Процессы самозарастания отвалов в различных регионах имеют ясно выраженные отличия, обусловленные зонально-географическими особенностями каждого отдельно взятого района, касающиеся, прежде всего от количественного и качественного состава рассматриваемых флор техногенно нарушенных территорий, относительных темпов первичной сукцессии, типов формирующихся флор (Куприянов и др., 2010).
С 2010 по 2015 годы нами впервые были проведены исследования по самовосстановлению растительного отвалов ОАО разреза «Чаданский», который расположен в Центрально-Тувинской котловине.
В степном и лесостепном поясах района исследования число видов в благоприятных условиях местообитаний достоверно выше, чем в неблагоприятных и умеренно благоприятных, и достигает максимальных значений (от 5 до 20 видов – в степи и от 10 до 50 – в лесостепи). Коэффициент сходства показывает, что наиболее тесно связываются стадии сукцессии 30–летних отвалов и коренной растительности в степном поясе, несколько обособлен лесостепной пояс. Показатели стадий более близки между собой, чем пояса. Наиболее отдалены признаки третьей стадии простого фитоценоза от двух первых. Таким образом, зональные особенности зарастания отвалов в степном поясе проявляются с пионерной стадии и сохраняются до конца сукцессии; зональные черты лесостепной растительности (благодаря адвентивным видам, т.е. заносным видам с окружающих экосистем) особенно отчетливо проявляются на конечных стадиях заселения отвалов.
Формирование растительного покрова на нарушенных землях в районе исследования в процессе самозарастания является результатом сложного взаимодействия зонально-климатических и конкретных экологических условий, таких как свойства субстратов, микрорельеф и др., при решающей роли окружающей естественной растительности, являющейся источником заноса диаспор. Скорость зарастания не зависит от количества лет, прошедших после окончания горных работ. В оптимальных экологических условиях (увлажнение, накопление мелкозема) пионерная стадия может занять 2–5 лет, а в экстремальных (крутые склоны, осыпи, неблагоприятный режим увлажнения) может продолжаться 15–20 лет. Скорость сингенеза зависит от напряженности экологических факторов, которые определяют продолжительность отдельных стадий.
В процессе восстановления растительного покрова на отвалах Чаданского угольного разреза формируются зональные и интразональные типы растительности. Флоры больших территорий находятся в определенном равновесии по количеству видов, которое имеет большие доверительные интервалы в обе стороны. Нарушенные территории подвергнуты большим изменениям, в которых поселение новых видов превалирует над выбыванием видов. Так, в составе простого фитоценоза доминирует Chenopodium aristatum L., находящийся значительно севернее основного ареала. Этот вид вытесняется растениями, которые характерны для рудерального комплекса интразональной растительности (Chenopodium album L., Ch. cristatum L.). В первые пять лет здесь на стадии пионерной группировки встречаются растения, не свойственные данному поясу: Achillea setacea Waldst. et Kit., Sclerantus annus L., Oberna behen (L.) Ikonn. В этой стадии элиминируются многие виды, присутствующие в сообществах на стадии пионерной группировки: Atriplex fera L., Amaranthus retroflexus L., Artemisia commutata. Формирование отвалов и поселение на них растений на первых этапах восстановления происходит благодаря заносным видам.
Видовое богатство вначале восстановления возрастает, а в конце сукцессии начинает уменьшаться. В зависимости от возраста изменяется пропорция между разными стадиями сукцессии: в течение 30 лет доля экотопов, занятых пионерными группировками, планомерно снижается, а со сложными фитоценозами – возрастает. Но даже 30-летние отвалы с неблагоприятными условиями до 10–30 % занято пионерными сообществами. Большинство исследователей флоры отвалов отмечают бедность флористического состава, связанную с недостатком элементов минерального питания и неблагоприятными экологическими факторами. На первых стадиях восстановления растительности появляются растения, которые не свойственны зональной флоре, в основном сорные и заносные.
Заключение
Самовосстановление растительного покрова отвалов Чаданского угольного разреза характеризуется высокой динамичностью сообществ на ранних стадиях, темпы которой, по мере развития сообществ на старых отвалах, снижаются. для ранней стадии самовосстановления характерны группировки пионерных сорных и рудеральных видов. Старые отвалы мозаичны и включают в себя большое количество степных ксерофитов, ксеромезофитов, и до сих пор высока доля сорных видов растений.
В зависимости от напряженности экологических факторов в основных местообитаниях растений выделены участки с благоприятными, умеренно благоприятными и неблагоприятными условиями. В благоприятных экологических условиях местообитаний количество поселяющихся видов значительно выше, чем в неблагоприятных. На одновозрастных отвалах растительные сообщества могут находиться на разных стадиях развития. На первых этапах развития в условиях отсутствия конкуренции появляются виды, не характерные для степного пояса, которые на следующих стадиях замещаются видами зональных и интразональных сообществ.