Фитомелиоративный способ рекультивации нарушенных земель крайнего севера

Классификация по МПК: A01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2321979
Дата публикации: 
Воскресенье, Апрель 20, 2008
Начало действия патента: 
Понедельник, Август 15, 2005

Изобретение относится к области восстановления нарушенных земель и может быть использовано для восстановления почвенно-растительного покрова на голых грунтах в условиях Арктики и Субарктики. Способ включает формирование растительного и почвенного покрова путем расстилания на голый грунт надземной части фитомассы местных климаксовых видов растений. При этом используют виды растений, экотипы которых соответствуют условиям экотопов рекультивируемого грунта, либо доминирующих ценопопуляций. Способ позволяет повысить качество рекультивации нарушенных земель и сократить затраты. 2 з.п.ф-лы.


Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для восстановления растительного и почвенного покрова на голых грунтах в условиях Крайнего Севера.

Известен способ восстановления полностью уничтоженных природных растительных сообществ (авт. св. СССР №1217284, МПК3 А01В 79/02, опубл. 1986), заключающийся в густых и сверхредких посадках дерна и оставлении полос для самозарастания. При этом в центре участка располагают полосу шириной 10-12 м с густой посадкой дерна, по обе стороны от которой последовательно располагают пустые полосы шириной 30-35 м и полосы сверхредкой посадки дерна шириной 10-12 м.

Недостатком этого известного способа является экологическая погрешность и экономическая расточительность. Если брать дерн на месте рекультивации из окружающих фитоценозов, то тем самым будет увеличена площадь голых грунтов, которые нужно немедленно рекультивировать. А если дерн привозить из других природных зон, то это будет не только экономически расточительно, но и экологически неоправданно, поскольку в привозимом дерне из-за несоответствия местным почвенно-климатическим условиям большинство видов растений не приживается.

Наиболее близким к предлагаемому по экологической чистоте к достигаемому техническому результату является способ рекультивации земель, включающий боронование грунта и формирование растительного и почвенного покрова внесением в голый грунт смеси несортированных семян вместе с их половой, частицами осей соцветий, листьев и стеблей (RU 2157605 С1, МПК7 А01В 79/02, опубл. 2000).

Недостатком известного способа является использование семян растений, выращиваемых в других, более южных климатических зонах, которые требуют минеральных удобрений. Растения других природных зон в условиях Крайнего Севера быстро завершают свой жизненный цикл и погибают. Экономически известный способ более затратен, чем предлагаемый.

В настоящем изобретении решена задача разработки экономически наиболее выгодного способа биологической рекультивации разрушенных земель в условиях Арктики и Субарктики путем использования фитомассы местных климаксовых растений, популяции которых доминируют в растительном покрове, окружающем рекультивируемые участки.

Техническим результатом изобретения является повышение качества рекультивации нарушенных земель при одновременном значительном сокращении затрат на процесс в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе рекультивации разрушенных земель в условиях Арктики и Субарктики, включающем формирование растительного и почвенного покрова путем внесения культивирующих добавок:

- в качестве культивирующих добавок и вместо семян растений, привозимых из других природных зон, используют фитомассу местных ценопопуляций доминирующих климаксовых видов, экотипы которых соответствуют типам экотопов рекультивируемых участков;

- используют фитомассу видов, находящихся в восковой фазе созревания семян;

- норму расхода фитомассы рассчитывают с учетом механического состава грунта, уклона поверхности и степени эрозионных процессов. На песчаные грунты фитомассу расстилают с покрытием до 100% и более, на других грунтах покрытие уменьшается в ряду: песок - супесь - суглинок - глина - торф;

- на рекультивируемых участках с сильной ветровой и водной эрозией фитомассу прикрепляют к грунту крепежными средствами, например колышками, шпильками.

Причинно-следственная связь между заявляемым техническим результатом и существенными признаками изобретения следующая.

Предлагаемая совокупность существенных признаков: использование только местной фитомассы в количестве и качестве, соответствующих экотопическим условиям, приводит к достижению гарантированного технического результата, повышению качества рекультивации земель при одновременном сокращении затрат на процесс в целом. Фитомасса выполняет не только защитную роль и является источником семязачатков, но и выполняет функцию своеобразной ловушки семян высших растений, спор мхов, водорослей, грибов, а также изидий и соредий лишайников, гонимых ветром и водой из контактирующих ненарушенных фитоценозов. Здесь задерживается очень много зачатков растений, которые при наступлении следующего вегетационного периода начинают развиваться и формировать растительный покров.

В известных способах рекультивации используют минеральные удобрения и дорогостоящие семена трав, привозимые из других природных зон. Минеральные удобрения нужны только завозным растениям, которые через короткий период времени погибают, а создание растительного покрова принимают на себя местные, соответствующие климату виды. Следовательно, материальные затраты на минеральные удобрения и семена растений, завозимых из других природных зон, излишни.

Сущность изобретения заключается в следующем:

- семена растений не производят и не привозят из других природных зон;

- на голые грунты разбрасывается фитомасса, взятая из окружающих растительных сообществ;

- качественный состав (виды растений) фитомассы определяется по доминирующим ценопопуляциям, условия развития которых соответствуют экотопическим условиям рекультивируемого участка, то есть для каждого типа экотопа подбирается соответствующий экотип данного вида растения;

- количественный состав (норму расхода) фитомассы определяют с учетом механического состава грунта (песок, супесь, суглинок, глина, торф), уклона поверхности участка и степени эрозионных процессов. В местах с сильной ветровой и водной эрозией фитомасса расстилается с достижением 100% покрытия и прикрепляется к грунту шпильками (колышками);

- для каждого рекультивируемого участка составляется флористический список растений, способных там произрастать;

- обследуется растительный покров, окружающий рекультивируемый участок, с целью обнаружения ценопопуляций доминирующих видов растений (согласно списку);

- заготовку фитомассы (скашивание) проводят тогда, когда популяции доминирующих видов растений находятся в восковой фазе созревания семян;

- разбрасывание фитомассы по голому грунту производят незамедлительно после ее скашивания.

Пример осуществления способа.

Сначала обследуется подлежащий рекультивации участок. Определяются преобладающие типы экотопов, уклон поверхности, механический состав грунта, следы эрозии и ее степень. Затем обследуется растительность окружения и выявляются ценопопуляции доминирующих видов, экотипы которых соответствуют типам экотопов рекультивируемого участка. Кошение травы производят в фазе восковой спелости семян доминантов, затем скошенную траву (фитомассу) равномерно расстилают на поверхность участка. Если грунт песчаный, то его фитомассу настилают с проективным покрытием до 100 и более процентов. Если наблюдается уклон свыше 12 градусов, то слой травы пришпиливается любыми известными крепежными средствами, например колышками, шпильками и т.п. Количество крепежных средств на единицу площади зависит от крутизны склона. При уклоне поверхности менее 12 градусов пришпиливание разостланной фитомассы не производится.

Проективное покрытие расстилаемой фитомассы зависит от механического состава и, соответственно, связности грунтов и уменьшается в ряду: песок - супесь - суглинок - глина - торф.

Изобретение позволяет повысить качество рекультивации нарушенных земель при одновременном сокращении затрат на процесс в целом за счет использования местных возобновляемых ресурсов и является средством борьбы с водной и ветровой эрозией.

Комплексный природный подход в решении рекультивационных задач снижает материальные и трудовые затраты, он более экологичен, повышает качество результата и приводит к рациональному использованию всех задействованных ресурсов жизнеобеспечения.