Кемерово, Кемеровская область, Россия
Кемерово, Россия
Рекультивация нарушенных земель является критически важным этапом горнодобывающей деятельности, направленным на восстановление экологического баланса и продуктивности ландшафтов. Выбор стратегии рекультивации существенно влияет на скорость и эффективность восстановления почв, как показали исследования, сравнивающие различные подходы к восстановлению свойств почв и их водопроницаемости. Целью данного исследования являлась оценка влияния мощности почвенной закладки и биологической активации на эффективность восстановления растительного покрова на техногенно нарушенных территориях отвала угольного разреза. В ходе трехлетнего полевого эксперимента (2023–2025 гг.) на территории отвала угольного разреза (Кемеровская область – Кузбасс, Россия) созданы три типа экспериментальных участков, моделирующих различные подходы к рекультивации: технозем гумусогенный, технозем литогенный и эмбриозем инициальный. На каждом участке высаживались древесно-кустарниковые культуры и высевались травосмеси. Приживаемость древесных растений учитывалась визуально по принципу «наличие–выпад», с фиксацией критериев гибели и успешной приживаемости. Проективное покрытие трав оценивалось с помощью дистанционного определения индекса NDVI, рассчитанного по данным аэрофотосъемки и обработанного в Agisoft Metashape Professional. Биопрепарат создан на основе консорциума штаммов Bacillus subtilis, отобранных по высокой антиоксидантной и фитогормональной активности, показавшего максимальное стимулирующее действие на прорастание травосмеси. Эффективность биопрепарата существенно зависела от условий субстрата. На благоприятном техноземе гумусированном препарат не оказывал положительного действия: приживаемость сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L., 1753) в варианте с биопрепаратом составила 66,7 %, что было ниже контрольных 85,3 %. На техноземе литогенном эффект был видоспецифичным: приживаемость тополя пирамидального (Populus nigra L., 1753) достигла 100,0 %, тогда как у жимолости сизой (Lonicera dioica L., 1753) снизилась до 63,6 % к 2025 г. против 84,1 % в контроле. Наиболее негативные результаты получены на эмбриоземе, где применение препарата приводило к значительному снижению приживаемости, по сравнению с контролем, например, у аронии черноплодной (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott, 1821) – 52,9 против 70,6 %. Проективное покрытие травосмесей во всех вариантах к 2024 г. достигало 100,0 %, однако в первый год в вариантах с биопрепаратом оно часто было ниже. Применение биопрепарата не являлось универсальным решением и его эффективность детерминирована типом почвенного субстрата и видовой специфичностью растений. Наилучшие перспективы использования выявлены для промежуточных по плодородию техноземов литогенных, в то время как в оптимальных условиях его применение нецелесообразно, а в экстремальных – может оказывать негативный эффект.
Рекультивация нарушенных земель, биопрепарат, технозем, микробные консорциумы, приживаемость растений, проективное покрытие, NDVI, угольный разрез, фиторемедиация, техногенный субстрат
1. Степанюк Г. Я., Заушинцена А. В., Буренков С. С., Свиркова С. В., Гаврилов А. А. и др. Оценка развития растительности техногенного отвала. Техника и технология пищевых производств. 2022. Т. 52. № 4. С. 807–818. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2022-4-2407
2. Asyakina LK, Vorob'eva EE, Proskuryakova LA, Zharko MYu. Evaluating extremophilic microorganisms in industrial regions. Foods and Raw Materials. 2023;11(1):162–171. https://doi.org/10.21603/2308-4057-2023-1-556
3. Осинцева М. A., Дюкова Е. А., Ульянова Е. Г., Осинцев А. М. Изучение способности аккумулирования тяжелых металлов растениями в процессе рекультивации отвала угольного разреза. Техника и технология пищевых производств. 2024. Т. 54. № 4. С. 897–908. https://doi.org/10.21603/2074-9414-2024-4-2551
4. Hu J, Zhu S, Yang K, Ren Y, Zhang Z, et al. Effects of different reclaimed mine land use patterns on the soil properties and water infiltration of opencast coal mines in the northern Loess Plateau, China. Catena. 2024;243:108193. https://doi.org/10.1016/j.catena.2024.108193
5. Čížková B, Woš B, Pietrzykowski M, Frouz J. Development of soil chemical and microbial properties in reclaimed and unreclaimed grasslands in heaps after opencast lignite mining. Ecological Engineering. 2018;123:103–111. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2018.09.004
6. Pratiwi, Narendra BH, Siregar CA, Turjaman M, Hidayat A, et al. Managing and reforesting degraded post-mining landscape in Indonesia: A Review. Land. 2021;10(6):658. https://doi.org/10.3390/land10060658
7. Tu C, Wei J, Guan F, Liu Y, Sun Y, et al. Biochar and bacteria inoculated biochar enhanced Cd and Cu immobilization and enzymatic activity in a polluted soil. Environment International. 2020;137:105576. https://doi.org/10.1016/j.envint.2020.105576
8. Prach K, Pyšek P. Using spontaneous succession for restoration of human-disturbed habitats: Experience from Central Europe. Ecological Engineering. 2001;17(1):55–62. https://doi.org/10.1016/S0925-8574(00)00132-4
9. Visconti D, Álvarez-Robles MJ, Fiorentino N, Fagnano M, Clemente R. Use of Brassica juncea and Dactylis glomerata for the phytostabilization of mine soils amended with compost or biochar. Chemosphere. 2020;260:127661. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127661
10. Guo J, Zhang Y, Huang H, Yang F. Deciphering soil bacterial community structure in subsidence area caused by underground coal mining in arid and semiarid area. Applied Soil Ecology. 2021;163:103916. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2021.103916
