ОЦІНКА СТУПЕНЮ ВІДНОВЛЕННЯ ІНДУСТРІАЛЬНИХ ЛАНДШАФТІВ НА ОСНОВІ БІОМАСОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОСЛИННОСТІ ТА ТРИВИМІРНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ҐРУНТОВОГО ПОКРИВУ

Abstract

Досліджено структуру ґрунтового покриву та біомасові показники рослинних угруповань відвалу гірничо-збагачувального виробництва АрселорМіттал Кривий Ріг. Деталізацію структури ґрунтового покриву та параметрів контурів виконано з використанням тривимірного моделювання. Використання тривимірного моделювання порівняно з картуванням для опису саме індустріальних ландшафтів дає об’єктивніші результати, що відображається у зростанні площі моделі майже на 50%. Зокрема, для досліджуваного відвалу площа за картографічною моделлю становить 38 га, а за тривимірною моделлю – 55 га, відповідно, поправочний коефіцієнт складає 1,44. Доведено, що застосування об’ємних моделей необхідне для прогнозування динаміки та шляхів прискорення самозаростання техногенних об’єктів, а також для оцінки якості виконання нанесення родючих та потенційно родючих порід на поверхню техногенно порушених територій. Структура ґрунтового покриву відвалу представлена комбінаціями примітивних ґрунтів різного генезису і потужності з суцільно кристалічними та кам’янистими субстратами. Більш розвинуті ґрунти приурочені до ділянок, відсипаних глинистими або суглинистими гірськими породами. Виходячи з показників біомаси рослинних угруповань, найбільш пристосованими для виживання та розповсюдження на техногенних субстратах, представлених суглинками, є фітоценози з домінуванням Koeleria cristata, Achilea nobilis та Lathyrus tuberosus, а для субстратів, складених переважно кам’янистими уламками – Securigera varia, Hieracium echioides та Poa angustifolia. Угруповання Koeleria cristata формують найбільшу біомасу на суглинках – 103,4 г/м2. На уламках залізистих кварцитів та сланців найбільша кількість біомаси утворюється у фітоценозах з домінуванням Securigera varia – 20,9 г/м2. Середні показники біомаси трав’янистих угруповань індустріальних територій становлять для суглинистих порід – 21,8 г/м2, для скельних – 6,9 г/м2. The soil cover structure and biomass characteristics of the phytocenoses in ArcelorMittal Kriviy Rih waste dump were studied. Soil cover structure and soil contour parameters were detailed using 3D-modelling. The use of the 3D-modelling is more objectively in contrast of mapping for industrial landscapes characterization. It confirms by increasing of object area by 50%. The waste dump area, according to the map is 38 ha, account for, and it is 55 ha according to 3D-model, the correction factor is 1.44. Confirmed, that 3D-modelling is necessary to predict the industrial objects self-recovery intensification and dynamics. It also useful to assess the quality of fertile and potentially fertile soils applying to waste dump survey. Structure of soil cover at waste dump is represented by combinations of primitive soils which have different genesis and depth with rocky substrates. More developed soils are situated on clay substrates. Phytocenoses with domination of Koeleria cristata, Achilea nobilis and Lathyrus tuberosus are adapted to survive and distribute on waste dumps with clay cover. Plant communities with Securigera varia, Hieracium echioides and Poa angustifolia domination are adapted to the stone substrates. Phytocenoses with Koeleria cristata domination are forming the biggest biomass (103.4 g/m2) on clays. The most biomass formed in Securigera varia phytocenoses – 20,9 g/m2 on the stone substrates. The average biomass of the grass phytocenoses on waste dumps for clay soils are 21.8 g/m2, and for stone substrates are 6.9 g/m2. Исследована структура почвенного покрова и биомассовые показатели растительных сообществ отвала горно-обогатительного производства АрселорМиттал Кривой Рог. Детализация структуры почвенного покрова и параметров контуров проведена с помощью трехмерного моделирования. Использование трехмерного моделирования в сравнении с картированием для описания именно индустриальных ландшафтов позволяет получить более объективные результаты, что отражается в увеличении площади модели почти на 50%. В частности, для исследуемого отвала площадь согласно картографической модели составляет 38 га, а по трехмерной модели – 55 га, соответственно, поправочный коэффициент составляет 1,44. Доказано, что использование объемных моделей необходимо для прогнозирования динамики и путей интенсификации самозарастания техногенных объектов, а также для оценки качества нанесения плодородных и потенциально плодородных пород на поверхность техногенно нарушенных территорий. Структура почвенного покрова отвала представлена комбинациями примитивных почв разного генезиса и мощности с цельно-кристаллическими и каменистыми субстратами. Более развитые почвы приурочены к участкам, отсыпанным глинистыми или суглинистыми горными породами. Исходя из показателей биомассы растительных сообществ, наиболее приспособленными для выживания и распространения на техногенных субстратах, представленных суглинками, являются фитоценозы с доминированием Koeleria cristata, Achilea nobilis и Lathyrus tuberosus, а для субстратов сложенных преимущественно каменистыми породами – Securigera varia, Hieracium echioides и Poa angustifolia. Сообщества Koeleria cristata формируют наибольшую биомассу на суглинках – 103,4 г/м2. На обломках железистых кварцитов и сланцев наибольшее количество биомассы образуется в фитоценозах с доминированием Securigera varia – 20,9 г/м2. Средние показатели биомассы травянистых сообществ индустриальных территорий составляют для суглинистых пород – 21,8 г/м2, для скальных – 6,9 г/м2.