CC BY
50
УДК 634. 635.9
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МНОГОЛЕТНИХ ДЕКОРАТИВНЫХ РАСТЕНИЙ ДЛЯ ОЗЕЛЕНЕНИЯ И ОЧИЩЕНИЯ ВОДОЁМОВ*
ХАНБАБАЕВА О.Е.,
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, [email protected].
СОРОКОПУДОВ ВН.,
доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВО РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, тел. 8 925-360-72-16, e-mail: [email protected].
СОРОКОПУДОВА О.А.,
доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А.Тимирязева, e-mail: [email protected].
Реферат. Цель исследования. Изучение очистной способности травянистых растений на примере водного гиацинта и травянистых многолетних растений в условиях озеленения набережных поймы реки Москвы. В статье был изучен вопрос использования многолетних травянистых растений, обладающих фиторемедиоционной способностью, для оформления береговых зон водоёмов г. Москвы с целью очистки воды и художественного обогащения ландшафта. Исследования проводились в 2018-2020 гг. В работе было изучено 17 видов многолетних травянистых растений. В работе приведены метеорологические данные по температуре воздуха и почвы, а также количеству осадков в течение года проведения опытов, что явилось объективной основой для анализа морфологических и биологических показателей у изучаемых растений. В опытах с эйхорнией отличной, которая была высажена в искусственной модельной экосистеме, было установлено, что при понижении температуры воздуха ниже +20°С рост и очищающая способность растений значительно понижаются. Кроме этого в условиях г. Москвы для хорошей перезимовки эйхорнии требуется создание соответствующих условий. Данные факты послужили основой для включения в исследование 17 видов травянистых растений, обладающих фиторемедиоционной способностью, и хорошо зимующих в условиях Средней полосы России. В результате проведённых исследований для создания ландшафтных посадок в береговой зоне водоёмов г. Москвы были рекомендованы травянистые растения, набравшие более 15 баллов по оценке декоративности, приведены возможные типы посадок с использованием изученных видов растений. По результатам проведённого исследования для создания прибрежных ландшафтных посадок у водоёмов г. Москвы, целью которых является очищение воды и обогащение окружающего пространства, можно рекомендовать: эйхорнию отличную, манник водный, вейник наземный, камыш озёрный, горец сахалинский, аир обыкновенный, рогоз узколистный, дербенник иволистный и ирис ложноаировый.
Ключевые слова: фиторемедиация, прибрежные растения, влаголюбивые растения, водные растения, плавучий фитомодуль, озеленение набережных, устойчивость растений.
PERENNIAL ORNAMENTAL PLANTS IN LANDSCAPING AND CLEANING OF COASTAL AND WATER RIVERS
KHANBABAYEVA O.E.,
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, FSBEI HE RGAU-Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, [email protected].
*Статья подготовлена при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в соответствии с соглашением № 075-15-2020-905 от 16 ноября 2020 г. о предоставлении гранта в виде субсидии из Федерального бюджета Российской Федерации. Федерация. Грант предоставлен в рамках государственной поддержки создания и развития Научного центра мирового уровня «Агротехнологии будущего».
SOROKOPUDOV V. N.,
Doctor of Agricultural Sciences, Professor, FSBEI HE RGAU-Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timirya-zev, tel. 8 925-360-72-16, e-mail: [email protected].
SOROKOPUDOVA OA.,
Doctor of Biological Sciences, Professor, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Russian State Agrarian University - Moscow Agricultural Academy named after K.A. Timiryazev, e-mail: [email protected].
Essay. Purpose of the research. To study the cleaning capacity of herbaceous plants using the example of water hyacinth and herbaceous perennial plants in the conditions of landscaping the embankments of the Moscow River floodplain. In this article, the question of the use of perennial herbaceous plants with phytoremediation ability for the design of the coastal zones of reservoirs in Moscow was studied in order to purify water and artistic enrichment of the landscape. The studies were carried out in 2018-2020. In the work, 17 species of perennial herbaceous plants were studied. The work presents meteorological data on air and soil temperature, as well as the amount of precipitation during the year of the experiment, which was the objective basis for the analysis of morphological and biological indicators in the studied plants. In experiments with excellent eichornia, which was planted in an artificial model ecosystem, it was found that when the air temperature drops below + 20 ° C, the growth and cleansing ability of plants decrease significantly. In addition, in the conditions of Moscow for the good wintering of eichhornia, the creation of appropriate conditions is required. These facts served as the basis for the inclusion in the study of 17 species of herbaceous plants with phytoremediation ability, and well wintering in the conditions of Central Russia. As a result of the research, herbaceous plants with more than 15 points in assessing decorativeness were recommended to create landscape plantings in the coastal zone of the reservoirs of Moscow. The table shows the possible types of planting using the studied plant species.Conclusion According to the results of the study, to create coastal landscape plantings near the reservoirs of Moscow, the purpose of which is to purify water and enrich the surrounding area, we can recommend: excellent eichornia, manniferous reed, ground reed, lake reed, Sakhalin highlander, common cattail, narrow-leaved catnip, and sweet cherry loosestrife and false-iris.
Keywords: phytoremediation, coastal plants, hygrophilous plants, aquatic plants, floating phytomodule, greening of embankments, plant resistance.
Введение. На современном этапе развития общества загрязнение окружающей среды приобрело характер экологической катастрофы в мировом масштабе. В большей или меньшей степени загрязнены атмосфера, водные ресурсы и почва.
Основная масса веществ, применяемых в различных технологических процессах, создана искусственно и не встречается в естественной природе. В связи с этим подобные вещества не вписаны в природные круговороты и по отношению к природным экосистемам являются загрязнителями. Количество данных веществ постоянно нарастает, а их состав настолько разнообразен, что пока не позволяет создание универсальной технологии по их утилизации.
Водные объекты, как и воздух, являются основными накопителями токсических веществ, так как в них попадают промышленные и бытовые стоки, несущие с собой остатки удобрений и пестицидов, тяжёлые металлы и радионуклеи-ды, и многое другое. Физико-химические мето-
ды, которые обычно применяют для очистки сточных вод, эффективны, но довольно дороги. В связи с этим появилась необходимость разработки и применения для этих целей новых технологий.
Фиторемедиация, представляющая собой различные технологии очистки грунтов, воздуха и водных объектов с использованием зелёных растений в сочетании с микроорганизмами, является на современном этапе развития и совершенствования экологических подходов практически ко всем сферам жизни общества, очень востребованным приёмом, который необходимо шире изучать и совершенствовать.
Впервые опыты по фиторемедиации были проведены в 50-х годах израильскими учёными. Однако механизм поглощения и перемещения поллютантов в тканях растений до сих пор не выяснен. Исследователи полагают, что накопление ионов веществ - загрязнителей в корневой системе определённых растений является защитным механизмом растений от поступле-
ния этих ионов в репродуктивные и запасающие органы (Мартьянычев, 2015). По мнению других исследователей, высокое содержание токсических веществ в органах растений защищает их от болезней и вредителей.
В настоящее время существуют следующие способы очистки водных объектов и сточных вод с помощью фиторемедиации: фитоэкстрак-ция, фитодеградация, фитоиспарение, фитоста-билизация, ризосферная биоремедиация, ризо-фильтрация.
Некоторые способы очистки связаны с применением растений. В качестве растений, способных очищать водоёмы, можно назвать камыш (Scirpus sylvaticus L), рогоз узколистный (Typha angustifolia L.), стрелолист обычный (Sagittaria vulgaris L.), роголистник (Ceratophyllum L.), ряску (Lemna L.), рдест гребенчатый (Potamogeton pectinatus L.), сусак (Butomus L.) (Ebrahimpour tt all., 2008). Из кра-сивоцветущих многолетних травянистых растений, способных выполнять роль очистителя воды, с художественной точки зрения представляет интерес эйхорния толсточерешковая (Eichornia crassipes Solms.), (водный гиацинт) семейства Pontederiaceae (Понтедериевые). Это многолетнее водное растение родом из Южной Америки, которое в настоящее время расселилось по всем континентам (Флюрик, 2014).
На современном этапе в индустриально развитых странах значительно возрос интерес к фиторемедиоционной очистке промышленных и бытовых сточных вод (Тарушина и др., 2006; Hinchman et all., 1998; Erakhrumen et all., 2007). Кроме этого, с художественно - эстетической точки зрения важное значение имеет тот факт, что набережные городских рек в настоящее время стали рассматриваться в качестве рекреационных зон, где должны быть созданы комфортные условия для пешеходов, велосипедистов и других мобильных групп населения. В целях организации подобных мест отдыха, а также для обогащения однообразного ландшафта закованных в гранит набережных, которые сейчас в основном используются как транспортные магистрали, представляет интерес создание площадок, которые будут совмещать рекреационную функцию с функцией очистки воды в реке (Селехов, Ханбабаева, 2014). Подобные площадки могут быть оформлены прибрежными пейзажными композициями с использованием природных видов древесно - кустарниковых и многолетних травянистых растений в соответствии с технологией Новой волны (Буханцов и др., 2019; Shlapakova et all., 2020). Одним из примеров подобной композиции могут быть
гидроботаничесике площадки и моноцветники из растений, очищающих атмосферу, воду и почву.
На гидроботанических площадках формируются условия для благоприятного течения биохимических процессов, основная роль в которых принадлежит высшим водным растениям. Некоторые из них перечислены выше. Наибольшей эффективностью биологического очищения отличается подгруппа неукореняющихся видов, которые способны плавать на поверхности и активно наращивать корневую и надводную массу (Кривицкий, Остроумов, 2006). К таким растениям относится, например, Eichornia crassipes (Eichhornia crassipes Solms) (эйхорния толсточерешковая, водный гиацинт), которая принимала участие в наших опытах.
Цель исследования: изучение очистной способности травянистых растений на примере водного гиацинта и травянистых многолетних растений в условиях озеленения набережных поймы реки Москвы.
Задачи исследования:
- изучить очищающую способность эйхор-нии толсточерешковой в двух точках забора реки Москвы с учётом нормативов;
- изучить влияние температурного фактора и режима освещённости на развитие и разрас-таемость эйхорнии толсточерешковой;
- разработать ассортимент многолетних травянистых растений для очистки воды с учётом их художественно - декоративных качеств для озеленения в прибрежной зоне Москва -реки;
- изучить разрастаемость у многолетних видов травянистых растений, провести оценку декоративности посадок по разработанной методике.
Материал и методы исследований. Эйхорния ((Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.) представляет собой полупогруженное растение, которое может существовать как в свободноплавающем на поверхности воды, так и в прикрепленном к почве состоянии. Эйхорния формирует плавающую на поверхности воды розетку листьев. Период цветения приходится на конец лета, когда из середины розетки выдвигается колосовидное соцветие, состоящее из фиолетово - голубых цветков. Корневая система растения состоит из длинных, хорошо развитых нитевидных волосков, которые обеспечивают основной процесс очистки воды.
В связи с тем, что природный ареал этого растения охватывает тропические и субтропические страны, в условиях Средней полосы России его использование носит сезонный ха-
рактер. Эйхорния очень теплолюбивая культура, поэтому для продления очищающего воздействия принято решение использовать для озеленения прибрежной зоны водоема, в этих же точках, многолетние травянистые виды, которые продолжат свое очищающее воздействие, после того как эйхорния закончит его. Приведенные и изученные виды хорошо произрастают в условиях сильного увлажнения в той части водоема, где естественный берег переходит в водную поверхность. В тех местах, где берега имеют окантовку в виде гидротехнических подпорных стен, возможно применение плавучих модулей с данными растениями.
Анализ воды на содержание ионов тяжёлых металлов проводили на базе лаборатории филиала ФБУЗ « Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве на водном транспорте» гравиметрическим методом. В целях изучения способности растений эйхорнии очищать воду от тяжёлых металлов была сконструирована модельная искусственная экосистема ёмкостью 40 л.
Водозабор для проведения эксперимента по изучению фитооремедиационной способности эйхорнии производился на Москва реке 27.09.18 г. в двух точках: точка №1 по адресу ул. Живописная, дом 50; точка №2 по адресу Проспект Андропова, дом 39. Общий объём водозабора составлял 250 л. Посадка растений эйхорнии была проведена из расчёта одно взрослое растение на 8 л очищаемой воды. Суммарное покрытие водной поверхности растениями составляло 75%. Контролем являлась ёмкость без растений с водой из тех же точек, что и опытные варианты. Освещение модельной системы осуществлялось лампами накаливания (3500 Лк) при 12-ти часовом световом дне. Температура воды в период эксперимента поддерживалась на уровне +22...24°С, температура окружающего воздуха на уровне + 24...26°С. По мере уменьшения воды в ёмкостях за счёт испарения и потребления растениями, воду подливали до первоначального уровня.
В связи с теплолюбивостью эйхорнии, было принято решение продолжить исследование многолетних растений для создания всесезон-ных посадок. В эксперименте по изучению многолетних травянистых растений для создания декоративных, способных очищать почву фитоценозов, участвовало 17 видов: аир бык-новенный (Acorus calamus L.), бухарник шер-
стистый (Hólcus lanátus L.), манник водный (Gliceria aquatica L.), вёйник назёмный (Calamagróstis epigéjos L.), дербенник иволист-ный (Lythrum salicaria L.), горец сахалинский (Reynoútria sachalinénsis F.Schmidt), ирис лож-ноаировый (Iris pscudacorusL.), гамЫш озёрный (Schoenoplectus lacüstris L.), рдест плавающий (Potamogeton natans L.), рогоз узколистный (Typha angustifólia L.), ряска малая (Lemna minor L.), ситник жабий (Juncus bufonius L.), страусник обыкновенный (Matteúccia struthiópteris L.), стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia L.), сусак зонтичный (Bútomus umbellátus L.), oвсянница овечья (Festuca ovina L.), элодея канадская (Elodéa canadénsis Michx.).
Виды, плавающие в толще воды и на поверхности (элодея, рдест, ряска), мы не рассматривали, так как оценку декоративности посадок, по приведенной ниже методике провести для них практически невозможно.
За основу оценки взята методика оценки декоративности Котеловой Н.В., Виноградовой О.Н. (1974), в которой каждый вид оценивается в баллах, применяются переводные коэффициенты, имеющие определенный вес. Оценка декоративности приведена в баллах для каждого вида. Для удобства расчетов, мы ее частично упростили, так как данная методика применяется для древесных видов, декоративность ко-торык меняется весь сезон, а в нашем исследовании изучаются травянистые виды, декоративность который ограниченна весенне-летним периодом. Для проведения оценки декоративности многолетних растений в прибрежной посадке, выдели 5 основнык критериев: разрас-таемость, декоративность листьев, продолжительность цветения, форма (габитус) растения, устойчивость к факторам среды (дождь, ветер, недостаток или переизбыток воды в почве). Самые важные признаки имеют переводной коэффициент 5, остальные от 1 до 4. Наличие данного признака оценивается в 1 балл, отсутствие - 0 балл. Максимальное количество баллов 19. Оценку декоративности проводили ежемесячно, начиная с момента высадки (май) до окончания вегетации (сентябрь). Затем все баллы по каждому месяцу просуммировали для каждого вида и раздели на количество учетных месяцев (5). Основные учетные признаки, переводные коэффициенты и пояснения приведены в таблице 1.
"аблица 1 - Оценка декоративности многолетних растений в приб режной зоне
№ п/п Признаки для учета Баллы Переводной коэффициент (значимость) Пояснения, назначение признака, критерии оценки
Разрастаемость 0 -менее чем в 2 раза 1 -более чем в 2 раза 5 Используется для расчета коэффициента разрастаемости. При Kr более 2, применяют max переводной коэффициент.
Декоративность листьев 0 -отсутствует 1 -присутствует 3 Декоративной считается размер, форма, окраска и рассеченность листовой пластинки
Цветение 0 -отсутствует 1 -присутствует 2 Наличие цветения, продолжительность 10 и более дней. Тип соцветия значения не имеет.
Форма (габитус) растения 0-не структурное растение 1 -структурное растение 4 Учитывают форму растения, плотность, ажурность. Структурные, плотные, не прозрачные посадки получают max переводной коэффициент.
Устойчивость к факторам среды 0 б-отсутствует 1 б-присутствует 5 Устойчивость к неблагоприятным факторам среды: не полегает от сильного ветра и дождя, не вянет в засуху, не желтеет, получают max переводной коэффициент.
Кроме того, изучили разрастаемость видов для разработки рекомендаций по выбору схемы посадки у изучаемых видов, для быстрого достижения полной смыкаемости растений. Коэффициент разрастаемости (Кг) для каждого вида, рассчитывали исходя из начальных размеров растений (диаметр в см) при посадке и в конце вегетационного периода, путем деления итоговой площади растения на исходную площадь. Особенно выделяли виды, которые разрастались за сезон в 2 и более раз. Приведены средние за 2018 и 2019 годы. Замеры растений эйхорнии и других параметров (температура воды, воздуха, освещенность) проводили раз в месяц, начиная с начала высадки растений и до окончания вегетации (У-1Х).
Результаты и их обсуждение. Большая часть эксперимента с многолетними видами растений проводилась в Юго-Восточном округе - одном из самых загрязнённых в Москве. На качество атмосферного воздуха и воды в основном влияют Московский нефтеперерабатывающий завод, а также множество предприятий, расположенных вдоль Москвы-реки.
Предприятия-загрязнители имеются практически на всей территории округа. В этом округе практически все районы сильно загрязнены, особенно - Капотня, Марьино, Люблино. Тем не менее, Кузьминский лесопарк влияет положительно на экологическую ситуацию в округе. Наиболее чистыми районами ЮВАО являются Кузьминки и Выхино-Жулебино.
Климатические факторы, как наиболее важные факторы среды, оказывают существенное влияние на рост и развитие изучаемых нами растений. Такие факторы как: инсоляция, температура воздуха, почвы, количество осадков, высота снежного покрова, необходимо учитывать при разработке ассортимента растений для создания устойчивых фитоценозов, обладающих декоративной ценностью и высокой очищающей способностью.
Число дней с температурой выше 0°С составляет 207 (с 8 апреля по 2 ноября), выше +10°С - 128 (с 8 мая по 14 сентября), ниже 0°С - 103. Абсолютный минимум температур -47°С, максимум +38°С. Годовая амплитуда температур +27°С. Ориентировочная дата пер-
вого мороза 20 ноября, последнего - 17 мая. Продолжительность вегетационного периода 125-130 дней. Среднегодовое количество осадков составляет 540 - 600 мм, за вегетационный период их выпадает 250 - 270 мм, 2/3 осадков выпадает в виде дождя, 1/3 - в виде снега. Несмотря на то, что территория Москвы относится к зоне достаточного увлажнения, для нее характерны и годы с проявлением дефицита влаги. Установлено, что из каждых 100 лет в Москве и Московской области 29 являются засушливыми. Среднемесячная и годовая температура воздуха указана в таблице 2.
Годовое количество осадков уменьшается в Москве и Подмосковье с северо-запада на юго-восток. Большое влияние на их распределение оказывает рельеф - на всех наиболее высоких участках выпадает максимальное количество осадков (более 650 мм), на остальной территории - от 500 до 650 мм. Среднемесячное и годовое количество осадков указано в таблице 3.
Количество осадков, приходящихся на холодный период (ноябрь-март) - 140 мм, на теплый (апрель-октябрь) 418 мм. Среднее число
дней с осадками 184. Минимальная годовая сумма осадков 320 мм, максимальная - 856 мм. Самая низкая (50%) влажность воздуха - в начале июня, самая высокая (85%) - в декабре -январе.
Снежный покров держится до 150 суток (с середины ноября до начала - середины апреля). Он имеет очень большое значение для целого комплекса природных процессов: защищает почву и растения от промерзания, является основным источником для питания грунтовых вод, определяет размеры весеннего половодья рек.
При экспериментальном выращивании эй-хорнии в сосудах с водой, взятой из Москва-реки в двух точках водозаборов, были получены следующие данные. За 14 дней выращивания концентрация изучаемых элементов (Fe. Zn, Pb, Cd) значительно снизилась (более чем в 5 раз для железа и цинка, в 6 раз для кадмия, в 4 раза для свинца, в 8,5 раз для меди ), в то время как в контроле она осталась на том же уровне, что и в начале эксперимента (Лагутин, Ханба-баева, 2017).
Таблица 2 - Среднемесячная и годовая температура воздуха, °С, 20
Месяц январь февраль март апрель й июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь д о г
Температура,
°С 10,3 -9,7 -4,8 +3,7 +11,6 +15,3 +17,6 +15,5 +10,1 +4,0 -2,2 -7,6 +3,6
9 г.
Таблица 3 - Среднемесячное и годовое количество осадков, мм, 2019 г.
Месяц январь февраль март апрель май июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь год
Количе-
ство
осадков,
мм 25 22 25 33 42 71 92 71 59 50 34 34 558
Таблица 4 - Среднемесячная и годовая температура почвы, °С, 2019 г
2 Месяц
Глубина, январь февраль март апрель й июнь июль август сентябрь октябрь ноябрь декабрь д о г
0,25 -0,4 0,0 0,1 3,9 11,4 15,5 18,5 17,4 12,7 6,5 2,0 -0,3 7,3
0,50 0,5 0,5 0,5 3,1 10,1 14,1 17,2 16,6 12,9 7,4 3,4 0,9 7,2
1,00 2,7 1,9 1,5 1,7 3,8 11,2 14,5 15,5 13,5 9,0 5,7 3,9 7,3
При изучении данного вида, было установлено, что максимальная очищающая способность эйхорнии связана с температурой окружающего воздуха и воды. При температуре воздуха ниже 20°С рост растений эйхорнии останавливается и очищающая способность снижается. Для использования данного вида в водозаборах рек и водоемов необходимо предусмотреть условия теплой зимовки растений, что в некоторых случаях невозможно или затратно.
В мае коэффициент разрастаемости не учитывали, так как это исходные данные для дальнейшего учета разрастаемости. Поданным таблицы 5 можно сделать вывод, что максимальная разрастаемость у эйхорнии отмечена в теплые летние месяцы (июнь, июль, август), причем максимальный прирост (в 2 раза) у растений отмечен в июле, практически в два раза от исходных размеров. В августе и сентябре прирост останавливается и в связи с отмиранием части растений размеры даже несколько уменьшаются.
В связи с теплолюбивостью эйхорнии возникла необходимость разработки и изучения ассортимента травянистых растений, которые в средней полосе являются многолетними. Таким образом, на основе данных растений, в сочетании с древесными видами, возможно, получать устойчивые фитоценозы или ландшафтные посадки, способные эффективно очищать воду и прибрежную зону (Флюрик и др., 2014). В тех местах, где береговая линия отграничена подпорными стенами, возможно применение плавучих модулей с участием данных видов растений (таблица 6).
Большинство территорий, прилегающих к естественным и искусственным водоемам, на территории города требуют ландшафтной организации. Необходимо провести мероприятия по очистке береговой линии от разросшегося кус-
тарника, провести санитарную и формирующую обрезку деревьев, разбить многолетние цветники, таким образом восстановить яростность насаждений, повысив их устойчивость к неблагоприятным факторам среды.
Для устройства цветников на подобных территориях применяют высадку многолетников и трав в больших количествах (массивами), для достижения максимальной декоративности посадок.
Кроме приведенных видов травянистых растений эффективно очищают воду и почву древесные растения, такие как ива козья (Salix carpea L), ива Шверина (Salix Schwerinii E.L.Wolf), береза повислая (Betula pendula Roth.), барбарис Тунберга (Berberis Thunbergii DC.), осина обыкновенная (Populus tremula L.). Причем, эти виды активно выносят такие тяжелые металлы как: Ni, Cu, Cd, Cr, Pb, Cr, Se, B, Zn, S, радионуклеиды и нефтефтепродукты (Флюрик и др., 2014).
Данные по оценке декоративности в баллах учитывали каждый месяц с участием переводных коэффициентов, затем полученные баллы суммировали и делили на пять учетных месяцев. Разрастаемость растений, в наших исследованиях один из наиболее важных параметров, так как от него будут зависеть рекомендации по норме высадки растений в штуках на квадратный метр. Так у видов с коэффициентом разрас-таемости 3 и более (камыш, горец, вейник, манник) она составляет 1 штуку на 1 м2. Исходя из данных таблицы 7, можно сделать вывод, что виды, имеющие коэффициент разрастаемости 2 и более следует рекомендовать для прибрежных посадок. К ним относятся практически все изученные виды за исключением трех: сусак зонтичный, овсянница овечья, ситник жабий. У них невысокий коэффициент разрастаемости и низкий балл по оценки декоративности посадок.
Таблица 5 - Изучение разрастаемости растений эйхорнии по месяцам, в зависимости от температуры воздуха и воды,°С, в среднем за годы исследований (2018-2019 гг.) _
Параметры Май Июнь Июль Август Сентябрь
Температура воздуха, °С 14±2 18±2 22±2 16±2 12±2
Температура воды, °С 12±2 16±2 20±2 14±2 10±2
Разрастаемость, мм 150±22 300±16 550±20 450±28 412±18
Коэффициент разрастаемости (Kr) 2 3,6 3,0 2,7
Таблица 6 - Многолетние травянистые и водные растения, способные к гипераккумуляции
тяжелых металлов из почвы и воды (по ф >люрик и др., 2014)
№ п/п Название Отношение к свету Отношение к влажности Срок цвете-ния/вегета ция Высота, м Тип посадки
1. Аир обыкновенный Солнце, полутень Гигрофит, гидрофит У1-У11/ 1У-Х 0,5 - 1,2 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
2. Бухарник шерстистый Солнце, полутень Гигрофит У1/У-Х 0,5 Посадки в прибрежной зоне
3. Манник водный. Солнце, полутень Гигрофит, гидрофит У1-У111/ У-Х1 1,0 - 2,0 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
4. Вейник наземный. Солнце Гигрофит У1-У111/ 1У-Х 0,8 - 1,5 Посадки в прибрежной зоне
5. Дербенник иволист-ный Солнце Гигрофит У11-У111 0,5 - 1,0 Посадки в прибрежной зоне, плавучий модуль
6. Горец сахалинский Солнце Гигрофит У111-1Х 2,0 - 4,0 Посадки в прибрежной зоне
7. Ирис ложноаировый Солнце Гигрофит, гидрофит VI - УШ 0,75-1,6 Посадки в прибрежной зоне
8. Камыш озёрный Солнце Гидрофит У - VI 1,0 - 2.5 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
9. Рдест плавающий Солнце, полутень Гидрофит 1У-У111 0,15-1,5 Посадка в прибрежной зоне, в толще воды, плавучий модуль
10. Рогоз узколистный Солнце, Полутень, Тень Гидрофит У1 1,8 - 2,0 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
11. Ряска малая Полутень, Тень Гидрофит У - 1Х 0,02 -0,04 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
12. Ситник жабий Солнце, полутень Гигрофит У - У1 0,04 - 0,2 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
13. Страусник обыкновенный Полутень, Тень Гигрофит, мезофит 1У-Х 1,5 - 1,8 Посадки в прибрежной зоне
14. Стрелолист обыкновенный Солнце Гидрофит / У1 -У111 0,2-1,1 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
15. Сусак зонтичный Солнце Гидрофит У1-У11 0,5-1,5 Посадка в прибрежной зоне, плавучий модуль
16. Овсянница овечья Солнце Мезофит У1-1Х 0,3 - 0,6 Посадка в прибрежной зоне
17. Элодея канадская Солнце, Полутень, Тень Гидрофит У11-У111 2,0-3,0 Посадка в прибрежной зоне, в толще воды, плавучий модуль
18. Эйхорния отличная Солнце Гидрофит У-У111 0,15-0,3 Посадка в прибрежной зоне, в толще воды, плавучий модуль
Таблица 7 - Изучение разрастаемости (Kr) многолетних растений в прибрежной посадке и
оценка декоративности за вегетационный период (балл)
№ Оценка декоративно-
п/п Название Kr, за сезон сти, балл, в среднем за сезон
1. Аир обыкновенный 2,6 19,0
2. Бухарник шерстистый 2,2 18,2
3. Манник водный 4,3 17,4
4. Вейник наземный 4,0 18,6
5. Дербенник иволистный 2,0 18,6
6. Горец сахалинский 3,3 18,6
7. Ирис ложноаировый 2,0 18,2
8. Камыш озёрный 3,5 19,0
9. Рогоз узколистный 2,4 19,0
10. Ситник жабий 1,9 17,6
11. Страусник обыкновенный 2,5 12,8
12. Стрелолист обыкновенный 2,0 12,4
13. Сусак зонтичный 1,3 15,2
14. Овсянница овечья 1,5 14,8
Среди видов с самым высоким коэффициентом разрастаемости особо следует выделить: камыш озёрный (3,5), горец сахалинский (3,3), вейник наземный (4,0).
Виды, набравшие 15 баллов и выше по оценке декоративности посадок рекомендуются для прибрежных посадок, а также для создания устойчивых фитоценозов с участием травянистых растений. Многолетние декоративные растения набрали меньшее количество баллов, чем многолетние травы, возможно, это связанно с тем, что эти виды (дербенник иволистный, ирис ложноаировый) слабее разрастаются, но при этом более декоративны и эффектно цветут. Поэтому для создания гармоничных посадок их применять необходимо.
Выводы. На основании полученных экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:
1. Вследствие значительной очищающей способности эйхорнии отличной, а также её высокой декоративности, данный вид можно рекомендовать для оформления береговой линии городских водоёмов Москвы, при условии
обеспечения благоприятных условий для перезимовки растений.
2. По степени разрастаемости из числа изученных травянистых многолетников, обладающих фиторемедиационной способностью и успешно зимующих в условиях открытого грунта Москвы, для декоративного оформления прибрежной зоны водоёмов можно рекомендовать в первую очередь манник водный, вейник наземный, камыш озёрный, горец сахалинский.
3. По общей декоративности за сезон из числа изученных были выделены следующие многолетние травы: аир обыкновенный, камыш озёрный, рогоз узколистный, которые получили наивысшую оценку.
4. Многолетние цветущие травянистые растения дербенник иволистный и ирис лож-ноаировый по общей декоративности практически не уступают многолетним травам, хотя и имеют более низкий коэффициент разрастаемо-сти. Однако за счёт эффектного цветения они также рекомендованы для включения в предлагаемые прибрежные ландшафтные посадки, целью которых является эффективное очищение воды и обогащение окружающего пространства.
Список использованных источников
1. Буханцов В.Г., Иванова И.В., Ханбабаева О.Е. Декоративные растения в оформлении водоёмов и водных устройств. - М.: РГАУ - ТСХА им. К.А. Тимирязева, 2019. - 75 с.
2. Котелова Н.В., Виноградова О.Н. Оценка декоративности деревьев и кустарников по сезонам года // Физиология растений и озеленение городов. - М.:МЛТИ, 1974. - С.37-44.
3. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Экобиоинженерия: создание (восстановление) и поддержание водных экосистем с заданными параметрами // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.51-55.
4. Лагутин А.А., Ханбабаева О.Е. Фиторемедиационные свойства водного гиацинта (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.) // Вестник ландшафтной архитектуры. - 2019. - № 18. - С. 52-57.
5. Мартьянычев А.В. Фитоэкстракция как способ очистки почв сельскохозяйственного назначения // Вестник НГИЭИ. - №4 (23). - С.87-94.
6. Селехов А.И., Ханбабаева О.Е. Комплексная оценка цветочного оформления города Москвы // Вестник ландшафтной архитектуры. - 2014. - №4. - С.114-117.
7. Высшие водные растения для очистки сточных вод / Ю.А. Тарушкина, Л.Н. Ольшанская, О.Е. Мечева, А.С. Лазуткина // Экология и промышленность России. - 2006. - № 5. - С. 36-39.
8. Флюрик Е.А., Абрамович О.В., Змитрович А.А. Использование Eichornia crassipes для очистки сточных вод и получения кормовой добавки // Труды БГТУ. Серия 2: Химические технологии, биотехнология, геоэкология. - 2014. - №4 (168). - С.155-160.
9. Ebrahimpour M. and I. Mushrifah, "Heavy metal concentrations (Cd, Cu and Pb) in five aquatic plant species in Tasik Chini, Malaysia," Environmental Geology, vol. 54, no. 4, pp. 689-698, 2008.View at: Publisher Site | Google Scholar
10. Erakhrumen A. and Agbontalor A., "Review Phytoremediation: an environmentally sound technology for pollution prevention, control and remediation in developing countries,"Educational Research and Review, vol. 2, no. 7, pp. 151-156, 2007.View at: Google Scholar
11. Hinchman R. R., Negri M. C., and Gatliff E. G. "Phytoremediation: using green plants to clean up contaminated soil, groundwater, and wastewater," Argonne National Laboratory Hinchman, Applied Natural Sciences, Inc, 1995, http:// www.treemediation.com/Technical/Phytoremediation_1998.pdf.View at: Google Scholar
12. Shlapakova S.N., Beriozkina I.V., Hanbabayeva O.E., Sorokopudov V.N., Lukashov Ye.S. Selection of herbaceous plant assortment for park ground cover using plants of natural phytocoeosis // BIO Web Conferences 2020. - P. 00246.
Spisok ispoFzovanny'x istochnikov
1. Buxanczov V.G., Ivanova I.V., Xanbabaeva O.E. Dekorativny'e rasteniya v oformlenii vodoyomov i vodny'x ustrojstv. - M.: RGAU- TSXA im. K.A. Timiryazeva, 2019. - 75 s.
2. Kotelova N.V., Vinogradova O.N. Ocenka dekorativnosti derev'ev i kustarnikov po sezonam goda // Fiziologiya rastenij i ozelenenie gorodov. - M.:MLTI, 1974. - S.37-44.
3. Kriviczkij S.V., Ostroumov S.A. E'kobioinzheneriya: sozdanie (vosstanovlenie) i pod-derzhanie vodny'x e'kosistem s zadanny'mi parametrami // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.51-55.
4. Lagutin A.A., Xanbabaeva O.E. Fitoremediacionny'e svojstva vodnogo giacinta (Eichhornia crassipes (Mart.) Solms.) // Vestnik landshaftnoj arxitektury' . - 2019. - № 18. - S. 52-57.
5. Mart'yany'chev A.V. Fitoe'kstrakciya kak sposob ochistki pochv sel'skoxozyajstvennogo na-znacheniya // Vestnik NGIE'I. - №4 (23). - S.87-94.
6. Selexov A.I., Xanbabaeva O.E. Kompleksnaya ocenka czvetochnogo oformleniya goroda Mo-skvy' // Vestnik landshaftnoj arxitektury'. - 2014. - №4. - S. 114-117.
7. Vy'sshie vodny'e rasteniya dlya ochistki stochny'x vod / Yu.A. Tarushkina, L.N. Ol'shanskaya, O.E. Mecheva, A.S. Lazutkina // E'kologiya i promy'shlennost' Rossii. - 2006. - № 5. - S. 36-39.
8. Flyurik E.A., Abramovich O.V., Zmitrovich A.A. Ispol'zovanie Eichornia crassipes dlya ochistki stochny'x vod i polucheniya kormovoj dobavki // Trudy' BGTU. Seriya 2: Ximicheskie tex-nologii, biotexnologiya, geoe'kologiya. - 2014. - №4 (168). - S.155-160.
9. Ebrahimpour M. and I. Mushrifah, "Heavy metal concentrations (Cd, Cu and Pb) in five aquatic plant species in Tasik Chini, Malaysia," Environmental Geology, vol. 54, no. 4, pp. 689-698, 2008.View at: Publisher Site | Google Scholar
10. Erakhrumen A. and Agbontalor A., "Review Phytoremediation: an environmentally sound technology for pollution prevention, control and remediation in developing countries,"Educational Re-search and Review, vol. 2, no. 7, pp. 151-156, 2007.View at: Google Scholar
11. Hinchman R. R., Negri M. C., and Gatliff E. G. "Phytoremediation: using green plants to clean up contaminated soil, groundwater, and wastewater," Argonne National Laboratory Hinchman, Ap-plied Natural Sciences, Inc, 1995, http:// www.treemediation.com/Technical/Phytoremedia-tion_1998.pdf.View at: Google Scholar
12. Shlapakova S.N., Beriozkina I.V., Hanbabayeva O.E., Sorokopudov V.N., Lukashov Ye.S. Selection of herbaceous plant assortment for park ground cover using plants of natural phytocoeosis // BIO Web Conferences 2020. - P. 00246.
