CC BY
13
БИОЛОГИЯ И ЭКОЛОГИЯ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
УДК 630.11
Хвойные бореальной зоны. 2019. Т. XXXVII, № 3-4. С. 175-182
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА УРОВНЯ КАЧЕСТВА ТРАВОСТОЕВ И МЕТОДЫ ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕКОНСТРУКЦИИ В ГОРОДАХ СИБИРИ (НА ПРИМЕРЕ ГОРОДА КРАСНОЯРСКА)
Е. В. Авдеева, К. А. Рудин
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
Техногенные экологические факторы в урбанизированной среде оказывают воздействия на растения целым комплексом неблагоприятных факторов. Наиболее характерными являются следующие виды стрессов: вытаптывание, обогащение почвы тяжелыми металлами (особенно свинцом), фосфором, соединениями азота, поваренной солью, разнообразными органическими веществами; изменение газового состава воздуха с образованием аэрозолей, включающих в себя много токсических веществ; изменение, замусоривание территории. Сохраняют в городах свое действие и глобальные антропогенные факторы - потепление климата, кислотные осадки и др. Представлена оценка качества инженерно-технического состояния травостоев по следующим показателям: загазованность воздушной среды, наличие подземных инженерных коммуникаций, природных и техногенных включений, вытаптываемость пешеходами, наличие следов от ветровой и водной эрозии, проезда велосипедистов и автотранспорта, наличие ям или луж, соблюдение правил ухода за травостоем. Объектами исследования являлись травостои на объектах озеленения общего пользования г. Красноярска. В ходе проведения исследований установлено, что по совокупности показателей проективного покрытия и видового состава трав наилучшими являются травостои Советского и Центрального районов, наиболее низкие показатели в Октябрьском и Кировском районах. По Октябрьскому району необходимо полностью заменить 23 % газонных покрытий, что составляет 21 га, в Кировском 16 %, т. е. 12 га. В целом по городу требуется полностью заменить газонные покрытия на площади 42 га, что составляет 9 % от общей площади всех газонных покрытий города. Планового ремонта требую газоны на территории 285 га (53 %). На 204 га (38 %) газонных покрытий необходимо провести поверхностное улучшение их качества на основе существующих травостоев.
Ключевые слова: травостой, урбанизированная среда, города Сибири, техногенные нагрузки.
Conifers of the boreal area. 2019, Vol. XXXVII, No. 3-4, P. 175-182
COMPLEX EVALUATION OF THE QUALITY LEVEL OF GRASS AND OF ECOLOGICAL RECONSTRUCTION METHODS IN THE CITIES OF SIBERIA (ON THE EXAMPLE OF KRASNYARSK)
E. V. Avdeeva, K. A. Rudin
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: e.v.avdeeva@gmail.com
Technogenic environmental factors in an urbanized environment affect plants with a whole complex of adverse factors. The most characteristic are the following types of stress: trampling down, enrichment of the soil with heavy metals (especially lead), phosphorus, nitrogen compounds, common salt, various organic substances; changing the gas composition of the air with the formation of aerosols, which include many toxic substances; change, littering of the territory. The global anthropogenic factors, such as climate warming, acid precipitation, and others, remain in the cities. The article presents an assessment of the quality of the engineering condition of the grass stands on the following indicators: air pollution, the presence of underground utilities, natural and man-made inclusions, trampling by pedestrians, presence traces of wind and water erosion, the passage of cyclists and vehicles, the presence of holes or puddles, compliance with the rules of care for herbage. The objects of the research were grass stands at the public gardening facilities of the Krasnoyarsk city. In the course of the research, it was established that in terms of the set of indicators of the projective cover and species composition of herbs, the best are the grass areas of the Soviet and
Central regions, the lowest figures are in the October and Kirov regions. In the Oktyabrsky district, it is necessary to completely replace 23 % of lawn coverings, which is 21 hectares, in Kirovsky 16 %, i. e. 12 hectares In general, the city needs to completely replace lawn coverings on an area of 42 hectares, which is 9 % of the total area of all lawn covers of the city. Planned repairs require lawns on the territory of 285 hectares (53 %). On 204 hectares (38 %) of lawn coverings it is necessary to conduct a surface improvement of their quality based on the existing grass stands.
Keywords: herbage, urbanized environment, cities of Siberia, man-made loads.
ВВЕДЕНИЕ
Ключевым вопросом управления любой системой, в данном случае - системой озеленения города, является наличие и качество информации о ее составляющих. Отсутствие своевременных и полных данных может привести к массовой гибели и утрате декоративных качеств растений. Информация о состоянии насаждений и факторах неблагоприятного воздействия позволит локализовать очаги вредителей и болезней на ранних стадиях и принять меры по поддержанию устойчивости насаждений в начальном периоде их ослабления. Городские объекты озеленения выступают в двух одинаково важных ролях: как самостоятельный и ценный объект наблюдения и контроля; как индикатор состояния окружающей среды, характеризующий ее качество и соответствие условиям жизнеобеспечения города [1]. Техногенные экологические факторы в урбанизированной среде оказывают воздействия на растения целым комплексом неблагоприятных факторов. Их целесообразно рассматривать как стрессовые, к которым по Грайму относятся все внешние воздействия, ограничивающие синтез и накопление органических веществ в растениях [2]. Вытаптывание - наиболее очевидное воздействие на растения в условиях города. В отличие от пригородных и других рекреационных лесов и лугов, где вытаптывание носит сезонный характер, в городах оно круглогодично. Вытаптывание ведет к уплотнению почвы и изменению ее физико-химических свойств. Под влиянием вытаптывания в 5-6 раз снижается проективное покрытие не травянистых растений, а на сети троп они исчезают полностью. Обычно наибольший ущерб вытаптывание приносит на легких малоплодородных и тяжелых гумусированных почвах. Лесные и луговые травянистые растения выдерживают плотность верхнего 10-сантиметрового слоя почвы до 1,2-1,3 r/см3, рудеральные виды - до 1,5-1,75 г/см3. При больших плотностях почвы идет их полное выпадение [3]. Устойчивость растений к вытаптыванию обусловлена двумя их свойствами: степенью разрушаемости биомассы и способностью к регенерации. Ключевыми признаками таких растений являются эластичность механических тканей, способность корней расти в уплотненной плохо аэрированной почве, устойчивость всех тканей к ударным нагрузкам и низкое расположение почек возбновления. Распространение во всех городских местообитаниях таких растений как одуванчик лекарственный (Taraxacum qfflcinale), видов подорожника (PUihtago) и клевера (Trifolium), а также злаков обусловлено оптимальным сочетанием у них именно этих свойств.
Заметно меняется в городах состав воздуха [4]. Обеднение городского воздуха кислородом является следствием насыщенности транспортными средства-
ми, он выжигается и при работе многих промышленных предприятий. На долю автотранспорта приходится 60-70 % связывания кислорода воздуха от всего количества его антропогенного поглощения. Повышено в воздухе городов количество углекислого газа и различных газообразных и пылевидных токсикантов. Так, при обследовании 77-ми городов Украины было установлено наличие в воздухе более 100 наименований посторонних химических веществ в количестве, превышающем ПДК [5].
Эффекты промышленных загрязнений определяются характером производства. Одним из первых признаков ухудшения состояния деревьев является дефолиация и сокращение сроков вегетации. Особенно уязвимы более старые насаждения, тогда как мо-лодняки в некоторой степени адаптируются к таким антропогенным воздействиям. В первую очередь от промышленных загрязнений атмосферы повреждаются растения на опушках, обращенных непосредственно к промышленному предприятию. Разные виды растений неодинаково реагируют на запылённость и загрязнённость атмосферного воздуха. Частички пыли забивают устьица листьев, резко замедляя газообмен и фотосинтез. Полютанты, попадая в клетки, либо разрушают их мембраны (сероводород, оксиды серы и азота), либо ингибируют ферментные комплексы (тяжёлые металлы). Регулярное скашивание газонного травостоя и постоянное обновление в результате этого листового аппарата в определенной степени уменьшает отрицательное влияние загрязненности атмосферы на продукционный процесс газонных растений [6].
Существенно загрязнены в городах почвы. В почвах городов утрачивается подразделение на горизонты, из них теряется много кальция. Городские почвы обладают нейтральной или щелочной реакцией (рН 7,1-7,9), у них повышена плотность, ниже водо-удерживающая способность, грунты из-за наличия в них строительного и бытового мусора имеют более высокую дренированность. В них обнаруживаются значительные количества остаточных количеств горюче-смазочных средств, поваренной соли, разных промышленных и бытовых отходов, нередко отмечают большие дозы остаточных количеств удобрений и пестицидов. Весьма характерно повышение содержания в почвах тяжелых металлов [7].
Основным источником свинцовых загрязнений городских почв является автотранспорт. При уровне ПДК на свинец 0,3 мкг/м, во многих больших городах свинца в почве 0,5 мкг/м и более [6]. В США фоновое загрязнение свинцом почв в урбаноэкотопах составляет 20 мг/кг, а вдоль транспортных магистралей оно поднимается до 200-2000 мг/к [7], тогда как сельскохозяйственные почвы свинцом загрязнены слабо.
Установлено, что дожди способствуют вымыванию свинца с листьев. По оценкам В. В. Снакина с соавторами (1998), липа при этом теряет 50 % свинца, деревья в городских парках - около 30 %. На урбанизированных территориях в силу этого складывается специфический тип миграции свинца: транспортные выбросы ^ листья растений ^ почва ^ поглощение корнями растений или фильтрация в грунтовые воды [8].
ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Объектами исследования являлись травостои на объектах озеленения общего пользования г. Красноярска. Оценка качества инженерно-технического состояния травостоев оценивается по следующим показателям:
1. Уровень техногенных воздействий (а - сильная загазованность воздушной среды; б - наличие подземных инженерных коммуникаций; в - природных и техногенных включений/ пней, камней, строительного мусора).
2. Уровень антропогенной нагрузки (высокая вы-таптываемость пешеходами и проезд велосипедистов, проезд и стоянки автотранспорта, выгул собак).
3. Особенности вертикальной планировки (ветровая и водная эрозия (выдувание и смыв почвы на дорожное полотно/ наличие ям, луж, наличие обрывов). Характеристика рельефа.
4. Состояние ограждающих элементов: бордюрный камень (1 - хорошее состояние; 2 - частично разрушен; 3 - отсутствует), бровка газона.
5. Технологический уход (признаки ухода за газоном на момент обследования территории): 0 - да; 1 -нет.
В табл. 1 представлена шкала оценки качества инженерно-технического состояния травостоев на объектах общего пользования.
В целом качество газонных травостоев оценивается по комплексной 30-балльной шкале, приведенной в табл. 2.
В табл. 3 представлены рекомендации по выбору методов реконструкции газонов.
Таблица 1
Шкала оценки качества инженерно-технического состояния травостоев на объектах общего пользования
Наименование показателя Плотность факторов (количество негативных факторов), балл
Уровень техногенных воздействий 0 1 2 3
Уровень антропогенной нагрузки 0 1 2 3
Оценка вертикальной планировки 0 1 2 3
Состояние ограждающих элементов 1 1 2 3
Технологический уход 0 1 1 1
Итого 0-1 2-5 6-9 10-13
Уровень качества инженерно-технического состояния территории Отличный, хороший Удовлетворительный Посредственный Неу довлетвори-тельный
Таблица 2
Шкала комплексной оценки качества газонных травостоев
Оценка проективного покрытия и общей декоративности травостоя (А) Оценка конституционной структуры (флористического состава) травостоев (В) Комплексная оценка качества (С = А*В) Уровень качества газонного травостоя
5 5 25-21 Отличный
4 5 20-13 Хороший
3 4 12-7 Удовлетворительный
2 3 6-3 Посредственный
1 2 2 Неудовлетворительный
Таблица 3
Рекомендации по выбору методов реконструкции газонов
Уровень качества газонного травостоя Общие рекомендации
Отличный Поверхностное улучшение на основе существующего травостоя
Хороший
Удовлетворительный Плавное преобразование (ремонт) газонов на основе существующего травостоя путем улучшения флористического состава, условий произрастания и подбора адекватных технологических процессов по уходу за ними
Посредственный
Неудовлетворительный Полная замена старого травостоя и создание новых газонных покрытий путем коренного улучшения условий произрастания, подбора флористического состава. Разработка и корректировка технологий обслуживания газонов, адаптированных к конкретному месту
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Оценка инженерно-технического состояния газонов общего пользования по районам города Красноярска представлена в табл. 4 и на рис. 1.
По результатам проведения оценки инженерно-технического состояния видно что, газоны отличного качества отсутствуют в каждом районе города, хоро-
шего качества присутствует лишь в Кировском районе, это связано с большим наличием проплешин на газонах, пней, камней, луж, высокая загазованность.
На основе проведенных исследований получены значения площади газонов различного качества и определены методы их реконструкции (табл. 6 и рис. 3-11).
¡хорошо ■ удов/1 апоср Рис. 1. Оценка инженерно-технического состояния газонов общего пользования
Таблица 4
Оценка инженерно-технического состояния газонов
Административный район Площадь газонов общего пользования, га Оценка инженерно-технического состояния газонов, га, %
отлично хорошо удовлетворительно посредственно неудовлетворительно
га % га % га % га % га %
Октябрьский район
Скверы 9,54 0,73 7,65 6,37 66,77 2,44 25,58
Автодороги 83,20 32,61 39,19 45,40 54,57 5,19 6,24
Итого 92,74 16,67 23,42 25,89 60,67 3,82 15,91
Железнодорожный район
Скверы 17,41 9,42 54,11 7,99 45,89
Автодороги 51,96 18,68 35,95 33,28 64,05
Итого 69,37 14,05 45,03 20,64 54,97
Центральный район
Скверы 45,14 24,52 54,32 20,46 45,33 0,16 0,35
Автодороги 134,44 67,36 50,10 62,75 46,67 4,34 3,23
Итого 179,59 45,94 52,21 41,61 46,00 2,25 1,79
Советский район
Скверы 85,11 20,81 24,45 64,30 75,55
Автодороги 206,25 28,92 14,02 176,38 85,52 0,95 0,46
Итого 291,36 24,87 19,24 120,34 80,53 0,48 0,23
Свердловский район
Скверы 23,65 12,61 53,32 5,31 22,45 5,73 24,23
Автодороги 95,62 0,41 0,43 58,39 61,06 36,82 38,51
Итого 119,27 6,51 26,87 31,85 41,76 21,28 31,37
Кировский район
Скверы 14,42 5,90 40,92 5,44 37,73 3,08 21,36
Автодороги 18,82 4,72 25,08 5,90 31,35 5,14 27,31 3,06 16,26
Итого 33,24 5,31 33,00 5,67 34,54 4,11 24,34 1,53 8,13
Ленинский район
Скверы
Автодороги 91,86 10,71 11,66 46,56 50,69 34,59 37,66
Итого 91,86 10,71 11,66 46,56 50,69 34,59 37,66
Качество проективного покрытия газонов вдоль автодорог изменяется от отличного до 40 % в Центральном районе города до неудовлетворительного до 30 % в Кировском районе. При этом газоны отличного качества по показателю «проективное покрытие» в Свердловском и Кировском районах отсутствуют. Видовой
состав газонных травосмесей вдоль автодорог отличного качества в Железнодорожном, Советском и Центральном районах составляет от 25 до 25 % от всех газонных покрытий. В Кировском районе травостои отличного качества практически отсутствуют, при этом газоны, состоящие из сорных трав, составляют до 20 %.
I отлично ■ хорошо □ удов/1 Пмоср □ неуд Рис. 2. Комплексная оценка качества травостоев г. Красноярска
Таблица 5
Комплексная оценка качества газонов общего пользования (по состоянию травостоя и проективному покрытию)
Административный район Площадь газонов общего пользования, Комплексная оценка качества, га, %
отлично хорошо удовлетворительно посредственно неудовлетворительно
га % га % га % га % га %
га
Октябрьский район
скверы 9,54 1,45 15,23 0,45 4,73 5,32 55,80 2,31 2,49 - -
автодороги 83,20 0,06 0,07 46,17 55,49 36,84 44,28 0,13 0,16 - -
Итого 92,74 0,76 7,65 23,31 27,99 21,08 50,04 1,22 12,20 - -
Железнодорожный район
Скверы 17,41 0,69 3,96 14,86 85,35 1,86 10,68 - - - -
автодороги 51,96 3,38 6,51 41,82 80,48 6,76 13,01 - - - -
Итого 69,37 2,04 5,23 28,34 82,92 4,31 11,85 - - - -
Центральный район
скверы 45,12 3,31 7,34 31,08 68,88 10,73 23,78 - - - -
автодороги 134,44 6,12 4,55 54,83 40,78 53,26 39,62 20,01 14,88 0,22 0,16
Итого 179,56 4,72 5,94 42,96 54,83 32,00 31,70 10,01 7,44 0,11 0,08
Советский район
скверы 85,11 19,77 23,23 58,10 68,26 7,24 8,51 - - - -
автодороги 206,27 2,75 1,33 172,00 83,39 31,52 15,28 - - - -
Итого 291,38 11,26 12,28 115,05 75,83 19,38 11,89 - - - -
Свердловский район
скверы 23,65 1,85 7,82 8,81 37,25 7,88 33,32 5,11 21,61 - -
автодороги 95,62 - - 22,52 23,55 70,56 73,79 1,33 1,39 1,21 1,27
Итого 119,27 0,92 3,89 15,67 30,40 39,22 53,56 3,22 11,50 0,61 0,63
Кировский район
скверы 14,15 5,91 41,79 6,22 43,96 1,41 9,97 0,61 4,28 - -
автодороги 60,41 - - 4,72 7,81 24,16 39,99 13,91 23,03 17,62 29,17
74,56 2,96 20,90 5,47 25,89 12,79 24,98 7,26 13,65 8,81 14,58
Ленинский район
скверы - - - - - - - - - -
автодороги 90,86 - - 31,12 34,25 37,19 40,93 16,54 18,20 6,01 6,62
90,86 - - 31,12 34,25 37,19 40,93 16,54 18,20 6,01 6,62
Таблица 6
Рекомендации по выбору реконструкции газонов
Административный район Уровень качества газонов и рекомендации
Отличный, хороший, % удовлетворительный, посредственный, % Неудовлетворительный, %
Октябрьский район
Скверы 17 60 23
Автодороги 52 45 3
Итого: 17 60 23
Железнодорожный район
Скверы 84 16 -
Автодороги 65 29 6
Итого 65 29 6
Центральный район
Скверы 59 41 -
Автодороги 67,5 30,5 2
Итого 57 41 2
Советский район
Скверы 69,6 30,4 -
Автодороги 74 20 5
Итого 60 35 5
Свердловский район
Скверы 41 59 -
Автодороги 29 69 2
Итого 25 73 2
Кировский район
Скверы 79 21 -
Автодороги 1 83 16
Итого 1 83 16
Ленинский район
Скверы - - -
Автодороги 42 52 6
Итого 42 52 6
Всего по городу 38 53 9
Поверхностное улуйкшнавый perno (Лол млн замена Рис. 4. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Октябрьском районе г. Красноярска
Рис. 5. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Железнодорожном районе г. Красноярска
Рис. 6. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Центральном районе г. Красноярска
Рис. 7. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Советском районе г. Красноярска
Рис. 8. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Свердловском районе г. Красноярска
Рис. 9. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Кировском районе г. Красноярска
Рис. 10. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в Ленинском районе г. Красноярска
■ Поверхностное улучшение ■ Плановый ремонт П Полная замена
Рис. 11. Рекомендации по выбору реконструкции газонов в административных районах г. Красноярска и в целом по городу
В скверах города состояние проективного покрытия и видового состава травостоев достаточно ровное, практически отсутствуют газоны неудовлетворительного состояния, большую часть составляют газоны отличного, хорошего и удовлетворительного состояния, за исключением Октябрьского района, в скверах которого газоны неудовлетворительного и посредственного качества составляют до 40 %.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Таким образом, по совокупности показателей проективного покрытия и видового состава трав наилучшими являются газоны Советского и Центрального районов, наиболее низкие показатели в Октябрьском и Кировском районах. По Октябрьскому району необходимо полностью заменить 23 % газонных покрытий, что составляет 21 га, в Кировском 16 %, т. е. 12 га. В целом по городу требуется полностью заменить газонные покрытия на площади 42 га, что составляет 9 % от общей площади всех газонных покрытий города. Планового ремонта требую газоны на территории 285 га (53 %). На 204 га (38 %) газонных покрытий необходимо провести поверхностное улучшение их качества на основе существующих травостоев.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ
1. Тюльдиков В. А., Кобозев И. В., Парахин Н. В. Газоноведение и озеленение населенных территорий. М. : КолосС, 2002. 264 с.
2. Мурзаева М. К., Сродных Т. Б. Устойчивость травяного покрова к вытаптыванию // Ботанические исследования на Урале. Свердловск, 1990. 70 с.
3. Лаптев А. А. Газоны. Киев : Наук. думка, 1983. 243 с.
4. Вакаров А. М. Пономарева О. С., Сабов В. А. Особенности состава атмосферного воздуха в населенных пунктах Закарпатской области и его влияние на состояние воздуха в населенных пунктах Закарпатской области, и его влияние на состояние здоровья человека // Структурно-функциональные особенности естественных и искусственных биогеоценозов. Днепропетровск, 1978. С. 225-226.
5. Шкаринов С. Л. Васильева О. В. Газоноведение : учеб. пособие для студ. ИПСОП. М. : МГУЛ, 2009. 119 с.
6. Снакин В. В. Загрязнение окружающей среды свинцом в Российской Федерации: источники и последствия: обзорная информация // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М. : ВИНИТИ, 1998. № 11. С. 19-31.
7. Орлова А. О. Свинцовое загрязнение окружающей среды в США // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М., 1998. № 11. С. 91-108.
8. Морозова Г. Ю. Растение в урбанизированной среде : учеб. пособие. Хабаровск : ХТГУ, 2003. 104 с.
REFERENCES
1. Tyuldikov V. A. Kobozev I. V., Parahin N. V. Law studies and gardening of populated areas. Moscow, Colossus, 2002, 264 p.
2. Murzaeva M. K. Srodnyh T. B. Grass cover resistance to trampling // Botanical studies in the Urals. Sverdlovsk, 1990, 70 p.
3. Laptev A. A. Lawns. Kiev, Science Dumka, 1983, 243 p.
4. Vakarov A. M. Ponomareva O. S., Sabov V. A. Features of the composition of atmospheric air in populated areas of the Transcarpathian region and its effect on the air condition in populated areas of the Transcarpathian region, and its effect on human health // Structural and functional features of natural and artificial biogeocenoses. Dnepropetrovsk, 1978, Р. 225-226.
5. Shkarinov S. L. Vasilyeva O. V. Law studies : a textbook for students of ISCOP. Moscow, MGUL, 2009, 119 p.
6. Snakin V. V. Environmental pollution by lead in the Russian Federation: sources and consequences: an overview // Environmental and natural resources problems. Moscow, VINITI, 1998, №. 11, Pp. 19-31.
7. Orlova A. O. Lead environmental pollution in the United States // Problems of the environment and natural resources. Moscow, 1998, №. 11, P. 91-108.
8. Morozova G. Yu. Plant in an urbanized environment: study guide. Khabarovsk, HTU, 2003, 104 p.
© Авдеева Е. В., Рудин К. А., 2019
Поступила в редакцию 02.06.2019 Принята к печати 29.07.2019
