RU2682040C2 - Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом - Google Patents
Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682040C2 RU2682040C2 RU2016148996A RU2016148996A RU2682040C2 RU 2682040 C2 RU2682040 C2 RU 2682040C2 RU 2016148996 A RU2016148996 A RU 2016148996A RU 2016148996 A RU2016148996 A RU 2016148996A RU 2682040 C2 RU2682040 C2 RU 2682040C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steppe
- dumps
- seed
- ecosystems
- overburden
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 13
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 11
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 claims abstract description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 claims abstract description 4
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims 1
- 241000894007 species Species 0.000 abstract description 12
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 4
- 241000585794 Stipa borysthenica Species 0.000 description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 3
- 244000046070 Medicago sativa subsp falcata Species 0.000 description 2
- 235000010621 Medicago sativa subsp falcata Nutrition 0.000 description 2
- 238000009313 farming Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 235000003826 Artemisia Nutrition 0.000 description 1
- 241001201037 Artemisia austriaca Species 0.000 description 1
- 240000006891 Artemisia vulgaris Species 0.000 description 1
- 235000003261 Artemisia vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000350713 Goniolimon speciosum Species 0.000 description 1
- 241000719782 Gypsophila patrinii Species 0.000 description 1
- 241000816579 Hedysarum gmelinii Species 0.000 description 1
- 241000125142 Seseli Species 0.000 description 1
- 241000746422 Stipa Species 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 235000009052 artemisia Nutrition 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000002362 mulch Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005070 ripening Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000003971 tillage Methods 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/32—Reclamation of surface-mined areas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Protection Of Plants (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при биологической рекультивации отвалов вскрышных пород, в частности для восстановления ранее уничтоженных горными работами растительных сообществ. Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, включает механизированную уборку смесей семян на пространственно разобщенных целинных семенниках-донорах, их сушку на воздухе. При этом обеспечивается формирование самоподдерживающейся степи, близкой к зональной степной растительности по флористическому составу, продуктивности и устойчивости к сорнякам. Способ заключается в том, что на отвалы вскрышных пород наносят потенциально плодородный слой суглинков. Механизированную уборку смесей семян проводят путем скашивания травостоя, а сушку смесей семян осуществляют в скошенной травяно-семенной массе, которую скатывают в рулоны. Данные рулоны транспортируют на отвалы вскрышных пород, единовременно измельчают и разбрасывают на поверхность потенциально плодородного слоя. Техническим результатом изобретения является создание на рекультивируемых отвалах лугово-степных фитоценозов, видовой состав которых максимально приближен к естественным степным сообществам, обеспечивающих многократное снижение сроков восстановления устойчивых экосистем и повышение эколого-биологических качеств рекультивируемых земель. 8 ил.
Description
Изобретение относится к горному делу и может использоваться при биологической рекультивации отвалов вскрышных пород, ориентировано на восстановление ранее уничтоженных горными работами растительных сообществ, в частности, на отвалах вскрышных работ при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом.
Известен способ биологической рекультивации отвалов вскрышных пород с использованием посева семян трав для создания на отвалах злаково-бобовых агроценозов (принятый за аналог), недостатками которого являются ограниченность числа высеваемых видов, крайне низкое видовое разнообразие агроценозов по сравнению с естественными травянистыми сообществами и их неустойчивость, обусловливающая необходимость периодического искусственного возобновления.
Известен также способ восстановления многовидовой степной растительности (принятый за прототип), разработанный для восстановления поликомпонентных самоподдерживающихся степных фитоценозов кормовой направленности, предусматривающий внесение посевной травосмеси более высокого видового богатства на подготовленную методами земледелия почву. Способ включает включающий механизированную уборку смесей семян на пространственно разобщенных целинных семенниках-донорах, их сушку на воздухе, обеспечение формирования самоподдерживающейся степи, близкой к зональной степной растительности по флористическому составу, продуктивности и устойчивости к сорнякам (патент № RU 2481761 - Способ восстановления многовидовой степной растительности).
Недостатками указанного способа восстановления многовидовой степной растительности являются:
- Необходимость проведения на восстанавливаемых участках системы обработки почвы: вспашки или плоскорезной обработки, борьбы с сорной растительностью, а также боронования и послепосевного прикатывания, что не может быть применено на отвалах вскрышных пород вследствие их высокой каменистости вне зависимости от срока давности планировки, а технологическое улучшение почвенно-экологических условий отвалов вскрышных пород достигается только путем нанесения слоя потенциально плодородных пород;
- Способ предусматривает предпосевное объединение смеси семян, подготовленной от разных сроков скашивания, что является дополнительным мероприятием, значительно увеличивающим трудовые и материальные затраты - при рекультивации отвалов необходимо, во-первых, минимизировать количество промежуточных стадий при подготовке и хранению травяно-семенной массы, во-вторых, исключить выполнение ручных работ;
- Технологическая схема способа предполагает наличие конвейера дорогостоящей сельскохозяйственной техники, которой нет на угледобывающих предприятиях - ее приобретение предприятиями не целесообразно, а ее использование на отвалах не эффективно вследствие резкой неоднородности рельефа отвалов и размещения участков рекультивации в пределах действующих горных отводов угледобывающих предприятий.
Таким образом, данный способ восстановления многовидовой степной растительности не является адаптированным к вышеуказанным экологическим, технологическим и эксплуатационным особенностям отвалов, которые в значительной степени отличаются от условий зонального земледелия, что является существенным недостатком, ограничивающим область его применения.
Техническим результатом заявляемого изобретения является создание на рекультивируемых отвалах лугово-степных фитоценозов, видовой состав которых максимально приближен к естественным степным сообществам, многократное снижение сроков восстановления устойчивых экосистем и повышение эколого-биологических качеств рекультивируемых земель.
Указанный технический результат заявляемого изобретения достигается тем, что, согласно изобретению, для восстановления самоподдерживающейся степи, близкой к зональной степной растительности по флористическому составу, продуктивности и устойчивости к сорнякам экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, производится механизированная уборка смесей семян на пространственно разобщенных целинных семенниках-донорах, их сушка на воздухе, на отвалы вскрышных пород наносят потенциально плодородный слой суглинков, а механизированную уборку смесей семян проводят путем скашивания травостоя, сушку смесей семян осуществляют в скошенной травяно-семенной массе, которую скатывают в рулоны, транспортируют на отвалы вскрышных пород, единовременно измельчают и разбрасывают на поверхность потенциально плодородного слоя.
Предлагаемый способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, заключается в том, что при подготовке участка рекультивации проводят планировку отвала (фиг. 1) и наносят потенциально плодородный слой суглинков мощностью 10-15 см (фиг. 2), содержащий минимальное количество семенного материала сорных видов растений. На ненарушенных участках коренной степи в сроки, установленные в ходе фенологического мониторинга, соответствующие срокам начала созревания большинства степных видов растений, производят скашивание травостоя в валки (фиг. 3). После подсушивания скошенной травяно-семенной массы до влажности 35-40% проводят подбор валков рулонными пресс-подборщиками (фиг. 4). Для ускорения формирования степного сообщества, достижения его наибольшей видовой емкости и устойчивости степных видов при конкуренции с сорной растительностью кошение осуществляют с площади, троекратно превышающей площадь участка рекультивации. Сроки скашивания и их количество - 2-3 - устанавливают в зависимости от видового состава травостоя. Рулоны с травяно-семенной массой сразу транспортируют на участок рекультивации (фиг. 5), где выдерживают на открытом воздухе для окончательного дозревания содержащихся в травяно-семенной массе семян (фиг. 6). Поздней осенью перед установлением снегового покрова, рулоны с травяно-семенной массой измельчают и разбрасывают, единовременно, поверхностно, послойно от каждого срока скашивания, с помощью передвижных агрегатируемых измельчителей рулонов сена (фиг. 7). Измельченная и разбросанная травяно-семенная масса выполняет роль мульчи, способствующей прорастанию содержащихся в ней семян и сохранению всходов степных видов растений.
На второй год вегетации на участках рекультивации формируется паразональное степной сообщество с проективным покрытием 70% и участием до 100 видов растений, эдификаторами сообществ выступают чисто степные виды: жабрица Ледебура (Seseli ledebourii), качим Патрэна (Gypsophila patrinii), ковыль волосатик (Stipa capillata), ковыль перистый (S. pennata), копеечник Гмелина (Hedysarum gmelinii), люцерна серповидная (Medicago falcata), полынь австрийская (Artemisia austriacd), углостебельник красивый (Goniolimon speciosum) и другие. Большинство степных видов на второй год вступают в фазу плодоношения, что способствует самовоспроизводству лугово-степного сообщества и полному освоению свободного пространства (фиг. 8).
Экспериментальные работы по разработке данного способа и его производственная апробация проведены на отвалах Виноградовского угольного разреза ПАО «Кузбасская топливная компания».
Эффективность предлагаемого способа восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, оценивается за счет:
- Создания на отвалах лугово-степных фитоценозов, на 40-60% соответствующих видовому составу зональной степной растительности на второй год вегетации;
- Повышения эколого-биологической ценности рекультивируемых земель;
- Снижения сроков формирования устойчивых многовидовых сообществ;
- Ускорения ввода рекультивируемых земель в категории земель запаса, особо охраняемых природных территорий и сельскохозяйственного назначения;
- Обеспечения возможностей естественного поселения степных видов на сопредельные нарушенные участки при их самозарастании;
- Восстановления площадей степных экосистем;
- Сохранения и увеличения популяций редких и исчезающих видов растений.
Claims (1)
- Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом, включающий механизированную уборку смесей семян на пространственно разобщенных целинных семенниках-донорах, их сушку на воздухе, обеспечение формирования самоподдерживающейся степи, близкой к зональной степной растительности по флористическому составу, продуктивности и устойчивости к сорнякам, отличающийся тем, что на отвалы вскрышных пород наносят потенциально плодородный слой суглинков, механизированную уборку смесей семян проводят путем скашивания травостоя, сушку смесей семян осуществляют в скошенной травяно-семенной массе, которую скатывают в рулоны, транспортируют на отвалы вскрышных пород, единовременно измельчают и разбрасывают на поверхность потенциально плодородного слоя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016148996A RU2682040C2 (ru) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016148996A RU2682040C2 (ru) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016148996A RU2016148996A (ru) | 2018-06-13 |
| RU2016148996A3 RU2016148996A3 (ru) | 2018-06-13 |
| RU2682040C2 true RU2682040C2 (ru) | 2019-03-14 |
Family
ID=62619449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016148996A RU2682040C2 (ru) | 2016-12-13 | 2016-12-13 | Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682040C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788224C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" | Способ природоохранной рекультивации отвалов горнодобывающих предприятий |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112084465A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-15 | 兰州大学 | 针对受鼠类干扰草地的生态学研究试验设计方法及其应用 |
| CN112943356B (zh) * | 2021-03-02 | 2022-02-01 | 中国水利水电科学研究院 | 一种煤矿塌陷坑的修复方法 |
| CN115293473B (zh) * | 2022-01-19 | 2023-07-25 | 中国建筑股份有限公司 | 一种林草生态修复效果评价方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2274749C1 (ru) * | 2005-04-15 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс" | Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений |
| RU2359127C2 (ru) * | 2007-03-09 | 2009-06-20 | ГНУ Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии СО Россельхозакадемии | Способ формирования и подготовки внешних отвалов и карьерных выемок для биологической рекультивации |
| CN101519966A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-02 | 赵平 | 煤矸石山生态环境综合治理方法 |
| RU2481761C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-05-20 | ГНУ Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии | Способ восстановления многовидовой степной растительности |
| RU2529037C1 (ru) * | 2013-03-28 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс", ООО "Экостройресурс" | Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища |
| EP2979768A1 (en) * | 2014-07-28 | 2016-02-03 | Politechnika Lubelska | Method of reclaiming mine excavations |
-
2016
- 2016-12-13 RU RU2016148996A patent/RU2682040C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2274749C1 (ru) * | 2005-04-15 | 2006-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс" | Способ восстановления нарушенных земель при открытой разработке месторождений |
| RU2359127C2 (ru) * | 2007-03-09 | 2009-06-20 | ГНУ Научно-исследовательский институт аграрных проблем Хакасии СО Россельхозакадемии | Способ формирования и подготовки внешних отвалов и карьерных выемок для биологической рекультивации |
| CN101519966A (zh) * | 2009-04-03 | 2009-09-02 | 赵平 | 煤矸石山生态环境综合治理方法 |
| RU2481761C2 (ru) * | 2011-06-16 | 2013-05-20 | ГНУ Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства Россельхозакадемии | Способ восстановления многовидовой степной растительности |
| RU2529037C1 (ru) * | 2013-03-28 | 2014-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Экостройресурс", ООО "Экостройресурс" | Способ восстановления выработанных карьеров для строительства кладбища |
| EP2979768A1 (en) * | 2014-07-28 | 2016-02-03 | Politechnika Lubelska | Method of reclaiming mine excavations |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2788224C1 (ru) * | 2022-07-26 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный университет" | Способ природоохранной рекультивации отвалов горнодобывающих предприятий |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016148996A (ru) | 2018-06-13 |
| RU2016148996A3 (ru) | 2018-06-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Burger et al. | How to restore forests on surface-mined land | |
| RU2649325C2 (ru) | Способ мелиорации засоленных орошаемых земель | |
| Asiedu | Technical report on reclamation of small scale surface mined lands in Ghana: a landscape perspective | |
| RU2682040C2 (ru) | Способ восстановления экосистем, нарушенных при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом | |
| Bockstette et al. | Root competition, not soil compaction, restricts access to soil resources for aspen on a reclaimed mine soil | |
| De Boer et al. | Sward lifting in compacted grassland: effects on soil structure, grass rooting and productivity | |
| Krautzer et al. | Restoration of alpine ecosystems | |
| Parsakhoo et al. | Effect of hydroseeding on grass yield and water use efficiency on forest road artificial soil slopes. | |
| Mårtensson | Methods of establishing species-rich meadow biotopes in urban areas | |
| Scotton et al. | Efficiency of mechanical seed harvesting for grassland restoration | |
| RU2571346C1 (ru) | Способ рекультивации хвостохранилищ в условиях субартики | |
| CN104920019A (zh) | 一种淫羊藿的种子种植方法 | |
| Piper et al. | The residual value of superphosphate on a red-brown earth in South Australia | |
| Mkomwa et al. | Farm machinery for conservation agriculture | |
| JP2750066B2 (ja) | 緑化工法 | |
| Lezberg et al. | Decades-old silvicultural treatments influence surface wildfire severity and post-fire nitrogen availability in a ponderosa pine forest | |
| Krautzer et al. | Establishment and use of High Nature Value Farmland. | |
| Burger et al. | Reforestation guidelines for unused surface mined lands in the Eastern United States | |
| Burger et al. | Establishing groundcover for forested postmining land uses | |
| Gibson-Roy et al. | Grassy Community Restoration | |
| RU2415531C2 (ru) | Способ фитомелиорации деградированных земель в рисовых чеках | |
| Camara-Cabrales et al. | Seed dispersal of big-leaf mahogany (Swietenia macrophylla) and its role in natural forest management in the Yucatán Peninsula, Mexico | |
| CN104737661A (zh) | 一种利用黄帚橐吾植物治理高寒区流沙的方法 | |
| Polverigiani et al. | Effect of four different soil management techniques on apple root development | |
| RU2278488C1 (ru) | Способ создания пастбищных экосистем весенне-летнего срока использования |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20180618 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20181228 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191214 |