Тема 8. Рекультивация и созидание культурных ландшафтов

План

1. Рекультивация нарушенных ландшафтов

2. Созидание культурных ландшафтов

1. Рекультивация нарушенных ландшафтов. В процессе природопользования часто нарушается литогенная основа ландшафтов (при изъятии минерального сырья, строительных работах, прокладке крупных магистралей и др.). Возникают новые техногенные формы поверхности - выработки торфа, карьеры, отвалы, траншеи, отстойники и «хвостохранилища», трассы трубопроводов, каналы, площадки буровых скважин, деформированные участки шахтных полей и т.п. Такие территории называют нарушенными землями. В 1998 г. площадь нарушенных земель в Российской Федерации превысила 1,23 млн га.

Техногенные ландшафты, образовавшиеся на месте нарушенных земель, как правило, не способны к восстановлению. Если же эта способность сохраняется, то восстановление естественным путем может продолжаться десятки и даже сотни лет. В этих условиях возникает необходимость в рекультивации ландшафтов - проведении комплекса организационных, инженерно-технических и биологических мероприятий, направленных на восстановление хозяйственной (производственной), медико-биологической и эстетической ценности нарушенных ландшафтов. При этом может ставиться задача не только восстановления прежнего потенциала ландшафта, его исходной биологической и сельскохозяйственной продуктивности, но и создания оптимального природно-антропогенного комплекса, успешно выполняющего ресурсовоспроизводящие, средовоспроизводящие и природоохранные функции.

Рекультивацию нарушенных ландшафтов проводят для разных целей:

а) сельскохозяйственное использование (создание на нарушенных землях пахотных угодий, садов, лугов, пастбищ);

б) создание лесных насаждений (водоохранные и почвозащитные леса, лесопарки рекреационного назначения;

в) сооружение водоемов (водохранилища, пруды для разведения рыбы, водоемы для купания и др.);

г) жилищное и промышленное строительство.

Перечисленные направления взаимосвязаны и нередко осуществляются одновременно в процессе восстановления нарушенных ландшафтов. Объектом рекультивации выступают прежде всего горно-промышленные ландшафты. Их классификация предпринята Б. П. Колесниковым, Л.В.Моториной, Ф.Н.Мильковым. В.И.Федотовым и др.

По характеру технологий, обусловливающих нарушение земель, чаще всего выделяют следующие типы техногенных комплексов:

1. Карьерно-отвальные комплексы (ландшафты). Состоят из
карьерной и отвальной частей, соотношение которых неоднозначно. Их происхождение связано с открытым способом добычи
полезных ископаемых.

2. Торфяно-карьерные ландшафты. Возникают на месте разработок торфяных месторождений машинно-формовочным или фрезерным способом. В структуре этих комплексов чередуются болота
на месте выработанных торфяников, сухие траншейные выемки,
луговые и лугово-болотные пустоши с фрагментами первичных
болот и мелколиственных лесов.

3. Дражно-отвальные ландшафты. Распространены преимущественно в речных долинах Урала и Сибири, где велась и ведется
добыча цветных и драгоценных металлов дражным способом.

4. Шахтные просадочно-терриконниковые комплексы. Образуются при подземном способе добычи полезных ископаемых.

5. Экстрактивные ландшафты (от лат. extra — извлеченный). Об
разуются на месте концентрации твердых отходов предприятий
перерабатываюшей промышленности и включают золоотвалы.
шламо-, шлакоприемники, хвостохранилиша и т.п.

Рекультивации подлежат не только горно-промышленные ландшафты, но и земли, нарушенные мелиоративным строительством, а также малопродуктивные эродированные земли. Указанные типы земель относятся к классу сельскохозяйственных антропогенных ландшафтов.

Рекультивацию земель обычно осуществляют в три основных этапа. Первый этап - подготовительный — включает обследование и типизацию нарушенных земель, изучение особенностей их природных условий (геологическое строение, состав пород, пригодность их к биологической рекультивации и другим видам использования, прогноз динамики гидрогеологических условий), определение направления последующего использования земель, составление технико-экономического обоснования (ТЭО), рабочих проектов и планов.

Второй этап - горнотехнический - включает мероприятия, направленные на подготовку территории к дальнейшему использованию. Сюда входят планировка поверхности с формированием более пригодных для хозяйственного освоения форм рельефа и слагающих их грунтов, строительство подъездных путей, мелиоративных сооружений, укладка на выровненную поверхность плодородного слоя почвы мощностью 0,3 - 0,5 м для сельскохозяйственного и лесохозяйственного использования.

Третий, биологический, этап - это комплекс мероприятий сельскохозяйственного, лесохозяйственного, рыбохозяйственного и других направлений по восстановлению плодородия почв и продуктивности ландшафта. Он объединяет обработку нанесенного слоя почвы, внесение удобрений, посев сельскохозяйственных культур, создание лесонасаждений, зарыбление водоемов (в случае рыбохозяйственного освоения нарушенных ландшафтов).

Рекультивация нарушенных земель требует больших материальных затрат и времени. Поэтому необходимо четко продумать весь цикл предстоящих работ, собрать информацию и спрогнозировать наиболее оптимальную модель будущего ландшафта. Т. В. Звонкова (1987) предложила выделить еще два этапа рекультивации — географический (в процессе подготовительных работ) и ландшафтный (после биологических, агротехнических и фитомелиоративных мероприятий).

На географическом этапе решаются вопросы о будущем направлении рекультивации нарушенных земель — сельскохозяйственном, лесовосстановительном, пастбищном, рекреационном, природоохранном или строительном. Выбирать направление рекультивации следует до начала горнорудных разработок с учетом комплекса региональных физико-географических (в частности, геологических) и социально-экономических факторов. При прочих равных горно-геологических условиях сельскохозяйственное Направление рекультивации преобладает в зонах орошаемого земледелия, r земледельческих густонаселенных районах с плодородными почвами, на территориях торфоразработок. В лесной и лесостепной зонах часто рекомендуется природоохранное и лесохозяйственное направления рекультивации. По сумме неблагоприятных природных условий она нередко исключается в тундре и пустыне.

Рекреационное и санитарно-гигиеническое направления целесообразны в безлесных районах с интенсивной горнодобывающей промышленностью и дробной инфраструктурой. Направленность рекультивации зависит также от типа нарушенных земель, определяемого условиями залегания месторождений и технологией их разработки, от экономической целесообразности и ожидаемого эффекта восстановления ландшафтов. Опыт восстановительных работ показывает, что экономически эффективны направления рекультивации, наиболее совпадающие с условиями природной зоны рекультивируемых земель: лесная рекультивация в лесной зоне, полезащитная — в лесостепной и т.д.

Ландшафтный этап рекультивации, который должен следовать за биологическим этапом, охватывает период вживления молодой геотехнической системы в фоновый природный ландшафт. Этот период длится не менее 15 — 20 лет, и за это время в искусственно созданном ландшафте происходят усадка грунтосмесей, приживление посаженных деревьев, формирование почвенного покрова и естественных элементов биогеоценоза, т.е. завершение цикла ландшафтообразования. На отвалах формируется молодой слабоустойчивый к внешним воздействиям ландшафт со сложным микрорельефом, комплексным почвенным покровом. Если предполагается сельскохозяйственное направление рекультивации, то в дальнейшем это обусловит сложную структуру посевных площадей и агротехнических мероприятий, а также специальные требования к горной технологии.

Экономическую эффективность рекультивации обычно определяют отношением результата восстановительных работ к общим затратам на их проведение (Л. В. Моторина, В.А.Овчинников, 1975: К.Н.Дьяконов, В.С.Аношко, 1995 и др.). При этом необходимо учитывать хозяйственную пользу (годовую прибыль, получаемую с восстановленной площади), социально-экологический эффект (дополнительную прибыль, получаемую за счет улучшения условий жизнедеятельности населения в связи с рекультивацией), природоохранный результат (устранение ущерба, причиняемого нарушенными землями окружающей среде). Сравнительно просто оценить прямой хозяйственный эффект от полученного урожая, гораздо сложнее — социальный эффект, который включает и улучшение санитарно-гигиенических условий территории. В ряде случаев результаты восстановления земель могут быть определены методом относительной оценки в баллах.

Максимальные затраты связаны с сельскохозяйственным направлением использования рекультивированных ландшафтов. Удельная стоимость рекультивации лесохозяйственного назначения дешевле в 2-3 раза.

Наиболее капиталоемким является горнотехнический этап восстановительных работ.

2. Созидание культурных ландшафтов. Мелиорация, уход за ландшафтом и другие виды деятельности человека позволяют не только улучшить или восстановить нарушенные природные системы, но и создать на их месте рационально организованные и высокопродуктивные антропогенные комплексы, т.е. направленно оптимизировать ландшафтно-экологи-ческие условия территории. Таким образом, мелиоративные мероприятия выступают в качестве важного направления преобразования природных комплексов в культурные ландшафты.

Культурными ландшафтами называют целеустремленно созданные ландшафты, в которых структура и свойства комплексов рационально изменены и оптимизированы на научной основе в интересах общества. Они представляют собой высокоорганизованные природно-антропогенные и антропогенные комплексы, успешно выполняющие как социально-экономические функции, так и функции по воспроизводству и поддержанию экологически здоровой окружающей среды.

А. Г. Исаченко в книге «Оптимизация природной среды» (1980) сформулировал ряд положений, характеризующих основные особенности, принципы организации и регулирования культурных ландшафтов. По его мнению, культурный ландшафт, или ландшафт, окультуренный человеком, должен представлять собой улучшенную модификацию естественного ландшафта. В каких-то определенных отношениях первый из них должен отличаться от второго более высокими качествами. Понятия «лучше», «хуже», «качество» антропоцентричны: в природе не существует хороших или плохих ландшафтов. Когда говорят, что один ландшафт лучше другого, то имеют в виду, что он предпочтительнее с точки зрения интересов человека, точнее, потребностей общества. Поэтому наибольшую ценность для общества представляют два качества ландшафтов:

а) их высокая производительность (продуктивность) и хозяйственная эффективность;

б) оптимальная экологическая среда для жизни и деятельности людей.

До недавнего времени оба эти качества редко совмещались, экономический эффект часто достигался ценой ухудшения условий жизни человека, что характерно для нарушенных ландшафтов. Но, как показал опыт, при должном научном подходе экономические, экологические, а также культурно-эстетические интересы никак не противоречат друг другу, а во многих случаях и совпадают. Так, насаждение лесов целесообразно и в экологических, и в экономических, и в мелиоративных, и в эстетических интересах. Д.Л.Арманд (1966) верно отметил, что разумное особенно красиво и «в большинстве случаев воспринимаются как красивые те творения рук человеческих, которые сделаны целесообразно и добротно». Прав он и в том, что сохранение природы, исходя из эстетических, воспитательных и научных интересов, со временем обернется и «материальной» прибылью.

Повышение производительности и экономической эффективности ландшафта достигается рациональным использованием и расширенным воспроизводством природных ресурсов. Рациональное использование относится ко всем видам ресурсов, воспроизводство — к возобновимым (и прежде всего к биологическим) ресурсам. Один из главных признаков культурного ландшафта — высокая биологическая продуктивность (и соответственно интенсивный биогенный круговорот веществ). Другой важный признак повышения «отдачи» ландшафта и вместе с тем сохранения невозобновимых ресурсов и поддержания благоприятной экологической среды — широкое использование возобновимых и практически неисчерпаемых источников энергии — солнечной радиации, геотермического тепла, ветра и др. Разумеется, при этом предполагается исключение всяких вредных воздействий промышленного и сельскохозяйственного производства на природу.

Таким образом, определены основные цели созидания культурных ландшафтов. Они включают (А. Г. Исаченко, 1980):

а) обеспечение максимальной производительности возобновимых природных ресурсов, т.е. достижение высокой продуктивности биоты, повышение или по крайней мере сохранение плодородия почвенного покрова;

б) эффективное использование возобновимых и неисчерпаемых, не загрязняющих естественную среду источников энергии;

в) предотвращение негативных процессов как природного, так и техногенного происхождения (эрозия и дефляция почв, вторичное заболачивание и засоление земель, наводнения, загрязнение природной среды, обмеление рек, подтопление и др.);

г) оптимизация экологических условий окружающей человека среды (включая биогеохимическую ситуацию и причины возникновения природно-очаговых болезней);

д) обеспечение оптимального функционирования естественных геосистем;

е) обеспечение наилучших природных условий для воспитания и культурного развития человека, а также для научного исследования природных комплексов.

Созидание культурных ландшафтов связано с организацией территории — научно обоснованным размещением площадей с различными социально-экономическими функциями (производственные, селитебные, рекреационные, природоохранные и др.).

Организация территории предусматривает решение таких вопросов, как:

а) оптимальный набор угодий различного назначения;

б) их рациональное взаимное расположение, форма и разумные размеры;

в) целесообразный режим использования, необходимые мелиоративные и природоохранные мероприятия.

Эти вопросы должны быть решены таким образом, чтобы обеспечивалось оптимальное функционирование всей системы угодий и естественных гео- и экосистем в пределах данной территории с максимальным эколого-экономическим эффектом для человека. А.Г.Исаченко (1980) сформулировал основные принципы организации территории для формирования культурных ландшафтов. Это разнообразие — мозаичность (чередование массивов сельскохозяйственных угодий, лесов, охраняемых участков, водоемов и других комплексов), что способствует повышению устойчивости ландшафтов. Необходимо стремиться к максимально возможному увеличению площадей под лесными насаждениями, использовать для этого, в частности, рекультивируемые земли и часть малопродуктивных сельскохозяйственных угодий. В культурном ландшафте не должно быть разного рода нарушенных комплексов — антропогенных пустошей, свалок, заброшенных карьеров и других «неудобных» земель. Все их следует подвергнуть коренному улучшению и рекультивации. Необходимо изъятие некоторой части земель из интенсивного хозяйственного использования и создание охраняемых территорий (резерватов, заказников, водоохранных зон и др.). Наконец, при организации ландшафта, в частности при регулировании природных процессов, следует учитывать сопряженность локальных природных комплексов, а также их устойчивость к антропогенным нагрузкам.

С научной точки зрения, мероприятия по формированию культурного ландшафта сводятся к регулированию его горизонтальной и вертикальной структур. Это означает, с одной стороны, использование особенностей морфологического строения ландшафта для организации его территории, т.е. рационального размещения участков с различным функциональным назначением, а другой - использование межкомпонентных связей для усиления одних природных и природно-антропогенных процессов и ослабления других.

Важнейшим направлением созидания культурных ландшафтов выступает ландшафтное планирование - разработка проекта использования природных комплексов или изменения целей и методов их использования для удовлетворения возросших потребностей общества при условии сохранения или улучшения средовоспроизводящих и ресурсовоспроизводящих способностей ландшафтов (Охрана ландшафтов.., 1982). Возникнув в сфере ландшафтной архитектуры, планирование ландшафтов стало в настоящее время частью системы территориального регионального планирования. Оно опирается на представления об оптимизации взаимоотношений общества и природы, на знание законов формирования функционирования и динамики ландшафтов как целостных образований.

Основой ландшафтного планирования служит ландшафтный план — схема оптимальной организации использования и сохранения ландшафтов рассматриваемой территории. В нем синтезируются все предложения по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей человека среды и живой природы, которые могут быть реализованы в выбранном для планирования отрезке времени.

Ландшафтный план - это результат конструктивного исследования ландшафтов, которое складывается из анализа, основанного на нем, прогноза и разработки конкретных предложений, закрепленных решениями органов управления. Составление ландшафтного плана включает изучение состояний природных и природно-антропогенных комплексов территории, их потенциалов, продуктивности и устойчивости, эффективности выполнения ими социально-экономических функций (особенно средовоспроизводящей), выявление источников и масштабов антропогенных воздействий, изменений в ландшафте и их последствий. На основе полученных данных определяется экологически допустимая хозяйственная нагрузка, которая привязывается к ландшафтным выделам. В конечном итоге разрабатываются предложения по изменению социально-экономических функций ландшафтов, совершенствованию их пространственной структуры, устранению или смягчению негативных последствий, улучшению режима использования, преобразования (мелиорации) и консервации природных и природно-антропогенных комплексов. Другими словами, речь идет о создании культурных ландшафтов, которые должны быть управляемыми, устойчивыми и эстетически привлекательными.

Если культурный ландшафт создается на месте нарушенного, т.е. сильно и нерационально измененного предшествуюшей хозяйственной деятельностью комплекса, необходимо специально разрабатывать и применять различные мелиоративные мероприятия, с тем чтобы ликвидировать или существенно ослабить отрицательные последствия прежнего антропогенного воздействия. К ним относятся восстановление лесных насаждений (в том числе создание зеленых зон вокруг городов), рекультивация ландшафтов, нарушенных в результате горных разработок, мелиорации вторично засоленных земель и т. п. В случае окультуривания слабо измененных природных комплексов достаточно ограничиться в основном профилактическими мероприятиями, направленными на предупреждение возможных нежелательных последствий предстоящего освоения (например, поверхностным улучшением земель, мерами по уходу за ландшафтами и т.п.).

В настоящее время культурные ландшафты, в строгом смысле этого слова, еще редки, занимают очень небольшие площади и служат оазисами среди измененных человеком территорий (например, Каменная степь в Воронежской области). Их создание — дело будущего. При этом не следует стремиться к преобразованию природных ландшафтов в культурные. Так, большинство ландшафтов в настоящее время выполняет важные функции поставщиков свободного кислорода, а также «кладовых» древесины и других ресурсов для будущих поколений. Поэтому, по мнению В. Б. Сочавы (1978), значительную часть их целесообразно оставить в естественном состоянии, они подлежат уходу, но не преобразованию.

В заключение отметим, что роль географов и экологов в созидании культурных ландшафтов состоит в разработке общей научной теории проектирования этих комплексов и выборе таких вариантов окультуривания, которые бы в наибольшей степени соответствовали потенциальным возможностям природы и достижениям научно-технического прогресса.