Разработка технологии рекультивации нарушенных земель в зоне тундры с применением местных адаптированных растительных сообществ и биопрепаратов

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретико-методологические принципы восстановления тундровых экосистем в Российской Федерации

1.1. Геоэкологическая специфика нарушенных земель Арктической зоны и риски деградации многолетнемерзлых пород

1.2. Эволюция отечественных подходов к биологической рекультивации в условиях Крайнего Севера

1.3. Нормативное регулирование и стандартизация процессов рекультивации земель в арктическом регионе РФ

Глава 2. Анализ современного состояния и экологическая оценка объектов рекультивации

2.1. Физико-географическая характеристика исследуемой территории и мониторинг состояния ландшафтов

2.2. Оценка параметров антропогенной трансформации почвенного профиля и растительных сообществ

2.3. Обоснование выбора местных видов-эдификаторов и биопрепаратов для проведения экспериментальных работ

Глава 3. Экспериментальное обоснование и разработка технологических решений фиторекультивации

3.1. Результаты апробации технологии ускоренного формирования растительного покрова с применением биостимуляторов

3.2. Оценка результативности использования местных адаптированных смесей в сравнении с традиционными методами

3.3. Мониторинг экологической эффективности и технологический регламент восстановительных работ

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: «Разработка технологии рекультивации нарушенных земель в зоне тундры с применением местных адаптированных растительных сообществ и биопрепаратов»

Направление: 05.03.06 Экология и природопользование

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования определяется масштабными задачами развития Арктической зоны Российской Федерации, предусмотренными Стратегией развития Арктической зоны РФ до 2035 года, а также необходимостью обеспечения экологической безопасности хозяйственной деятельности в условиях чрезвычайно уязвимых тундровых экосистем. Интенсивное промышленное освоение северных территорий — добыча углеводородов, разработка месторождений полезных ископаемых, строительство транспортной и энергетической инфраструктуры — приводит к масштабным нарушениям почвенно-растительного покрова, деградации многолетнемерзлых грунтов, активизации термокарстовых и эрозионных процессов. Традиционные подходы к рекультивации, разработанные для умеренных широт, демонстрируют низкую эффективность в условиях Крайнего Севера вследствие специфики криолитозоны: короткого вегетационного периода, низких температур, ограниченного видового разнообразия растений, замедленных процессов почвообразования. Применение интродуцированных видов растений зачастую оказывается нерезультативным из-за их неспособности к адаптации в экстремальных климатических условиях тундры.

Современные экологические вызовы требуют разработки инновационных технологий восстановления нарушенных земель, основанных на использовании местных адаптированных растительных сообществ и биопрепаратов, стимулирующих естественные процессы сукцессии и почвообразования. Применение аборигенных видов-эдификаторов, устойчивых к низким температурам и короткому световому периоду, в сочетании с биостимуляторами микробиологического происхождения открывает перспективы ускоренного формирования устойчивых фитоценозов, предотвращения эрозионных процессов и восстановления экологических функций тундровых ландшафтов. Решение этих задач соответствует приоритетам государственной экологической политики, зафиксированным в Федеральном законе № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», а также требованиям Постановления Правительства РФ № 800 от 10 июля 2018 года «О проведении рекультивации и консервации земель».

Степень разработанности проблемы в отечественной науке характеризуется наличием фундаментальных исследований в области криопедологии, геокриологии и экологии тундровых экосистем, проведенных в Институте криосферы Земли ТюмНЦ СО РАН, Институте географии РАН, Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН. Работы Н.Г. Москаленко, Д.А. Кавериной, В.В. Елсакова, А.А. Тишкова внесли значительный вклад в понимание закономерностей функционирования растительного покрова Арктики и процессов его восстановления после нарушений. Вместе с тем комплексные технологические решения по биологической рекультивации с применением биопрепаратов нового поколения остаются недостаточно разработанными, а имеющиеся рекомендации часто носят общий характер и не учитывают региональную специфику различных типов тундровых ландшафтов. Отсутствие апробированных технологических регламентов фиторекультивации для конкретных типов нарушений и природных условий затрудняет практическое применение экологически обоснованных методов восстановления нарушенных земель в Арктической зоне РФ.

Цель выпускной квалификационной работы — разработать и научно обосновать технологию рекультивации нарушенных земель в зоне тундры на основе применения местных адаптированных растительных сообществ и биопрепаратов.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

• проанализировать теоретико-методологические основы восстановления тундровых экосистем и эволюцию отечественных подходов к биологической рекультивации в условиях Крайнего Севера;
• оценить современное состояние нарушенных земель исследуемой территории и параметры антропогенной трансформации почвенного профиля и растительных сообществ;
• обосновать выбор местных видов-эдификаторов и биопрепаратов для проведения экспериментальных работ по рекультивации;
• провести апробацию технологии ускоренного формирования растительного покрова с применением биостимуляторов на экспериментальных участках;
• осуществить сравнительную оценку результативности использования местных адаптированных смесей в сравнении с традиционными методами рекультивации;
• разработать технологический регламент восстановительных работ и провести мониторинг экологической эффективности предложенной технологии.

Объект исследования — нарушенные земли в зоне южных тундр на территории Ненецкого автономного округа.

Предмет исследования — технология рекультивации нарушенных земель с применением местных адаптированных растительных сообществ и биопрепаратов.

Методологическая база исследования включает комплекс теоретических, полевых и лабораторно-аналитических методов. Теоретическая база опирается на фундаментальные положения геоэкологии, ландшафтоведения, геоботаники, экологии растительных сообществ, почвоведения и геокриологии. Инструментальные методы включают полевые геоботанические описания по стандартным методикам, почвенное профилирование, отбор образцов почвы и растительности, лабораторный анализ физико-химических свойств почв, определение биометрических показателей растений, мониторинг динамики восстановления растительного покрова. Нормативно-техническая база представлена Федеральным законом № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», Постановлением Правительства РФ № 800 от 10.07.2018 «О проведении рекультивации и консервации земель», ГОСТ 17.5.1.01-83 «Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения», ГОСТ Р 57446-2017 «Наилучшие доступные технологии. Рекультивация нарушенных земель и земельных участков. Восстановление биологического разнообразия», СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов». Источниковая база сформирована материалами государственных докладов Минприроды Росс

…