Екологічна класифікація техногенних ландшафтів гірничодобувних регіонів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Інститут проблем природокористування та екології НАН України, Дніпропетровськ

Екологічна класифікація техногенних ландшафтів гірничодобувних регіонів

С.М. Сметана

Анотація

Побудова екологічної мережі в промислових регіонах України вимагає розробки критеріїв та методології оцінки придатності територій для потреб збереження, відновлення та підтримання біорізноманіття. Розроблена екологічна класифікація техногенних ландшафтів дозволяє прогнозувати розвиток вторинних екосистем та визначити ландшафтне різноманіття територій, порушених гірничими роботами.

Аннотация

Создание экологической сети в промышленных регионах Украины требует разработки критериев и методологии оценки пригодности территорий для потребностей сохранения, восстановления и поддержания биоразнообразия. Разработанная экологическая классификация техногенных ландшафтов позволяет прогнозировать развитие вторичных экосистем и определить ландшафтное разнообразие территорий, нарушенных горными работами.

Annotation

Econetwork construction in the industrial regions of Ukraine require criteria and methodology development for territories suitability estimation for the needs of saving, renewal and support of biodiversity. The developed ecological classification of industrial landscapes allows to forecast secondary ecosystems development and to define the landscape variety of distracted by mining territories.

Постановка проблеми. Україна має потужний гірничодобувний потенціал і займає одне з провідних місць серед європейських країн з видобутку залізних і марганцевих руд, кам'яного та бурого вугілля. Так, обсяг видобутку кам'яного вугілля складає 2 % від світового видобутку, залізних руд - 4%, марганцевих - 10 %, урану, титану, цирконію, германію, графіту - 4%, каоліну - 18%. Запаси корисних копалин та виробничі потужності України дають можливість не тільки забезпечити себе, але й експортувати корисні копалини [1].

Залізорудна промисловість України посідає особливе місце в економічному розвитку країни. Розробляються родовища в Полтавській, Дніпропетровській і Запорізькій областях. Основні корисні копалини, які видобуваються, є багаті мартитові руди в залізистих кварцитах, а також гематитові руди і бурі залізняки. Приблизно 75% залізняку добувається відкритим способом і біля 25% - підземним.

Основним районом залізорудної промисловості є Криворізький залізорудний басейн, який дає понад 90 % видобутку залізної руди. Розробляються як багаті залізні руди, так і бідні магнетитові кварцити, бурі оолітові залізняки. Багаті руди добувають на 16 шахтах ВО “Кривбасруда", на шахті “Центральна" Інгулецького ГЗК і шахті “Експлуатаційна" Запорізького залізорудного комбінату. Роботи ведуться на глибині 1000-1300 м, відпрацьовуються майже 190 рудних тіл потужністю від 2 до 180 м [1].

Відкритий видобуток проводиться на кар'єрах Південного ГЗК, Новокриворізького ГЗК, Центрального ГЗК, Північного ГЗК, Інгулецького ГЗК, Полтавського ГЗК та Камиш-Бурунського залізорудного комбінату. Глибина кар'єрів досягла 320-350 м. Обсяги розкривних робіт 180 млн. м³.

Марганцеворудна промисловість України - найпотужніша в світі. В кінці ХХ ст. країна добувала близько 29% світового обсягу марганцевих руд. Наразі цей показник зменшився до 10% світового. Основною сировинною базою є Нікопольський басейн, де працюють Орджонікідзевський та Марганцевський ГЗК. Нікопольське родовище розробляється відкритим і підземним способами [2].

Під час багатолітньої розробки родовищ корисних копалин утворились специфічні техногенні ландшафти, рекультивація яких ускладнена у зв'язку з відсутністю спеціальних фондів. Підприємства-здобувачі примушені тримати фактично відпрацьовані землі на балансі та виплачувати податок за їх використання.

Зрозуміло, що роботи з відновлення проводяться повільно, адже об'єкти підприємств переміщуються у просторі та часі. Населення гірничо-видобувних регіонів окрім того, що не може використовувати ці землі для своїх потреб, також страждає від негативного впливу нерекультивованих техногенних ландшафтів на елементи оточуючого людину середовища.

Фахівці Інституту проблем природокористування та екології НАН України вперше запропонували використання порушених гірничими роботами територій у якості ландшафтних заказників та відновних елементів екомережі [3]. Переваги такого підходу базуються на наступному:

· вільних земель для створення елементів екомережі не вистачає, а порушені гірничими роботами території вже в минулому вилучені із традиційного землекористування і можуть бути переведені у інший статус;

· не рекультивовані посттехногенні території характеризуються більш різноманітними елементами ландшафту, які є більш привабливими для розвитку біорізноманіття;

· активне та пасивне сприяння розвитку вторинних екосистем у таких умовах дозволяє з мінімальними затратами отримати великий екологічний ефект.

Однією з найперших проблем, вирішення якої потребує негайної уваги при реалізації такого напрямку відновлення земель, є відсутність класифікації ландшафтних техногенних форм, яка б дозволяла оцінити екологічну ситуацію та передумови розвитку екосистем на посттехногенних ландшафтах.

Зв'язок проблеми з основними тенденціями розвитку класифікацій ландшафтів у вітчизняній та світовій практиці. Оскільки класифікація - система ієрархічних підлеглих понять та об'єктів, яка здатна фіксувати закономірні зв'язки між ландшафтами різних таксономічних рівнів, визначити місце об'єкту в системі та його відповідні властивості, то направлена вона на збереження та пошук інформації, яка знаходиться в ній самій, вираження системи законів або закономірностей, які властиві категоріям геосистем, що відображаються [4]. При цьому, критерії виділення техногенних ландшафтів відрізняються від решти геосистем тим, що вони базуються на відмінностях в характері та змісті індустріальних геокомпонентів. Адже техногенними ландшафтами вважають ті, в генезисі та функціонуванні яких провідну роль відіграють системи з технічним блоком [5].

В ландшафтознавстві існує безліч класифікацій ландшафтів (таблиця 1). Серед інших слід відмітити Ф.М. Мількова [6,7], В.І. Федотова [5], В.Л. Казакова [8], Навеха та Лібермана [9], А.Г. Ісаченко [10], державну класифікацію [11], Європейську [12,13], в основу яких закладені відмінності у складі, ступені впливу людини на природу, генезисі, цілеспрямованості їх створення, часі існування та саморегуляції, господарській цінності тощо. Однак, вони однобічні та розглядають техногенні ландшафти з намаганням прив'язати їх до природних характеристик та параметрів.

Поверховість їх аналізу та розгляду, неврахування основного фактору - мети розробки такої класифікації, надає змогу зробити висновок, що застосування для практичних потреб таких класифікацій є недоцільним. Часто в них спостерігається ієрархічна невідповідність таксонів [6-8,14], виділення таксонів ландшафтів за декількома характеристиками одночасно, що призводить до плутанини, підміни понять «класифікація» та «типологія» [15]. Державний стандарт про класифікацію ландшафтів, в якому висвітлені аспекти класифікування на основі багатьох факторів, кінцевої мети - простоти застосування класифікації для визначення господарського використання, не досягає [11], хоча підбір деяких критеріїв, таких як розподіл ландшафтів за типом геохімічного режиму на елювіальні, субаквальні та супераквальні, був вдалим. Окрім невдалих конструкцій всі наведені вище класифікації не враховують наробок суміжних наук щодо термінології та генезису ландшафтів. Особливо це стосується гірничих наук та гірничого виробництва, яке спричинює найбільш кардинальні зміни у ландшафтах.

біорізноманіття техногенний ландшафт екосистема

Таблиця 1. Основні характеристики існуючих класифікацій ландшафтів

Методика побудови екологічної класифікації. Створення класифікації потребує використання чітких методів та принципів, і порушення будь-якої з наведених нижче методик призводитиме до нелогічності побудови та використання класифікації. За основні принципи створення класифікації було взято ієрархічність, фасетність, багатоаспектність, цілісність та поєднання техногенного та природного аспектів.

Ієрархічний метод передбачає розділення множини за певною ознакою на підпорядковані групи, в яких поступово конкретизується об'єкт класифікації. При цьому сукупність отриманих груп утворює своєрідну ієрархічну, деревоподібну структуру. При виборі класифікаційних параметрів враховується вірогідність звертання до тієї чи іншої ознаки. Цей метод включив до розробки класифікації такі вимоги: класифікаційні групи не повинні перекликатися (не можуть включати аналогічних понять), для кожного таксономічного порядку класифікатору можна використовувати тільки одну ознаку для розділення більш високого таксону, сума підмножин повинна завжди давати ділену множину об'єктів (не повинно бути таких об'єктів, які не входять до складу класифікаційної групи). Використання цього методу дозволило створити мнемонічні коди у вигляді індексів.

Незважаючи на використання ієрархічного методу, для пластичності класифікації для нижчих таксонів було використано також і фасетний метод, згідно якого класифікаційні групи утворюються шляхом комбінацій значень, взятих з відповідних фасеток. Це дозволило пристосувати класифікацію до змінюваного характеру задач, на вирішення яких вона направлена.

Багатоаспектність класифікації виражається при підборі основних критеріїв виділення таксонів, в яких відобразились як гірничі, так і екологічні аспекти формування екосистем.

Таким чином нам вдалося поєднати природні та техногенні аспекти розвитку та досягти об'єднання різнонаправлених матеріальних систем, що не завадило забезпечити класифікаційній системі цілісність.

Основною метою було створити оптимальну класифікацію - об'єднання параметрів для набору елементів в системі їх значень, яка мінімізує число запитів властивостей, необхідних для ідентифікації специфічних рис в межах набору цих елементів [16]. Тому, алгоритм, використаний для цієї мети, передбачає виділення вищих таксонів за технічними ієрархічними критеріями, а нижчих - за екологічними фасетними з подальшим об'єднанням їх у єдину систему.

Постановка завдання. Відповідно до посталої проблеми фахівцями Інституту проблем природокористування та екології НАН України запропонована нова технологія відновлення порушених гірничими роботами екосистем та ландшафтів, які не будуть повернені до початкового «природного» стану, а утворять нові вторинні варіанти. Вона складається з 3-х основних аспектів: корегування гірничих технологій, самовідновлення та активізації розвитку екосистем [3]. Виконання цих аспектів потребує чіткої схеми визначення важливих екологічних факторів. Наша схема базується на 4 факторах, врахування яких має першочергове значення при рекомендаційних роботах з активізації самовідновлення екосистем на посттехногенних ландшафтах Кривбасу. Такими визначальними факторами стали: ландшафтна структура та рельєфні особливості, водний режим, мікрокліматичні особливості та ґрунтотворні породи. Вони враховують гідро-інформаційні, геохімічні потоки, фізичні та хімічні особливості розвитку екосистем.

Відомо, що за відкритої та підземної системи видобутку руд формуються наступні ландшафтно-техногенні утворення: кар'єри, відвали, шламосховища, терикони, зони провалів, промислові ділянки. Для класифікаційного розподілу таких техногенних ландшафтів ми використали наступну таксономічну систему типологічних одиниць:

Система - характеризує базові відмінності у способах розробки та функціональному призначенні техногенних ландшафтів.

Тип - відображає відмінності у морфоструктурах рельєфу.

Підтип - систематизує сукупність рельєфних параметрів.

Клас - характеризує елементи мезорельєфу.

Підклас - показує відмінності у гранулометричному складі порід.

Ряд - описує особливості переносу речовин та енергії.

Підряд - враховує відмінності у мікрокліматичному режимі.

Рід - характеризує ключові аспекти хімічного складу порід.

Вид - відображає характеристики сформованого рослинного покриву.

До системи диференціації таксонів екологічної класифікації включені техногенні фактори, які відображають спосіб видобутку корисних копалин, функціональне призначення та морфологічні особливості ландшафтних об'єктів.

Екологічні (природні) фактори включають рельєф, фізичні та хімічні характеристики порід, мікроклімат, особливості переносу речовин та енергії у ландшафтах та можливості утворення рослинного покриву. Для спрощення запису та користування класифікацією введена система мнемонічних кодів у вигляді індексів (І. C. а. в.). Алгоритм роботи з системою диференціації таксонів екологічної класифікації:

Найвищій таксон «система» - визначається за способом розробки корисних копалин (таблиця 2): І. Відкритий, ІІ. Підземний, III. Комбінований відкрито-підземний (первинні таксони - відкритого способу розробки, вторинні - підземного), IV. Комбінований підземно-відкритий (первинні таксони - підземного способу розробки, вторинні - відкритого), V. Будь-який спосіб розробки (системи I-IV).

Тип відокремлюється за функціональним призначенням. Наприклад, для системи відкритого видобутку (І) характерні такі типи: A. Кар'єри, B. Зовнішні відвали, C. Комбінація гірничодобувних утворень (відвали прилягають до бортів кар'єрів). Для системи підземного видобутку: A. Терикони, B. Провальні зони.

Описуючи сукупність рельєфних характеристик функціональних одиниць, відокремлюємо підтипи. Для системи відкритого видобутку (І) типу A. Кар'єри визначені такі підтипи: 1. Крупні, глибокі (60 м та більше) виїмки, 2. Котлованоподібні середньоглибокі (30-60 м) виїмки, в т.ч. частково заповнені породою, 3. Балкоподібні неглибокі (10-30 м) виїмки. Для системи підземного видобутку (ІІ) типу B. Провальні зони: 1. Котловани (кут нахилу схилів 75-90°), 2. Обернені конуси (кут нахилу схилів 60-75°), 3. Чаші (кут нахилу схилів 30-60°), 4. Комбінований.

Характеризуємо певні рельєфні утворення на рівні класу: а. Схил, б. Дно, в. Борт, г. Плато та ін.

Визначаємо гранулометричний склад порід (підклас) відповідно до розміру окремих часток (мм): б. Каміння (2-100 і >), в. Пісок (0,1-2), г. Глина (< 0,1), е. Суміш.

На рівні ряду ранжується перенесення енергії та речовини від «- - -» - значне перечення енергії та речовини (транзитні місцеіснування) до «+++» - значне привнесення речовин, накопичення та акумуляція.

Мікрокліматичні особливості екотопу (рівень підряду) визначаються у вигляді індексів альбедо поверхні (A5 - A95), експозиції для схилів (S, N, E, W), можливості утворення конденсаційного зволоження (індекс: «“»).

Визначення хімічних особливостей субстратів (кислі, основні, нейтральні та засолені) - рівень роду: Ac, BS, Neutr, Hal.

Особливості рослинних угруповань враховуються у вигляді визначення основних екологічних груп за відношенням до умов оточуючого середовища (рівень виду): за потребами у кількості поживних речовин (від рослин бідних ґрунтів до багатих: OgTr, MsTr, MgTr) за зволоженням (від засухостійких до тих, які живуть у воді: Ks, Ms, Hg, Hd), за хімізмом (рослини, які люблять кислі, лужні та засолені ґрунти: Ac, Bs, Hal)

Кожен таксон класифікації можна розписати у скороченому вигляді, використовуючи мнемонічні коди-індекси. Приклад коду: І.А.1.а.б.- - -.А15S+.Neutr.OgTr.Ks.

Результати досліджень. Таксони вищих порядків розмежовані за прийнятим у гірничих науках розподілом систем (технологій) видобутку корисних копалин (відкритий, підземний) [17-20]. Однак, такого розподілу недостатньо, так як значна кількість об'єктів залишається поза увагою дослідників. Тому до розгляду систем включені елементи ландшафтів, які змінюються після гірничих розробок під дією нових техногенних факторів (таблиця 2).

Таблиця 2. Екологічна класифікація техногенних ландшафтів (вищі таксони)

До таких систем ми віднесли комбінований відкрито-підземний (після відкритого способу видобутку ведеться підземний), комбінований підземно-відкритий та будь-який спосіб розробки (включає об'єкти, які утворюються при будь-якій технологічній схемі видобутку корисних копалин).

Ми підходили до класифікації ландшафтів з позиції необхідності відновлення вторинних екосистем та практичного застосування класифікації для цієї мети. Тому розглядаємо техногенні ландшафти як основу формування природної квазиклімаксової системи. Наша таксономічна характеристика зрозуміла як гірникам, так і екологам, оскільки враховує підходи та потреби як одних, так і інших. На вищих таксонах (таблиця 2) враховуються технологічні аспекти формування рельєфного покриву.

Система. Виділяємо дві основні базові системи (відкритий і підземний спосіб видобутку корисних копалин) і 3 похідні - підземне добування після завершення відкритих розробок, відкрите - після підземної і ландшафти супутні всім системам (шламосховища, промділянки та ін.).

Тип. Основні генетичні типи ландшафтів гірничотехнічних форм - кар'єри, відвали, терикони, хвостосховища залежно від системи.

Підтип. Таксон враховує сукупність рельєфних параметрів, які базуються на основних морфометричних показниках: висоті, формі, кутах нахилу схилів та ін. (наприклад для кар'єрів - крупні глибокі, котлованоподібні средньоглибокі, балкоподібні неглибокі виїмки).

Рисунок. Схема розмежування вищих таксонів відкритого способу розробки родовищ корисних копалин за ієрархічним принципом

Примітка: таксони: І - система; A,B,C - тип; 1,2,3 - підтип

Алгоритм роботи з класифікацією включає підбір таксонів у відповідності до поставленої мети з найвищого таксону - системи і до нижчого - виду (рисунок). Після визначення вищих таксонів за технологічними критеріями (таблиця 1 та рисунок) наступним кроком стає відокремлення нижчих за основними екологічними характеристиками (таблиця 2). Так, за фасетною схемою при класифікуванні встановлюються: рельєфні утворення, гранулометричний склад, особливості переносу енергій та речовини, мікроклімат, хімічні характеристики субстрату, особливості рослинних угруповань, тощо. При цьому для кожного елементу ландшафту визначення відбувається за єдиним принципом (таблиця 3). Розгляд основних екологічно важливих характеристик проводиться з рівня класу до рівня виду за фасетною схемою:

Клас - характеризує схили, дно, плато, відкоси та дозволяє, таким чином, прослідкувати основні види перенесення і накопичення речовин та енергії, визначає основні параметри врахування мікроклімату.

Підклас - відображає 4 основних групи гранулометричного складу порід (камені, пісок, глина, суміш), які мають кардинальний вплив на накопичення речовин, процеси формування ґрунтового покриву та фільтрацію атмосферних опадів.

Ряд - враховує трансформацію гідрологічних та геохімічних потоків через інтенсивність перенесення речовини та енергії. За основу прийняті умовні математичні символи: «+» - для позначення процесів накопичення, «-» - стічні процеси, направлені на винесення, «=» - відсутність процесів стікання та накопичення на поверхні.

Підряд - обліковує енергетичні характеристики певних місцеіснувань, які залежать від кута нахилу схилів, експозиції, альбедо поверхні, конденсаційних опадів та ін.

Рід - характеризує основні екологічно важливі відмінності в хімічному складі порід - кислі, основні, засолені, нейтральні, ін.

Вид - оцінює умови формування рослинного покриву у відповідності з визначеними характеристиками вищих таксонів. Його оцінка часто ускладнюється тим, що рослинний покрив ще не сформований та з року в рік зазнає значних змін.

Таблиця 3. Фасетний розподіл нижчих таксонів з основними екологічними характеристиками

Альбедо поверхні та експозиція є визначальними факторами, які впливають на мікроклімат екотопу (швидкість випаровування, конденсація тощо). Альбедо виразимо у вигляді індексів А5-95 відповідно до таблиці 3 та таблиці 4. Експозицію позначимо індексами S, N, E, W - відповідно до південної, північної, східної та західної експозицій. Конденсаційне зволоження буде можливим за двох ситуацій: при підвищеній зволоженості повітря та незначних коливаннях температур конденсуючих поверхонь, при незначному вмістові зволоження у повітрі за кардинальних коливань температур [21]. Так, в умовах Криворіжжя спостерігається недостатність зволоження та незначний вміст вологи у повітрі. Відповідно для утворення конденсаційної вологи необхідно досягнути певних умов: сильного прогрівання вдень та охолодження вночі, кам'янисті породи, які легко прогріваються та охолоджуються. Отже це можливо здійснити на кам'янистих субстратах, складених кварцитами та залізистими сланцями, в більшому ступені на схилах південної експозиції.

Для схилових місцеіснувань характеристика на рівні підряду виглядатиме наступним чином: A15S+, де А15 - альбедо поверхні з коефіцієнтом 15 (%), що свідчить про значне поглинання сонячного випромінювання (до 85 %), S - південна експозиція, „+” - існує можливість утворення конденсаційного зволоження. Для рівних поверхонь та впадин - A25±, де А25 - альбедо поверхні з коефіцієнтом 25 (%), що свідчить про те, що поверхнею поглинаються 75 % енергії.

Таблиця 4. Характеристика виділення таксонів на рівні підряду, роду та виду екологічної класифікації техногенних ландшафтів

Згідно літературних джерел [22-25] альбедо природних субстратів досить сильно відрізняється від техногенних (таблиця 5). Таким чином, чим менший показник альбедо, тим більше тепла поглинається матеріалом, тим він більше нагрівається і швидше руйнується, вивітрюється, та тим інтенсивніше відбуваються процеси конденсації вологи з повітря.

Таблиця 5. Показники альбедо для деяких поверхонь

На рівні роду характеризуються основні хімічні особливості порід техногенних та посттехногенних ландшафтів (характерних для Кривбасу). Вони визначатимуть направленість розвитку рослинного покриву, а отже і екосистем. На кислих породах формуватимуться угруповання ацедофітів, на основних - відповідно, базефітів, на засолених - солевитривалі види, на нейтральних породах, де більше значення відіграють інші фактори, можливий широкий спектр рослинних угруповань.

Вид - найскладніший таксон, який більшою мірою залежить від характеристик, вказаних у вищих таксонах. Так, на рівні класу, підкласу та ряду визначаються основні характеристики зволоження та забезпечення поживними речовинами, хоча мікрокліматичні показники на рівні підряду можуть дещо нівелювати інші показники. На рівні роду задається більшість випадків хімізму порід (засолені породи, кислі, основні). В остаточному вигляді індекс виду класифікації складається з двох або трьох символів, які характеризують кількість поживних речовин, зволоження та можливі специфічні характеристики хімізму порід. Індекс OgTrKsAc значить, що можливе формування засухостійких угруповань, які не потребують значної кількості поживних речовин та здатні існувати на кислих ґрунтах.

Кожен таксон класифікації можна розписати у скороченому вигляді, використовуючи індекси:

І.А.1.а.б.- - -.А15S+.Neutr.OgTrKs.

Шифрограма таксону: Система - І. Відкритий спосіб видобутку; Тип - А. Кар'єри; Підтип - 1.Крупні, глибокі (60 м та >) виїмки; Клас - а. Схил (борт); Підклас - б. Каміння; Ряд - «- - -.» Транзитні площі; Підряд - А15S+. Альбедо - 15 %, південна експозиція, можлива конденсація вологи; Рід - Neutr. Нейтральні за хімізмом породи; Вид - OgTrKs. Угруповання рослин засухостійкі, не потребують значної кількості поживних речовин.

Варто відмітити, що найбільше біотичне різноманіття спостерігається в "перехідних зонах" між різними елементами ландшафту, сферами, елементами рельєфу і навіть територіями з різним навантаженням. Відповідно, використовуючи такі переходи (екотони), можна території, порушені гірничодобувними роботами, із значною різноманітністю форми рельєфу, перетворити на „зони концентрації” представників флори і фауни. Перспективними формами рельєфу для такої мети будуть стики схилів і горизонтальних поверхонь, виїмки і пагорби, гребені і западини для горизонтальних поверхонь, кам'янисті насипи на глинистих та суглинистих субстратах, спіралеподібні борозни на схилах. Це тим більше реально, оскільки всі представлені вище техногенні форми рельєфу можуть бути утворені існуючим гірничим устаткуванням за умови забезпечення мінімуму собівартості корисних копалини [3]. За умови використання класифікації вдається проводити чіткий аналіз потенційних можливостей сформованого гірничого ландшафту - визначити зони концентрації біорізноманіття, території придатні для лісової, степової, водної або рудеральної рослинності. Результати впровадження класифікації дозволяють раціонально розподілити зусилля з відновлення вторинних екосистем на порушених гірничими роботами землях.

З іншої сторони, така класифікація дає можливість врахувати особливості розвитку біогеоценотичного покриву і вже на рівні підкласу прогнозувати розвиток рослинних угрупувань. Крім того, вона дозволяє оцінити найбільш цінні для формування вторинних екосистем форми рельєфу. Наприклад, можна сказати, що для всіх форм схилів рельєфу, складених кам'янистими і піщаними субстратами, в степовій кліматичній зоні, характерна нестача зволоження і відповідно поселятимуться посухостійкі види: сосна (Pinus sylvestris, Pinus pallasiana), шипшина (Rosa lapidosa, Rosa canina), аморфа (Amorpha fruticosa), дрік (Genista tinctoria), очиток (Sedum acre), злинка (Erigeron canadensis), смілка (Silene ukrainica), кострець (Bromus squarrosus), гірчак (Polygonum arenarium), хондрила (Chondrilla juncea), гринделія (Grindelia squarrosa), гикавка (Berteroa incana), синяк (Echium vulgare), цмин (Helichrysum arenarium) та ін. Відповідно ці види мають більше перспектив до рекомендацій по формуванню рослинного покриву в сухих умовах.

Класифікація підтверджує, що більшість западин, виїмок та стиків пагорбів можна вважати особливо цінними рельєфними утвореннями, в яких спостерігаються інтенсивний розвиток біоти.

Також класифікація дозволяє визначити ландшафтне різноманіття та варіативність місцеіснувань. Так, на території Кривбасу для техногенних ландшафтів виділено 5 систем, 10 класів, 29 типів, 54 підтипи, 136 класів, і більше 150 підкласів. За рахунок техногенних ландшафтів значно збільшується фонова ландшафтна різноманітність природних територій. В порівнянні з ландшафтами природних територій (1 клас і тип, 2 підтипи, надряд та ряди) [26] ландшафтне різноманіття техногенних геосистем на різних таксономічних рівнях на порядок вище.

Вживання екологічної класифікації техногенних ландшафтів дозволяє також розробити обґрунтовані методи оцінювання біотичного та ландшафтного різноманіття, моделі розвитку рельєфу техногенних ландшафтів та методи відновлення вторинних екосистем. Так, авторами розроблений індекс оцінки біотичного різноманіття, який враховує відношення кількості видів до їх участі в ценозі та кількість екотопів певного ландшафту. Цей індекс відображає ступінь організації системи, її потенційні можливості розвитку, ступінь використання ресурсів та зайняття екологічних ніш.

Висновки

Оцінка біотичного та ландшафтного різноманіття територій, порушених гірничими роботами, потребує створення критеріїв, які мають враховувати техногенний фактор таких ландшафтів та важливі умови розвитку екосистем. Екологічна класифікація техногенних ландшафтів базується на принципах ієрархічності системної оцінки техногенної складової та фасетності для екологічно важливих показників. Використання екологічної класифікації дозволяє:

· описати ключові екологічні характеристики кожного екотопу (місцеіснування);

· прогнозувати розвиток рослинних угруповань у тих чи інших елементах техногенного ландшафту та цілеспрямовано проводити їх штучне розселення;

· оцінити найбільш доцільні форми рельєфу для основних рослинних груп,

· визначити ландшафтне різноманіття техногенних територій.

Екологічна класифікація техногенних ландшафтів - чітка основа для моделювання процесів розвитку рельєфу, рослинності та ландшафтів, оцінки біотичного різноманіття та методів відновлення екосистем.

Перелік посилань

1. Гірничий енциклопедичний словник, т. 3. / За ред. В. С. Білецького. -- Донецьк: Східний видавничий дім, 2004. -- 752 с.

2. Горная энциклопедия в 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия, 1991. - Том 5.

3. Шапар А.Г., Скрипник О.О., Копач П.І. та ін. Науково-методичні рекомендації щодо поліпшення екологічного стану земель, порушених гірничими роботами (створення техногенних ландшафтних заказників, екологічних коридорів, відновлення екосистем) / За ред. А.Г. Шапара - Дніпропетровськ: Моноліт, 2007. - 270 с.

4. Михно В.Б. Актуальные вопросы систематики ландшафтов Центрального Черноземья // Вестник ВГУ, серия география и геоэкология. - 2003. - № 1. - С. 42-48.

5. Федотов В.И. Техногенные ландшафты: теория, региональные структуры, практика. - Воронеж: Изд-во ВГУ, 1985. - 192 с.

6. Мильков Ф.Н. Учение об антропогенных ландшафтах: вопросы теории, терминологии и преподавания в высшей школе //Вестник ВГУ, Серия география и геоэкология. - 2004. - № 1. - С.19-23.

7. Мильков Ф.Н. Человек и ландшафты, очерки антропогенного ландшафтоведения. - М.: Мысль, 1973. - 224 с.

8. Казаков В.Л. Антропогенні ландшафти Кривбасу // Проблеми ландшафтного різноманіття України. Збірник наукових праць. - К., 2000. - С. 108_112.

9. Naveh, Z., Lieberman A.S. Landscape ecology: theory and applications. - 2nd edition. Springer-Verlag, NY, 1993. - 464 p.

10. Ландшафтоведение и физико-географическое районирование. - М.: Высшая школа, 1991. - 366 с.

11. ГОСТ 17.8.1.02-88 Охрана природы. Ландшафты. Классификация.

12. The Pan-European Biological and Landscape Diversity Strategy: A vision for Europe's natural heritage. Tilburg, European Centre for Nature Conservation. - Рада Європи, UNEP і ECNC. 1996.

13. Meeus J.H.A. Pan-European landscapes // Landscape and Urban Planning # 31, 1995. - pp. 57-79.

14. Арманд Д.Л. Наука о ландшафте. - М., 1975. - 287 с.

15. Моторина Л.В. К вопросу о типологии и классификации техногенных ландшафтов // Научные основы охраны природы. - М., 1975. - Вып. 3. - С. 5-30.

16. Optimal classification. (n.d.). Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved September 11, 2008, from Reference.com website: http://www.reference.com/browse/wiki/Optimal_classification.

17. Ржевский В. В. Открытые горные работы, в 2-х частях. - М.: Недра, 1985.

18. Новожилов М. Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых / М. Г. Новожилов, Ф. И. Кучерявый, В. С. Хохряков и др. - М.: Недра, 1971.

19. Килячков А. П. Технология горного производства. - Л.: Недра, 1992.

20. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, механизация и организация открытых горнах работ. - М.: Недра, 1978. - 193 с.

21. Рекомендации по использованию парообразной влаги атмосферы для улучшения влагосбережения для культурных растений на богаре в аридных условиях /Агропромышленный комплекс. Главное управление научно-технического прогресса. - Душанбе, 1989. - 30 с.

22. Pon B. Pavment Albedo. - Heat Island Group, 1999. - (http://eetd.lbl.gov/HeatIsland/Pavements/Albedo/).

23. Hall K., Lindgren B.S., Jackson P. Rock albedo and monitoring of thermal conditions in respect of weathering: some expected and some unexpected results // Earth Surface Processes and Landforms № 30, 2005. - р. 801-811.

24. Betts A.K., Ball J.H. Albedo over the boreal forest // Journal of Geophysical Research # 28, 1997. - p. 901-910.

25. Tetzlaff, G. Albedo of the Sahara // Cologne Univ. Satellite Meas. of Radiation Budget Parameters, 1983 - pp. 60-63.

26. Булава Л.Н. Физико-географический очерк территории Криворожского горнопромышленного района. - Кривой Рог. Деп. в УкрНИИНТИ 2.1190, № 1808 - Ук 90. - 125 с.

Размещено на Allbest.ru