами фосфора и калия, количество подвижного фосфора повышено в органогенных горизонтах, содержание обменного калия увеличивается по всему профилю в ряду от инициальных к дерновым эмбриоземам.
6. Оценка почвообразовательных процессов в техногенных ландшафтах является основанием для формирования целей и выбора технологии рекультивации. Исходя из условий почвообразования, гранулометрического состава, морфологического строения, а также учитывая результаты определения физико-химических и агрохимических свойств техногенных почв Горловского угольного разреза, наиболее благоприятными свойствами для проведения рекультивации обладают дерновые эмбриоземы.

Купить