CC BY
52
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
на улицах Екатеринбурга были сделаны следующие выводы.
Независимо от расположения улиц относительно сторон света, интенсивности движения транспорта липа мелколистная успешно произрастает в уличных посадках СЗЗ.
Ухудшение санитарного состояния, в первую очередь, связано с асфальтированием приствольного круга (ул. Машиностроителей и Орджоникидзе) и чрезмерно уплотненной схемой посадки (например, размещение деревьев с интервалом 2-3 м, как это сделано на бульваре Культуры). Очевидно, что эти недостатки были заложены еще при проек-
тировании озеленительных работ и они явно усугубляют негативное воздействие деятельности завода на насаждения.
Соблюдение всех требуемых нормативов при создании уличных посадок в городе Екатеринбурге даст возможность получить здоровые и устойчивые насаждения из липы мелколистной для формирования СЗЗ.
Библиографический список
1. СНиП Ш-10-75 «Благоустройство территорий». - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 12 с.
2. «Правила землепользования и застройки городского округа - МО «Город Екатеринбург» //www. ekburg.ur.ru.
ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕРЕВЬЕВ ЕЛИ СИБИРСКОЙ В УСЛОВИЯХ
уличных посадок Екатеринбурга
Л.И. АТКИНА, проф. каф. ландшафтного строительства УГЛТУ, д-р с.-х. наук,
Т.И. ФРОЛОВА, доц. каф. ландшафтного строительства УГЛТУ, канд. биол. наук,
С.В. ВИШНЯКОВА, асп. каф. ландшафтного строительства УГЛТУ
В настоящее время в атмосферу Екатеринбурга ежегодно выбрасывается до 26 тыс.т загрязняющих веществ от стационарных источников и более 100 тыс.т от автотранспорта. Таким образом, выбросы от автотранспорта почти в 4 раза превышают валовый выброс от промышленных предприятий. На перекрестках автомагистралей предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ превышают санитарную норму в несколько раз. Иногда они не совпадают с общей картиной по районам. Наиболее загрязненными являются основные городские трассы: Московский тракт (Ленинский и Верх-Исетский районы), улицы Шефская, Донбасская (Орджоникидзевский р-н), проспект Космонавтов (Железнодорожный), улица Бебеля (Верх-Исетский р-н), улицы Щербакова, Титова (Чкаловский р-н), Сибирский тракт (Октябрьский р-н) [3].
Существующая экологическая ситуация практически не учитывается при подборе ассортимента древесных видов для озеленения улиц города, хотя давно известно, что растения различаются между собой по степени пылеудерживающей способности и по устойчивости к вредным газам. Для городов
Урала с длительными периодами низких температур особенно актуально использование хвойных древесных растений в озеленении улиц.
Цель исследований - комплексная характеристика деревьев ели сибирской, использованных в озеленении магистралей Екатеринбурга. Для этого было обследовано около 300 деревьев, произрастающих на разном расстоянии от проезжей части.
На основе анализа научных работ в этой области [2, 5] была разработана методика изучения влияния загрязнений на основные морфологические и анатомические параметры деревьев ели.
При отборе образцов определялись высота и таксационный диаметр ствола дерева, его расположение относительно дороги. Изучены также морфометрические характеристики всего дерева: годичный прирост осевого побега (длина, количество хвоинок), продолжительность жизни хвои (определялся у ветвей, расположенных на высоте около 1 м, имеющих приблизительно один возраст), наличие некрозов, хлорозов, механических повреждений. Визуальная оценка санитарного состояния деревьев и степень их нарушен-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
27
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
ности проводились по трехбалльной шкале. Возраст деревьев определялся по документации о посадке или визуально. Возможность визуального определения возраста по внешним признакам для различных видов ели показана уже многими исследователями [4].
Для определения параметров хвои в 2004-2006 гг. отбирались образцы хвои и ветвей деревьев ели с 2 уровней, по возможности на одинаковой высоте (нижняя часть у некоторых деревьев подвергалась механической уборке) и с одной стороны дороги. С каждого годичного прироста осевого побега, в его верхней части, бралось 5 хвоинок. Срезы поперечного сечения делали в средней части хвоинки, по 2-3 среза. В процессе изучения образцы хранились в холодильной камере и были обработаны в течение 1-2 месяцев. Для обеспечения достоверности результата выборки проведена методическая работа. Установлено, что для получения статистически достоверных результатов достаточно брать по одному срезу с каждой из пяти хвоинок [1].
Измерения хвои проводились по фотографиям, сделанным с увеличением электронным микроскопом в 60 раз. Определены периметр поперечного среза хвои по формуле Тирена П = 2 л/а2 + в2 , где а - толщина, в - ширина хвоинки. Толщина и ширина хвои на изображении измерялись металлической линейкой. Затем рассчитывалась поверхность хвои как произведение длины хвои на периметр ее поперечного сечения. Все полученные данные обработаны статистическими методами. Приведенные результаты с коэффициентом точности не ниже 5 %.
Проанализированы более 1000 образцов хвои, взятых с деревьев, произрастающих в различных условиях аэрозагрязнения, которые определяются расстоянием от дороги [1].
Рассмотрев влияние степени загрязнения на средний балл санитарного состояния ели сибирской, установили, что в зоне слабого загрязнения балл санитарного состояния колеблется от 1,0 до 1,5 независимо от возраста насаждений. В то время как в зоне среднего и сильного загрязнения - от 1,5 до 2,5, причем низший балл отмечен в десятилетних посадках ели.
Изучив влияние условий загрязнения на диаметр ствола ели, установили, что в 40 лет средний таксационный диаметр ствола ели в зоне слабого загрязнения на 5-10 см больше, чем у деревьев, произрастающих в более загрязненных участках, и составляет соответственно 30 и 20 см.
Отмечено, что у 20-летних деревьев наибольший возраст хвои на ветви ели в зоне слабого загрязнения достигает в среднем 6 лет, в средней зоне - 4 года и сильной - 2 года. Следовательно, чем меньше уровень загрязнения, тем хвоя дольше держится на ветвях (рисунок). Наличие некрозов и механических повреждений наблюдается у хвои всех возрастов почти у 90 % обследованных деревьев ели.
На улицах Екатеринбурга произрастают несколько морфологических форм ели сибирской. Наиболее часто встречаются три формы, выделяемые по типу ветвления ветвей: плоская, щетковидная, гребенчатая.
Для выявления влияния степени загрязнения на параметры хвои различных морфологических форм подобраны несколько экземпляров ели сибирской трех морфологических форм одного возраста (20 лет), произрастающих на одной улице (Сибирский тракт), в двух зонах загрязнения: сильной (0-10 м от магистрали) и средней (11-35 м от магистрали).
<> 1 - Возраст хвои в зоне слабого загрязнения ■ 2 - Возраст хвои в зоне среднего загрязнения А 3 - Возраст хвои в зоне сильного загрязнения
Рисунок. Зависимость продолжительности жизни хвои от степени загрязнения у деревьев разного возраста
28
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 1
Параметры хвои ели сибирской различных морфологических форм в зависимости от степени загрязнения
Расстояние от объекта до дороги Типы ветвления Год* Нижняя часть к и о Cl Средняя часть кроны
Х, мм Су, % Pv, % X, мм Су, % Pv, %
Периметр поперечного сечения хвои ели сибирской, мм
До 10 м Плоский 1 - - - 2,040 6,24 2,79
2 - - - 2,130 3,12 1,40
Щетковидный 1 2,183 1,72 0,77 2,17 2,14 0,96
2 2,012 5,05 2,26 1,999 1,26 0,56
Гребенчатый 1 1,99 2,99 1,34 - - -
2 2,04 1,53 0,68 - - -
Более 30 м Плоский 1 2,153 2,82 1,26 2,072 3,59 2,52
2 1,938 6.77 3,03 2,170 3,21 1,44
Щетковидный 1 2,25 3,85 1,72 2,75 2,88 1,29
2 2,34 2,40 1,07 2,70 1,77 0,79
Гребенчатый 1 1,91 2,50 1,12 1,99 2,07 0,92
2 2,17 5,74 2,57 2,05 4,97 2,22
Длина хвоинки, мм
До 10 м Плоский 1 - - - 17,6 3,11 1,39
2 - - - 18,6 2,94 1,32
Щетковидный 1 14,6 3,75 1,67 17,8 2,51 1,12
2 16,4 3,34 1,49 16,6 3,30 1,47
Гребенчатый 1 17,6 5,08 2,27 - - -
2 19,6 4,56 2,04 - - -
Более 30 м Плоский 1 14,0 7,14 3,19 16,4 3,34 1,49
2 14,0 5,15 2,26 15,8 5,29 2,37
Щетковидный 1 15,2 2,94 1,31 15,6 3,51 1,57
2 17,2 2,60 1,16 17,2 2,60 1,16
Гребенчатый 1 14,0 7,14 3,19 14,0 5,05 2,56
2 13,6 4,03 1,80 15,2 5,50 2,46
Площадь поверхности хвоинки, мм1
До 10 м Плоский 1 - - - 35,88 5,48 2,45
2 - - - 39,60 2,87 1,28
Щетковидный 1 31,86 3,15 1,41 38,68 3,86 1,72
2 33,00 5,78 2,58 33,19 4,13 1,85
Гребенчатый 1 35,11 6,60 2,95 - - -
2 39,99 5,42 2,43 - - -
Более 30 м Плоский 1 30,14 7,87 3,52 33,96 2,52 1,12
2 27,12 7,40 3,31 34,26 3,84 1,72
Щетковидный 1 34,18 2,99 1,34 42,89 1,46 0,65
2 40,32 4,73 2,11 46,44 3,67 1,64
Гребенчатый 1 26,83 9,32 4,17 27,92 6,09 2,72
2 29,44 3,85 1,72 31,26 8,69 3,88
Примечание. * Год взятия образца: 1 - 2005, 2 - 2006.
Установлено, что расположение деревьев ели по отношению к автомагистрали влияет на отдельные параметры хвои ели по-разному, в зависимости от ее морфологических форм (табл. 1).
Влияние места произрастания на периметр поперечного сечения хвои наиболее проявилось у ели щетковидного типа ветвления. В нижней части кроны на расстоянии
34 м от дороги периметр поперечного сечения хвои больше на 0,33 мм (2006), чем на расстоянии 10 м, что составляет 14 %.
В средней части кроны разница более значительна. На расстоянии 34 м от дороги периметр поперечного сечения хвои больше, чем на расстоянии 10 м, в 2006 г. - на 0,71 мм, в 2005 г. - на 0,58 мм, что составляет 26 % и 21 %.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
29
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Таблица 2
Показатели годичного прироста побега ели сибирской различных морфологических форм в зависимости от условий загрязнения
Расстояние от объекта до дороги Тип ветвления Год Нижняя часть кроны Средняя часть кроны
Годичный прирост, см Количество хвоинок на приросте, шт. Годичный прирост, см Количество хвоинок на приросте, шт.
До 10 м Плоский 2005 4,5 55 4,5 84
2006 3 65 5,8 111
2005 5,2 87 7 137
Щетковидный 2006 5,5 103 8 148
Гребенчатый 2005 5,2 79 Нет данных Нет данных
2006 4,2 59 Нет данных Нет данных
Более 30 м Плоский 2005 6,2 125 8,2 129
2006 6,8 112 7,5 123
2005 11 152 12,5 185
Щетковидный 2006 9,5 148 10,5 174
Гребенчатый 2005 7 142 7,2 152
2006 7,5 122 5,3 128
Таблица 3
Площадь поверхности хвои на годичном приросте, мм2
Расстояния от дороги, м Тип ветвления
плоский щетковидный гребенчатый
2005 2006 2005 2006 2005 2006
Нижняя часть кроны
до 10 0 0 2771,82 3399 2773,69 2359,41
более 10 3767,5 3037,44 5195,36 5967,36 3809,86 3591,68
Средняя часть кроны
до 10 3013,92 4395,6 5299,16 4912,12 0 0
более 30 4380,84 4213,98 7934,65 8080,56 4243,84 4001,28
Изучение длины хвои разных форм позволило сделать вывод, что хвоя в средней части кроны длиннее, чем в нижней, и наиболее четко это проявляется у ели с плоским типом ветвления. Разница в показателях длины хвои в средней и нижней части кроны ели данной морфологической формы, произрастающей на расстоянии 34 м от автомагистрали, составляло в 2005 г. - 2,7 мм, в 2006 г. - 1,8 мм. Это соответствует 16 % и 11 % от длины хвои в нижней части кроны.
У экземпляров других морфологических форм явных различий по длине хвои нет. В нижней части кроны у всех морфологических форм в 2006 г. хвоя имеет большую длину, чем в 2005 г. Видимо, при более стабильной световой обстановке в нижней части кроны более заметно проявляется влияние погодных условий.
При сравнении показателей внутри селекционных форм заметно уменьшение площади поверхности хвои ели щетковидного типа ветвления при приближении к дороге.
В 2005 г. эта разница составляла - 2,32 мм2 (7 %), в 2006 г. - 7,32 мм2 (18 %). У хвои ели гребенчатого типа ветвления площадь поверхности хвои не изменяется в зависимости от степени загрязнения.
По результатам исследования хвои в средней части ствола также видно, что на условия произрастания наиболее чутко реагирует хвоя ели с щетковидным типом ветвления. Анализ данных показал, что на расстоянии 34 м от автодороги площадь поверхности хвои составляет у ели с гребенчатым типом ветвления - 27,92 мм2 (2005) и 31,26 мм2 (2006), наибольшая - у ели с щетковидным типом ветвления - 42,89 мм2 (2005) и 46,44 мм2 (2006). Различие по площади поверхности хвои между морфологическими формами составляет в среднем 34 %.
В зависимости от расстояния объектов от дороги наблюдаются различия между морфологическими формами ели сибирской по длине годичного прироста побегов и коли-
30
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
честву хвои на них (табл. 2). Эти показатели значительно выше у деревьев ели, удаленных от автомагистрали.
Сравнение морфологических форм выявляет наибольшую реакцию хвои на условия произрастания у ели с щетковидным типом ветвления как в нижней, так и в средней части кроны дерева. Разница между параметрами хвои в средней и нижней части крон также видна на примере ели с данным типом ветвления.
В нижней части кроны заметно влияние загрязнения на показатель площади поверхности хвои на годичном приросте побега у всех морфологических форм (табл. 3).
В средней части кроны ясно наблюдается разница между площадью хвои на приросте текущего года ели с щетковидным типом ветвления и другими морфологическими формами. Например, показатели хвои ели с щетковидным типом ветвления в 2005 г. на 44,8 % (3553,81 мм2) больше показателей хвои ели с плоским типом ветвления на удалении более 30 м от дороги, на расстоянии до 10 м эта разница составляет 43 % (2285,24 мм2) (табл. 3). Примерно одинаковые данные по хвое с плоским и гребенчатым типом ветвления.
При сравнении показателей внутри форм отмечено уменьшение площади поверхности хвои на приросте побега при приближении к автомагистрали. У хвои ели с плоским типом ветвления показатель площади уменьшался на 31,2 % в 2005 г., в 2006 г. разница менее заметна. У ели с щетковидным типом ветвления разница составляет в среднем 36 %.
Сравнение данных по годам. У ели с плоским типом ветвления на расстоянии от дороги в 10 м в 2006 г. больше, чем в 2005 г., на 31,4 % (1381,68 мм2), на расстоянии более 30 м разница незначительна. У ели с гребенчатым типом ветвления на расстоянии 30 м изучаемый параметр хвои в 2005 г. больше на 5,7 %, чем в 2006 г. У ели с щетковидным типом ветвления на расстоянии от дороги в 10 м в 2006 г. больше, чем в 2005 г., на 7 %.
Установлено, что все параметры хвои средней части кроны превосходят те же показатели в нижней части. Для ели с щетковидным типом ветвления в среднем за 2 года разница составляет 30,3 % (2426,2 мм2) в средней зоне загрязнения и 39,6 % (2020,2 мм2) - в
зоне сильного загрязнения, для ели с плоским типом ветвления в средней зоне загрязнения
- 5,8 % (211,5 мм1) и для ели с гребенчатым типом - 10,2 % (421,8 мм2).
Анализ изученных показателей состояния деревьев ели сибирской в возрасте от 10 до 40 лет в уличных посадках Екатеринбурга позволяет сделать следующие выводы.
1. Ель сибирская, произрастающая вдоль автомагистралей, испытывает сильное воздействие автотранспорта, что выражается в укороченном сроке жизни хвои - 2-3 года и практически полном поражении ее некрозом
- 90 %.
2. Угнетенное состояние ассимиляционного аппарата сказывается и на приросте ствола по диаметру. С возрастанием загрязнения к 40 годам он снижается на 5-10 см.
3. Сравнение морфологических форм выявляет наибольшую реакцию на условия произрастания ели с щетковидным типом ветвления. Хвоя ели с гребенчатым типом ветвления имеет меньшие параметры по сравнению с хвоей других морфологических форм.
Таким образом, в условиях все возрастающего загрязнения автотранспортом улиц Екатеринбурга можно рекомендовать посадку ели сибирской (щетковидного типа ветвления) вдоль крупных магистралей на расстоянии не менее 20-30 м от проезжей части.
Библиографический список
1. Аткина, Л.И., Влияние выбросов автотранспорта на анатомические особенности хвои ели обыкновенной в условиях Екатеринбурга / Л.И. Аткина, С.В. Вишнякова // Вестник МГУЛ - Лесной Вестник. - 2007. - № 8. - С. 4-7.
2. Герасимов, А.О. Устойчивость хвойных пород в уличных посадках Санкт-Петербурга: автореф. дис. ...канд. биол. наук / А.О. Герасимов. - СПб,
2003. - 24 с.
3. Государственный доклад «О состоянии окружающей природной среды и влиянии факторов среды обитания на здоровье населения Свердловской области в 2003 г.». - Екатеринбург, 2003.
4. Дыренков, С.А. Внешние признаки для определения возраста ели в восточноевропейской части средней тайги / С.А. Дыренков // Лесоведение. - М.: Наука, 1970. - № 2. - С. 98-101.
5. Феклистов, П.А. Насаждения деревьев и кустарников в условиях урбанизированной среды г. Архангельска / П.А. Феклистов. - Архангельск: АГТУ,
2004. - 112 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2008
31
