CC BY
48
БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 630.11
Хвойные бореальной зоны. 2018. Т. XXXVI, № 4. С. 292-300
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГОРОДСКИХ ОБЪЕКТОВ ОЗЕЛЕНЕНИЯ
Е. В. Авдеева1, К. В. Черникова1, А. И. Панов2
1 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: e.v.avdeeva@gmail.com 2МП «Управление зеленого строительства» Российская Федерация, 660099, г. Красноярск, ул. Обороны, 21
Ландшафтные ресурсы, на базе которых создаются урбанизированные комплексы, предопределяют их эстетичность и граничные условия их техногенной трансформации. Лесные массивы оказывают значительное и разнообразное влияние как непосредственно на занимаемые ими участки земной поверхности, так и на прилегающие пространства. Многие стороны полезного влияния лесов на окружающую среду изучены в различной степени. В настоящее время накоплены материалы, дающие представления о характере и направленности энергетических процессов, протекающих в лесных сообществах, и о трансформации ими факторов среды. Анализ исследований влияния фитоценозов на основные факторы среды показывает, что оно в значительной степени определяется количеством сконцентрированной в них фитомассы и характером ее пространственного размещения. Экологическая эффективность функционирования городских объектов озеленения в значительной степени зависит от рациональной организации насаждений, соответствия плотности посадок уровню техногенного воздействия среды. Результаты исследований позволили определить дополнительные резервы оздоровления городской среды. Создание объектов озеленения, соответствующих по ассортименту и структуре градорастительным условиям, позволяет на 25-50 % повысить эффективность их функционирования, что является существенным фактором повышения качества жизни в сибирских городах.
Ключевые слова: городская среда, объекты озеленения, экологические функции насаждений, средоза-щитные, эстетические.
Conifers of the boreal area. 2018, Vol. XXXVI, No. 4, P. 292-300
ENVIRONMENTAL EFFECTIVENESS OF FUNCTIONING URBAN LANDING OBJECTS
E. V. Avdeeva1, K. V. Chernikova1, A. I. Panov2
1Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 2MP "Office of green building" 21, Оborony Str., Krasnoyarsk, 660099, Russian Federation
Landscaping resources, on the basis of which urbanized complexes are created, predetermine their aesthetics and the boundary conditions of their technogenic transformation. Forest massifs exert a significant and diverse influence both directly on the areas of the earth's surface occupied by them, and on adjacent areas. Many aspects of the beneficial effect of forests on the environment have been studied to varying degrees. At the present time, materials have been accumulated that give an idea of the nature and direction of the energy processes taking place in forest communities and the transformation of environmental factors by them. An analysis of the study of the influence ofphytocenoses on the main factors of the environment shows that it is largely determined by the amount ofphytomass concentrated in them and the nature of its spatial distribution. Environmental efficiency of the urban greening facilities largely depends on the rational organization of spaces corresponding to the density level of man-made plantations of exposure. The research results allowed to define additional reserves of improvement of the urban environment. Creating objects of gardening, corresponding to the range and structure gradorastitelnym conditions allow 25-50 % increase in the efficiency of their operations, which is a significant factor in improving the quality of life in the Siberian cities.
Keywords: urban environment, the objects of gardening, ecological function spaces, environment protection, aesthetic.
ВВЕДЕНИЕ
В процессе эволюционного развития растительности происходили изменения видового состава сообществ, их структурных особенностей, что влекло за собой преобразования взаимных влияний видов, функционирования биоценозов, изменение условий и создание фитосреды. Преобразование среды определяется биологией основных видов, их морфологическими и физиологическими особенностями, в том числе - количественными характеристиками биометрических параметров. Влияние постоянной и устойчивой структуры сообщества, а также величина биомассы и продуктивности сказываются на степени трансформации среды обитания. В онтогенезе происходит закономерное изменение средопреобразующего воздействия, связанное с формированием древесных растений и структуры сообщества (насаждения). Влияние растений обычно бывает кумулятивным (накопительным), постепенно нарастающим, а в климаксо-вых сообществах растения оказывают текущее влияние на среду, не изменяя ее коренным образом [1; 2; 3]. Установлено [4], что структура создается для выполнения определенных функций, которые являются по существу целью и критерием процесса жизнедеятельности живой системы. Поэтому в целях обоснования биоразнообразия и прогноза последствий техногенных преобразований важно оценить функциональную роль (полезные свойства) зеленых насаждений, в соответствии с особенностями их произрастания.
Городские насаждения представляют собой своеобразные экосистемы, в определенной степени адаптированные к неблагоприятным техногенным воздействиям. Они обладают малой экологической надежностью, их развитие и функционирование значительно отличается от естественных насаждений, они нуждаются в постоянной поддержке. Городская растительность испытывает воздействие как природных, характерных для данной местности, так и специфических техногенных факторов, под влиянием которых происходит снижение их жизнеспособности, устойчивости, продолжительности жизни, и даже наступает преждевременная гибель растений.
Проблема экологической оптимизации городской среды с целью создания в них благоприятных для человека санитарно-гигиенических и эстетических условий является одной из основных целей градостроительства вообще, и зеленого строительства, в частности [5]. Городская система озеленения в целом и ее отдельные объекты при рациональной организации оказывают существенное влияние на важнейшие показатели качества окружающей среды. Основной задачей озелененных территорий является создание комфортных условий среды городов.
Анализ исследований функционирования зеленых насаждений в урбосреде [6; 8; 9; 5; 10; 11, 13] показал, что экологическая эффективность городских озелененных территорий определяется следующими свойствами древесной растительности:
- физиологическая и биохимическая способность растений в процессе фотосинтеза выделять кислород, сдерживать накопление углекислоты в атмосфере.
Количественные показатели данных процессов тесно связаны с приростом фитомассы;
- способность отражать, поглощать и пропускать солнечную радиацию зависит от структуры, размеров крон и физиологического состояния листьев, ослабляя неблагоприятное тепловое облучение, оказывает положительное влияние на жителей города в период перегревных погодных условий;
- процессы регулирования влажности: в период сухости растения усиливают транспирацию, при высокой влажности водяные пары конденсируются на листьях, воздействуя на влажность и температуру воздуха, вызывая положительные теплоощущения у человека;
- способность регулировать движение воздушных масс, ослаблять или увеличивать скорость ветра, менять направление потока, улучшать проветривание всей городской территории или отдельных ее частей за счет городских бризов - вертикального воздухообмена внутри крон растений и воздушных горизонтальных течений между зелеными массивами и застройкой;
- способность поглощать токсичные газы листьями растений, аккумулировать вредные вещества в покровных и внутренних тканях (побегов, плодов, клубней, корней);
- пылезащитные свойства растительности, зависящие от строения кроны дерева, гладкости листьев и конструкции посадок;
- оздоровительные способности насаждений -ионизация и фитонцидные свойства растений;
- шумозащитная способность насаждений основана на том, что звуковые волны, встречаясь с листвой (хвоей), ветвями, стволами растений, рассеиваются, отражаются или поглощаются, улучшая акустическую ситуацию в городе, оказывая положительное психологическое воздействие;
- способности зеленых насаждений интенсифицировать биохимические процессы в почвогрунтах, водных объектах, влиять на фито- и зооценозы, в целом повышать регенерирующие свойства окружающей среды.
Климатические характеристики местности во многом зависят от ее орографии. Расчлененный рельеф исследуемых территорий способствует формированию инверсий. В горных условиях большую роль играет ветер. Сущность процесса аэрации в городе заключается во взаимодействии ветра и элементов застройки: зданий, сооружений, благоустройства и озеленения. Элементы городской среды изменяют характеристики ветрового потока, направление, обуславливает его турбулентность. Исследования показывают, что зеленые насаждения способны снижать скорость ветра на 10...20 % по сравнению с открытыми продуваемыми участками. По мнению ряда авторов, снижение скорости ветра на 1 м/с при отрицательных температурах соответствует повышению температуры воздуха на 2 °С. Таким образом, при рациональном размещении зеленых насаждений на территории города возможно добиться значительного «утепляющего эффекта» и повышения комфортных условий в зимний период года.
г
Негативные факторы городской среды
Ориентация улиц
по сторонам света
Автотранспорт Воздушные линии
электропереда ч
Ночное освещение
Воздушные факторы
Интенсивность освещения: солнечного,
искусственного
Шум Вибрация Электромагнитные излучения
Прочие факторы
Источники
Ветровой режим
Почвенные факторы —— У*
Промышленные
предприятия Автотранспорт ТЭЦ
Градостроительные
условия
Строительные
конструкции
Источники
Автотранспорт Химическая очистка
дорог от снега и льда
Подземные коммшика-ции Наличие строп-тельного мусора Нарушение скважности и аэрации по чв Выгул соб.ак
Химический состав:
• промышленные и бытовые стоки,
• тяжелые металлы,
• засоление почвы
Механический состав:
• водный и воздушный режим
Микро- и макрофа уна почв
Загазованность З.адымленность Запыленность Токсичность газов Температурный режим Нарушение влажности
Рис. 1. Взаимовлияния городской среды и зеленых насаждении
N
N
N
N
климатообразующие свойства
■ выделение кислорода
■ поглощение С02
■ температура и влажность воздуха
■ регулирование ветрового режима
Средозащитная функция
лечебные свойства
ионизация воздуха фитонцидная активность
Эстетическая функция
Экологические функции и свойства зеленых насаждений
Архитектоника :
■ Соответствие формы золотым пропорциям
■ Соразмерность с гармоническими фигурами Гармоничное сочетание цветовой гаммы Психолого-эстетическая комфортность ощущений:
■ Зрительных, звуковых, ароматических
■ синестетический эффект
Динамика цветопластических фенологических свойств
защитные свойства
■ ветро- и снегозащита
■ пыле- и газоулавливающие способности
■ снижение уровня шума
■ регулирование солнечной радиации
ладшафтообразующие свойства
■ Укрепление склонов, водоемов, оврагов
■ противодействие оползневым явлениям, сдуванию почвы
■ освоение нарушенных территорий
Положительное влияние на теплоощущение человека оказывает не только оптимальная температура, но и влажность воздуха. Комбинации температуры, влажности и скорости ветра создают различные, не всегда комфортные восприятия температурного режима. Комфортность условий внешней среды зависит от степени загрязнения атмосферного воздуха газообразными и другими примесями. В этих случаях критерием дискомфорта является превышение в воздухе предельно допустимых концентраций вредных примесей для человека и природной среды.
Результаты исследований закономерностей изменения урбосреды озелененными территориями, повышающими комфортность городов за счет качественного выполнения экологических функций, должны лечь в основу рационального размещения, выбора оптимальной структуры и ассортимента зеленых насаждений, что позволит повысить их эффективность
в создании градостроительного комфорта в городах Сибири. Зеленые насаждения, являясь важными компонентами городских ландшафтов, представляют собой естественные и искусственные объекты, различного функционального назначения. Важнейшими экологическими функциями насаждений являются средо-регулирующые, средозащитные, эстетические (рис. 1).
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЙ
Городские объекты озеленения, в отличие от естественных насаждений, формируются с учетом норм и правил, разработанных для зеленых насаждений различного функционального назначения. На озелененных территориях города Красноярска используются посадки деревьев с различной структурой: рощи, массивы, группы, аллеи, рядовые посадки, солитеры. Их структурные особенности в той или иной мере имитируют пространственное строение естественных насаждений. Данное обстоятельство говорит о том, что процессы, происходящие в городских урбоцено-зах,
с определенными вариациями, должны подчиняться закономерностям роста естественных насаждений.
Исследования пространственных характеристик насаждений в городе Красноярске выявили временные особенности формирования насаждений и показали, что прослеживается тенденция к созданию более разреженных посадок. Так, в 1950-1960 годы, в период массового озеленения города, средние расстояния между деревьями составляли 2-3 м (в некоторых случаях - до 1 м). В посадках 1980-1990 годов расстояния увеличиваются до 4,5-6 м, вследствие чего деревья в них, во-первых, не создают сообщества, а, во-вторых, они не представляют интереса и как солитеры, так как солитер -декоративная объемно-композиционная доминанта.
Обособленное положение солитера предопределяет условия динамичности его обзора со всех сторон и фокусировки на нем внимания. Поэтому для получения эффекта объемной формы солитера необходимо предусмотреть соответствие территории для посадки предельной высоте и свободному, полному развитию раскидистой кроны дерева. Анализ пространственной структуры городских объектов озеленения показал, что
разнообразие насаждений можно объединить в два типа произрастания древесной растительности. Основанием к унификации по типам произрастания может служить общность пространственных параметров размещения деревьев в насаждениях и, следовательно, закономерные различия изменений габитуса деревьев. Первый тип пространственной структуры объединяет насаждения, деревья в которых растут и развиваются в сообществе (группой тип произрастания), второй тип - насаждения, состоящие из свободно растущих деревьев (свободный тип произрастания).
Расчет густоты посадок (количество деревьев на одном гектаре) в насаждениях города Красноярска показал, что при среднем расстоянии никогда не вступают в фазу роста в сообществе. Плотность деревьев при групповом типе пространственной структуры насаждения составляет 800 шт./га. Плотность свободно растущих деревьев составляет 300 шт./га при среднем расстоянии между ними 6 м. При анализе насаждений без выделения пространственной структуры плотность посадок принималась равной 500 шт./га. В процессе формирования насаждений ответственной стадией роста является период смыкания крон [12]. Именно в этот период выявляется преимущество определенной породы в древостое, складывается структура полога, начинается дифференциация деревьев и предопределяется будущее развитие дре-востоев. В данный период рост медленнорастущих хвойных пород может подавляться быстрорастущими лиственными. Возраст смыкания крон в насаждениях в значительной степени зависит от условий произрастания и плотности посадок.
Критериями пространственной структуры насаждений служат сомкнутость полога крон, которая определяется отношением площади проекции максимального диаметра к площади насаждения, и объемная сомкнутость, которая определяется как отношение объема крон к объему пространства, занимаемого насаждением. На величину данных показателей влияют в основном густота насаждения, характер размещения растений, строение кроны и ее высота. Максимальные значения сомкнутости полога представлены в табл. 1.
После смыкания крон сомкнутость полога выравнивается и остается довольно стабильной в последующие годы [14].
Градорастительные условия являются сочетанием природно-климатических, техногенных и социальных условий города (рис. 2) и определяются с использованием авторской методики [13].
Способность растений синтезировать кислород в процессе фотосинтеза - ценнейшее их свойство, количественные показатели которого тесно связаны с приростом фитомассы. Рядом авторов [8; 9] предложены методики расчета кислородопроизводящей и поглотительной способности насаждений, в основе которых лежит расчет, характеризующий процесс фотосинтеза растений и баланс элементов С, О, Н в сухом органическом веществе, одна тонна которого поглощает 1.83 т углекислоты и выделяет 1.4 т кислорода. В соответствии с этим, продуктивность зеленых насаждений зависит от возраста, состава и густоты посадок. Для исследуемых пород, возраста и густоты, используя данные прироста фитомассы насаждения
в абсолютно сухом состоянии, можно оценить массу поглощения и выделения С02 и 02. Таблица 1
Типы форм кроны растений и характеристики насаждений
Тип формы кроны Пространственное размещение растений
шахматное супротивное
Сомкнутость полога в момент смыкания крон
0,785 0,91
Объемная сомкнутость в момент смыкания крон
Конусовидная: ель, лиственница 0,26 0,3
Квадратичный параболоид: береза, липа, лиственница, тополь, сосна 0,31 0,36
При расчете кислородопродуктивности необходимо учитывать кислород, выделяемый при образовании фитонцидов (до 5 % от основной массы кислорода). Исследования, проведенные Ю. Г. Мальковым [10] в различных насаждениях Красноярска, показали трансформирующую способность насаждений в отношении температуры и влажности воздуха. На основании исследований, проведенных в зеленых насаждениях Красноярска, установлена зависимость между относительной влажностью воздуха и конструкцией зеленых насаждений [10]. Данное уравнение имеет вид
У = 2,41п X + 4,8Х2 + 3,8Х3 - 2,3, (1)
где У - повышение относительной влажности воздуха, в % к открытому участку; Х1 - сомкнутость полога; Х2 - объемная сомкнутость полога; Х3 - листовой индекс.
Лечебное значение зеленых насаждений проявляется в их антимикробном влиянии на окружающую среду. Степень фитонцидности в значительной мере зависит от вегетационного состояния растений и метеорологических факторов. Так, в пасмурную, дождливую погоду фитонцидность уменьшается, а в солнечную - усиливается. Рядом авторов предложен примерный аналитический расчет фитонцидопродук-тивности зеленых насаждений [7; 8].
Основными положениями расчета являются:
- активное выделение фитонцидов осуществляется в вегетационный период (для исследуемых районов он составляет 154 дня), в период активного фотосинтеза в течение суток (с 7 до 20 час);
- интенсивность выделения биологически активных веществ зависит массы хвои (листьев) в насаждении (в пересчете на количество абсолютно сухой массы хвои);
- фитопродуктивность хвойных составляет 4 мг/час на 100 г абсолютно сухой хвои, лиственных - 2 мг/час на 100 г абсолютно сухих листьев.
Древесные растения являются эффективным фильтром, обладающим способностью осаждать находящиеся в воздухе твердые частицы пыли и сажи. Зеленые насаждения снижают запыленность атмосферы за счет резкого снижения скорости и направления ветра, что вызывает выпадение взвешенных частиц из воздуха. Кроме этого, частицы задерживаются поверхностью стволов, сучьев, ветвей и листьев. Эффектив-
ность задерживания пыли зависит от метеорологических условий: влажности воздуха, скорости и направления ветра. Исследования, проведенные в зеленых насаждениях Красноярска, показали, что при большей сомкнутости полога меньшее количество пыли оседает на поверхность почвы. Это указывает на то, что массивные насаждения обеспечивают наибольшую чистоту воздуха. Предложено уравнение регрессии для расчета количества пыли, задерживаемой насаждениями в зависимости от листового индекса и сомкнутости полога [10]. Данное уравнение имеет вид
У = 1,83^ + 28,15Х2 + 2,8Х3 -6,39, (2)
где У - количество задерживаемой пыли в % от открытого участка; Х1 - сомкнутость полога; Х2 - объемная сомкнутость полога; Х3 - листовой индекс.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Расчет количественных показателей и исследование динамики выполнения экологических функций зелеными насаждениями исследуемых видов, произрастающими в различных градорастительных условиях города Красноярска показал, что их эффективность в значительной степени зависит от уровня техногенных нагрузок и пространственной структуры насаждений. На основании проведенного анализа составлены ряды видов древесных растений по степени уменьшения их вклада в оздоровление городской среды в зависимости от степени влияния техногенных нагрузок (рис. 2).
I (удовлетворительный) - II (напряженный) тип градорастительных условий:
- по выделению О2: Лиственница сибирская > Береза повислая > Липа мелколистная > Ель сибирская
- по поглощению СО2: Лиственница сибирская > Береза повислая > Липа мелколистная > Ель сибирская;
- по фитонцидной активности: Береза повислая > Лиственница сибирская > Липа мелколистная > Ель сибирская;
- по повышению относительной влажности воздуха городскими насаждениями (%) сравнительно с открытым пространством: Береза повислая > Липа мелколистная > Лиственница сибирская > Ель сибирская;
- по пылепоглотительной активности городских насаждений Красноярска (%) относительно откры-
тых пространств: Береза повислая > Липа мелколистная > Лиственница сибирская > Ель сибирская.
III (конфликтный) и IV (критический) - тип градо-растительных условий:
- по выделению О2: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская;
- по поглощению СО2: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская;
- по фитонцидой активности: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская;
- по повышению относительной влажности воздуха городскими насаждениями (%) сравнительно с открытым пространством: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская;
- по пылепоглотительной активности городских насаждений Красноярска (%) относительно открытых пространств: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская.
Таким образом, подбор ассортимента видов растений должен производиться с учетом максимально возможного выполнения ими полезных функций. Для озеленения более чистых экологических районов города необходимо использование хвойных пород, в наиболее загрязненных зонах предпочтение должно быть отдано лиственным породам.
Эффективное выполнение зелеными насаждениями полезных функций зависит от соответствия их пространственной структуры градорастительным условиям. В соответствии с положениями о том, что в группах расстояние между растениями, адекватное состоянию среды, должно составлять
(0,75-• • °.8) -тах свободно растущего дерева; сфера эстетического и биологического влияния солитера определяется окружностью радиусом, равным высоте, достигаемой деревом данного вида в период его полного развития, определены рекомендуемые расстояния в группах, радиусы сфер эстетического и биологического развития солитера, соответствующие градорас-тительным условиям (табл. 2).
На примере эффективности кислородопродуциру-ющей функции рассмотрен процесс выделения кислорода насаждениями с различной пространственной структурой. На рис. 3 представлена динамика выделения кислорода насаждениями лиственницы сибирской с реальными пространственными структурами и насаждениями с рекомендуемой плотностью, произрастающие в I и III типах градорастительных условий.
Характер кривых (рис. 3) свидетельствует о том, что прослеживается тенденция увеличения на 25-47 % количественных показателей экологических функций насаждениями, пространственная структура которых адекватна условиям среды.
Антропогенные факторы 11рнродные факторы Плотная застройка исторической части города Большой % экологически опасных предприятий Загазованность при интенсивном движении автотранспорта Наличие промышленное складской зоны по берегам рек Свободная застройка новых районов
Экстремальность климата ****** /ф****\ ♦ ♦ **/ Удаление природного окружения и объектов обслуживания от жилья, отсутствие зимнего благоустройства, ветрозащитного озеленения
Естественная растительность природного окружения ® Наличие вокруг города «технического ландшафта». Природный ландшафт в радиусе 20-30 км находится под влиянием рекреационных нагрузок и загрязненных воздушных масс, изменяя свою структуру #
Котлоеинность горного рельефа Размещение загрязняющих предприятий и автомагистралей по рельефу выше жилых районов «♦♦у/ #
Крутой рельеф, приземные инверсии штиль Концентрация выбросов вредных веществ предприятии в период штилей (зимнее время). Отсутствие или недостаточные санитарные разрывы между промышленными объектами и селитебной территорией % #
Городские зеленые насаждения Неравномерность, дробность, несоответствие нормативам системы озеленення. Отсутствие связи городских насаждений с пригородным ландшафтом. Бедность ассортимента, несоответствие видового состава зеленых насаждений природно-климатическим и эколого-пп'неннческим условиям городской среды #
Низкая устойчивость ландшафтов Влияние нагрузок промышленного, градостроительного и рекреационного характера превышает пределы самовосстановления природного ландшафта. Естественные лесные массивы отступают от границ жилой застройки, изменяется их видовой состав
Рис. 2. Модель взаимодействия естественных и антропогенных факторов в среде сибирского города на примере города Красноярска:
(Щ) - неблагоприятное для города сочетание факторов; (Щ) - сочетание факторов не оказывает отрицательного воздействия на состояние среды
Таблица 2
Рекомендуемые расстояния в группах и радиусы сферы эстетического и биологического развития солитера, м
Лиственница сибирская
Тип градорастительных условий Тип пространственной ^ структуры насаждения
I II III IV
удовлетворительный напряженный конфликтный критический
Свободный | Групповой Свободный | Групповой Свободный | Групповой Свободный | Групповой
Рекомендуемые расстояния между деревьями, произрастающими в рядах (аллеях) и группах (рощах, массивах) ___в зависимости от градорастительных условий___
6,0-6,5 | — | 5,1-5,8 | — | 4,8-5,1 | — | 4,2-4,4
Рекомендуемые дистанции - радиус окружности, в центре которой располагается древесное растение-солитер - для по_лучения декоративного эффекта объемной формы и условий динамичности его обзора_
18,0-20,0 — 13,0-15,0 — 10,0-12,0 — 8,0-10,0 —
Рекомендуемая плотность посадок шт./га
— | 270-240 | — | 300- -340 | — | 480-430 | — | 510-580
Ель сибирская
Тип градорастительных условий
Тип пространственной структуры насаждения
Свободный Групповой
I - II | III - IV I - II III - IV
Рекомендуемые расстояния между деревьями в группах
— 1 — 4,6-4,4 | 4,0-3,8
Рекомендуемые радиусы развития солитера
10,0-12,0 | 8,0-10,0 — | —
Рекомендуемая плотность посадок шт./га
— 1 — 560-490 | 630-710
Береза повислая
Тип пространственной структуры насаждения _Тип градорастительных условий_
Свободный Групповой
I—II | III-IV I—II III-IV
Рекомендуемые расстояния между деревьями в группах
— | — 5,2-4,9 | 4,9-4,6
Рекомендуемые радиусы развития солитера
13,0-15,0 | 10,0-12,0 — | —
Рекомендуемая плотность посадок шт./га
370-420 460-410
Рис. 3. Динамика выделения кислорода насаждениями лиственницы сибирской в зависимости
от плотности посадок и типа градорастительных условий:
тип градорастительных условий: -- I; - III;
плотность посадок по наличным деревьям: ^^^ - 800 шт./га; ■■■■■■■■■ - 300 шт./га;
рекомендуемой плотности--280 шт./га - для I типа градорастительных условий,
300 шт./га - для III типа градорастительных условий
ВЫВОДЫ
Выполнение древесной растительностью полезных свойств в значительной степени зависит от уровня техногенных условий и пространственной структуры насаждений. Составлены ряды видов древесных растений по степени уменьшения их вклада в оздоровление городской среды в зависимости от техногенных нагрузок: 1-11 типы градорастительных условий: Лиственница сибирская > Береза повислая > Липа мелколистная > Ель сибирская; Ш-ГУ типы: Береза повислая > Лиственница сибирская > Ель сибирская. Таким образом, подбор ассортимента видов растений должен производиться с учетом максимально возможного выполнения ими полезных функций. Для озеленения более чистых экологических районов города необходимо использование хвойных пород, в наиболее загрязненных зонах предпочтение должно быть отдано лиственным породам.
Помимо внешних условий, на рост деревьев значительное влияние оказывают процессы, протекающие внутри насаждений. Плотность посадок является базовым параметром при организации пространственной структуры городских насаждений. Наряду с техногенными воздействиями, она существенно влияет на параметры деревьев, запас древесины, на продукционные процессы и выполнение насаждениями экологических функций.
Результаты исследований позволили определить дополнительные резервы оздоровления среды. Создание объектов озеленения, соответствующих по ассортименту и структуре градорастительным условиям, позволяет на 25-50 % повысить эффективность их функционирования, что является существенным фактором повышения качества жизни в сибирских городах. Таким образом, экологическая эффективность функционирования городских объектов озеленения в значительной степени зависит от рациональной организации насаждений, соответствия плотности посадок уровню техногенного воздействия среды.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Молчанов А. Г. Экофизиологическое изучение продуктивности древостоев М. : Наука, 1983. 136 с.
2. Заугольнова Л. Б., Смирнова О. В. Современные представления о структуре и динамике растительного покрова как основе для разработки методов сохранения биоразнообразия // Оценка и сохранение биоразнообразия лесного покрова в заповедниках Европейской России. М. : Научный мир. 2000. С. 9-14.
3. Носова Л. М., Тихонова Е. В. Леонова Н. Б. Воздействие деревьев-эдификаторов на биологическое разнообразие лесных экосистем // Лесоведение. 2005. №4. С. 40-48.
4. Синнот Э. Морфогенез растений. М. : Иностр. лит., 1963. 128 с.
5. Протопопова Е. Н. Санитарно-гигиеническая роль зеленых насаждений г. Красноярска // Средооб-разующая роль лесных экосистем Сибири / ИЛиД СО АН СССР. 1982. С. 76-86.
6. Ву А. В. Особенности среды произрастания деревьев в городе // Озеленение городов : науч. тр. АКХ. 1971. № 11. Вып. 86.
7. Протопопов В. В. Роль зеленых насаждений в урбанизированных ландшафтах Сибири // Пути улучшения охраны окружающей среды города Красноярска : тез. докл. науч.-практ. конф. Красноярск, 1982. С. 65-68.
8. Протопопов В. В. Средообразующая роль тем-нохвойного леса. Новосибирск : Наука, 1975. 328 с.
9. Молчанов А. А. Воздействие антропогенных факторов на лес. М. : Наука, 1978. 139 с.
10. Мальков Ю. Г. Санитарно-гигиеническая роль городских зеленых насаждений (на примере г. Красноярска) : автореф. дис. ... канд. биол. наук. Красноярск, 1985. 168 с.
11. Цельникер Ю. Л., Корзухин М. Д., Зейде Б. Б. Морфологические и физиологические исследования кроны деревьев. М. : Урания, 1997. 93 с.
12. Разумовский Ю. В., Фурсова Л. М. К вопросу о возрастных изменениях объемно-пространственной структуры парковых территорий // Ландшафтная архитектура и садово-парковое строительство : науч. тр. Вып. 246. М. : МЛТИ, 1991. С. 84-93.
13. Авдеева Е. В. Рост и индикаторная роль древесных растений в урбанизированной среде / Сиб. гос. технологич. ун-т. Красноярск, 2007. 361 с.
14. Бузыкин А. И., Пшеничникова Л. С., Сухо-вольский В. Г. Густота и продуктивность древесных ценозов. Новосибирск : Наука, 2002. 152 с.
REFERENCES
1. Molchanov A. G. Ecophysiological study of the productivity of stands. Moscow, Nauka, 1983, 136 p.
2. Zagornolova L. B., Smirnova O. V. Modern concepts of the structure and dynamics of vegetation cover as a basis for developing methods for conserving biodiversity // Assessment and conservation of biodiversity of forest cover in the reserves of European Russia, Moscow, The scientific world, 2000, P. 9-14.
3. Nosova L. M., Tikhonova E. V., Leonova N. B. The influence of edificating trees on the biological diversity of forest ecosystems // Forest Science. 2005. № 4. P. 40-48.
4. Sinnot E. Morphogenesis of plants, Moscow, Foreign literature, 1963, 128 р.
5. Protopopova E. N. Sanitary and hygienic role of green plantations in Krasnoyarsk // Environmental role of forest ecosystems in Siberia / ILID of the SB AS USSR, 1982, P. 76-86.
6. Wu A. V. Features of the environment of growth of trees in the city // Landscaping of cities : scientific works of AKH, 1971, No. 11, Issue 86.
7. Protopopov V. V. The role of green plantations in urbanized landscapes of Siberia // Ways of improving the environmental protection of the city of Krasnoyarsk : doc. scientific-practical. ^nf. Krasnoyarsk, 1982, P. 65-68.
8. Protopopov V. V. The mediating role of the dark coniferous forest. Novosibirsk, Nauka, 1975, 328 p.
9. Molchanov A. A. The impact of anthropogenic factors on the forest. Moscow, Science, 1978, 139 p.
10. Malkov Yu. G. Sanitary and hygienic role of urban green plantations (on the example of Krasnoyarsk) : the author's abstract. dis. ... cand. biol. Sciences, Krasnoyarsk, 1985, 168 p.
11. Tselnicker Yu. L., Korzukhin M. D., Zayde B. B. Morphological and physiological studies of tree crowns. Moscow, Uranium edition, 1997, 93 p.
12. Razumovsky Yu. V., Fursova L. M. On the issue of age-related changes in the spatial-spatial structure of park territories // Nauch. tr. landscape architecture and landscape gardening. Vyp. 246. Moscow, MLTI, 1991, P. 84-93.
13. Avdeeva E. V. Growth and indicator role of woody plants in an urbanized environment / Siberian
State Technological University. Krasnoyarsk, 2007, 361 p.
14. Buzykin A. I., Pshenichnikova L. S., Sukhovolsky V. G. Density and productivity of wood cenoses. Novosibirsk, Science, 2002. 152 p.
© Авдеева Е. В., Черникова К. В., Панов А. И., 2018
Поступила в редакцию 22.05.2018 Принята к печати 31.08.2018
