Restoration of Lands Disturbed by an Oil Spill in the Western Siberian North-Taiga Plain Forest Region

Research article
DOI:
https://doi.org/10.23670/IRJ.2022.124.31
Issue: № 10 (124), 2022
Suggested:
29.08.2022
Accepted:
20.09.2022
Published:
17.10.2022
740
4
XML PDF

Abstract

The efficiency of reclamation works on disturbed lands after an oil spill and wood processing in the West Siberian north taiga plain forest area was analyzed. On the basis of trial area materials it was established that reclamation of disturbed lands formed after wood processing can be carried out in the process of site planning, discing of the soil surface and creation of forest cultures by two-year-old seedlings of Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.). Due to the elevated location and the presence of splinters, bark, and other woody debris, no agrotechnical maintenance is required, and the forest crops are characterized by high survival rate.

Disturbed lands as a result of oil spills are most often found in lower terrain. Disking and continuous plowing are not contributing to the formation of woody vegetation on the recultivated lands. We believe that the biological stage of recultivation should consist of creating micro elevations and planting forest crops on them. However, this conclusion requires experimental-production testing.

1. Введение

Разведка, добыча и транспортировка углеводородного сырья связана с изъятием земель, часть из которых требует после прекращения использования проведения специальных мероприятий по рекультивации [1], [2], [3]. Виды нарушенных земель, а следовательно, и система мероприятий по их рекультивации существенно различаются. Если карьеры добычи песка и глины чаще всего после завершения работ достаточно успешно зарастают травянистой и древесно-кустарниковой растительностью [4], [5], [6], то при разливах нефти картина существенно меняется. В настоящее время разработано достаточно много рекомендаций по рекультивации земель, нарушенных в результате разлива нефти и нефтепродуктов [7], [8]. Однако различие географических и лесорастительных условий, а также массы разлитой нефти обуславливает необходимость продолжить исследования, направленные на разработку систем рекультивации для каждого лесного района.

2. Методы и принципы исследования

Цель исследований – изучение последствий рекультивации нарушенных в результате разливов нефти земель в условиях Западно-Сибирского северо-таежного равнинного лесного района.

В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП) [9]. Рекультивация загрязненных нефтью земель производилась без сбора разлитой нефти. На каждой ПП было выполнено описание микрорельефа и видов, появившихся на рекультивированном участке. Исследования проводились на двух участках, загрязненных нефтью и оставленных после технического этапа рекультивации под естественное заращивание. Третий участок нарушенных земель представлял собой площадь нижнего склада древесины, покрытую щепой, корой и другими отходами древесины. Данный участок не был загрязнен нефтью и служил для сравнения формирования растительности.

3. Основные результаты

ПП−1 была заложена на участке разлива нефти, где 5 лет назад были выполнены рекультивационные работы. При рекультивации было проведено дискование почвы, в результате которого разрушена корка из твердых фракций нефти и обеспечена минерализация почвы. В настоящее время на поверхности почвы наблюдаются засохшие корки асфальтеновых фракций нефти (рис.1).

Фрагмент поверхности рекультивированного участка на ПП-1

Рисунок 1 - Фрагмент поверхности рекультивированного участка на ПП-1

Последствием технического этапа рекультивации явилось создание условий для естественного зарастания. Рекультивированный участок окружен древостоем с преобладанием мягколиственных пород в составе 4Б3Ос2К1Е, четвертого класса возраста, третьего класса бонитета. Полнота древостоя 0,9. Коренной тип леса кедровник зеленомошно-мелкотравный.
Спустя 5 лет после дискования участка на нем появились фрагменты травянистой растительности: душица, вейник, осоки, иван-чай, хвощи, а также подрост ивы и березы (рис. 2).
Общий вид ПП-1 спустя 5 лет после проведения рекультивационных работ

Рисунок 2 - Общий вид ПП-1 спустя 5 лет после проведения рекультивационных работ

Более детальное описание ПП−1 приведено в табл. 1.

Таблица 1 - Описание ПП-1 спустя 5 лет после проведения рекультивационных работ

Участок

Микро-

рельеф

Почва

Уровень воды

Растительный покров

вид

проективное покрытие, %

состояние

Участок у промышленной площадки (ширина 10−20 м)

Понижение

Торфянистая

От 30 до 40 см выше уровня почвы

Отсутствует

нет

 

Полоса вдоль западной границы участка

Микроповышения

Торфянистая

Ниже уровня почвы на 25 см

Хвощ

Пушица

Вейник

Осока

Береза

10−15

Удовлетворительное

Полоса вдоль восточной границы участка

Микропонижения

Торфянистая

Ниже уровня почвы на 10 см

Хвощ

Пушица

Осока

Вейник

Ива

Береза

5−10

Угнетенное

Центральная часть рекультивированного участка

Микропонижения

Торфянистая

Ниже уровня почвы на 5 см

Хвощ

Пушица

Осока

Вейник

Иван-чай

Ива

Береза

5

Угнетенное, более мелких размеров, листья желтые небольших размеров

Пробная площадь 2 заложена на территории бывшего нижнего склада леспромхоза площадью 6 га. Участок окружен смешанным хвойным насаждением 6К3Е1Б пятого класса возраста, четвертого класса бонитета. Осенью два года назад на участке было выполнено дискование поверхности, а весной год назад посажены лесные культуры двухлетними сеянцами сосны и лиственницы (рис. 3).
Внешний вид ПП-2 спустя 2 года после дискования и 1 год после создания лесных культур: 1 - древесная щепа; 2 - полусгнившие бревна; 3 - микроповышения, возникшие в результате дискования

Рисунок 3 - Внешний вид ПП-2 спустя 2 года после дискования и 1 год после создания лесных культур:

1 - древесная щепа; 2 - полусгнившие бревна; 3 - микроповышения, возникшие в результате дискования

В настоящее время рекультивированный участок (ПП−2) можно условно разделить на три части. Основная площадь покрыта древесной щепой (1). На участке под номером 2 имеют место полусгнившие бревна, а на участке 3 четко прослеживаются микроповышения, возникшие в результате дискования. Как было отмечено ранее на участках 1 и 3 созданы лесные культуры.

Благодаря вытянутой форме ПП−2 и большому количеству снега лесные культуры хорошо перезимовали и на момент обследования густота лесных культур составляет 5,1 тыс. шт./га, при густоте посадки год назад 6,0 тыс. шт./га. Развитию травянистой растительности препятствует имеющая место щепа. Описание ПП−2 приведено в табл. 2.

 

Таблица 2 - Описание ПП-2 спустя год после создания лесных культур

Участок

Микро-

рельеф

Почва

Уровень воды

Лесные культуры

вид

приживаемость, %

состояние

Полоса у края

(1-2 м)

Микроповышения

Суглинистая

Ниже уровня почвы на  1 м

Сосна

Лиственница

72

Жизнеспособный

Площадка по среди участка (округлая, площадь 4-5 м2)

Микроповышения

Суглинистая

Ниже уровня почвы на  1 м

Сосна

Лиственница

69

Жизнеспособный

Большая часть всего участка, особенно в южной части

Повышения до 10 см

Суглинистая

 

Ниже уровня почвы на  1 м

Сосна

Лиственница

83

Жизнеспособный

 

Пробная площадь 3 представляет собой участок площадью 12 га, на котором 8 лет назад произошел разлив нефти. При рекультивации на участке была выполнена вспашка и боронование.

В настоящее время на рекультивированном участке отсутствует древесная растительность, но при этом участок зарос травянистой растительностью (рис. 4).

 
Внешний вид ПП-3:1 – участок, прилегающий к горельнику; 2 – центральный участок с бугристой поверхностью

Рисунок 4 - Внешний вид ПП-3:

1 – участок, прилегающий к горельнику; 2 – центральный участок с бугристой поверхностью

Более детальное описание ПП−3 приведено в табл. 3.

Таблица 3 - Описание ПП-3 спустя 8 лет после проведения рекультивационных работ

Участок

Микро-

рельеф

Почва

Уровень воды

Растительный покров

Вид

Проективное покрытие , %

Состояние

Полоса у края горельника

Микропонижения

Торфянистая

Выше уровня почвы на 2-3 см

Вейник наземный, Иван-чай,

осока, пушица

70

Хорошее

Полоса у восточной границы п.п. ширина (1-2 м)

Микроповышения, чередующиеся с микропонижениями

Торфянистая

На 3-5 см выше уровня почвы

Крестовник болотный, рогоз широколистный, ситник черный, осока топяная

50-60

Хорошее

Участок с южной стороны п.п. (округлая площадь 4-5 м2)

Микроповышения чередующиеся с микропонижениями

Торфянистая

На 3-5 см выше уровня почвы

Ситник черный, осочка большехвостая, вейник наземный, тростник

60

Хорошее

Центральная часть пробной площади (площадь 4-5 м2)

Микроповышения, чередующиеся с микропонижениями

Торфянистая

На 3-5 см выше уровня почвы

Рогоз широколистный, крестовник болотный, ситник черный

40

Хорошее

 

Таким образом, эффективность рекультивации нарушенных земель зависит от вида негативного воздействия. На участках, где производилась переработка древесины, достаточно после выравнивания поверхности и дискования почвы посадить двухлетние сеянцы обыкновенной или лиственницы сибирской. Наличие отходов древесины (щепа, кора и т.д.) препятствует формированию травянистой растительности и исключает необходимость агротехнических уходов.

Нарушенные разлитой нефтью участки являются сложными объектами рекультивации. Причина объясняется высоким уровнем грунтовых вод на большинстве участков, загрязненных нефтью. В результате как после дискования, так и после вспашки на рекультивированных участках формируется лишь травянистая растительность. Даже спустя 8 лет после проведения рекультивационных работ практически отсутствует подрост древесных пород.

Учитывая лесорастительные условия, формирующиеся на участках земель загрязненных нефтью, можно рекомендовать создание экскаватором микроповышений с последующим формированием лесных культур. Опыт данного способа лесовосстановления описан в научной литературе [9]. Однако последняя рекомендация требует опытной проверки в конкретных лесорастительных условиях.

 

4. Заключение

1. Добыча углеводородного сырья и переработка древесины приводят к нарушению земель, что вызывает необходимость их рекультивации.

2. Места переработки древесины приурочены, как правило, к возвышенным участкам и их рекультивация может проводиться созданием лесных культур двухлетними сеянцами сосны обыкновенной и лиственницы сибирской.

3. Технический этап рекультивации нефтезагрязненных земель дискованием создает условия доя формирования на рекультивированных участках травянистой растительности.

4. Естественное формирование древесной растительности на рекультивированных участках протекает крайне медленно по причине высокого уровня грунтовых вод.

5. Целесообразно биологический этап рекультивации на нефтезагрязненных землях проводить посадкой лесных культур в создаваемые микроповышениях. Однако данный вывод нуждается в экспериментальной проверке.

Article metrics

Views:740
Downloads:4
Views
Total:
Views:740