суббота, 27 февраля 2016 г.

Сукцессия в техногенном ландшафте: хвостохранилище обогатительной фабрики золоторудного месторождения

Вот еще пример первичной сукцессии в техногенном ландшафте: хвостохранилище обогатительной фабрики Березовского месторождения золота.
Березовское месторождения золота считается одним из крупнейших в России, занимает площадь 60 км2 и расположено вблизи г. Березовский (Свердловская область). Разрабатывается подземным способом. Глубина шахт – до 500 м. Золотосодержащая сульфидная руда поступает на обогатительную фабрику, производительность которой 880 тыс. т переработанной руды в год. Отходы обогатительной фабрики отправляются в хвостохранилище (отходы обогащения – эфильные пески).
Скопления отходов обогатительной фабрики (кварцевые пески серо-белого цвета) получили название «Березовские пески» или просто «Пески». Размеры хвостохранилища – 1,2х0,6 км. Мощность песков достигает 10 м. По окраинам песчаного массива в 1970-1980-е гг. проводились экспериментальные рекультивационные работы – высаживание различных пород деревьев и кустарников.


Район исследований согласно физико-географическому районированию относится к Среднеуральской физико-географической области (южнотаежная зона). Средний Урал – это пониженная и сглаженная часть Уральского горной страны. Рельеф низкогорный, увалисто-холмистый и грядово-лощинный. Годовой радиационный баланс в районе Екатеринбурга составляет 31 ккал/см2. Климат континентальный. Наиболее холодный месяц – январь, наиболее теплый – июль. Безморозный период длится от 82 до 115 суток. Сумма положительных температур составляет 1500-1800 градусов. Устойчивый снежный покров образуется в конце октября – начале ноября. Средняя мощность снежного покрова около 1 м. Продолжительность снежного покрова от 170 до 190 суток. Годовое количество осадков составляет 780-800 мм/год. Зональные экосистемы – южнотаежные леса на подзолистых почвах. Лесной покров представлен ельниками, сосняками и мелколиственными лесами. Преобладают сосновые леса с участием Betula pendula Roth.
Эфильные пески, вероятно, загрязнены растворимыми солями тяжелых металлов (медь, цинк, никель, кадмий, ртуть), цианидами, ионами натрия и калия. Предполагается, что цианистые соединения быстро разлагаются и содержание цианидов не высоко. При кучном выщелачивании используется цианистый раствор – цианистый натрий 1 г/л, при рН=10-11 единиц. По завершению процесса выщелачивания проводят водную отмывку руды, а затем ее обезвреживание от цианидов – гипохлоритом натрия, а мышьяка – и железным купоросом.
На подступах к «Березовским пескам»:



Склон песчаного массива зарос мелколиственным и сосновым лесом.


Если подняться на верх - вот такая картина.



Заселение техногенного субстрата начинается на склоне.



Наиболее активные (часто встречающиеся) виды начальной стадии сукцессии на песках хвостохранилища обогатительной фабрики Березовского месторождения золота Hippophae rhamnoides L. – встречен на 77,1% пробных площадок; Salsola kali L. – встречен на 51,4% пробных площадок; Calamagrostis epigeios (L.) Roth.  – встречен на 34,3% пробных площадок.
Вот фотографиях  Salsola kali L.  или солянка русская.





Вот вейник наземный (Calamagrostis epigeios (L.) Roth.).

И много-много облепихи.


Появления остальных видов на песчаном субстрате можно считать спонтанным. Среди наиболее активных видов начальной стадии сукцессии в условиях окружающего таежного ландшафта примерно равномерно представлены все жизненные формы – терофиты, гемитерофиты, геофиты, гемикриптофиты. Нет явного доминирования представителей того или иного класса растительности.
От 20 до 10% – Melilotus albus Medikus, Artemisia vulgaris L., Tussilago farfara L., Elytrigia repens (L.) Nevski, Taraxacum officinale F.H. Wigg., Chenopodium album L., Equisetum arvense L.
46,4% от всех видов встречены единично (Bromopsis inermis (Leyss.) Holub, Sonchus arvensis L., Lactuca serriola L., Cirsium arvense (L.) Scop., Polygonum aviculare L. и другие). Единично встречены 2 адвентивных видаConyza canadensis (L.) Cronqist и Hordeum jubatum L.
Примеры пионерных группировок на фотографиях.






Пионерная флора на песках Березовского хвостохранилища представлена 11 семействами. Преобладают Compositae (28,6% от всех видов), Gramineae (17,9%), Chenopodioideae (10,7%), Fabaceae (10,7%), Polygonaceae (10,7%). Спектр жизненных форм имеет вид: терофиты – 35,7%; гемитерофиты – 7,1%; геофиты – 17,8%; гемикриптофиты – 28,6%; фанерофиты – 10,7%. Фитосоциологический состав: Chenopodietea – 42,9%; Artemisietea+Agropyretea – 25%; Epilobietea+Molinio-Arrhenatheretea – 10,7%. Спектр географических элементов: голарктический – 21,4%; евроазиатский – 53,6%; европейско-западносибирский – 7,1%; европейско-западно-азиатский – 10,7%; североамериканский – 7,1%.
Общее проективное покрытие составляет от 1 до 15%. Средняя величина общего проективного покрытия – 4,5%. Видовое богатство составляет от 1 до 9 видов на 100 м2. Средняя величина видового богатства – 3,6 вида на 100 м2.
Склоны песчаного массива покрыты зарослями облепихи (Hippophae rhamnoides L.). Здесь также встречаются Pinus sylvestris L., Salix caprea L., Sorbus aucuparia L., Rubus idaeus L.. В травяном покровеCalamagrostis epigeios (L.) Roth, Calamagrostis arundinacea (L.) Roth, Artemisia vulgaris L., Chamerion angustifolium (L.) Holub, Fragaria vesca L., Taraxacum officinale F.H. Wigg., Leontodon autumnalis L., Tussilago farfara L.
Вид северо-восточного склона – заросли облепихи.


Вид с западного склона – тоже заросли облепихи.


В центре массива песков – мелководное озеро. Значительная часть этого озера периодически пересыхает.
Вода, видимо, не является сильно токсичной, так как на берегу встречается растительность – ивы, тростник. Хотя часть ивовых зарослей – сухостой.



Результаты изучения сукцессии на Березовском хвостохранилище в работе:
Гусев А.П., Веселкин Д.В. Начальные стадии сукцессии на песчаных техноэкотопах в широколиственно-лесном и южнотаежном ландшафтах // Вестник Витебского государственного университета. – 2015. – №5. – С. 41-46.

Комментариев нет:

Отправить комментарий