CC BY
229
КОНЦЕПЦИЯ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ И ГОРОДСКИХ ЛЕСОВ МОСКВЫ
Е. Г. МОЗОЛЕВСКАЯ, академик РАЕН и ЖКА, зав. кафедрой экологии и защиты леса
Концепция мониторинга состояния насаждений (древесной растительности) г. Москвы является плодом многолетних исследований кафедры, разрабатывающей разные ее аспекты от методологических до практических, выполненных в конкретных объектах - лесах и городах России (1, 2, 3, 5, 6 и др.).
Зеленые насаждения и городские леса Москвы и ее окрестностей - неотъемлемая часть градостроительной структуры Москвы и важнейшая часть ее экологического каркаса. Они входят в систему жизнеобеспечения города, как важнейший средообразующий и средозащитный фактор, обеспечивающий комфортность и качество среды обитания человека, и как обязательный и важный элемент город-
ского ландшафта. Растительность в городе выполняет многообразные полезные функции санитарно-гигиенического, почвозащитного и противоэрозионного, водоохранного и климаторегулирующего характера, она к тому же является важным социальным стабилизирующим фактором, обеспечивая повседневные потребности человека в краткосрочном отдыхе, снижая напряженность и конфликтность городской среды, облагораживая условия обитания человека и способствуя устойчивому развитию города. Известно, что одним из главных условий улучшения состояния окружающей среды в Москве, которое в настоящее время является приоритетным направлением деятельности Правительства Москвы, является органи-
зация всестороннего и эффективного по своим результатам экологического мониторинга. Однако в общей системе мониторинга и контроля состояния окружающей среды до сих пор отсутствует одна из важнейших его подсистем - мониторинг состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы.
Необходимость организации мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы обусловлена сложившейся потребностью в восстановлении и повышении устойчивости, декоративности, санитарно-гигиенических, ландшафтообразующих и других многообразных средоохранных и средоформирующих свойств зеленого фонда города в усложнившейся экологической ситуации и в связи с возрастающим антропогенным воздействием на состояние городской среды. Непосредственным основанием для разработки и внедрения системы мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы в практику деятельности городских структур Москвы является постановление Правительства Москвы № 671 от 13.08.1996 г. «О мерах по улучшению состояния зеленых насаждений г. Москвы» (пп. 6.1, 6.2, 10), Распоряжение Мэра № 105-РМ от 06.02.97 г. «О порядке взаимодействия, правовом статусе выдаваемой информации, обмене данными и финансированием организаций, работающих в области мониторинга земель г. Москвы» (пп. 1.5, 1.8, 2.5), Постановление Правительства Москвы № 298 от 29.04.1997 г. «О проведении массовых работ по восстановлению зеленых насаждений в 1997 г.» (п. 9.1).
Ключевым вопросом управления любой системой (в данном случае - системой зеленого хозяйства и озеленения города) является наличие и качество информации о ее составляющих. Отсутствие своевременной и полной информации о состоянии насаждений, распространении в них вредителей и болезней и результатах воздействия на них других неблагоприятных факторов среды природного и антропогенного характера может привести к массовой гибели и утрате декоративных
качеств сотен тысяч деревьев. Целенаправленный сбор информации о состоянии насаждений и факторах неблагоприятного воздействия на него, в том числе о потенциально опасных видах вредных организмов, позволит локализовать очаги вредителей и болезней, принять меры по поддержанию устойчивости насаждений на ранней стадии развития очагов и в начальном периоде ослабления и усыхания насаждений. Получаемая на основании мониторинга состояния насаждений информация может быть предоставлена всем заинтересованным лицам и организациям, в том числе выполняющим другие виды экологического мониторинга состояния окружающей среды в Москве. Она будет способствовать восстановлению и повышению устойчивости и полезных функций зеленого фонда столицы.
Система мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы должна быть построена с учетом действующих в Москве и ее лесопарковом поясе факторов дестабилизации состояния зеленых насаждений и лесов природного и антропогенного характера, масштаба и характера влияния и роли каждого из них; она должна располагать эффективными и достоверными методами и средствами для их диагностики и учета при нарушении устойчивости, ослаблении и локальном и массовом усыхании насаждений.
Система мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы должна стать обязательной частью (подсистемой) экологического мониторинга города. Она должна носить адаптивный характер и быть способной к постоянному развитию и совершенствованию на основе новых научных достижений и оптимизации методов получения, обработки и использования информации.
Факторы дестабилизации состояния и нарушения устойчивости полезных функций зеленых насаждений и городских лесов Москвы перечислены ниже.
Зеленые насаждения города составляют вместе с лесами зеленого кольца Москвы единую систему его жизнеобеспечения, имеют в своем составе те же самые
или сходные комплексы видов живых организмов, испытывают влияние тех же или сходных факторов неблагоприятного воздействия окружающей среды и нуждаются в единой, отличающейся лишь в деталях, системе мониторинга и защитных мероприятий.
К естественным факторам нарушения устойчивости и снижения декоративности и полезных функций зеленых насаждений г. Москвы относятся, в основном, следующие: а) неблагоприятные погодные и климатические факторы, в том числе имеющие вид стихийных бедствий; б) высокий возраст части насаждений, сопровождающийся снижением их устойчивости, декоративности и увеличением распространения в них комплекса болезней; в) комплекс болезней, способных развиваться на живых деревьях и образовывать очаги, среди которых наибольшее значение имеют ти-ростромоз липы и голландская болезнь ильмовых пород; г) периодические повреждения деревьев насекомыми разных экологических групп.
К числу антропогенных факторов неблагоприятного воздействия на зеленые насаждения г. Москвы относятся: 1) химическое, физическое и биогенное загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, почвы транспортными, промышленными и бытовыми отходами, связанное с несовершенством режима ведения городского хозяйства и нарушениями охраны окружающей среды в городе, снижающее устойчивость, декоративность и другие полезные свойства древесных пород и продолжительность их жизни; 2) несовершенство технологии снегоуборки и борьбы с оледенением в зимний период, нарушения в нормах применения хлоридов и складирование загрязненного хлоридами снега в местах произрастания растений; 3) повышенная загрязненность, задымленность и запыленность воздуха, нарушение температурного и водного режимов воздуха и почвы; антропогенное преобразование почвы под влиянием строительства зданий, сооружений и дорожной сети, изменение ее химических и
физико-химических свойств, ее уплотнение в местах высокой рекреационной нагрузки, тепловое загрязнение, нарушение гидрологического режима почвы и развитие эрозионно-суффозионных процессов, вызванное неправильными хозяйственными мероприятиями и промышленной деятельностью; асфальтовое покрытие улиц и площадей, препятствующее нормальному воздухо- и влагообмену в местах посадки и роста деревьев; наличие подземных коммуникаций и сооружений в зоне корневой системы деревьев, неблагоприятные как для отдельных растений, так и для насаждений в целом; 4) нарушение естественного живого покрова и его обеднение, следствием чего является снижение уровня численности энтомофагов и других представителей полезной энтомофауны в городских фитоценозах; 5) дополнительное освещение растений в ночное время, нарушающее естественные формы поведения многих видов насекомых-фитофагов и способствующее их перераспределению и скоплениям в пределах городских насаждений и в некоторых случаях способствующее сильному повреждению последних; 6) нанесение многообразных по своему характеру механических повреждений корням, стволам и кронам деревьев; 7) несовершенство режима ведения хозяйства в системе озеленения, ухода и защиты городских зеленых насаждений, объясняющееся, преимущественно недостатком вкладываемых в эту систему средств и несовершенством методов управления ею.
По своим природным особенностям Московский регион относится к зоне достаточно благоприятной для произрастания древесной растительности. Несмотря на высокую степень антропогенной нагрузки, которую испытывают городские и пригородные леса Москвы, нарушение их биологической устойчивости проявляется, как правило, пока лишь на локальных участках их территории, а случаи массового усыхания или повреждения леса сравнительно редки и, в основном, связаны либо со стихийными природными явлениями, либо с действием антропогенных факторов.
К естественным факторам нарушения устойчивости городских лесов и лесов лесопарковой защитной зоны г. Москвы относятся, в основном, следующие:
периодически наблюдающиеся неблагоприятные погодные условия и стихийные бедствия (ураганные ветры, обильные снегопады, поздневесенние и летние заморозки, годовой или сезонный недостаток осадков, экстремально высокие или низкие температуры и т.п.); высокий возраст (перестойность) части насаждений, сопровождающийся снижением их устойчивости и увеличением распространения в них комплекса гнилевых болезней;
комплекс гнилевых и некрозно-раковых болезней, способных развиваться на живых деревьях и образовывать очаги, среди которых наибольшее значение имеют: корневая губка и опенок в сосняках и ельниках, стволовые и корневые гнили в насаждениях всех лесообразующих хвойных и лиственных пород, тиро-стромоз липы, смоляной рак сосны, голландская болезнь ильмовых пород;
периодические повреждения лесов насекомыми (хвое- и листогрызущими и стволовыми вредителями и др.);
повреждения лесов дикими копытными, способствующие ослаблению и поражению деревьев стволовыми гнилями.
К числу антропогенных факторов неблагоприятного воздействия на леса города и зеленой зоны Москвы относятся: загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод, почвы промышленными и бытовыми отходами;
избыточное рекреационное воздействие, сопровождающееся уплотнением почвы, нарушением естественного живого покрова, многочисленными механическими повреждениями комлевой части деревьев, уничтожением и повреждением подроста и подлеска, образованием не-планируемых дорог и заездов по границам насаждений леспаркхозов, расположенных вблизи от населенных пунктов, вдоль трасс и проч.;
нарушение гидрологического режима и эрозионные процессы, вызванные не-
правильными хозяйственными мероприятиями и промышленной деятельностью;
лесные пожары, связанные с нарушением пожарной безопасности населением в засушливые сезоны и годы;
несовершенство режима ведения хозяйства, при котором из-за необоснованного запрета на активные лесохозяйственные мероприятия, из-за отсутствия или запаздывания санитарных и лесовосстановительных рубок, создаются условия для нарушения оптимальной возрастной структуры лесов, увеличения площади перестойных насаждений, роста очагов гнилевых болезней.
В большинстве случаев факторы неблагоприятного воздействия на леса и урбоэкосистемы действуют как комплексные. Так например, в связи с периодическими хотя и не часто повторяющимися ветрами ураганного характера, в особенности в многоснежные зимы, в лесах зеленой зоны Москвы наблюдаются массовые вывалы деревьев. Этому способствуют комлевые и стволовые гнили, распространение которых особенно широко в перестойных насаждениях, а также в участках леса, где массовыми являются такие явления, как поранения стволов деревьев лосями, механические повреждения стволов и корней и морозобойные трещины.
Комплексное неблагоприятное воздействие на леса и зеленые насаждения Москвы обычно оказывают и такие природные факторы как обильные снегопады, поздневесенние и летние заморозки, годовой или сезонный недостаток осадков, экстремально высокие или низкие температуры.
Комплексными причинами ослабления и гибели молодых деревьев при создании новых посадок и насаждений в городе являются чаще всего нарушение установленных технологических правил при выкопке, перевозке и посадке деревьев в период создания насаждений, резкое изменение экологической обстановки среды произрастания при пересадке деревьев (характер почвы, условия освещенности, аэрации, загрязнения и других воздействий городской среды), влияние комплекса
вредителей и болезней, которые, как правило, завозятся в объекты озеленения с посадочным материалом и др.
Все перечисленные факторы неблагоприятного воздействия на зеленые насаждения и леса города можно классифицировать по масштабу и периодичности проявления и можно оценить по степени воздействия и его последствиям. Так, к числу факторов катастрофического порядка можно отнести эпифитотии болезней липы и вяза, а усиливающийся и нарастающий характер с явно выраженным кумулятивным эффектом имеет воздействие всех видов загрязнений и общий неблагоприятный и многообразный фон антропогенного влияния на насаждения всего комплекса факторов городской среды. Вспышки массового размножения насекомых являются примером сравнительно кратковременных и периодических воздействий, усиливающих влияние и роль других неблагоприятных факторов среды.
Мониторинг состояния зеленых насаждений и городских лесов - это постоянно действующая система оперативного контроля за нарушением их устойчивости, повреждением вредителями, поражением болезнями и другими природными и антропогенными факторами среды, а также система слежения за динамикой этих процессов, обеспечивающая раннее выявление неблагополучного состояния насаждений, оценку и прогноз развития экологически неблагополучных ситуаций, получение достоверной информации о нежелательных изменениях природы под влиянием антропогенного воздействия и материалов для обоснования и принятия своевременных законодательных, управленческих, хозяйственных, технологических и других решений, выбора оптимальных вариантов стратегии и тактики защитных и природоохранных мероприятий и обеспечения рациональной и экологообоснованной деятельности системы городского хозяйства с использованием эколого-эко-номических критериев с учетом средообразующих функций и целевого назначения насаждений.
Зеленые насаждения и городские леса при этом выступают в двух одинаково важных ролях: а) как самостоятельный и ценный объект наблюдения и контроля и б) как индикатор состояния окружающей среды, характеризующий ее качество и соответствие условиям жизнеобеспечения города.
Регламент выполнения мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы определяется Положением, включающим в себя правила выполнения Общего контроля за состоянием насаждений и проверки сигналов, правила ведения Специального контроля состояния насаждений, правила ведения надзора за появлением и распространением вредителей и болезней, организацию информационного обеспечения мониторинга, принципы и методы сбора информации, ее состав и структуру, правила и методы размещения сети пунктов постоянного наблюдения, состав и структуру банка данных, содержание и периодичность составления обзоров состояния насаждений Москвы и его прогноза, состав основных и дополнительных показателей мониторинга, схему взаимодействия со службой экологического мониторинга, муниципальными органами, владельцами и пользователями зеленым фондом Москвы.
При организации мониторинга состояния лесных насаждений, относящихся (согласно Лесному кодексу Российской Федерации, см. ст. 10) к категории городских лесов, целесообразно их использовать в качестве фонового и крупномасштабного индикатора состояния окружающей среды Москвы при этом необходимо руководствоваться действующим Положением о лесопатологическом мониторинге в лесах Российской Федерации (7). Как следует из этого Положения, «лесопатологический мониторинг - это система оперативного контроля за состоянием лесов, нарушением их устойчивости, повреждением (поражением) вредными организмами и другими природными и антропогенными факторами среды и за динамикой этих процессов».
Целью лесопатологического мониторинга является своевременное обнаружение неблагополучных по состоянию участков леса и лесных территорий, выявление случаев массового и локального ослабления и усыхания лесов под влиянием стихийных бедствий, промвыбросов, пожаров, насекомых, болезней и прочих неблагоприятных факторов воздействия среды, получение своевременной и достоверной информации о нежелательных изменениях природы под влиянием антропогенного воздействия и материалов для обоснования и принятия управленческих решений лесохозяйственного и природоохранного характера, с использованием эколого-экономических критериев и с учетом средообразующих функций и целевого назначения лесов».
Мониторинг состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы должен носить комплексный характер, сочетая показатели состояния окружающей среды разного типа с состоянием зеленых насаждений и городских лесов и находя взаимосвязь между ними.
Важнейшим положением при организации мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы является положение о том, что мониторингу подлежат все насаждения города независимо от их ведомственной принадлежности.
Организационной основой мониторинга состояния зеленых насаждений и лесов в Москве являются служба мониторинга и защиты растений МЛПТО «Мослесопарк», инженеры по охране и защите леса и лесная охрана лесопарков Москвы, специалисты предприятий зеленого хозяйства и благоустройства, а также специалисты муниципальных органов, префектуры и иные организации, на чьем балансе находятся зеленые насаждения города, которые несут ответственность за состояние и сохранность объектов озеленения и городские леса.
Общий контроль состояния насаждений осуществляется силами владельцев и пользователей зеленым фондом Москвы, которые обязаны сообщать в службу
мониторинга и защиты растений МЛТПО «Мослесопарк» сведения о нарушении их устойчивости, декоративности, повреждении и ослаблении и других неблагоприятных изменениях в их состоянии.
Проверка сигналов и специальный контроль состояния насаждений и надзор за появлением и распространением вредителей и болезней возлагается на специалистов службы мониторинга и защиты растений МЛТПО «Мослесопарк» и обеспечивается заказами владельцев и пользователей зеленого фонда Москвы.
Система (сеть) постоянных пробных площадей мониторинга состояния насаждений Москвы располагается с учетом следующих обстоятельств и признаков: особенностей территории Москвы, ее природно-ландшафтной и экологической неоднородности и административного деления; разнообразия экологических ка-
тегорий насаждений и представленности этих категорий насаждений на территории Москвы; функционального назначения и ценности отдельных объектов; административного деления территории; разнообразия действующих на территории Москвы факторов природного и антропогенного воздействия на растения и их роли, которая зависит от природы фактора, характера его воздействия, последствий и вероятности проявления в условиях Москвы (частоты проявления, встречаемости в пределах территории); от изменчивости показателей состояния насаждений, степени их информативности и значимости, заданных уровней точности и достоверности при их получении.
Для сбора информации лесопатологического мониторинга в зеленых насаждениях и в городских лесах используются - сеть модельных маршрутов через основные типы насаждений для рекогносцировочного обследования и оценки состояния объектов мониторинга и сеть пунктов постоянного наблюдения (постоянные пробные площади) для детальной комплексной оценки фоновых изменений динамики состояния насаждений или других объектов мониторинга (вредителей, возбудителей болезней).
Данные ППП используются для прогноза состояния насаждений, динамики развития очагов вредителей и болезней и принятия решений для назначения и корректировки лесохозяйственных и природоохранных мероприятий.
Оценка состояния лесных насаждений производится по трем категориям или классам биологической устойчивости по комплексу индикаторных показателей: величине текущего отпада и его характеру, о котором свидетельствуют размеры и положение в древостое отмирающих деревьев; суммарной доле сухостойных, ветровальных, буреломных деревьев, образовавшихся на последнем временном этапе жизни насаждений; степени ослабления живой части древостоя, выражающейся в охвоенности, облиственности или степени усыхания кроны; поврежденности деревьев патогенами, насекомыми и дру-
гими факторами среды; нарушенности или сохранности лесной обстановки, о которой свидетельствует снижение полноты ниже уровня, характерного для данных породы, возраста насаждений и условий местопроизрастания. По этим количественным и качественным показателям выделяют три категории насаждений: I - устойчивые, II - с нарушенной устойчивостью (с обратимыми изменениями свойств и функций), и III - с утраченной устойчивостью (с необратимыми изменениями свойств и функций) (3).
Для оценки состояния зеленых насаждений и лесов можно использовать индекс состояния насаждений, который учитывает соотношение деревьев разных категорий состояния, их размеры, степень облиственности, охвоенности или уровень дефолиации кроны и нарушенность среды (3).
Все виды операций по сбору информации ЛПМ разделяются по периодичности (повторяемости циклов) на сезонные, ежегодные и периодические, последние с интервалом в 2, 3, 5 лет в зависимости от природных особенностей района, породного состава и возрастной структуры зеленых насаждений и лесов, характера и степени антропогенной нагрузки, структуры и биологических особенностей комплексов вредителей и возбудителей болезней, экономических условий, интенсивности ведения хозяйства и общей экологической ситуации в районах.
Технологической основой мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов Москвы является сочетание биологических и технических методов получения информации, апробированных в условиях Москвы, с применением выборочных методов исследования и автоматизированная система обработки, анализа и хранения информации с использованием тематических и картографических банков данных и иерархически соподчиненных, взаимосвязанных, адекватно отражающих наблюдаемую в городе экологическую ситуацию показателей.
Система лесопатологического надзора и прогноза развития и распространения вредителей и болезней в насаждениях города и его зеленого кольца входит как составная часть в систему мониторинга состояния насаждений Москвы, а основные элементы ее работы, наиболее значимые показатели, информация и методы являются его неотъемлемой частью.
Основными показателями для очагов вредителей и болезней леса (кроме показателей состояния насаждений) являются:
1) пораженность древостоя болезнями и поврежденность вредителями, 2) численность вредителей, исчисляемая дифференцированно для разных экологических групп и видов вредителей, 3) степень развития очагов или балл пораженности болезнями деревьев.
В процессе мониторинга состояния насаждений выполняется четыре обязательных последовательных этапа действия: наблюдение (слежение) и получение данных -измерения и учет; их анализ и оценка ситуации; прогноз ситуации; принятие управленческих и технологических решений.
Организация мониторинга состояния зеленых насаждений и городских лесов в Москве является первым опытом такого рода в России и может быть распространена впоследствии на другие регионы и города. В следующей статье этого журнала приведены результаты выполнения программы мониторинга в 1997 г., содержащая информацию о состоянии зеленых насаждений и городских лесов Москвы. В последующих статьях журнала помещены некоторые важные для проблемы мониторинга данные, которые получены специалистами кафедры в процессе их исследований.
Литература
1. Мозолевская Е.Г. Цели и методы долговременных наблюдений за состоянием лесных насаждений // Лесоведение. -1986.-№4.-С. 9-14.
2. Мозолевская Е.Г. К методологии мониторинга состояния лесов // Науч. тр. / М.: МЛТИ, 1990. - Вып. 225. - С. 44-55.
3. Мозолевская Е.Г. Оценка состояния и устойчивости насаждений // В кн.: Технология защиты леса. - М.: Экология, 1991.-С. 234-237.
4. Мозолевская Е.Г., Шарапа Т.В. Показатели состояния антропогенной трансформации лесных экосистем // Науч. тр. / М.: МГУЛ, 1995. - Вып. 268. - С. 16-33.
5. Мозолевская Е.Г., Галасьева Т.В., Соколова Э.С., Осипов И.Н., Осипова А.С. Организация лесопатологического мониторинга в заповедниках. -
Пущино: Научный центр биологических исследований АН СССР, 1990. -28 с.
6. Мозолевская Е.Г., Кузьмичев Е.П., Шлевская Н.М. и др. Оценка состояния и устойчивости лесов зеленой зоны города Тольятти. - Тольятти: Ин-т экологии Волжского бассейна РАН, 1995. - 91 с.
7. Положение о лесопатологическом мониторинге - М.: Рослесхоз, 1997. - 7 с.
Московский государственный университет леса
афедра экологии и защиты леса
Научные направления кафедры:
• изучение динамики численности популяций насекомых и патогенных организмов в лесных и урбо-экосистемах;
• экологическое моделирование в области лесозащиты и охраны окружающей среды;
• оптимизация стратегии управления популяциями и сообществами насекомых-фитофагов и патогенов древесных растений в лесных и урбо-экосистемах в целях обеспечения их устойчивого развития и биологического разнообразия;
разработка и создание банков экологической информации и экспертных систем для лесопатологического мониторинга насаждений разного целевого назначения;
методическое и научное обеспечение учебного процесса при подготовке специалистов в области экологии и защиты леса;
методология и организация мониторинга состояния лесов и зеленых насаждений;
Объекты исследования:
леса заповедников, национальных парков, городские, рекреационные и хозяйственные леса, зеленые насаждения городов;
популяции насекомых и патогенных грибов в лесных экосистемах и в зеленых насаждениях города;
вспышки массового размножения насекомых и эпифитотии патогенных организмов в лесных экосистемах и зеленых насаждениях города.
Tel.: 588-51-15, 588-55-44. Fax: 7-(095)-586-91-34.
E-mali adress: (Internet) cosmos @ glas.apc.org.
