CC BY
24
IK
О X LO
УДК 630.416.1:631.45
DOI: 10.24412/1816-1863-2020-4-14-19
СОСТОЯНИЕ ЛИПЫ МЕЛКОЛИСТНОЙ (Tilia cordata Mill.) И СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
В ПОЧВАХ КОМСОМОЛЬСКОГО ПРОСПЕКТА ГОРОДА ПЕРМИ
Т. А. Бойко, к. б. н., доцент, ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова» (Пермский ГАТУ), kaflla@pgatu.ru, Пермь, Россия,
A. В. Романов, к. с.-х. н., доцент, ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова» (Пермский ГАТУ), moraposh@mail.ru, Пермь, Россия,
С. Ю. Берлинских, к. б. н, доцент, ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова» (Пермский ГАТУ),
swetlana4586@yandex.ru, Пермь, Россия,
B. С. Боталов, к. б. н., доцент, ФГБОУ ВО «Пермский государственный аграрно-технологический университет имени академика Д. Н. Прянишникова» (Пермский ГАТУ), vitalywc@yandex.ru, Пермь, Россия
Липа мелколистная (Tilia cordata Mill.) является одним из самых распространенных видов деревьев в центральной части города Перми. На ее санитарное состояние оказывают влияние не только ее возраст дерева и климатические особенности центральной части города Перми, но и почвенные условия на участках ее произрастания. В статье приводятся данные по агрохимической характеристике почв части Комсомольского проспекта и содержание в ней тяжелых металлов, а также санитарное состояние лип. Возрастные деревья липы мелколистной имеют преимущественно вторую категорию санитарного состояния или ослабленные. Выявлено превышение содержания натрия над калием, что приводит к эффекту «засоления» и затрудняет поглощение фосфора, калия и азота корнями липы мелколистной, что, соответственно сказывается на санитарном состоянии деревьев. Превышение значений ПДК по мышьяку и свинцу на состояние старых деревьев липы влияние не оказало, но у молодых деревьев отмечены некрозы и хлорозы.
Small-leaved Linden (Tilia cordata Mill.) is one of the most common tree for the Central part of the Perm city. Its sanitary condition is defined not only by the age of trees and climatic features of the Central part of the Perm city, but also by soil conditions in the growing areas. The article presents data on the agrochemical characteristics of the soils on Komsomolsky Prospekt and the content of heavy metals in them, as well as the sanitary condition of lime trees. Age-related small-leaved lindens have mostly the second category of sanitary condition or are weakened. The excess of sodium content over potassium are revealed. It leads to the effect of "salinization" and makes it difficult for the roots of small-leaved lindens to assimilate phosphorus, potassium and nitrogen and respectively affects the sanitary condition of trees. Exceeding the values for arsenic and lead don't affect the condition of old linden trees, but necrosis and chlorosis are observed in young trees.
Ключевые слова: липа мелколистная, санитарное состояние, тяжелые металлы, Комсомольский проспект, город Пермь.
Key words: small-leaved linden, sanitary condition, heavy metals, Komsomolsky Prospekt, the Perm city.
14
Введение
Деревья являются основным компонентом городских зеленых насаждений. Санитарное состояние деревьев не только влияет на их возможность выполнять возложенные на насаждения функции, но и
определяет эстетическое восприятие зеленого насаждения жителями городов, воздействуя на их эмоции и настроения [2, 3]. Санитарное состояние деревьев, прежде всего, зависит от условий произрастания деревьев и антропогенной нагрузки. Та же
липа мелколистная, произрастающая в городских лесах Перми, неплохо себя чувствует даже в возрасте свыше 100 лет. В городских насаждениях она к 50-ти годам имеет разреженные кроны, мелкую листву, большое количество сухих скелетных ветвей. Также надо учесть, что почвы Перми не вполне соответствуют условиям произрастания липы мелколистной [1, 5].
Условия и методика проведения исследований
Обследованная часть Комсомольского проспекта состоит из разделенных проезжими частями пяти кварталов: от ул. Екатерининской до ул. Пермской; от ул. Пермской до ул. Ленина; от ул. Ленина до ул. Петропавловской; от ул. Петропавловской до ул. Советской; от ул. Советской до ул. Монастырской.
Санитарное состояние деревьев, произрастающих в данной части Комсомольского проспекта, проводилось в соответствии с Постановлением Правительства Российской Федерации № 607 от 20 мая 2017 г. «О правилах санитарной безопасности в лесах» [4]. Деревья оценивались по 6 категориям: 1 (здоровое), 2 (ослабленное), 3 (сильно ослабленное), 4 (усыхающее), 5 (свежий сухостой), 6 (старый сухостой). Образцы почвы отбирались в
каждом квартале зеленых насаждении на глубине 30 см, где располагаются мощные поверхностные корни деревьев. В образцах определялись основные агрохимические показатели (pH, содержание гумуса (%), содержание подвижных форм фосфора и калия). Также определялось в каждом образце содержание натрия, кальция и хлорид-иона. Содержание таких элементов, как кадмий, медь, мышьяк, никель, свинец, цинк и ртуть, устанавливалось только в образцах, отобранных в кварталах, примыкающих к самой низкой точке Комсомольского проспекта (пересечение с ул. Советская).
Результаты исследования
При обследовании древесной растительности на бульварной части Комсомольского проспекта было установлено наличие 194 деревьев. Из них 188 лип, 1 береза бородавчатая (Betula verrucosa Ehrh.) и 5 кленов ясенелистных (Acer negundo L.). В насаждении установлено 168 лип старых сроков посадки и 20 лип, высаженных в течение последних 10 лет. На рисунках 1 и 2 показано распределение лип по категориям санитарного состояния на кварталах обследования. Большая часть взрослых лип соответствует категории «ослабленные» (90 %). Здоровых лип не обнаруже-
сп х
О
О -1
Категория санитарного состояния
ул. ул.
ул.
м ул.
ни а
я
о
ч
g ул. с
ю ул. о
Монастырская-Советская
Усыхающие Сильно ослабленные Ослабленные
Советская— Усыхающие
Петропавловская
Сильно ослабленные
Ослабленные
Петропавловская— Ленина
ул. ул.
Ленина— Пермская
ул. ул.
Усыхающие Сильно ослабленные Ослабленные
Усыхающие Сильно ослабленные Ослабленные
Пермская— Усыхающие
Екатерининская
Сильно ослабленные
Ослабленные
0 ■■ 7,7
0
■ 3,3 13, 3
0 17,6
0 0
92,3
94,7
83,3
82,4
100
20 40 60
Доля деревьев, %
100
Рис. 1. Распределение лип старых годов посадки по категориям санитарного состояния, %
15
0
О X LO
cS £
ул. Монастырская— ул. Советская
ул. Советская— ул. Петропавловская
ул. Петропавловская-ул. Ленина
Категория санитарного состояния
Сильно ослабленные Ослабленные Сильно ослабленные Ослабленные Сильно ослабленные Ослабленные
0 20 40 60 80 100 Доля деревьев, %
Рис. 2. Распределение лип последних лет посадки по категориям санитарного состояния, %
но. Проблемным следует считать участок от ул. Ленина до ул. Петропавловской, где находится усыхающая липа с плодовыми телами дереворазрушающих грибов по стволу. Также в указанном участке 50 % взрослых лип имеют стволовые гнили.
В таблицах 1 и 2 приводятся данные по повреждениям ветвей и листьев обследованных лип. Усыхание скелетных ветвей отмечено в двух кварталах: от ул. Петропавловская до ул. Советская и от ул. Советской до ул. Монастырской. Хлорозы листьев у старых лип отмечены во всех кварталах, но преобладающая часть деревьев со светлыми листьями обнаружена в квартале от ул. Ленина до ул. Петропавловской, в то же время в остальных квар-
талах в сторону ул. Монастырской доля таких деревьев составляет около 30 %. В этих же кварталах отмечена значительная доля деревьев с краевыми некрозами.
Агрохимические исследования образцов почв показали, что грунты в зеленых насаждениях Комсомольского проспекта имеют реакцию почвенной среды от нейтральной д о слабощелочной (табл. 3). В то же время грунт имеет содержание органического вещества более 4 %, что свидетельствует о его плодородии. То же касается и содержания подвижных форм фосфора и калия (от повышенной до очень высокой степени обеспеченности).
По степени кислотности, однако следует признать, что для произрастания та-
Таблица 1
Распределение повреждений кроны по липам старых годов посадки, %
16
Наименование повреждения ул. Петропавловская — Советская ул. ул. Ленина — Пермская ул. ул. Ленина — Петропавловская ул. Екатерининская ул. — Пермская ул. Советская ул. — Монастырская ул.
Повреждение ветвей
Усыхание ветвей (стигминиоз) 0,0 0,0 3,3 0,0 12,8
Усыхание сучьев (скелетных 17,5 0,0 0,0 0,0 10,3
ветвей)
Повреждения листвы
Опадение листвы 26,3 35,3 63,3 12,0 43,6
Хлороз (светлые листья) 29,8 41,2 73,3 16,0 30,8
Краевой некроз 36,8 23,5 36,7 20,0 33,3
Пятнистость 19,3 23,5 10,0 32,0 20,5
Чернь 0,0 5,9 0,0 4,0 2,6
Деформация листьев 5,3 58,8 6,7 4,0 35,9
Мелкий лист 3,5 11,8 6,7 12,0 10,3
Усыхание листьев 5,3 5,9 0,0 4,0 5,1
Разреженная крона 3,5 11,8 0,0 16,0 2,6
ких лиственных деревьев, как липа, — почва излишне нейтральная и д аже слабощелочная. Что может быть связано с влиянием противогололедных смесей, распыляемых на прилегающих дорогах. В какой-то степени об этом свидетельствует агрохимический анализ почв обследованной части Комсомольского проспекта на такой элемент, как натрий, который и определяет степень засоленности почвы (табл. 4).
Если сравнивать между собой валовое содержание калия и натрия, то наблюдается преобладание последнего указанного элемента, а, следовательно, и более высокое содержание его подвижных форм, приводящих к эффекту «засоления» поч-
вы. Также валовое содержание кальция, превышающее содержание калия, способствует поддержанию нейтральной среды обследованной почвы в дальнейшем.
Стоит отметить следующее: калий и натрий выступают элементами-антагонистами, что означает блокирование поступления калия в растение при преобладании в почве натрия. Такая ситуация и показана в таблице 4. Преобладающее количество кальция также приводит к дисбалансу в растении и потребности в более высоких количествах подвижных форм калия. Сложившаяся ситуация может служить объяснением тому, что многие древесные растения (не только липы), произрастающих вдоль городских дорог, де-
сп
о
О -1
Таблица 2
Распределение повреждений кроны по липам, высаженных в последние 10 лет, %
Наименование повреждения Петропавловская ул. — Советская ул. ул. Ленина — Петропавловская ул. Советская ул. — Монастырская ул.
Повреждение ветвей
Усыхание ветвей 0,0 14,3 11,1
Облом ветвей 25,0 28,6 33,3
Повреждение листвы
Опадение листвы 25,0 0,0 11,1
Хлороз (светлые листья) 0,0 14,3 33.3
Краевой некроз 25,0 28,6 33,3
Пятнистость 25,0 57,1 11,1
Чернь 0,0 0,0 11,1
Деформация листьев 75,0 42,9 33,3
Усыхание листьев 25,0 0,0 0,0
Таблица 3
Агрохимические показатели плодородия почв участков на обследованной части
Комсомольского проспекта
Обследуемый квартал рН солевое Органическое вещество, % Фосфор подвижный, мг/кг Калий подвижный, мг/кг
Монастырская ул. — Советская ул. 6,84 более 15 695 129
Советская ул. — Петропавловская ул. 7,2 более 15 524 294
Петропавловская ул. — Ленина ул. 6,81 более 15 470 129
Ленина ул. — Пермская ул. 6,7 более 15 300 294
Пермская ул. — Екатерининская ул. 6,65 12,8 230 129
Таблица 4
Содержание некоторых элементов в почвах Комсомольского проспекта
Обследуемый квартал Калий валовый, мг/кг Кальций валовый, мг/кг Натрий валовый, мг/кг Хлорид-ион, мг/кг
Монастырская ул. — Советская ул. 7000 14 000 9000 25
Советская ул. — Петропавловская ул. 8000 12 000 9000 24
Петропавловская ул. — Ленина ул. 7000 16 000 9000 11,9
Ленина ул. — Пермская ул. 8000 14 000 9000 12
Пермская ул. — Екатерининская ул. 7000 19 000 7000 6,8
17
Таблица 5
х Содержание тяжелых металлов в почве Комсомольского проспекта
Номер пробы Валовое содержание элементов, мг/кг почвы
кадмий медь мышьяк никель свинец цинк ртуть
Монастырская ул. — Советская ул. 0,8 47 79 37 103 0,06
Петропавловская ул. — Ленина ул. 0,56 37 1,3 37 27 70 0,14
Значение ПДК — — 2,0 — 32 — 2,1
18
монстрировали своими листьями признаки, характерные для нехватки калия растению (побурение краев листа и сворачивание этих краев внутрь), несмотря на высокое содержание калия в почве. Также считается, что большое содержание подвижных форм натрия в почве (более 5 мг/100 г) приводит к разрушению структуры почвы, ее измельчению, а также усиливает подвижность водорастворимых питательных элементов (азот, фосфор и калий) с их д альнейшим выветриванием или вымыванием из почвы. Хлорид-иона больше обнаружено в северной части Комсомольского проспекта (от ул. Петропавловской до ул. Монастырской).
Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2041—06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве», утвержденные Федеральным законом РФ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» № 52-ФЗ от 30.03.1999, регламентируют предельно допустимые концентрации свинца, ртути и мышьяка (по валовому содержанию) в почве. В таблице 5 приведены результаты химического анализа по некоторым тяжелым металлам на двух участках Комсомольского проспекта.
Из двух проанализированных участков более высокие значения по тяжелым металлам наблюдаются на участке от ул. Советской до ул. Монастырской (за исключением ртути), в том числе по мышьяку и свинцу. Мало того, по содержанию валовой формы этих элементов в почве идет превышение значений ПДК. Объяснение этому феномену заключается в следующем: участок от ул. Советской до ул. Монастырской является последним на Комсомольском проспекте и располагается на южном склоне. На этом участке машины начинают тормозить перед поворотом на ул. Монастырскую. Также машины, следующие по ул. Монастырской, останавливаются, пропуская поток автотранспор-
та, следующий по Комсомольскому проспекту. Снижение скорости и работа двигателей на холостом ходу способствуют выделению в атмосферу большого количества выхлопных газов, в которых содержится и свинец, и мышьяк. Являясь более тяжелыми газами, соединения мышьяка и свинца стекают по склону в более низкие места по рельефу (те есть вдоль данного участка). В то же время ч асто д ующие южные и юго-западные ветра продувают остальную часть Комсомольского проспекта, подгоняя облака выхлопных газов к подножию анализируемого выдела, что и приводит к скоплению газов на данном участке с последующим загрязнением почвы тяжелыми металлами.
Превышение значений ПДК по мышьяку и свинцу как раз и объясняет хлорозы, краевые некрозы и опадение листвы на участке от ул. Советской до ул. Монастырской. Опадение листвы, хлорозы и краевые некрозы также проявляются на участке ул. Ленина — ул. Петропавловская, хотя превышения ПДК по содержанию мышьяка и свинца там не установлено. Но на данном участке наблюдается самое высокое содержание хлорид-ионов (11,9 мг/кг почвы). Как уже было отмечено выше, избыток хлорид-ионов также проявляется в виде хлорозов (из-за блокировки усвоения азота) и краевых некрозов (недостаток калия или фосфора).
Выводы
1. Возрастные деревья липы мелколистной имеют преимущественно две категорию санитарного состояния — ослабленные деревья (не менее 82 %). Деревья липы, высаженные за последние 10 лет, хуже переносят существующие условия (на участке от ул. Петропавловской д о ул. Советской 100 % деревьев имеют категорию «сильно ослабленные» деревья. Помимо стволовой гнили, морозных трещин, на липах отмечены хлорозы и некрозы.
2. Для почв на участке произрастания лип характерна реакция среды от нейтральной до слабощелочной. Превышение содержания натрия над калием приводит к эффекту «засоления», что затрудняет поглощение фосфора, калия и азота корнями лип и сказывается на состоянии деревьев.
3. Превышение значений ПДК по мышьяку и свинцу установлено в квартале от ул. Монастырской до ул. Советской, но явного влияния на состояние старых деревьев липы мелколистной это не оказало, а у молодых деревьев на данном участке отмечено больше всего некрозов и хлорозов (1/3 от высаженных).
СП
о
О -1
Библиографический список
1. Алешин М. А., Кузнецова А. В., Мещурова А. С., Тотьмянина М. А., Збруева И. И. Изменение физико-химических и агрохимических свойств урбаноземов при трансформации в городских условиях // Агротехнологии XXI века. — 2018. — С. 172—177.
2. Гаморин И. М., Зубкова В. М. Защита почв и их улучшение — основа улучшения качества жизни // Актуальные проблемы техногенной и экологической безопасности. — 2011. — № 6. — С. 54—61.
3. Пугачева Т. Г., Гапоненко А. В., Пугачева В. В. Особенности произрастания зеленых насаждений в неблагоприятных условиях городской среды // Традиционная и инновационная наука: история, современное состояние, перспективы. — 2018. — С. 18—24.
4. Постановление Правительства Российской Федерации № 607 от 20 мая 2017 г. «О правилах санитарной безопасности в лесах» [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://docs.cntd.ru/ document/436736467, дата доступа: 20.12.2020.
5. Kopecka M., Nagendra H., Millington A. Urban Land Systems: An Ecosystems Perspective // Land. — 2018. — 7 (1): 5, doi: 10.3390/land7010005.
SANITARY STATE OF SMOLL-LEAVED LINDEN (Tilia cordata Mill.) AND THE CONTENT OF SOME ELEMENTS IN THE SOILS OF KOMSOMOLSKY PROSPEKT IN PERM
T. A. Boyko, Ph. D. (Biology), associate professor, Perm State Agro-Technological University named after Academician D. N. Pryanishnikov, Perm, Russia, A. V.Romanov, Ph. D. (Agricultural Sciences), associate professor, Perm State Agro-Technological University named after Academician D. N. Pryanishnikov, Perm, Russia, S. Y. Berdinskikh, Ph. D. (Biology), associate professor, Perm State Agro-Technological University named after Academician D. N. Pryanishnikov, Perm, Russia, V. S. Botalov, Ph. D. (Biology), associate professor, Perm State Agro-Technological University named after Academician D. N. Pryanishnikov, Perm, Russia
References
1. Aleshin M. A., Kuznetsova A. V., Mishurova A. S., Totmyanina M. A., Zbrueva I. I. Izmenenie fiziko-khimicheskikh i agrokhimicheskikh svojstv urbanozemov pri transformacii v gorodskikh usloviyakh [Change of physical-chemical and agrochemical properties of urbanozems during transformation in urban conditions] // Agrotekhnologii XXI veka [Agrotechnologies of the XXI century]. — 2018. — P. 172—177 [in Russian].
2. Gamoran I. M., Zubkova V. M. Zashchita pochv i ikh uluchshenie — osnova uluchsheniya kachestva zhizni [Protection of soils and their improvement is the basis. improving the quality of life] // Aktual'nye prob-lemy tekhnogennoj i ehkologicheskoj bezopasnosti (Actual problems of technogenic and environmental safety). — 2011. — 6. — Р. 54—61 [in Russian].
3. Pugacheva T. G., Gaponenko A. V., Pugacheva V. V. Osobennostiproizrastaniya zelenykh nasazhdenij v neblagopriyatnykh usloviyakh gorodskoj sredy [Features of growing green spaces in unfavorable conditions of the urban environment] // Tradicionnaya i innovacionnaya nauka: istoriya, sovremennoe sostoyanie, perspektivy (Traditional and innovative science: history, current state, prospects). — 2018. — Р. 18—24 [in Russian].
4. O pravilakh sanitarnoj bezopasnosti v lesakh. Postanovlenie Pravitel'stva Rossijskoj Federacii [On the rules of sanitary safety in forests) Decree of the Government of the Russian Federation] No. 607 // [Electronic resource]. — Access mode: http://docs.cntd.ru/document/436736467, access data: 20.12.2020 [in Russian].
5. Kopecka M., Nagendra H., Millington A. Urban Land Systems: An Ecosystems Perspective // Land. — 2018. — 7 (1): 5, doi: 10.3390/land7010005.
19
