Усиление влияния человека на природную среду приводит к изменению характера растительности вплоть до появления новых типов сообществ – синантропных, т.е. сообществ, формирующихся либо при восстановлении растительности после ее нарушения, либо при интенсивном и постоянном антропогенном стрессе, который ведет к отбору толерантных (устойчивых) к действию этого фактора популяций местообитаниях.
Кроме естественных сообществ в зоне влияния объектов Мирнинского горно-обогатительного комбината (МГОК) встречаются сообщества в различной степени трансформированные. Под различными объектами МГОК полностью нарушен естественный почвенно-растительный слой, созданы уникальные техногенные ландшафты, которые до сих пор не подверглись процессам самовосстановления.
Степень трансформации растительности (изменение жизненного состояния растений, видового состава и структуры основных фитоценозов) зависит от интенсивности антропогенного воздействия. Участки территории, подвергнувшиеся антропогенному прессу, по интенсивности воздействия были разделены на природные, микроанторопогенные, мезоантропогенные и макроантропогенные [1, 3, 5].
Материалы и методы исследования
Геоботанические исследования растительности территории расположения объектов МГОКа проводились в полевой период 2001–2005 и 2010–2011 гг. общепринятыми методами. Исследовалась растительность естественных биотопов, нарушенных участков (гари, вырубки), а также нарушенных территорий в зоне воздействия МГОКа.
Результаты исследования и их обсуждение
Природные ландшафты. Основным типом растительности рассматриваемой территории являются лиственничные леса, создающие основной фон растительности. Наиболее распространенные варианты лиственничников – голубичные с березой, занимающие водораздельные плоскоравнинные поверхности плато; ерниковые с березой голубичные моховые, распространенные на склонах средней крутизны; ольховниковые багульниково-брусничные, приуроченные к пологим склонам и лиственничники с сосной толокнянковые, занимающие повышения водораздельных пространств.
Микроантропогенные участки. Растительность на участках, находящихся на удалении от объектов МГОК (зарастающие гари, линии ЛЭП, просеки различного назначения и т.д.), находится на начальных стадиях деградации, сукцессии, на них идут по пути восстановления исходных зональных типов растительности. Происходит незначительное обеднение видового состава без нарушения структуры фитоценозов с некоторым изреживанием ярусов. На некоторых участках отмечается небольшое обогащение видового состава за счет разрастания видов на осветленных участках.
Мезоантропогенные территории. К мезоантропогенной категории относится большинство лесных и травянистых сообществ на химически загрязненных землях, прилегающих к хвостохранилищам, карьерам, отвалам. Растительность на этих территориях характеризуется угнетенностью жизненного состояния древостоя и подчиненных ярусов, существенным изменением в видовом составе и структуре травостоя, выпадением наиболее чувствительных к химическому загрязнению видов и увеличением роли других, устойчивых к данному фактору видов. Наблюдается некоторое увеличение числа морфологических аномалий и заболеваемости отдельных видов (опухоли) [1].
Макроантропогенные территории. Основными видами нарушения почвенно-растительного покрова в результате деятельности МГОКа являются наземные насыпи (промплощадки, отвалы, автодороги), земляные выемки (карьеры, нагорные и руслоотводные канавы и др.), обводнённые территории (отстойники, пруды–накопители) и разрушение почвенно-растительного покрова в местах возведения опор инженерных коммуникаций. Значительное воздействие на территорию оказывает размещение спецотвалов пустых пород от выработки основных площадок и отвалов вскрышных пород.
Для макроантропогенной категории характерно полное или частичное отсутствие растительности – такие участки в совокупности занимают достаточно большие площади, и на многих из них процесс самозарастания еще не начался. Даже при наличии процесса самовосстановления, и на участках растительности случайно уцелевших в отдельных местах, в структуре фитоценозов происходит смена эдификаторов и доминантов всех ярусов. На них наблюдается выраженная степень деградации растительного покрова, сопровождающаяся уменьшением разнообразия естественных сообществ, обеднением видового состава, выпадением естественных видов растительности и заменой их рудеральными. На части территории идет процесс отмирания лесных сообществ, приуроченных к техническим дорогам, пульповодам, подножию отвалов пустых пород [1].
Территория полигонов «Водораздельные галечники», «Левобережная залежь», «Ирелях» представляет собой комплекс техногенных ландшафтов, состоящий из отвалов пустых пород трубки «Мир», межотвальных пространств, искусственных водоемов, нарушенных земель под транспортные и инженерные коммуникации и остатков естественной растительности.
На полигоне «Водораздельные галечники» большие площади занимают отвалы, вовсе лишенные растительности, сложенные из крупнообломочных фракций вскрышных пород.
Под отвалами в основном распространены сообщества с доминированием рудеральных видов ячменя гривастого и иван-чая узколистного. На пониженных влажных участках сообщества с преобладанием ячменя гривастого и ситника сплюснутого. Травостой отвалов беден и преимущественно состоит из одно-двулетников со средним проективным покрытием 15–50 %. Вместе с иван-чаем узколистным в отличие от сообществ типичных вырубок произрастают рудеральные виды (ячмень гривастый, пырейник кроноцкий, скерда кровельная и др.).
Межотвальные пространства также заросли неравномерно. Растительность представляет собой смесь рудеральной и лугово-болотной растительности, растения растут мозаично, пятнами (ячмень гривастый, бескильница Гаупта, скерда кровельная, щавель курчавый, спорыш, пажитник плоскоплодный и др.). В западинах, в понижениях рельефа – болотистые сообщества с участием триостренника болотного, болотницы болотной, подорожника среднего, белозора болотного, полыни монгольской, кастиллеи красной и др. Вдоль отсыпанных дорог и водоотводных канав – ивняки с доминированием ивы корзиночной и разреженным травяным покровом.
Изменение флоры
В ходе наших исследований в естественной флоре высших сосудистых растений в зоне деятельности МГОК выявлено 347 видов из 208 родов и 62 семейств.
Из них 4 вида отнесены ко II и III категориям редкости Красной книги РС (Я): Lilium martagon L., Delphinium grandiflorum L., Nymphaea tetragona Georgi, Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo [2].
Также произрастают эндемики Якутии: Agrostis sibirica V.Petrov, Hedysarum dasycarpum Turcz., Campanula rotundifolia ssp. langsdorffiana (Fisch. ex Trautv. et C.A. Mey), Artemisia jacutica Drob [4].
Наиболее широко представлены семейства астровых, мятликовых, осоковых, розоцветных и бобовых (от 20 до 39 видов). Эти семейства составляют 42,37 % от всего видового и 33,17 % от всего родового состава флоры. По количеству видов преобладают следующие роды: осоки – 24, ивы – 10, лапчатки – 9, хвощи – 6, у полевиц, берез и лютиков по 5 видов, по 4 вида у вейников, астрагалов и мытников (таблица).
Ведущие семейства во флоре зоны деятельности Мирнинского ГОКа
|
№ п/п |
Ведущие семейства |
Естественная флора |
Техногенная флора |
||||||
|
Роды |
Виды |
Роды |
Виды |
||||||
|
количество |
% |
количество |
% |
количество |
% |
количество |
% |
||
|
1 |
Asteraceae |
25 |
12,02 |
39 |
11,24 |
15 |
7,21 |
16 |
4,61 |
|
2 |
Poaceae |
17 |
8,17 |
36 |
10,38 |
10 |
4,81 |
18 |
5,19 |
|
3 |
Cyperaceae |
6 |
2,89 |
32 |
9,22 |
3 |
1,44 |
6 |
1,73 |
|
4 |
Rosaceae |
10 |
4,81 |
24 |
6,92 |
4 |
1,92 |
7 |
2,01 |
|
5 |
Fabaceae |
11 |
5,29 |
20 |
5,76 |
8 |
3,85 |
12 |
3,46 |
|
6 |
Ranunculaceae |
12 |
5,77 |
19 |
5,47 |
1 |
0,48 |
2 |
0,58 |
|
7 |
Salicaceae |
2 |
0,96 |
11 |
3,17 |
1 |
0,48 |
2 |
0,58 |
|
8 |
Caryophyllaceae |
7 |
3,36 |
11 |
3,17 |
2 |
0,96 |
3 |
0,86 |
|
9 |
Ericaceae |
8 |
3,85 |
11 |
3,17 |
- |
- |
- |
- |
|
10 |
Scrophulariaceae |
6 |
2,88 |
10 |
2,88 |
4 |
1,92 |
4 |
1,15 |
|
Всего |
104 |
50,00 |
213 |
61,38 |
48 |
23,07 |
70 |
20,17 |
|
Техногенные ландшафты резко отличаются от природных по составу флоры. Флора нарушенных предприятиями Мирнинского ГОКа территорий представлена 105 видами из 28 семейств и 80 родов. От общего списка флоры зоны деятельности МГОК она составляет 30,26 %. Доминируют те же семейства, что и в естественной флоре, но представлены они гораздо меньшим количеством видов – от 6 до 18. Эти семейства техногенной флоры составляют 17,0 % от всего видового и 19,23 % от всего родового состава флоры. По количеству видов доминируют следующие роды: мятлики и лапчатки – по 4 вида, по 3 вида – у вейников, осок, астрагалов.
Выводы
Таким образом, длительное техногенное воздействие на экосистемы привело к значительной трансформации растительного покрова. На трансформированных в разной степени предприятиями Мирнинского ГОКа ландшафтах восстановительные процессы протекают в течение продолжительного периода времени. При макроантропогенном воздействии уничтоженный растительный покров восстанавливается длительное время, вновь появившиеся при этом фитоценозы качественно отличаются от природных.
Мезоантропогенные воздействия приводят к трансформациям на популяционном и экосистемном уровнях, происходит перестройка состава и структуры растительных сообществ. Сукцессии на микроантропогенных участках идут по пути восстановления исходных зональных типов растительности.
Рецензенты:
Чевычелов А.П., д.б.н., зав. лабораторией ИБПК СО РАН, г. Якутск;
Черосов М.М., д.б.н., ведущий научный сотрудник ИБПК СО РАН, г. Якутск.
Работа поступила в редакцию 08.04.2013.