НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТУ БІОРЕСУРСІВ І ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ УКРАЇНИ АГРОБІОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ Допускається до захисту Завідувач кафедри ґрунтознавства доктор с.-г. наук, професор __________ Забалуєв В.О. МАГІСТЕРСЬКА КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА На тему «Обгрунтування параметрів техноземних грунтів для рекреаційного напрямку рекультиваціі порушенних земель» Спеціальність 201 «Агрономія» Гарант освітньої програми професор, доктор с.-г. наук Забалуєв Віктор Олексійович Керівник кваліфікаційної магістерської роботи професор, доктор с.-г. наук Забалуєв Віктор Олексійович ЗАВДАННЯ для виконання магістерської кваліфікаційної роботи 1. Тема роботи: «Обгрунтування параметрів техноземних грунтів для рекреаційного напрямку рекультівціі порушенних земель». 2. Кінцевий термін виконання – 30.10.2023 р. 3. Вихідні дані: Літературні джерела. Характеристика рекультивованих земель Іршанського гірничо-збагачувального комбіната. Данні щодо методів і способів створення та утримання штучних насаджень на порушених землях Іршанського гірничо-збагачувального комбіната. 4. Перелік завдань, що необхідно виконати в роботі: вивчити склад і властивості техноземних ґрунтів, сформованих на порушених землях; вивчити матеріали щодо формування і оздоровлення рослиності на рекультивованих землях Іршанського ГЗК; обгрунтувати пареметри техноземних грунтів для рекреаційного напрямку рекультівціі порушенних земель Іршанського гірничо-збагачувального комбіната. Дата видачі завдання "___" _____________ 2023 р. Керівник випускної кваліфікаційної роботи ___________ Забалуєв В.О. (підпис) (прізвище та ініціали) Завдання прийняв ___________ [ім’я автора приховано] (підпис) (прізвище та ініціали) ЗМІСТ Вступ………………………………………………………………………5 РОЗДІЛ 1 УЗАГАЛЬНЕННЯ ДОСВІДУ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ) ………………………………………8 РОЗДІЛ 2 Умови проведення досліджень…………………25 2.1. Природні умови……………………………………………………… . 25 2.1.1. Клімат………………………………………………………………. ..29 2.1.2. Геологія……………………………………………………………….30 2.1.3. Рослинність…………………………………………………………...34 2.1.4. Ґрунтовий покрив…………………………………………………….34 2.2. Організаційно -господарскі умови……………………………………37 РОЗДІЛ 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЄКТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ (Експериментальна частина) …………………………………………….39 3.1. Методика проведення досліджень……………………………………39 3.2. Результати досліджень та їх обговорення……………………………45 3.2.1. Оцінка придатності розкривних гірських порід Іршанського ГЗК для рекреаційної рекультивації………………………………………………………45 Аналіз насаджень на відвалах Вапнякового кар’єру……………...53 Рослинні насадження на Природоохоронній призмі……………...54 Рослинні насадження на внутрішніх відвалах Західно-Доломітного кар’єру………………………………………………………………. 56 Приживлюваність рослин на порушених землях Вапнякового карьеру………………………………………………………………… 59 Стан дослідних культур, створених висіванням та садінням насіння на порушених землях Західного карьеру………………………… 65 РОЗДІЛ 4 Обгрунтування можливості рекреаційного використання рекультивованих земельних ділянок…68 4.1. Обгрунтування рекреаційного напряму рекультивованих ділянок Іршанського ГЗК ………………………………………………………………………74 ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ……………………………………….77 Використані літературні джерела…………………………………………79 Вступ Гірничо-видобувна промисловість є одним із основних чинників порушення природних ландшафтів, особливо це стосується відкритого способу видобування корисних копалин. На території України в наш час наявні великі площі порушених земель. Це обумовлює потребу вирішення проблем щодо біогеоценотичної реабілітації цих ландшафтів і, насамперед, до відновлення рослинного покриву. Для використання в сільському господарстві такі ґрунти не придатні і в господарський обіг не залучаються. Найкращий засіб відновлення їхнього екологічного стану – рекреаційна рекультивація, яка характеризується максимальним впливом на формування і покращення середовища, а також потребує менших затрат. На колишніх промислових пустощах в Україні, лише на землях, переданих до лісового фонду, тепер зростає близько 30 тис. га лісових культур, а порушених гірничими розробками земель нараховується понад 220 тис. га (серед яких 70% утворено внаслідок відкритого способу видобутку корисних копалин). Найстаріші лісові культури на відвалах розкривних робіт створені у Житомирській області наприкінці 50-х років на колишніх землях Іршанського гірничо-збагачувального комбінату. На фоні різких змін екологічних умов порушених земель необхідна перебудова напрямків ведення господарства і природокористування на цих територіях. Тому, дослідження особливостей біологічної, у тому числі рекреаційноі рекультивації порушених земель та розробка рекомендацій по її проведенню в різних екологічних і техногенних умовах є надзвичайно актуальною. На даний момент нормативні документи, що повинні регламентувати проведення рекреаційних заходів на рекультивованих землях, розроблені не в повній мірі. Житомирщіна має потужний гірничодобувний потенціал і займає одне з провідних місць в країні з видобутку корисних копалин. Під час багатолітніх розробок родовищ відкритим способом на місці природних ландшафтів утворились специфічні техногенні території, насичені виробничими спорудами, кар’єрами, відвалами пустої породи. Порушення земної поверхні, безпосередньо пов'язані з проведенням видобувних робіт, не обмежуються тільки площами гірничих відводів та територіями, які виділяються для розміщення відходів виробництва, а розповсюджуються далеко за їх межами. Фактично розміри зон порушених земель значно перевищують площі, зайняті власне об'єктами гірничого підприємства. Антропогенна діяльність призводить до порушення природної структури гірських порід, інтенсивного вивітрювання, розвитку тріщинуватості та розущільнення. Спостерігаються порушення статичної рівноваги порід і розвиток зсувних деформацій і явищ в укосах, фільтраційні деформації порід, зумовлені різкими змінами гідрогеологічних умов. Для запобігання затопленню кар’єрів знижують рівень підземних вод за допомогою свердловин, пробурених навколо них. Рослинний покрив на техногенних територіях суттєво пошкоджується або знищується взагалі. З гірничовидобувною промисловістю пов’язані великі втрати родючих земель, які відводяться для кар’єрів, відвалів розкривних порід. У Жимирській області площі, зайняті карьерами та ії інфраструктурою перевищують 4 тис. га. Крім того, в регіоні накопичилося безліч різних відходів. Наявність такого великого обсягу відходів служить постійним джерелом забруднення землі, води і повітря. Негативний вплив на довкілля великої кількості порушених промисловістю земель обумовлює необхідність їх відновлення. Одгим із найпоширених та прийнятним методом освоєння порушених земель є рекреаційна рекультивація – відтворення рослинного покриву за допомогою штучно створених зелених насаджень різного цільового призначення – озеленювальних, ландшафтних За рахунок залучення до їх складу різних видів природної флори істотно збільшується біотичне різноманіття і декоративність рекультивованих територій. Земельні ресурси є безцінними активами сучасного суспільства, вимагають ретельного та обгрунтованого використання для забезпечення економічного, екологічного та соціального благополуччя. В контексті зростаючої урбанізації та розширення інфраструктурних мереж, виникає проблема відновлення порушених та деградованих земель, зокрема для рекреаційних цілей. Технологічні методи відновлення забруднених або пошкоджених земель стають все більш актуальними, і однією з ключових складових цього процесу є обгрунтування параметрів техноземних грунтів для рекреаційного використання. На сьогоднішній день існують численні методи відновлення порушених земель, включаючи рекультивацію та реконструкцію, які передбачають використання техноземних грунтів для відновлення рекреаційних функцій таких територій. Однак вибір правильних параметрів для цих грунтів та їх оптимальна комбінація є завданням, що потребує глибокого наукового дослідження. Метою цієї магістерської роботи є системний аналіз і оцінка параметрів техноземних грунтів, які впливають на їх придатність для рекреаційного використання, а також розробка методології для їх обгрунтування та оптимізації на основі врахування екологічних, економічних і соціальних чинників. Дослідження в цій галузі може сприяти покращенню ефективності процесу рекультивації та використання техноземних грунтів для створення рекреаційних об'єктів, забезпечуючи при цьому збереження природи та підвищення якості життя суспільства. У цьому контексті, магістерська робота розглядається як важливий внесок у розвиток наукового підходу до проблем відновлення порушених земель і раціонального використання техноземних грунтів для рекреаційних цілей. Важливість вивчення флористичного складу, структури й екологічних умов на різних стадіях становлення рослинного покриву обумовлена необхідністю установити оптимальні біологічні спектри найбільш стійких і високопродуктивних природних фітоценозів з метою використання в рекреаційних цілях. РОЗДІЛ 1 УЗАГАЛЬНЕННЯ ДОСВІДУ РЕКУЛЬТИВАЦІЇ ПОРУШЕНИХ ЗЕМЕЛЬ (ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ) Більше половини населення світу живе в містах, і очікується, що до 2050 року цей показник зросте до 66%. Згідно з останнім прогнозом, урбанізація в поєднанні із загальним зростанням населення додасть ще 2,5 мільярда людей до міського населення до 2050 року, з майже 90 % цього збільшення зосереджено в Азії та Африці (World Population, 2017). З таким зростанням міського життя зелені зони, такі як парки, є необхідністю для міських жителів. Міські парки мають багато функцій, таких як збереження біорізноманіття та природи, пом’якшення кліматичних змін, естетичне значення та забезпечення приємних об’єктів на відкритому повітрі для жителів міста та платформи для екологічної освіти (Jim & Zhang, 2013; Konijnendijk, Annerstedt, Nielsen, & Maruthaveeran) , 2013; Lawrence, De Vreese, Johnston, Sanesi, & Konijnendijk, 2013; Mladenka & Hill, 1977; Veal, 2006). Деякі парки у відомих містах є майже такими ж знаковими, як і самі міста, наприклад, Гайд-парк у Лондоні, Центральний парк у Нью-Йорку, парк Стенлі у Ванкувері та природний заповідник Букіт Тімах у Сінгапурі. Парки пропонують пасивні та активні форми відпочинку, роблячи міські території зручнішими для життя, а їхніх мешканців — здоровішими. Вони є важливою особливістю міського середовища та становлять значні бюджетні зобов’язання для місцевих рад та урядів, але вони відносно нехтуються та часто ігноруються в основних парках, зонах відпочинку та дослідженнях туризму. Зокрема, обмежені дослідження взаємозв’язку між міськими парками та відпочинком, а також здоров’ям і благополуччям культурно різноманітного населення (Godbey, Caldwell, Floyd, & Payne, 2005; Home, Hunziker, & Bauer, 2012; Jim & Shan, 2013; Li, Absher, Graefe & Hsu, 2008; Li & Wang, 2012; Sasidharan, 2002; Song et al., 2014; Ulrich et al., 1991). Людська промислова діяльність поступово розширює свій вплив на фундаментальні процеси у біосфері, викликаючи зміни у структурно-функціональних зв'язках, які часто призводять до небажаних та навіть шкідливих наслідків. Проблема відновлення територій, які постраждали від видобутку корисних копалин, є загальною для більшості індустріально розвинутих країн. І використання техноземних грунтів для рекреаційних цілей є відомим рішенням цієї проблеми. Саме тому, турбота про навколище середвище, єкологію, забруднення та рекультівацію забруднених земель в поєднанні зі здоров’ям та благополуччям людини є важливою темою в дослідженнях парків, зон відпочинку та туризму (Chen & Petrick, 2013; Neulinger, 1981; Payne, Ainsworth & Godbey, 2010; Peters & Schuckert, 2014; Uysal, Sirgy, Woo & Kim, 2016). Поліпшення здоров’я та благополуччя, наприклад, якості життя, вже давно є основною метою для окремих людей, громад, націй і міжнародних організацій (Moscardo, 2009; Ulrich & Addoms, 1981). Дослідження якості життя є новою сферою дослідження, що стосується громадської охорони здоров’я, соціальної сфери, поведінки, планування, навколишнього середовища та політики, а також парків, місць відпочинку та туризму (Dolnikar, Lazarevski, & Yanamandram, 2013). Таким чином, дослідження якості життя привернули увагу дослідників з багатьох дисциплін з 1960-х років. Останнє десятиліття стало свідком прискорення наукового інтересу до якості життя, включаючи низку досліджень, що досліджують благополуччя та щастя. Існуючі дослідження встановили зв’язок між парками, зеленими насадженнями та можливостями відпочинку та здоров’ям, самопочуттям і якістю життя (Chick, Hsu, Yeh, & Hsieh, 2015; Driver, 1997; Ho et al., 2005; NRPA, 2017; Payne та ін., 2010). Дослідження показали, що природне середовище та зелені зони, такі як міські парки, позитивно пов’язані з якістю життя (Brajša-Žganec, Merkaš, & Šverko, 2011; Song et al., 2014). Огляд літератури показав, що численні звіти, пов’язані з якістю життя, були опубліковані щодо міських зелених насаджень, зокрема у сферах клінічної медицини та туризму (Rocha, Power, Bushnell, & Fleck, 2012). У більшості цих досліджень бракувало культурного розмаїття, і вони були зосереджені на англомовних країнах. Внески з незахідних країн зросли, але кілька досліджень, орієнтованих на якість життя, зосереджені на міських парках і зонах відпочинку в країнах Азіатсько-Тихоокеанського регіону (Chick, 1997, 2000; Ito, Walker, & Liang, 2014; Li, 2010; Li & Wang, 2012; Roberts, 2010; Sirgy, Kruger, Lee & Yu, 2011; Song, Beyhaghi, Sommer & Bennett, 2017; Uysal та ін., 2016; Vaske, Donnelly & Petruzzi, 1996). Розуміння культурно залежного уявлення людей про якість життя може допомогти міській владі знайти рішення для задоволення потреб культурно різноманітних міських жителів і запропонувати пропозиції щодо прийняття політичних рішень у парках і зонах відпочинку (Abbey & Andrews, 1985; Spiers & Walker, 2009; Wang & Вонг, 2014). Мета цього дослідження полягала в тому, щоб вивчити взаємозв’язок між 26-пунктовою шкалою WHOQOL-BREF і демографічними та поведінковими змінними серед користувачів міських парків із трьох міст: Джакарти, Індонезія, Сеула, Південна Корея, і Тайпею, Тайвань. Чарівним прикладом рекреаційноі рекультівціі можна визначити парк Quarry Garden, Китай. Відновлений із покинутого кар’єру, ландшафтний парк Quarry Garden став новою пам’яткою та візитною карткою Шанхаю. Його можливості повністю відображаються на основі стратегій екологічного відновлення та реконструкції культури. Рис. 1.1 Фото ландшафтного парку Quarry Garden в Шанхаі (Китай) Небезпечна та покинута земля була пертворена в один привабливий туристичний курорт для відвідувачів, які наближаються до природного ландшафту та відчувають культуру кар'єрної промисловості. І виклик побудови драматичного естетичного простору за допомогою дуже складних будівельних технік також був одним із основних моментів цього проекту. Рис. 1.2 Фото зверху ландшафтного парку Quarry Garden в Шанхаі (Китай) Quarry Garden розташований у центрі ботанічного саду Шанхайської гори Чен, займаючи площу 4,26 га (10,53 акра). Кар’єрна промисловість знищила рослинний покрив на поверхневому шарі та значно змінила рельєф, спричинивши втрату води та ґрунту, а також фрагментацію середовища проживання. Враховуючи рідкісні камені, дизайнер використовує стратегію «субструкції» та намагається побудувати новий біоценоз шляхом зміни форми землі та збільшення рослинного покриву. Рис. 1.3 Схема стратегіі трансформаціі ландшафтного парку Quarry Garden Цей проект, як одне з основних мальовничих місць Ботанічного саду гори Чен, пропонує можливості для перетворення цього серйозно пошкодженого кар’єру на єдиний екологічно чистий відкритий громадський простір. Проектувальники реконструюють рельєф шляхом розкопування та відсипання землі та формують нове «Дзеркальне озеро» та «Квітковий майданчик». «Дзеркальне озеро» утворює ще один туристичний центр, який балансує з Глибоким басейном, а відображення поверхні озера зменшує нудне відчуття вертикальної площини пагорба; південний пагорб, на якому побудована «Квіткоглядна платформа», не тільки ізолює перешкоди за межами ділянки, але також забезпечує ідеальне місце для висадки та демонстрації квітів. Наступним успішним проектом рекрааціноі рекультіваціі можна визначити парк Whangarei Quarry Gardens, Нова Зеландія. Рис. 1.4 Фото карьеру Whangarei Quarry Нортленд (Нова Зеландія) Whangarei Quarry Gardens - чудвий приклад перетворення кар’єру в чудовий парк. Знадобилося 20 років суцільної наполегливої праці та відданості громаді, щоб виростити Whangarei Quarry Gardens у їх нинішній формі. Цей проект був результатом любові до громади Нортленду, створеного кров’ю, потом і сміхом волонтерів, допоміжних компаній та інших груп. Рис. 1.5 Фото парку Nanning International Garden Expo (Китай) Ще одним надихаючім прикладом рекреаційноі рекультіваціі може стати парк Nanning International Garden Expo, Китай. 2018 China International Garden Expo відбулася в Нанніні, розташованому вздовж річки на горбистій околиці міста. У південно-східній частині ділянки розташована низка кар’єрів площею близько 33 га. Ці кар’єри зазнали вибухових робіт під час видобутку, що призвело до утворення фрагментованих поверхонь і нерівних форм рельєфу на дні кар’єру. Рис. 1.6 Фото зверху парку Nanning International Garden Expo (Китай). Проект зітнувся з низкою величезних проблем: 1. Кар’єри представляли надзвичайно складні форми рельєфу, що створювало проблеми проектування відповідно до сучасних картографічних зображень. 2. Рівні води в кар'єрах були нестабільними. Насправді два з кар’єрів, які пізніше припинили видобуток, показали постійне підвищення рівня води. Достовірні гідрологічні дані були дуже обмежені. 3. Геологічні умови кар’єрів були складними, а скелі – напівзруйнованими. Можливість обвалу та каменепаду становить непередбачувану загрозу безпеці. 4. Екологічне середовище кар’єрів зазнало серйозної шкоди, а відновлення рослинності зіткнулося з великими труднощами. Рис. 1.7 Цифрова модель кар’єру парку Nanning International Garden Expo (Китай). За допомогою повітряного сканування БПЛА ландшафтні архітектори отримали тривимірні цифрові моделі всіх кар’єрів, на основі чого проект міг добре відповідати рельєфу ділянки. Для надання відповідних даних, необхідних для проектування, місцева установа була призначена для реєстрації змін рівня води в кожному кар’єрі кожні півмісяця. Зважаючи на безпеку, в першу чергу, встановлення об’єктів і різноманітних доріжок навмисно уникає небезпечних зон, підкреслюючи відмінні риси ландшафту кар’єру. Відповідно до різних цілей відновлення рослинного покриву ґрунт вносили для підгортання насаджень із формуванням різної товщини ґрунту для створення умов для відновлення середовища проживання особливо великої кількості місцевих видів рослин. Камені, гравій, глини та гірничодобувні машини на ділянці достатньо збережено та повторно використано в новому ландшафті. Хоча кар’єри схожі за зовнішнім виглядом, кар’єри сильно відрізняються один від одного за масштабом, структурою простору та характеристиками. Ландшафтні архітектори застосували різні методи втручання та відновлення рослинності, які доповнюють відмінні якості кожного кар’єру. Рис. 1.8 Схема кар’єрів парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар’єр № 1 — це тихий ставок площею в один гектар, обгороджений грубою кам’яною огорожею, в якій намагаються втілити традиційну ландшафтну естетику Китаю. Рис. 1.9 Фото кар’єру№ 1 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Дерев’яний павільйон неправильної форми розташований у скелі на краю ставка, структурна форма якого натхненна місцевою народною архітектурою. Відвідувачам відкривається панорама зеленого ставка та навколишньої скелі та дзюркотливого водоспаду по діагоналі навпроти. Кар'єр № 2 з усіх боків оточений обривами, площа якого становить лише 0,4 га. Дно кар'єру відносно рівне і постійно накопичує воду. Кар'єр спроектований як аквапарк. Доріжка з зигзагоподібною сталевою решіткою в’ється через зону насаджень і з’єднується з платформою. Секція з найвищою висотою містить закриту дерев’яну коробку, яка також є оглядовим майданчиком з повітря, звідки люди можуть оцінити захоплюючий вид наскелю та весь сад. Рис. 1.10 Фото кар’єру№ 2 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар'єр № 3 з трьох боків обрамлений обривом і був спроектований як вишуканий альпінарій. Покинутий ґрунт і гравій на місці були використані як основатонкої форми рельєфу саду, а його поверхню загортала рослинна земля. Рис. 1.11 Фото кар’єру№ 3 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар'єр № 4 – великий ставок, обійнятий скелями, із зеленою та прозорою водою. Північна платформа — це сталевий коридор Кортена, розташований на краю кар’єру, який розкриває довге смугове вікно до кар’єру. Рис. 1.12 Фото кар’єру№ 4 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар'єр № 5 - найбільший серед семи кар'єрів, огороджений напівзруйнованим обривом, на дні якого розташовані терасові скелі. Через постійне підвищення рівня води кар'єр перетворився на озеро. Дві ділянки з відносно невеликою глибиною видобутку були закопані над поверхнею води та висаджені деревами, створюючи ландшафт водного лісу. Рис. 1.13 Фото кар’єру № 5 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар'єр № 6 перетворили на романтичний і розкішний сад із постіндустріальною атмосферою, використовуючи залишені на місці машини для виробництва піску. Уздовж південної скелі є кілька терас із різною товщиною ґрунту, що відповідає потребам різних рослин, від трав до дерев. Рис. 1.14 Фото кар’єру№ 6 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Кар'єр № 7 складається з двох невеликих кар'єрів, розташованих по обидва боки височини. Залишені роками різноманітні місцеві рослини-піонери виросли з тріщин у скелях, демонструючи природний ландшафт. За допомогою лише кількох втручань було побудовано кільцеподібну доріжку, що огинає схил пагорба між двома ямами та невеликою платформою на краю західної ями. Рис. 1.15 Фото кар’єру№ 7 парку Nanning International Garden Expo (Китай) Існуючий акведук проходить через ділянку, транспортуючи воду з сусіднього джерела до навколишніх сіл і ферм. Як свідок сільськогосподарської історії ділянки, вона добре збереглася для іригаційного водопостачання території, зберігаючи своє початкове призначення. Над акведуком розташований пішохідний міст, який з’єднується зі стежками до прилеглих кар’єрних садів, створюючи унікальну тривимірну систему екскурсій цією територією. Павільйон площею 600 м2 надає різноманітні туристичні послуги, такі як продаж, відпочинок, продаж квитків на маршрутні автобуси тощо, а також демонструє історію та процеси екореставрації та методи кар’єрних садів. Сім напівзруйнованих і спустошених кар’єрів зазнали захоплюючої трансформації в низку унікальних садів. Вони демонструють багатообіцяючі можливості та демонструють публіці різноманітні методи екореставрації кар’єрів, а також різноманітні виміри ландшафтного мистецтва. Виробнича діяльність людей, озброєних потужними засобами виробництва і новітніми технологіями, все більше розширює область свого втручання в фундаментальні процеси, що відбуваються в біосфері. Масштаби цього впливу стали відчутним фактором, що впливає на функціонування біосфери в усіх її складових (біоті, атмо-, гідро- та літосфері), обумовлюючи в них зміни структурно-функціональних зв'язків, що часто приводять до небажаних і навіть шкідливих наслідків. Проведені досліди стосовно організації, функціонування та розвитку біо-геоценозів у техногенних ландшафтах є теоретичною основою для вивчення рекультивації земель. Ця теоретична основа ґрунтується на системному підході, і концептуальні положення для біогеоценозів і ландшафтів були розроблені В.Б. Сочавою. (1968), А.А. Ляпуновим (1970, 1972), А.А. Ляпуновим і А.А. Титляновою (1971), а стосовно до техногенних ландшафтів і їх біогеоценозів викладені в роботах В.В. Тарчевського (1970а), М.О. Бекаревича, М.Т. Масюка (1975; 1978; 1982), М.Т. Масюка (1975а; 1981), Б.П. Колесникова (1974), С.С. Трофімова, Ф.К. Рагім-заде, (1977), С.С. Трофімова, А.А. Титлянової, І.Л. Клевенської (1979) та ін. Під час рекультивації створюють або, точніше, цілком систематично будують грунтоподібні структури, які Л.В. Єтеревська назвала "техно-земами". У науковій літературі різні автори по-різному інтерпретують термін "технозем". Наприклад, Н.П. Солнцева та співавтори в 1990 році визначили техно-земи як групу грунтів і грунтоподібних формацій, в яких відсутні генетичні горизонти. Ці структури можуть бути порушені, перемішані, знищені або покриті гірською породою чи іншими ґрунтовими матеріалами. Наявність родючого верхнього шару не є обов'язковою, а головною характеристикою є техногенний механізм їх утворення. І.М. Гаджиєв і В.М. Курачов (1992) вживають термін "техноземи" для опису штучних грунтоподібних утворень, які можуть містити або не містити накладений верхній шар ґрунту. В.І. Терентьєв і П.А. Суханов (1998) визначають "техноземи" як штучні грунтоподібні структури, які можуть бути створені шляхом насипання або які формуються самостійно, і мають фрагментарний чи суцільний гумусовий верхній шар. Штучні техноземи, що утворюються при розкритті, переміщенні, намиванні, насипанні, обвалуванні та інших гірничотехнічних процесах і походять з потенційно-родючих гірських порід, Л.В. Єтеревська у своїй роботі з 1979 року пропонує називати літоземами. У них різний характерний склад і властивості, а також вони відрізняються за ступенем стійкості до ерозії та рівнем токсичності. Під впливом біологічних процесів, літоземи можуть еволюціонувати, враховуючи біокліматичні, геоморфологічні, гідрологічні та гідрогеологічні умови на території, а також в залежності від методів відновлення (самопоширення або спрямованої біологічної рекультивації) і спрямованого використання (сільськогосподарське, лісогосподарське, рекреаційне, водогосподарське тощо). Важливим аспектом у формуванні ґрунту є вплив біологічного фактора, зокрема циклічного відтворення біоти. При тривалому функціонуванні цей фактор може призводити до незворотних або частково незворотних процесів, які впливають на мікроструктуру та хімічний склад твердої фази субстрату. Збирання цих змін з часом призводить до розвитку елементарних ґрунтоутворюючих процесів, що поступово перетворюють гірську материнську породу в грунтоподібну структуру з розвиненим ґрунтовим профілем та генетичними горизонтами (за Герасимовим, 1976). Техногенні ґрунти на початкових етапах свого розвитку, завдяки інтенсивності ряду елементарних ґрунтових процесів, відносно швидко набувають характеристики та властивості, що вказують на еволюцію ґрунтоутворювальних процесів у зональному напрямку (як описано Етеревською, Донченко, Березневою, Угаровою та Лехциером, 1982). Екологічний потенціал таких техногенних ґрунтів на початковому етапі їх створення невеликий, але він може зростати завдяки активним та цілеспрямованим втручанням людини, включаючи агротехнічні, агрохімічні та фітомеліоративні заходи, які враховують ґрунтово-кліматичні умови. Молоді ґрунти на рекультивованих земельних ділянках, навіть на початкових етапах розвитку, вже демонструють формування морфологічних, фізико-хімічних та інших характеристик, які характерні для основних зональних ґрунтів, що зазвичай складають структуру ґрунтового покриву в природних біогеоценозах. Перші дослідження щодо природного заростання гірських відвалів надали надію на успішну біологічну рекультивацію. Дослідження проводилися в різних природно-кліматичних умовах та на різних об'єктах техногенного впливу. Вони включали аналіз флористичного складу, структури та еколого-біологічних особливостей рослинних угруповань, а також вивчення процесів сукцесії, які приводили до формування стійких фітоценозів. Техногенні ґрунти на початкових стадіях розвитку швидко набувають ознак і характеристик, які вказують на те, що процес ґрунтоутворення відбувається за зональним типом. Екологічний потенціал таких техногенних ґрунтів на самому початковому етапі розвитку невеликий, але цей потенціал можна підвищити шляхом активних та цілеспрямованих втручань людини, включаючи застосування комплексу агротехнічних, агрохімічних та фітомеліоративних заходів, з урахуванням ґрунтово-кліматичних умов. На ранніх стадіях розвитку молоді ґрунти на рекультивованих землях вже проявляють морфологічні, фізико-хімічні та інші властивості, які характерні для основних типів зональних ґрунтів, які зазвичай складають структуру ґрунтового покриву біля природних біогеоценозів. Т.О. Работнов (1960) показав, що стійкість фітоценозу базується на реакціях рослин на зовнішні та внутрішні впливи або на їх неврахуванні, і вона ґрунтується на взаємному використанні різними видами рослин різних адаптацій до середовища. Фітоценози, що існують протягом багатьох років, відзначаються постійними змінами в складі видів (сукцесія та флуктуація). Сезонна та щорічна змінність є результатом ритмологічної нерівномірності та екологічної адаптивності видів рослинних популяцій. Ці змінність та регулюють самостабілізацію та самоорганізацію фітоценозу та сприяють більш повному використанню екотопічних факторів (за Зайковою, 1980, та Булаткіним, 1986). Добре відомо, що родовища корисних копалин є зонами з підвищеною концентрацією одного або кількох хімічних елементів, розповсюдженими на певних територіях, що може спричинити підвищену концентрацію важких металів у рослинній продукції. Вплив геохімічного середовища на хімічний склад рослин особливо помітний на гірських породах з високою концентрацією хімічних елементів в порівнянні з зональними ґрунтами. Особливо це стосується мікроелементів, концентрація яких у рослинах може перевищувати допустимі норми та спричиняти забруднення важкими металами. Отже, при створенні штучних техноземів необхідно враховувати хімічний склад гірських порід. Межі верхнього і нижнього порогів концентрації хімічних елементів у техноземах можуть мати досить значну амплітуду коливань. За даними В.В. Ковальського, більшість рослин нормально розвиваються при концентрації марганцю від 2 до 3000 мг/кг сухої речовини, однак деякі рослини переносять концентрацію 11 000, інші ж задовольняються лише 0,2 мг/кг сухої речовини. Аналіз літературних джерел з проблем рекультивації порушених територій визначив невирішені питання, на основі яких сформульовано мету й задачі наших досліджень. РОЗДІЛ 2 . Умови проведення досліджень Спостереженнями, обліками, аналізами, вимірюваннями були охоплені рекультивовані землі Іршанського гірничо-збагачувального комбіната. Розробка відкритих родовищ призводить до порушення земель при проведенні гірничих робіт і складуванні розкривних порід. Своєчасна рекультивація відпрацьованих порушених земель на території України відповідно до вимог законодавства є безпосереднім обов’язком надрокористувача. Рекреаційна рекультивація виконується загально неподалік міст і великих населених пунктів з метою створення зон відпочинку. Здебільшого вона поєднується з водогосподарською й лісогосподарською рекультивацією (озера в кар’єрах упорядковують, на їхніх берегах споруджують пляжі, бази відпочинку, висаджують дерева, кущі тощо). Створення паркових зон на техногенних ландшафтах ще зовсім новий напрям досліджень, в якому враховується не тільки кількісні показники (площа зелених територій в місті на одну людину), але і найбільш раціональний та естетичний спосіб розміщення зелених насаджень. В данній роботі запропоновано перелік основних факторів пливу на формування рекреаційних просторів на відпрацьованих рекреаційних територіях, за зональним географічним принципом з врахуванням різних характеристик рельєфу та конкретної місцевості. Розкрито сутність та зміст впливу на потенціал рекреаційних територій таких факторів, як: соціально-економічні, демографічні, ресурсно-екологічні; геополітичні, соціально-психологічні. Необхідними вимогами до створення нових паркових зон на рекультивованих територіях є невисока вибагливість до ґрунтових умов, вплив клімату на обраній місцевості, швидкий ріст на початковій стадії розвитку та їх естетично привабливий вигляд. 2.1. Природні умови Параметри росту і розвитку деревно-чагарникової рослинності, як складових штучних екосистем, знаходяться в прямій залежності від впливу кліматичних умов регіону та мікрокліматичних особливостей на порушених земелях. Функціонування захисних насаджень обумовлено сукупним впливом основних лімітуючих метеочинників – кількістю опадів та їх розподілом протягом року і вегетації, складових температурного режиму повітря та ґрунту, швидкістю вітру, характером рельєфу та якісними характеристиками насипних ґрунтосумішей. Річна сума опадів протягом гідрологічного року склала - 138 % від середньобагаторічної норми (протягом вегетації – - 121 %). Розподіл вологи, як завжди, був досить нерівномірним, 187 % і 247 % відповідно у жовтні і січні та 22 % і 39% у липні і серпні. Показник середньорічної температури повітря становить 8,8С (вище за середньобагаторічну норму на 0,9), середня температура повітря вегетаційного періоду 19,5С (перевищення склало 1,3). Значення основних метеорологічних чинників за кожен місяць гідрологічного року та за період спостережень 1893 – 2011 р.р. (середньобагаторічна норма) наведено в таблиці 2.1. Осінь була значно теплішою, ніж завжди, у жовтні опадів випало більше норми – 187%, у листопаді зафіксовано надходження лише (67%) при перевищенні показників середньомісячної температури повітря над показниками середньобагаторічної норми на 6,9. У грудні було тепліше, а у січні і лютому холодніше, ніж зазвичай. Абсолютний мінімум температури повітря взимку зафіксовано на рівні -21,5С, поверхні ґрунту – -26С. Стійкий сніговий покрив утворився з 4 січня, зберігався до 20 березня, середня висота протягом зимового періоду - , але внаслідок дії сильних вітрів його потужність коливалася від на незахищених ділянках до 1,2- на узліссях лісових насаджень. Весна була прохолодною і затяжною. До 19 березня включно фіксувалися від’ємні середньодобові значення температури повітря і ґрунту. Перехід середньодобових температур повітря через 0С відбувся лише 20 березня, через +5С – 13 квітня, через +10С – 24 квітня. У звітному гідрологічному році річна кількість опадів перевищила норму на 15 %, їх кількість за вегетацію склала 93 % від середньобагаторічного показника. але, як завжди, надходження їх було вкрай нерівномірним. Погодні гідрологічні умови навесні поточного року та на початку літа сприяли успішній приживлюваності рослин та їх розвитку. Протягом травня–червня випало 182,5мм опадів (при нормі - ). Проте наступні три місяці були надзвичайно посушливі. Недобір опадів у липні, серпні і вересні склав відповідно 78%, 61%, 32%. Протягом цього посушливого періоду зафіксовано лише 16 днів з надходженням опадів у вигляді короткочасних слабких дощів (0,5 – ), з них лише два (16 серпня і 9 вересня) – з надходженням продуктивної вологи (табл. 2.2). Показники максимальної температури повітря сягали 35 - 38С, ґрунту – 43 - 51С. Середньодобова температура повітря коливалася в межах 20,5-28,5С. Сукупна дія негативних факторів спричинила ґрунтову та фізіологічну посуху. Показники запасів продуктивної вологи були досить низькими, наближалися до значень МГ (максимальної гігроскопічності). Штучні захисні насадження на порушених промисловістю землях у поточному гідрологічному році функціонували у складних погодних умовах, обумовлених нерівномірним надходженням опадів протягом року, тривалою посухою впродовж трьох місяців вегетаційного періоду (липень-вересень) з суховійними явищами і напруженим температурним режимом. Під час проведення досліджень зафіксовано зниження поточного лінійного приросту деревно-чагарникових видів та ранню часткову дефоліацію у як у сіянців і саджанців у новостворених культурах, так і у рослин різних деревно-чагарникових видів у багаторічних насадженнях. Таблиця 2.1 Погодні умови досліджуваного періоду (метеостанція Житомиськоі ЛНС) 2.1.1. Клімат Кліматичні фактори вважаються первинними як за ступенем впливу на ріст і розвиток рослин, так і за мінливістю в часі і просторі. Від них залежить швидкість вивітрювання гірських порід, характер геохімічної міграції елементів, особливості формування ґрунтового покриву і рослинності. Розподіл тепла та вологи в часі, температура ґрунту, характер накопичення суми активних температур (більше + 10°С) поряд з іншими чинниками є вихідними даними при виборі рослин для створення стійких екосистем на рекультивованих землях. Клімат району помірно-континентальний з помірно холодною зимою та теплим літом. Він формується переважно під впливом повітряних мас, що надходять з Атлантики. Середньорічна температура повітря становить 7,1ºС. Сніг випадає наприкінці листопаду – початку грудня і лежить біля 100 днів. Висота сніжного покрову – 20 см. Глибина промерзання ґрунту в середньому 0,6-0,8 м, максимальна – 1,08 м. Найбільш холодний місяць – січень, з середньою температурою -5,6 ºС, найбільш теплий місяць – липень 18,0 ºС. Абсолютний мінімум та максимум температур становить відповідно -34,4ºС та 36,7 ºС, без морозний період складає біля 7,5 місяців. При характеристиці кліматичних умов території Житомирські області використані дані метеостанцій м. Житомир (табл. 2.1–2.2), а також літературні джерела (Атлас природных условий... 1973; Чугай, 1973; Черняк, Глуходід, 1969; Сидельник, 1960; Бекаревич, Бондарь, Додатко, Сидорович, Масюк, Скороход, 1974; Кизяков, Гниненко, Пабат и др., 1988). Таким чином, сприятливість умов для вегетації рослин у районах проведення досліджень визначаються, перш за все, кількістю вологи і її розподілом на протязі вегетаційного періоду. В останні роки почастішали атмосферні посухи, особливо наприкінці липня початку серпня, що приводить до різкого зниження врожаїв. Прояву екстремальних атмосферних процесів сприяли локальні зміни, викликані техногенних ландшафтів у місцях видобутку корисних копалин відкритим способом, діяльності металургійних та енергетичних комплексів, що в цілому визначає специфіку місцевого клімату. По території карьеру протягом року найбільш часто панують вітри західного та північно-західного напрямку. Середньорічна швидкість вітру – 3,6 м/с. 2.1.2. Геологія У геоструктурному аспекті, територія кар'єру розташована в Хорошівському масиві, що є частиною південно-східної ділянки докембрійського Коростенського плутону в Українському кристалічному щиті. Породи цього масиву служили основним джерелом для переміщення та накопичення ільменіту, який міститься у гірських породах на рівні від 2% до 5%. З геоморфологічного погляду, цей регіон відноситься до рівнинного типу Поліського, який сформувався в середньочетвертинну епоху під впливом льодовика і водно-льодовикових потоків Дніпровського зледеніння. Геологічний склад області включає в себе докембрійські інтрузивні породи, що є основою кристалічного фундаменту, а також відомості про прошарки вивітрювання та осадові породи, що формувалися в мезо-кайнозойський період. Поверхня району ІГЗК складається, в основному, з піщано-глинистих грунтів з деякими вкрапленнями торфу. Товщина цих піщано-глинистих грунтів коливається від 2 до 60 метрів, і мають фракцію від 1,6 мм до 0,07 мм. Крім того, приблизно 40% цих грунтів складають каолінові глини. Гідрологічну мережу складають водотоки басейну р. Тетерів, що належить до Чорноморсько-Дніпровського басейну. У районі ІГЗК існують два гідрогеологічні горизонти для ґрунтових вод. Перший горизонт складається з ґрунтових вод, які розподілені в алювіальних і флювіогляціальних відкладеннях четвертинного періоду. Другий горизонт включає підземні води, які знаходяться в докембрійських відкладеннях. Ці два горизонти мають тісний зв'язок між собою і також взаємодіють з поверхневими водами. За геологічною будовою товщі земної кори на території Житомирщини присутні всі види гірських порід: вивержені, метаморфічні та осадові, що містять різноманітні корисні копалини. Водночас, володіння таким значним запасом мінерально-сировинних багатств накладає велику відповідальність за їх раціональне використання. Мінерально-сировинний баланс Житомирщини представлений 524 родовищами і об’єктами обліку (враховуючи комплексність), які нараховують понад 26 видів корисних копалин. Це титанові руди, рідкісні метали та рідкісні землі, декоративний й облицювальний камінь, п’єзокварц, пірофіліт, бурштин, сировина для скляної та будівельної галузей, торф тощо. Мінеральні ресурси області розподіляються наступним чином: вугілля буре та торф, які відносяться до паливно-енергетичного комплексу, складають 35,6%; сировина для будівельних матеріалів становить 52,5%; руди кольорових та рідкісних металів складають 2,6%; гірничорудні корисні копалини становлять 1,4%; нерудні корисні копалини для металургії складають 0,4%; гірничо-хімічні корисні копалини складають 0,2%; а водні ресурси, включаючи питну, технічну та мінеральні води, складають 7,8%. На території Житомирщіни видано 180 спеціальних ліцензій на видобуток корисних копалин з метою промислової розробки родовищ. Металорудні корисні копалини представлені основним чином покладами ільменіту, який є титановою рудою. На сьогоднішній день розробка ільменіту здійснюється лише на розсипних родовищах, таких як Межиріченське, яке включає ділянки, такі як Середня, Ємілівська, Юрська, Осинова, Букинська, Ісаківська та Південна, а також родовище Гацьківське у Валках. Запаси титанових руд на Житомирщині складають понад 85% від усіх досліджених запасів титанових руд в Україні. У 2020 році було видобуто 375 тисяч тонн ільменітового концентрату. Дальшим стратегічним напрямком розвитку гірничих підприємств в галузі титанової продукції є впровадження в експлуатацію добре досліджених корінних комплексних родовищ титано-апатитових руд, таких як Стремигородське, Кропивенське, Торчинське, та Федорівське. Це надасть можливість не лише видобувати ільменітовий концентрат, але також отримувати дефіцитний для країни апатитовий концентрат, який використовується для виробництва фосфатних добрив та рідкісноземельних металів. Житомирська область має видатні запаси та різноманітні види облицювального природного каменю, становлячи 45,6% від загальних розвіданих запасів в Україні. У цій області є 92 родовища природного (блочного) каменю з різними декоративними характеристиками та властивостями, з загальними запасами понад 140 мільйонів кубічних метрів, включаючи граніт, лабрадорит, габро і перекристалізовані вапняки. В геологічній будові районів досліджень беруть участь кристалічні породи докембрію, їх древня кора вивітрювання та осадкові породи кайнозою. Докембрійські породи формують кристалічний фундамент басейну, який є складовою Придніпровської частини Українського кристалічного щита. Кристалічні породи покриті корою вивітрювання потужністю від 1015 до 100 і більше метрів. Осадова товща представлена кайнозойськими породами і палеоґрунтами різного генезису, складу і властивостей, які у відповідні геологічні періоди піддавалась процесам древнього грунтоутворення, про що свідчать палеопедологічні дослідження, в тім числі й в степовій зоні України (Заморій, 1957; Веклич, 1968, 1977; Веклич, Сиренко, 1977; Веклич, Сиренко, Матвишина, 1977). Основна товща розкривних відкладів представлена глинистими, суглинковими, супіщаними і піщаними породами і палеогрунтами, а також мергелями, вапняками та ін. гірськими породами. Сучасний технологічний процес розкриття надрудної товщі геологічних відкладів не в змозі селективно розроблювати кожен ярус, який би відповідав певному палеогеографічному етапу грунтотворення. Технологічним обладнанням одноразово розроблюється 6–8 м геологічної товщі, до складу якої входять різноякісні за складом і властивостями гірські породи. Це обумовлює створення відвалів з різними едафічними характеристиками, що обов’язково необхідно враховувати при їх біологічному освоєнні. 2.1.3. Рослинність Різноманітність рельєфу, кліматичних і ґрунтових умов створили видовий склад його флори. Район розташований в зоні мішаних лісів. Лісистість території району становить 17,2 % (для порівняння: лісистість Житомирщини – 34,9 %, України – 14,2 %). Загальна площа лісів в районі складає 15 тисяч гектарів, з них – 3221 га становить державний лісовий фонд, 11779 га – ліси, що належать колективним підприємствам. У структурі державного лісового фонду переважають хвойні (сосна 55,5 %, ялина 0,6 %), листяні (дуб 26,2 %, береза 13,3 %, вільха 3,9 %, тополя 0,4 %, осика 0,1 %) породи. Ростуть також граб, ясен, клен, липа та інші види дерев. Район багатий на лікарські рослини, та у зв'язку з радіаційним забрудненням, їх збір та заготівля в районі обмежені. У фауні району представлені копитні ссавці: лось, благородний олень, вовк, козуля, дикий кабан. Досить різноманітний світ птахів. Тут зустрічаються тетеруки, рябчики, глухарі, шпаки, синиці, дрозди, чорний дятел, журавель сірий, дикі голуби, куріпка, зозуля та ін. У районі розташування і розробки родовищ відсутні промислові, сільськогосподарські і житлово-комунальні об'єкти, наземні і підземні спорудження, на які експлуатація родовищ мала б несприятливий вплив. Всі родовища рівновіддалені (15-20 км) від адміністративного центру смт. Іршанськ, де знаходяться допоміжні виробничі цехи та дільниці, а також житловий фонд виробничників. 2.1.4. Ґрунтовий покрив Сирована Іршанського гірничо-збагачувального комбінату (ІГЗК) складається з Межирічного родовища ільменіту, яке знаходиться віддалено від адміністративного центру села Іршанськ на відстані 5 кілометрів. У цьому районі розташовані допоміжні виробничі цехи, дільниці та житловий фонд для працівників виробництва. Іршанський гірничо-збагачувальний комбінат використовує ресурси Межирічного родовища для видобутку ільменіту через кар'єри № 7, 8 і 9, які включають: Середню ділянку (кар'єр № 7). Юрську ділянку 1 (кар'єр № 8). Юрську ділянку 2 (кар'єр № 9). Товщина родовища ільменіту варіюється від 1 метра до 20 метрів. Дрібні потужності розкривних піщано-глинистих порід (від10 метрів до 25 метрів) обумовили використання безтранспортного методу розкриття з використанням крокуючих драглайнів. Добувні роботи проводяться двома способами: екскаваторно-конвеєрним і екскаваторно-гідравлічним. Геологорозвідувальні роботи були здійснені для виявлення та оцінки різних рудних об'єктів, які мають потенціал для подальшого промислового освоєння у майбутні роки. Характеристичні геологічні особливості родовищ Іршанської групи включають: - Відсутність єдиної рудної зони; замість цього є плямисті блоки з високим вмістом глини та складними гірничо-геологічними умовами видобутку. - Різке коливання вмісту діоксиду титану в ільменіті, яке складає від 50% до 70%. - Різне співвідношення між оксидами титану та заліза, яке відрізняється не лише між родовищами, але і всередині окремих ділянок одного родовища. - Наявність інших мінералів у рудних пісках, більшість з яких не мають промислової цінності, і в деяких випадках ускладнюють технологію обогащення ільменіту, такі як сидерит, лимоніт, марказит та інші з електромагнітної групи. - Ограниченість наявних запасів. Ці характеристики сировинної бази підкреслюють важливість детальної технологічної підготовки для освоєння конкретних ділянок родовищ, а також необхідність визначення економічної доцільності їх промислової розробки та прийняття технічних рішень щодо обробки руди та маркетингу споживчої продукції. Зокрема, родовища Іршанської групи містять велику кількість циркону і марказиту, які під час технологічної обробки ільменітових пісків накопичуються в відвалах збагачувальних заводів. У майбутньому буде потрібно розглянути питання видобутку цих супутніх мінералів і металів, таких як циркон, марказит, ванадій, скандій та інші. Технологія розкриття кар’єру обумовлює наступні кроки реалізіціі: 1) осушення поверхні кар’єру і очищення від рослинності; 2) зняття родючого і потенційно-родючого шару ґрунту і переміщення його у зовнішні відвали; 3) підготовка початкового фронту розкривних і видобувних робіт; 4) розкривні роботи; 5) видобувні роботи; 6) рекультивація порушених земель і кар’єрів. Рис. 2.1 – Схематичний план титанових родовищ Іршанської групи 1-перспективні поклади; 2-діючі кар’єри; 3-відпрацьовані ділянки Зняття родючого та потенційно-родючого ґрунту в основному виконується за допомогою двох видів механізмів, а саме бульдозерів та скреперів. Після цього цей ґрунт транспортується та складається у відвал. Відкриті видобуткові та розкривні роботи в кар'єрах Іршанського гірничозбагачувального комбінату здійснюються шляхом екскаваторно-гідравлічного методу з використанням крокуючих екскаваторів для розмиву попередньо розпушених пісків. Для розмиву використовуються гідромонітори, а для транспортування рудних пісків на фабрику – землесосні установки. 2.2. Організаційно -господарскі умови На ІГЗК використовуються дві схеми збагачення ільменітовмісних пісків: з непереривним та перервним циклами. Схема збагачення з перервним циклом включає видобування пісків відкритим способом і первинне збагачення пісків з отриманням чорнових концентратів на борту кар’єра. Схема з неперервним циклом збагачення включає видобування пісків і послідуюче їх збагачення на фабриці з отриманням товарного ільменітового концентрату. Піски які подаються з кар’єрів на фабрику, проходять три стадії дезінтеграції: знешламлення, грохот, збагачування на гвинтових сепараторах до отримання чорнового концентрату з вмістом 46-50 % ільменіту і доводяться до товарного ільменітового концентрату на електромагнітних та електростатичних сепараторах. На невеликих збагачувальних фабриках, що знаходяться в безпосередній близькості від місця видобутку пісків здійснюється первинне збагачення. Кожен кар'єр обслуговується відповідною фабрикою. Продукцією фабрик первинного збагачення є «чорновий» ільменітовий концентрат, що містить приблизно 70 % ільменіту. Видобуток корисних копалин на кар'єрі пов'язаний з необхідністю виймання і переміщення великих обсягів розкривних порід і таких, що містять корисні копалин. На територіях, задіяних під гірничі роботи: - змінюється рівень підземних вод і гідрогеологічний режим; відбувається підтоплення, заболочування і засолення ґрунту; - виникають техногенні пустелі; з'являється штучний сірчанокислий ландшафт; - знищується рослинність, змінюється ландшафт території; - в районах розміщення гірничопромислових підприємств порушується стійкість екосистем; - розсіюються геохімічні елементи земної кори і відбувається забруднення ними гідросфери та атмосфери; - спостерігається посилення ерозійних процесів земної поверхні та кори. Під час розробки таких родовищ не виконується повне комплексне видобування корисних копалин із надр та їх повна переробка. На сьогодні в Україні мало використовуються розкривні та супутні породи, наслідком чого є накопичення величезної кількості виробничих відходів і пустих порід у відвалах. Внаслідок недосконалості наявних технологій розробки родовищ, кар'єри мають достатньо великі втрати сировини. Під час видобутку ільменіту великої шкоди зазнають гідросфера та земельні ресурси, у трохи меншій мірі атмосфера. З точки зору порушення ландшафтів негативних змін зазнає ґрунтоворослинний покрив на значних територіях, не залежно від того, що більша частина його знімається і складується в окремі відвали, порушення поверхні землі відбувається як гірничими виробками, так і відвалами відпрацьованих порід. Такі порушення викликають деградацію або загибель рослинного покриву, зниження якості та негативні зміни структури ґрунтово-рослинного шару. Відкриті гірничі роботи та супутні їм технологічні процеси є причинами глобальних змін ландшафту регіону. Також при відкритих гірничих роботах виникають порушення складу та режиму поверхневих вод, такі процеси зумовлюються кар'єрним водовідливом, водозниженням та вододренажем. Внаслідок забруднення поверхневих вод продуктами розкладання вибухівки, паливно-мастильних матеріалів, скиду мінералізованих вод у поверхневі води при кар'єрному водовідливі змінюється склад води. Поверхневі та підземні води дуже взаємопов'язані, гірничі роботи відкритим способом також викликають порушення складу підземних вод і їх режиму. РОЗДІЛ 3. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЄКТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ (Експериментальна частина) 3.1. Методика проведення досліджень Найголовнішим чинником ґрунтового середовища, які обмежують можливості біологічного освоєння відвалів, є показники кислотності, механічного складу, вмісту поживних речовин. На підставі досвіду складання регіональних класифікацій відвалів запропонована узагальнена схема класифікації придатності порід до біологічної рекультивації (рис. 3.1). Рис. 3.1 Придатність порід до біологічної рекультивації Для покращення природних умов і створення рослинного покрив)' на відвалах, перевагу надають наступним відповідним властивостям: відносно невисокою вимогливістю до ґрунтових умов, швидким ростом на початковій стадії розвитку наземних органів, швидкий ріст кореневої системи стійкість до вітру, до коливання температури, збагачення та покращення властивостей ґрунту. Рекреаційнарекультівація на відвалах є досить складним процесом, який як свідчить практика, не може бути здійснений без внесення ряду змін в існуючу технологію робіт. Оскільки насадження на відвалах виконують важливу єкологічну, ґрунтозахисну і оздоровчу функції, потрібно вести облік всіх рослин на відвалах. Слід також планувати поповнення рослин на відвалах протягом років у розмірі до 50 % від загальної кількості посадкових місць. Рис. 3.2 Вимоги до рослинності на територіях, що рекультивуються Науково-дослідні роботи протягом 2023 року виконувалися планом робіт по темі «Обгрунтування параметрів техноземних грунтів для рекреаційного напрямку рекультіваціі порушенних земель». Протягом дослідного періоду роботи виконувалися в таких основних напрямках: - відбір дослідних парментрів з метою подальшого оцінювання ефективності підготовки грунту для проведення ландшафтних робіт та розробки системи ландшафтних заходів у насадженнях на рекультивованих землях; - дослідження структурного складу грунту та продуктивності ландшафтних насаджень за природними зонами, їх цільовим призначенням, визначення таксаційних характеристик, оцінка показників санітарного стану та класів росту і розвитку різновікових деревостанів штучних фітоценозів на порушених промисловістю землях на розкривних ґрунтах з різними агрохімічними та фізичними властивостями. Протягом 2022-23 року виконано наступні роботи: На рекультивованих землях Іршанського ГЗК проведено пошук літературних даних щодо методів і способів створення та утримання штучних насаджень на порушених землях, особливостей формування і продуктивності біоценозів на різних субстратах – умовних ґрунтах (сумішах розкривних порід); проаналізовано погодні умови дослідного періоду та влив основних метеофакторів на стан і розвиток насаджень на порушених територіях; закладено тимчасові пробні площі у різновікових штучних фітоценозах з деревостанами, сформованими з різних видів, визначено основні таксаційні показники, санітарний стан деревостанів та проведено розподіл дерев за класами росту і розвитку (за Крафтом) в залежності від рослинних умов насипних ґрунтів відвалів ГЗК (Шершнівське ДП «Коростенське ЛМГ»); вивчення матеріалів щодо формування і оздоровлення рослиності на рекультивованих землях Іршанського ГЗК; вивчення видового біорізноманіття штучних фітоценозів на рекультивованих землях; закладання дослідних ділянок щодо формування та оздоровлення ростлиності на рекультивованих землях. Було закладено 11 ґрунтових розрізів та відібрані зразки ґрунту для подальшого дослідження його агрохімічних властивостей. Для цього були використані закладені нами раніше пробні площі (ПП) на рекультивованих і непорушених землях Шершнівського ДП "Коростеньське ЛМГ". Розкривні ґрунти відвально-кар’єрних комплексів не мають генетичних горизонтів і знаходяться в процесі формування. Для дослідження ґрунтових умов штучних фітоценозів на рекультивованих землях, порушених внаслідок видобутку корисних копалин відкритим способом на кожній пробній площі закладається ґрунтовий розріз. Опис розрізів та відбір ґрунтових зразків проводять відповідно до прийнятих в ґрунтознавстві методик. Але, на відміну від типових ґрунтів, зразки відбираються не по кожному генетичному горизонту (вони відсутні) а через на всю глибину розрізу, як правило не більше . Для хімічного аналізу ґрунтів використовуються методичні вказівки. Іонний склад водних витяжок ґрунтів, водний рН – визначається потенціометричним методом. Визначення водно-фізичних властивостей ґрунтів проводять також за загальноприйнятими методиками. Відбір ґрунтових зразків для визначення об’ємної ваги виконується із застосуванням об’ємного ґрунтоноса конструкції А.І. Міховича. Питому вагу визначають пікнометричним способом, максимальну гігроскопічність – насиченням ґрунтового зразка водяною парою над 10% розчином К2SO4, гранулометричний склад – за Н.А. Качинським. Для дослідження видового біорізноманіття екосистем на пробних площах проводився загальний геоботанічний опис живого надґрунтового покриву за методами Д. В. Воробйова. Визначався видовий склад та проективне покриття (%) трав’янистих рослин, епігейних мохів і лишайників за допомогою сітки Л. Г. Раменського (1м2). Знаходились середні значення по цим показникам для кожного виду. Вказувалась загальна площа покриття трав’янистих рослин, мохів і лишайників разом і окремо для кожного типу рослин. Для порівняння біорізноманіття на дослідних ділянках використовувався загальноприйнятий відносний показник – індекс видової подібності (Сьоренсена-Чекановського), який розраховувався за формулою: де: S – індекс подібності A – число видів на пробній площі А B – число видів на пробній площі В C – число спільних видів на пробних площах А і В. Опис проводили у червні-липні, тобто у період, коли надґрунтовий покрив досягає відносної стабілізації вегетативного розвитку, а більшість видів вступає у генеративну фазу. Систематичний аналіз видів рослин, які утворювали живий надґрунтовий покрив на досліджуваних ділянках проводився за визначниками вищих судинних рослин України, мохів і лишайників. З отриманих описів флористичного списку виділялися види рослин, що підлягають особливій охороні на території України. У результаті досліджень різних наукових груп зроблений висновок доцільності вирощування на відвалах шахтових порід деревної рослинності - Вимоги до рослинності на територіях, що рекультивуються Невисока вимогливість до ґрунтових умов Збагачення ґрунту гумусом та азотом Швидкий ріст на ранній стадії розвитку Стійкість до високих і низьких температур 45 порід - піонерів, які є невибагливими до ґрунтових умов: акація біла, клен ясенелистий, тополя чорна, береза бородавчаста, модрина, верба довголиста. Згідно наших досліджень, верхню частину відвалу слід озеленювати посухостійкими чагарниковими породами, такими, як акація жовта, скумпія, свидина, бузина червона, сніжноягідник білий, лох вузьколистий. В нижній частині відвалу поряд з чагарниками можна висаджувати 2-5 річні саджанці дерев, наприклад, акація біла, тополя канадська, береза, груша дика, клен, яблуня дика. Для закріплення схилів відвалу передбачається суцільне озеленення відкосів за допомогою посіву трав. Трав'яний покрив можна формувати із полину, тимофіївки, донника. При інтерпретації результатів аналізу щодо впливу антропогенних факторів на біорізноманіття тих чи інших груп рослинного покриву та розповсюдження окремих видів використовуються характеристики їх біологічних особливостей: засіб і швидкість вегетативного і генеративного розмноження та розповсюдження, тип кореневої системи, міцність механічних тканин, ареал розповсюдження та інші. Проведення наукових досліджень на рекультивованих землях має свою специфіку, яка обумовлена насамперед самим об'єктом досліджень штучними техноземами. На особливості методики їх проведення вказується в роботах М.О. Бекаревича і М.Т. Масюка (1966, 1968) М.Т. Масюка і М.О. Бекаревича (1978), М.О. Бекаревича, П.В.Галай, М.Т. Масюка (1974), М.Т.Масюка (1975), І.Х. Узбека (1968, 2002), В.О. Забалуєва (2005, 2011, 2013) та ін. Складність проведення досліджень обумовлює перш за все строкатість складу і властивостей штучних техноземів. Сучасна технологія видобування корисних копалин відкритим (кар’єрним) способом основується на використанні роторних комплексів, які за один прохід розроблюють зразу декілька горизонтів геологічних відкладів і тому формують різноякісну відвальну масу, верхні шари якої стають об'єктами біологічного освоєння. Строкатість складу і властивостей спостерігається у гірських порід навіть в межах однієї геологічної епохи (Заморій, 1954, Молявко, 1960; Величко, 1973, Веклич, 1966, Веклич, 1982), що необхідно враховувати при конструюванні штучних техноземів. Так, лесова товща розчленовується одним-трьома шарами похованих ґрунтів на 24 яруси, які неоднорідні по хімічному складу: зустрічаються яруси із соленосними елювіально-залишково-акумулятивними горизонтами, у яких вміст легкорозчинних солей підвищується до 1%. У процесі гірничих розробок яруси лесової товщі перемішуються, що обумовлює нерівномірний розподіл легкорозчинних солей, деяку строкатість гранулометричного складу і фізико-хімічних властивостей. Окремі стратиграфічні яруси пліоценових і міоценових відкладів також неоднорідні за літологічним і хімічним складом (Баранова, Молявко, Ромоданова, 1964). Проведення багаторічних польових дослідів ускладнюється локальними просіданнями поверхні рекультивованих земель, які найбільш інтенсивно відбуваються на перших етапах після гірничо-технічної рекультивації. У зв'язку з такими особливостями утворення частина пліоценових і міоценових відкладів представлена складними карбонатними і безкарбонатними, з різним ступенем засолення різнокольоровими глинами, піщано-глинистими відкладами, різнозернистим кварцевим піском з домішками гальки, валунів, а також мергелями, вапняками і іншими включеннями. Таким чином, розкривні гірські породи, що розроблюються навіть з одного стратиграфічного ярусу, не можуть бути охарактеризовані як однорідні субстрати. Оцінюючи їх придатність для біологічної рекультивації, необхідно враховувати насамперед гранулометричний склад, соленосність, особливості мінералогічного і хімічного складу. Знання складу і властивостей гірських порід надрудної товщі дозволить об'єктивно аналізувати результати наукових досліджень і показники господарської діяльності. Обробку результатів дослідів та спостережень проводили з використанням методів математичної статистики (Доспехов, 1985). При обґрунтуванні стійких продуктивних фітоценозів важливим чинником є стійкіть рослин. У відомих наукових публікаціях міститься недостатньо інформації про якість рослинної продукції, вирощеної на рекультивованих землях, хоч передумов для судження про їх гіршу якість у порівнянні з зональними ґрунтами достатньо, адже штучні техноземи – це технічна суміш генетичних горизонтів зонального ґрунту або гірських порід з низьким рівнем родючості. 3.2. Результати досліджень 3.2.1. Оцінка придатності розкривних гірських порід Іршанського ГЗК для біологічної рекультивації Визначення придатності порід здійснюється на основі таких ключових параметрів: реакції середовища (pH), наявності токсичних солей, вмісту натрію, гранулометричного складу, мінерального складу фракції розміром 1-2 нм, твердості гірських порід, наявності органічного речовини тощо. Ці критерії достатні для визначення категорії придатності породи і поділяються на такі групи: 1) ідеально придатні; 2) придатні; 3) потенційно придатні з надалі покращенням; 4) непридатні або вимагають радикальних покращень. У роботі Л. В. Моторіної та В. А. Овчиннікова (1975) були розглянуті числові зв'язки між цими параметрами та розроблена система класифікації розкривних порід за їхньою придатністю до рекультивації (див. Таблицю 2.4.). Інформація щодо товщини різних шарів розкривних порід та їхньої придатності до біорекультивації дозволяє вибрати конкретний метод відновлення та розробити план видобутку з урахуванням цих факторів. Таблиця 3.1 Класифікація розкривних порід за придатністю до біологічної рекультивації Для дослідження гранулометричного складу ґрунтових проб порушених територій був обраний метод відбору гніздової проби, що утворюється з 5 точкових проб, які відбирають методом конверта на площах 2 х 2 м та змішані у відповідних пропорціях, оскільки це дозволить дослідити загальний стан ґрунту на значній території досліджень. Серед доступних методів визначення гранулометричного складу ґрунту можна виділити наступні: Метод піпетки ґрунтується на спостереженні за швидкістю осідання часток різного розміру в рідкому середовищі. Польовий метод використовується для оцінки гранулометричного складу на основі органолептичних спостережень (дотик, візуальна оцінка). Сухий метод базується на оцінці гранулометричного складу шляхом стиснення грудки ґрунту на долоні та розтирання її пальцем. Мокрий метод передбачає зволоження проби ґрунту до стану тістоподібної маси та подальше розтерття її пальцем. Ситовий метод включає в себе просіювання повітряно-сухих проб ґрунту через набір сит, розташованих один за одним у порядку зменшення розмірів отворів. Під час проведених досліджень гранулометричний склад визначали за мокрим та ситовим методами. Під час вивчення гранулометричного складу зразків ґрунту мокрим методом було визначено, що ґрунти проб № 4, 6 та 7 під час скачування розпадалися, шнур та кульку скачати не вдалося, № 2 та 3 було дуже тяжко скачувати, кулька відразу ж розпадалася, № 1 добре скачувалася кулька, але шнур не утворювався, № 5 під час скачування утворювався шнур, який розпадався. Отже, відповідно до градації ґрунтів за механічним складом (табл.2.5): Грунти на відвалі ГРШ та 1-го року технічної рекультивації (№ 3) зараховуємо до легких супісків; контрольна проба – це важкий супісок. Таблиця 3.2 Результати визначення гранулометричного складу ґрунтів пробних ділянок Відповідно класифікаціі механічних елементів ґрунтотворних порід і ґрунтів за Н.А. Качинським (1965) у всіх пробах переважає фракція піску. Загалом у зоні Полісся середній показник умісту гумусу становить 2,33%. Потужність верхнього гумусного горизонту у них становить 2530 см, гумусований профіль 4254 см. Така будова ґрунтового профілю при відводі площ під гірські розробки визначає глибину зняття від 40 до 50 см. Нижні горизонти з вмістом менше 1% гумусу, недоцільно використовувати для рекультивації земель. У зв'язку зі зменшенням вмісту гумусу помітно знижується водотривкість структурних агрегатів, у результаті чого їхній верхній горизонт більш розпилений і схильний до замулювання й ущільнення. Дещо гірше, ніж у чорноземів звичайних, складається в них поживний режим, бо ще більше залежить від зволоження ґрунтів. Результати хімічного аналізу розкривних порід Іршанського ГДК вказують на те, що їх верхній шар складається з лесоподібних суглинків, які не мають токсичних властивостей і практично не містять солей. Засолення порід є різним і включає в себе хлоридно-гідрокарбонатний і сульфатно-гідрокарбонатний склад. Більшість проб не мають солей, і тільки у кількох випадках виявлено незначне засолення. Хімічний склад розчинів води однорідний на різних глибинах і в просторі. Вміст гумусу на всій глибині вказує на низький рівень, який коливається від 0,4% до 1,1%. Щодо поживних речовин (азот, фосфор, калій), то суглинки відносяться до ґрунтів з низьким або середнім рівнем вмісту цих речовин. Реакція середовища є слабко лужною, з показником рН від 8,1 до 8,6. Отже, загально стало відомо, що грунти є потенційно родючими і можуть бути використані для рекультивації відвалів, які готуються до біологічного освоєння. При визначенні вологості ґрунту використовують такі методи: - органолептичний (застосовується у польових умовах). - ваговий (гравіметричний). - електрометричний. - радіометричний. - тензіометричний. Для визначення вологості ґрунтів під час досліджень був обраний ваговий метод, за якого сушка зразків ґрунту проходить у сушильній шафі при температурі 105 °С до постійної маси. Таблиця 3.3 Результати визначення вологості ґрунту Примітка: А–В – маса вологи, г; В–С – маса сухого ґрунту, г; ?? – коефіцієнт перерахунку результатів лабораторних аналізів на абсолютно сухий ґрунт Результати показали, що ці ґрунти відносяться до пісків, супісків та легких суглинків середньої та дрібної фракції, і вони характеризуються низькою вологоутримуючою здатністю та низьким вмістом поживних речовин. Через відкритий видобуток ільменіту великі площі ґрунтів трансформуються в відвали, де піддаються додатковому вимиванню дрібної фракції ґрунту, що збільшує водопроникність. Отже, для відновлення рослинного потенціалу цих ґрунтів необхідно приділити особливу увагу процесам біологічної рекультивації перед проведенням висадки дерев. Це допоможе покращити якісні характеристики деревостанів і збільшити єфективність рекреаційної рекультіваціі. Дослідні роботи виконувалися в різновікових штучних насадженнях, які створені на плато і бермах відвалів розкривних порід Іршанського ГЗК. Параметри росту і розвитку деревно-чагарникової рослинності знаходяться в прямій залежності від впливу кліматичних умов регіону та мікрокліматичних особливостей порушених земель. Основними лімітуючими метеочинниками є кількість опадів та їх розподіл протягом року і вегетації, складові температурного режиму повітря та ґрунту, швидкість вітру, характер рельєфу та якісні характеристики насипних ґрунтосумішей. У 2020-23 році було закладено 11 ґрунтових розрізів та відібрані зразки ґрунту для подальшого дослідження його агрохімічних властивостей. Для цього були використані закладені нами раніше пробні площі (ПП) на рекультивованих і непорушених землях Шершнівського ДП "Коростеньське ЛМГ": 1) ПП 2Ш (кв. 31, в. 12, площа виділу ); 2) ПП 3Ш (кв. 50, в. 4, площа виділу ); 3) ПП 4Ш (кв. 50, в. 4, площа виділу ); 4) ПП 6Ш (кв. 41, в. 19, площа виділу ); 5) ПП 7Ш (кв. 47, в. 3, площа виділу ); 6) ПП 8Шв (кв. 43, в. 14, площа виділу ); 7) ПП 12Ш (кв. 50, в. 1, площа виділу ); 8) ПП 13Ш (кв. 37, в. 10, площа виділу ); 9) ПП 15Ш (кв. 57, в. 35, площа виділу ); 10) ПП 16Ш (кв. 57, в. 34, площа виділу ); 11) ПП ТР (кв. 32, в. 11, площа виділу ). 6 років техн. рекультивації. Оцінка біоекологічних умов, які створюються на рекультивованих територіях у процесі землевідновлювальних робіт, пропонується використовувати наступні чинники агровиробничих умов землевідновлення: ■ потужність родючого (гумусового) шару; ■ збіднення родючих ґрунтів; ■ гранулометричний склад порід на відновлювальній території; ■ кислотність (величина рН); ■ рельєф (нахил) відновлювальної поверхні. Придатність відновлених земель до подальшої біологічної рекультивації вираховується використовуючи таблиці, де наведені відносні оцінки в балах основних агровиробничих умов для земле відновлення. Бал знаходиться виходячи із обсягу рекультиваційних робіт і створення умов ґрунтоутворення на рекультивованих ділянках (біоекологічні умови). Оцінка робіт за даними агро виробничими показниками ґрунтоутворення проводиться шляхом сумування балів відповідних показників на відповідній порушеній території. Отже, загальна кількість балів даних рекультиваційних об'єктів дорівнює 86, що свідчить про придатність рекультиваційного шару 55 до біологічної рекультивації. Отже, підготовка поверхні породного відвалу до подальшої біологічної рекультивації здійснюється шляхом внесення в спеціально підготовлені посадкові ями екрануючого, водонакопичуючого, потенційно родючого і родючого шарів ґрунту. Таблиця 3.4 Відносна оцінка в балах агровиробничих умов ґрунтоутворення для рекультиваційних робіт Аналіз насаджень на відвалах Вапнякового кар’єру Захисні насадження на даній дільниці створено навесні 2018 року у дуже складних едафічних умовах - на денній поверхні плато, укосів і схилів знаходяться довільні ґрунтові суміші, які за класифікацією придатності рекультивованих відносяться до різних типів – ІІ0-1-ІІІ0-1, а також до непридатних - невеликих ділянок з крупними уламками вапняків і доломітів, з кислими та засоленими четвертинними глинами та засоленими лесовидними суглинками. Крім того, на ріст і розвиток насаджень певною мірою впливають природні, техногенні та антропогенні чинники – рослини піддаються постійному запиленню від роботи великовантажного транспорту, зростають в умовах постійної низької забезпеченості вологою тощо. Незважаючи на негативний влив погодних, техногенних та антропогенних чинників, значну надземну фітомасу сформували такі деревно-чагарникові види, як робінія псевдоакація, абрикос звичайний, таволга верболиста, маслинка вузьколиста, вишня магалебська, шипшина собача, свидина кров’яна, що зростають на ділянках зі збідненими ґрунтовими сумішами (тип придатності земель – ІІ0-1, що займають 44% від площі рекультивованої території). На інших ділянках (тип придатності ІІІ0-1, 56%) вищевказані види формують значно меншу надземну фітомасу і відрізняються меншими показниками лінійного приросту. Помірним ростом вирізняються черемха пізня, таволга верболиста, сніжноягідник білий, бирючина звичайна тощо. Значення показників поточного приросту робінії псевдоакації коливаються у межах 21,5 (min) – (max) й висоти – 0,4–1,7 м, маслинки вузьколистої відповідно – 19,4- і 0,34-, сніжноягідника білого – 7,6–28,9 см і 0,35-, шипшини собачої – 14,9–47,4 см і 29,6-, горобинника горобинолистого – 14,3–17,1 см і 0,55–0,87 м. Внаслідок строкатості „ґрунтового покриву”, має місце різка диференціація рослин за ростом і розвитком – коефіцієнт варіації показників висоти та поточного приросту робінії псевдоакації відповідно 31% і 37%, маслинки вузьколистої – 27% і 29%, свидини червоної – 21% і 19%, сніжноягідника білого 12% і 17%, шипшини собачої – 16% і 21%, горобинника горобинолистого – 21% і 26%, вишні магалебської – 18% і 21%, клена ясенелистого – 15% і 19%. Рясно та масово плодоносять наступні види – сніжноягідник білий (100% від наявної кількості), шипшина собача (100%), робінія псевдоакація (82%), таволга верболиста (78%) – бал плодоношення – 5 (за Каппером); вибірково та помірно – свидина кров’яна (32%), маслинка (12%), вишня магалебська (43%) – бал плодоношення – 2–3. Культури робінії псевдоакації з чагарниками та чисті насадження маслинки вузьколистої в кращих ґрунтових умовах повністю зімкнуті, рудеральна трав’яниста рослинність під наметом відсутня. Рослинні насадження на „Природоохоронній призмі” Навесні 2018 року на розрівняних горизонтальних поверхнях (плато), укосах і схилах „Природоохоронної призми” на площі створено рослинні насадження, в складі яких були використані 23 види дерев та чагарників, що вирощувалися на дослідному розсаднику. Масивні насадження, у складі яких переважають маслинка вузьколиста та робінія псевдоакація, мають зімкнуту структуру. Також зімкнулися у рядах та міжряддях стрічкові насадження зі свидини, шипшини, вишні магалебської. Показники поточного лінійного приросту в цьому році майже дорівнюють даним попередніх років. Незважаючи на достатньо важкі погодні умови, значну вегетативну масу сформували такі деревно-чагарникові види, як робінія псевдоакація, маслинка вузьколиста, оцтове дерево, в’яз перистогіллястий, вишня магалебська, шовковиця, шипшина собача, свидина, клен ясенелистий, які зростають на ділянках з прийнятними едафічними властивостями. На ділянках зі збідненими ґрунтовими сумішами, які є умовнопридатними для зростання деревно-чагарникової рослинності, вищевказані види формують значно менший лінійний приріст та вегетативну масу. Помірним ростом вирізняються черемха пізня, горобинник, таволга, сніжноягідник, бирючина тощо. Внаслідок строкатості нанесеного шару розкривних порід - довільних сумішей із умовно-родючих порід, різниця між максимальними і мінімальними показниками поточного приросту у деяких видів склала від 13,8 до . Рясно та масово плодоносять наступні види - сніжноягідник, шипшина, робінія псевдоакація, бирючина. Бал плодоносіння (за Каппером) у цих видів – 5. Помірно плодоносять вибіркові особини у наступних видів – свидини, вишні магалебської, горобинника, жимолості татарської – бал плодоношення – 2-3. В насадженнях маслинки та клену татарського плодоносять лише окремі особини. Інші деревні види ще не досягли віку вступу в генеративну фазу. Таблиця 3.5 Біометричні показники дерев і чагарників та плодоношення в насадженнях на „Природоохоронній призмі” Рослинні насадження на внутрішніх відвалах Західно-Доломітного кар’єру Рослинні насадження створено навесні 2018 року на розрівняних горизонтальних поверхнях (плато), укосах і схилах внутрішніх відвалів Західно-Доломітного кар’єру та на прилягаючих територіях на площі . Під час обстежень восени поточного року виявлено наступне: майже всі види рослин на різних ділянках сформували невеликий лінійний приріст та загальну вегетативну масу (таблиця 3.5). Винятком є лише одна ділянка з куртинним розташуванням рослин робінії псевдоакації, яка зростає в прийнятних умовах. Показники середнього лінійного приросту на цій ділянці досягають значень , при мінімальних – і максимальних – . Таблиця 3.6 Показники середнього приросту поточного року у різних видів деревно-чагарникової рослинності у насадженнях на рекультиваційних ділянках у 2018 році Приживлюваність рослин на порушених землях Вапнякового карьеру Навесні 2018 року, згідно з календарним планом виконання науково-практичних робіт на розрівняних горизонтальних поверхнях (бермах), укосах і схилах внутрішніх і зовнішніх відвалів вапнякового карьеру на площі 5.0 га створено протиерозійні захисні насадження масивами, куртинами, площадками, смугами, стрічками, ландшафтними групами, біогрупами з коренепаросткових, швидкоростучих, декоративних, стійких до промислової емісії деревно-чагарникових порід (висаджено в загальній кількості 32591 шт. сіянців, кореневих відводків та паростків, саджанців 63 деревно-чагарникових видів і форм, які вирощувалися на дослідному розсаднику та створено експериментально-дослідні ділянки насаджень за участю дуба скельного – висаджено жолудів. На денній поверхні плато, укосів і схилів знаходяться довільні ґрунтові суміші, які за класифікацією придатності рекультивованих земель відносяться до різних типів придатних земель – І0-1-ІІІ0-1. За ступенем зволоженості плато, берми, укоси і схили відвалів та прилягаючі території відносяться до дуже сухих та сухих типів. Цього року рослинні насадження на відвалах і прилягаючих територіях створювалися, в основному, масивними та смуговими насадженнями з міжряддями шириною , з розташуванням рослин у ряду на відстані 0,5-. Схеми змішування: головна (дерево) порода чергувалася в ряду з різними видами чагарників, дерева і чагарники висаджувалися чистими рядами або у суміші. Вузькі міжряддя було застосовано для швидкого змикання рослин як в рядах, так і міжряддях для запобігання швидкому росту рудеральної трав’янистої степової рослинності та пригніченню висаджених сіянців, саджанців і кореневих відводків, а також з метою уникнення конкуренції в боротьбі за вологу. З метою озеленння ерозійно-небезпечних ділянок та забезпечення декоративності ландшафту надалі, враховуючи особливості рельєфу, експозиції схилів та різноманітні ґрунтові умови ділянок, рослини висаджувалися куртинами, біогрупами, смугами, площадками, стрічкам...