Экологическая система (экосистема) - эволюцией, созданная закономерная совокупность живых организмов и косной среды. По существу под экосистемой понимается любойучасток земли с его живыми организмами, находящимися в функциональномединстве.
Экосистема состоит из трехгрупп организаций живых существ: - растений, организованных в фитоценоз (продуценты экосистемы); - животных, организованных в зооценоз (консументы) и микиобо-грибного населения, организованного в мико-микробоценоз (редуценты).Продуценты производят, консументыперерабатывают, аредуценты утилизируют органические вещества и тем самым используя для своего жизнеобеспечения остаточную энергиюорганических веществ, возвращают в экосистему минеральные вещества, необходимыедля жизнеобеспечения продуцентов.
Экосистема - основная функциональная единица живой материи, где во взаимосвязи с косными условиями создаются ресурсы жизнеобеспечения.
Разрушение экосистем всегда сопровождается уничтожением ресурсов жизнеобеспечения тех или иных живых организмов. Стабильность и устойчивость экосистем зависит от нее энергообеспеченности. Чем больше энергии получает система и меньше отдает, тем она устойчивее.
Показателем устойчивости является количество задержавшейся в экосистеме энергии. Этотже показатель хорошо отражаетстепень нарушенности экосистем. Если в экосистеме не происходит задержания энергии, то такая экосистема деградирует. Сохранение энергообеспеченности экосистем является основой их национального использования.
Из всех составляющих организация продуцентов является главнейшей в развитии экосистем. Фитоценозы не только представляют ресурсы жизнеобеспечения существам, но и формируют климаты Земли. По состоянию продуцентов определяют состояния экосистем. Экологическое равновесие территорий всецело зависит от фитоценозов. Восстановление нарушенных и формирование исчезнувших экосистем начинается с организации продуцентов. Отсюда и приоритеты в определении требований национального использования земель (экосистем) при обустройстве и эксплуатации Ямбургского газоконденсатного месторождения (ЯГКМ).
Общая краткая характеристика экосистем, отведенных для обустройства и эксплуатации ЯГКМ.
Территория ЯГКМ целиком находится в арктических условиях, где сформировалась арктическая тундра, состоящая из травяных, травяно-кустарниковых и кустарничково-кустарниковых экосистем.
Для тундровых экосистем характерен очень медленный процесс накопления задерживающейся энергии солнца. Отсюда и слабая устойчивость экосистем арктических тундр.
Экологическое равновесие, сохраняемое слаборазвитым растительным покровом и неразвитыми почвами, сплошь и рядом нарушается под натиском антропогенных факторов.
В отличие от других тундровые экосистемы нормально развиваются в условиях равновесного состояния вечной мерзлоты. Развитие экосистем сопряжено с циклическими изменениями состояния вечной мерзлоты. От состояния вечной мерзлоты зависит развитие экосистем с одной стороны, а от развития экосистем зависят циклы вечной мерзлоты, с другой. Разрушение растительного покрова всегда влечет за собой нарушение состояния вечной мерзлоты.
При рациональном использовании тундровых экосистем эту закономерность необходимо учитывать.
Все земли (экосистемы) отводимые для обустройства и эксплуатации ЯГКМ по периодам их использования подразделяются на: - постоянные (на весь период эксплуатации ЯГКМ) и временные, подлежащие возврату после их использования.
Первая группа земель навсегда теряет естественный характер и переходит в промышленно-урбанизированную группу экосистем, обеспечивающих нормальный процесс работы и жизненный уют здесь работающих. Мероприятия по рациональному использованию этих земель по сути своей переходят в разряд работ по благоустройству территорий со своими особенностями и требованиями. Хотя, требования, имеющие общий характер, можно выделить.
Вторая группа экосистем (земель временного пользования) предназначена для создания промышленно-урбанизированной группы экосистем и поддержания её в рабочем состоянии.
По сути своей это природные экосистемы, из которых предстоит взять строительные материалы (чаще всего песок, реже глину и торф), или поверхность которых использовать под временные сооружения (склады, дороги, стоянки транспорта и др.).
Судьба второй группы экосистем различная. В одних случаях чаще всего они полностью разрушаются. Это карьеры с большим объемом изъятия выемки грунта, или складские площадки, дороги многоразового пользования с уничтоженным растительным покровом. В других - частично уничтожен растительный покров. По этой причине различны и требования по восстановлению (рекультивации) этих земель.
Размещение экосистем этой группы приурочено чаше всего к местам запаса полезных ископаемых - песка. А это берега озер, рек и речных долин. Как правило, их месторасположение связано с высокой эрозийной опасностью. Отсюда вытекает особая значимость требований рационального использования экосистем находящихся в особо опасных эрозийных зонах.
Основные требования рационального использования арктических экосистем.
1. - Наличие договоров по отводу, эксплуатации и возврату земель между администрацией региона и компанией по добыче полезных ископаемых;
2. -Наличие полного комплекта проектной документации (план размещения всех сооружений промысла и дорожно-транспортных сетей, экспликация земель постоянного и временного пользования, проекты строительства и эксплуатации объектов, благоустройства территорий, проекты использования земель, подлежащих возврату и др.); Должны быть заключены 2договора. Один по отводу земель в постоянное пользование, другой - во временное с дальнейшим возвратом.
В договорах должны быть четко изложены права, и обязанности сторон по воем передаваемым объектам.
Основные требования эксплуатации земель постоянного пользования.
3. Земли для постоянного пользования должны быть переданы компании по добыче полезных ископаемых отдельным договором. Они передаются новому хозяину навсегда. Отсюда старый хозяин - администрация региона лишается юридического права контроля за этими землями. Право контроля уже не за землями, а практически за сооружениями переходят к другим соответствующим государственным структурам. Дороги - ГИБДД; - селения - администрациям другого уровня и назначения и т.д. Но это не означает, что компания по добыче полезных ископаемых уходит от общих требований, предъявляемых законами РФ.
4. Согласно Закона РФ по охране земель любой землевладелец обязан проводить мероприятия по борьбе с водной и ветровой эрозией. Это означает, что на территории промыслов по дорогам и в селениях не должно быть голой земли. На голых грунтах должен быть создан растительный покров. Кто разрушил растительный покров, тот и должен его восстановить.
Основные требования рационального использования земель, подлежащих возврату администрации региона.
5. Чтобы избежать путаницы, как хозяйственной, так и правовой необходимо отвод земель во временное пользование проводить по отдельному договору, так как здесь стороны имеют дело с арендой земли и последующим их возвратом. А потому в договоре по отводу земель должно быть указано состояние участков, передаваемых в аренду и состояния, в каких они должны быть возвращены. Отсюда и первое требование к землям этой группы.
6.- Отразить состояние земель, передаваемых во временное пользование;
7.- Отметить в договоре состояние земель, подлежащих возврату;
8.- Перед началом работ живой напочвенный покров (слой энергии высокой концентрации) со всего участка должен быть перемещен в самое верхнее положение. Обычно это граница с тундрой. В результате этого решаются многие задачи: - борьба с водной эрозией. При гуртировании биоты по краю тундры на границе с карьером образуется вал, задерживающий интенсивный сток от водоисточника (тундры) к водоприемнику - реке. В результате эрозийные водные процессы замедлены настолько, что оврага не образуется. При отсутствии этого вала всегда образуются овраги.
9.- После завершения работ в карьере должен быть создан террасированный рельеф. По существу террасированный рельеф представляет собой комплекс микроводосборных бассейнов, где каждая терраска представляет собой маленький водосборный бассейн. Чаще всего грунты карьеров песчаные, то и ширина террасы должна быть такой, чтобы скопленная вода ушла в грунт, а не скатилась по поверхности вниз к реке.
При широких террасах должен быть (изготовлен) сооружен соответствующий вал из того же грунта. Он будет препятствовать интенсивному стоку воды с террасы. Ширина террасы не должна быть меньше 4-х метров, необходимых для проезда работающей техники.
10. Террасированный карьер должен быть незамедлительно засеян универсальной рекультивационной травосмесью (биологическая рекультивация). Посев возможен как подзимний (середина сентября), так и раннелетний (конец июня, начало июля).
При строительстве временных и постоянных дорог с любым покрытием напочвенный покров (биота) должен быть снят и сложен на границе с тундрой с тем расчетом, что в дальнейшем он не подвергался бы воздействию техники.
После строительства дороги почвенная биота (грунт с органическими массами и живыми почвенными существами) может быть использована вместо торфа для создания растительного покрова на обочинах постоянно действующих дорог или по всей полосе временных.
Напочвенная биота снимается также с площадей, идущих под строительство объектов, как промышленных, так и жилых зон. Сохранение этого слоя с наличием энергии высокой концентрации в условиях Арктики имеет чрезвычайно большое эколого-экономическое значение.
11. Создание мониторинга земель, находящихся во временном пользовании.
Слежение за состоянием экосистем, находящихся во временном пользовании является одним из важнейших требований их рационального использования. Слежение начинается с момента получения земель в аренду и заканчивается с момента их передачи (возврата) в постоянное пользование. Мониторинг позволит улучшить систему землепользования, избежать ненужных экономических затрат и своевременно проводить рекультивационные работы на разрушенных землях. Несоблюдение требований рационального использования земель всегда приводят к большим экономическим потерям. Так, например, чтобы компенсировать утерянную с одного гектара тундровую напочвенную биоту торфом, потребуется в настоящее время 40 000 долларов или .1 128 000 рублей. Такая компенсация и экономически, и экологически нереальна, хотя она и значилась в проектах по рекультивации 1984 года.
Еще больших экономических потерь можно добиться непроведением рекультивации на больших площадях. Как известно подстилающий почвенной породой полуострова Тазовский является преимущественно песок, который легко подвергается водной и ветровой эрозии.
Участки голых песчаных грунтов способны увеличивать свою площадь на 5-25% в год в зависимости от сыпучести песков и величины контура.
Так в районе г. Надыма участок площадью 10 га, сложенный сыпучими песками, за три года увеличил свои размеры в два раза. Мелкие песчаные, контуры, находящиеся близко друг от друга, очень быстро объединяются в единый контур.
В районе городов Надыма и Нового Уренгоя возникли песчаные участки, по сути своей представляющие угрозу возникновения в Сибири арктической пустыни. Уже сейчас, чтобы остановить этот процесс России нужно будет затратить миллиарды долларов. Через четыре года сумма удвоится, а через десять лет пойдут необратимые процессы.
Территории ЯГКМ такие процессы пока не грозят.
Основные требования, предъявляемые к восстановлению нарушенных экосистем - рекультивации.
12. Восстановление разрушенных экосистем должно рассматриваться в едином процессе отвода, эксплуатации и возврата земель временного пользования.
Это требование, как было указано выше, помогает избежать больших экономических затрат и своевременно возвращать арендуемые земли.
Надо всем землепользователям уяснить себе, что рекультивация земель начинается с момента её эксплуатации,
13. Техническая часть рекультивации должна проводиться в процессе изъятия ресурсов (песка, глины, и др.) из экосистемы.
То есть, в проектах по добыче строительных материалов с отводимых для этих целей участков в последнем этапе должны быть указаны работы по созданию архитектуры рельефа, исключающей эрозию грунтов.
14. Биологическая часть рекультивации должна быть также отражена в проектах по эксплуатации земель и проводиться сразу после сооружения рельефной ситуации.
Биологическая рекультивация проводится теми же строительными организациями, которые добывали строительные материалы и проводили техническую часть рекультивации.
Работы по сохранению тундровой напочвенной биоты, добыча строительных материалов, технической и биологической рекультивации должны проводиться одним и тем же структурным подразделением, несущим полную ответственность за выполнение требований по рациональному использованию природных ресурсов.
Требования к выбору способов биологической рекультивации.
15. Любой способ рекультивации должен быть экологически чистым,а экономически выполнимым.
Существует много способов рекультивации с применение ядовитых веществ для фиксации грунтов. Такие способы, при которых гибнут живые организмы, нельзя назвать биологическими.
При других способах рекомендуется применять торф в больших количествах. Эти способы можно назвать биологическими. Прямо торф сам по себе не наносит вреда живымсуществам. Напротив, являясь сгустком концентрированной энергии он ускоряет процессы организации продуцентов, консументов и редуцентов. Но в условиях Арктики и Субарктики использование торфа экологически опасно, а экономически невыполнимо. Дело в том, что в тундровой зоне торф является хранителем вечной мерзлоты, а значит и экологического равновесия ландшафта. Запасы торфа в тундре маломощны. Изымать торф из тундровых ландшафтов чрезвычайно опасно. Привозить торф из таежной и лесолуговой зоны экономически и экологически нерационально.
А если быть точнее, то использование торфа в тундровой зоне для целей биологической рекультивации явление невозможное, то есть невыполнимое.
Торф в арктических условиях можно использовать в очень малых количествах для целей озеленения поселений, комнатного цветоводства и тепличного хозяйства.
Многие способы биологической рекультивации ориентируют на использование больших доз минеральных удобрений (250-750 кг/га) и извести (20-40 ц). Для тундровых экосистем такие дозы минеральных удобрений опасны.
Тундровые фитоценозы слагают олиготрофы, усваивающие очень малое количество минеральных удобрений. Поэтому, большая часть минеральных солей уйдут по стоку в реки и в Обскую губу, а там, в Карское море, нанося урон рыбному хозяйству России.
Тундровая растительность в природных условиях формируется без извести, без высоких доз минеральных удобрений и даже на песчаных грунтах. Это свойство тундры было использовано нами для разработки новых способов биологической рекультивации, позволяющих исключить применение торфа, извести, химических фиксаторов и высоких доз, минеральных одобрении за счет многовидовой рекультивационной травосмеси. Травосмесь слагают три группы видов с разными циклами развития и типами поведения.
Первая группа растений с интенсивным ростом и коротким циклом развития быстро(захватывает) осваивает свободные места, превращая условия экотопа в биотоп и тем самым создает условия для развития растений второй группы.
Растения второй группы имеют средний по продолжительности цикл развития (3-5 лет). Ювенальные особи растений этой группы развиваются под зашитой особей растений первой группы. Растения второй группы готовят условия произрастания растениям третьей группы.
Растения третьей группы имеют длительный (20-100 и более лет) цикл развития, чрезвычайно устойчивы в условиях Арктики. Их условно называют климаксовыми, то есть эти растения хорошо произрастают в условиях данного климата. Их молодые особи (ювенальные) оказываются под зашитой растений второй группы.
В рекультивационную травосмесь входят виды растений с чрезвычайно широким экологическим диапазоном, в комплексе своем способные произрастать практически во всех типах наземных экотопов полуострова Тазовский.
Рекультивационная травосмесь развивается и в условиях крайне низкого обеспечения минерального питания. Минеральные удобрения можно дать только в качестве подкормки растений первой группы для их ускоренного развития. Для растений из третьей группы удобрения не требуются.