Purpose. Determination of ecological patterns for vegetation cover formation in the mining waste dumps of the Lviv-Volyn coal basin based on the ecotopes floristic composition analysis of waste heaps reclaimed and non-reclaimed. Methods. The phytoindication of ecological regimes is used based on the ecological parameters of herbaceous species of vegetation covering the mining waste dumps; data retrieval techniques (Data Mining methods); plant species multivariate ordination based on the main components analysis (Principle Component Analysis); statistical processing of ecotopes ecological parameters of the mining waste dumps. Findings. A phytoindication assessment has been performed of the conditions in the places of growing 8 ecological-cenotic groups and 5 subgroups of plant species representing various ecotopes of reclaimed and non-reclaimed waste dumps of mines according to nine parameters: Tmthermal regime, Knclimate continentality, Omombroclimate, Crcryoclimate, Hdsoil moisture, Trsalt content, Rcsoil acidity, Ntmineral nitrogen, Lcluminosity-shadowing regime. It has been found that with decreasing parameters of climate humidity, shadowing in cenosis and soil moisture, the indexes of thermal regime, continentality, soil pH and salt content increase. It is recommended to present the typological scheme of the vegetation covering the mining waste dumps in the form of a quadrangle, in the centre of which meadow and synanthropic vegetation is located, and in the cornersboreal and psammophilous vegetation; nemoral-forest; hydrophilous; meadowsteppe and calcetrophilic. Originality. It has been revealed that the vegetation covering the mining waste dumps of the Lviv-Volyn coal basin is characterized by an ecological-cenotic areal. It has been assessed on the basis of the species ordination on the axes of complex environmental gradients, and the center of this areal is occupied by meadow and synanthropic species, which demonstrate greatest sustainability under the conditions of mining waste dumps. The most vulnerable species are meadow-steppe, calciphilous, hydrophilous vegetation, the ecological-cenotic areal of which is characterized by the location on the periphery of the general vegetation areal of mining waste dumps. Practical implications. The ecological parameters of flora species make it possible to determine their position in the ecological-cenotic areal of vegetation covering the mining waste dumps of the Lviv-Volyn coal basin, as well as to predict their sustainability and dynamics.
Objective of the study is to research peculiarities of phytogenic fields formation of natural and artificial plantations of shrub and ruderal vegetation on coal mining waste heaps within the Novovolynsk mining area (Ukraine). The biometric analysis of the growth of artificial plantations on tailings has been carried out applying forest inventory methodology, which involves laying temporary experimental areas, measuring the diameter of tree species at a height of 1.3 m, the total height of trees and the parameters of crowns. Variation was applied to study the spatial structure of vegetation on reclaimed and damped waste heaps. The models of artificial phytocenoses and ameliorants on waste heaps of coal mines, which are formed during forest reclamation, have been described. The paper presents an analysis of forest inventory characteristics of the crops phytocenosis on waste heaps. The spatial structure of phytogenic fields basing on variation of the most common species in natural and artificial plantations on waste heaps has been established. This allows us to select an assortment of species to conduct effective vegetative reclamation on the surface of tailings. The article presents result of studies on the formation of phytogenic fields on waste heaps of coal mines, which presuppose formation of aggregations. It has been proved that formation of phytogenic fields is inextricably connected with vegetative reclamation. The conducted research of the origin and distribution of phytogenic fields makes it possible to assess the degree of suitability of tailings for afforestation, regardless of the country in which they are formed. Research of phytogenic fields on tailings and waste heaps of coal mines will improve bioindication research methodology for studying forest crops on their surface and suggest innovative methods of handling. In particular, it is possible to raise the level of environmental safety and aesthetics of the devastated territories, and to reduce cost of vegetative reclamation.
Екологічна небезпека шахтних породних відвалів в умовах урбанізованого середовища є високою. Для її оцінювання у кожному конкретному випадку потрібно проводити екологічний моніторинг для розроблення природоохоронних заходів з мінімізації негативних їх чинників. Наголошено на чинниках, які призводять до самозаймання вугільних відвалів, та на підставі наукових джерел детально описано хімізм досліджуваних процесів. Окиснення і горіння породних відвалів супроводжується значним виділенням водяної пари, яка є мінералоутворюючим середовищем для більшої частини мінералів: сульфатів, гідрокарбонатів, карбонатів, фосфатів, арсенатів. Окрім цього, внаслідок окиснення виділяється вуглекислота, нітроген оксид (IV), який з водою утворює нітратну кислоту. У разі нестачі кисню в осередках горіння в парогазових викидах міститися сірководень, вуглеводні, амоніак, оксид карбону (II). Акцентовано увагу на тому, що важливе значення в процесах окиснення належить сірці. Окиснення вугілля посилюється на дрібних частинках, через збільшення площі поверхні, що доступна для окиснення. Висвітлено, що найнадійнішим способом захисту від самозаймання вугільних відвалів є створення на їх поверхні рослинного покриву. Процес формування рослинного покриву є дуже важливим, адже при цьому відбувається як накопичення важких металів у рослинах, так і зв'язування субстрату їхніми коренями й кореневищами, що зменшує процес вивітрювання та вимивання породи, яка містить велику кількість важких металів. Встановлено показники температури займання та самозаймання зразків деревних порід відвалів вугільних шахт згідно з ДСТУ8829:2019. Дослідження показників займання та самозаймання твердих речовин і матеріалів здійснювали у весняний та літній періоди. Досліджуваними об'єктами були проби листя та деревина з терикону шахти Нововолинського гірничопромислового району (Волинська область, м. Нововолинськ). Встановлено, що для сосни звичайної температура займання становить: +225 °C, а самозаймання +475 °C. Температура займання берези повислої +260 °C, дуба звичайного +275 °C, козячої верби +280 °C, температура самозаймання – берези повислої +470 °C, дуба звичайного +475 °C, верби козячої +473 °C. Температура займання берези повислої, дуба звичайного, верби козячої ніж сосни звичайної робить їх перспективними породами дерев для запобігання самозайманню вугільних відвалів.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.