CC BY
60
УДК 58.04:632.3:632.7:632.8
М. Н. Белицкая, Е. Э. Нефедьева, А. А. Макеев, И. Г. Шайхиев
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ЗЕЛЕНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
УРБАНИЗИРОВАННОЙ ТЕРРИТОРИИ: ФОНОВЫЕ ТЕРРИТОРИИ
И САНИТАРНО-ЗАЩИТНЫЕ ЗОНЫ
Ключевые слова: зеленые насаждения, урбанизированная территория, Ulmus pumila, Populus nigra, Populus alba, Robinia pseuodoacacia, Betula verrucosa, Picea pungens, Fraxinus lanceolata, Thuja occidentalis, Acer negundo.
Рекогносцировочные обследования показали, что в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) предприятия высота деревьев лиственных пород на 10,9-36,5% ниже, а высота хвойных пород на 4,5% выше, чем в фоновой зоне (центр города). В СЗЗ 100% Picea pungens, 100% Robinia pseuodoacacia, 83,3% Thuja occidentalis в СЗЗ не имели признаков ослабления. Эти породы можно рекомендовать для озеленения СЗЗ данного предприятия. На фоновой зоне только 99,1% Picea pungens были без признаков ослаблений. В СЗЗ на растениях обнаружено малое количество насекомых-вредителей по сравнению с растениями, произрастающими в центре города. Ослабление деревьев в СЗЗ поражениями листового аппарата вредными веществами, содержащимися в выбросах предприятия. Наименее газоустойчивы Populus nigra и Acer negundo.
Keywords: green plantations, urban land, Ulmus pumila, Populus nigra, Populus alba, Robinia pseuodoacacia, Betula verrucosa, Picea pungens, Fraxinus lanceolata, Thuja occidentalis, Acer negundo.
Reconnaissance work demonstrated that the height of leaved trees in sanitary zone of enterprise was 10.9-36.5% less than the height of leaved trees in background zone (in the center of the city), but the height of coniferous trees in sanitary zone exceeded the height of the same trees in background zone on 4.5%. 100% of Picea pungens, 100% of Robinia pseuodoacacia, and 83.3% of Thuja occidentalis in sanitary zone had no any signs of weakness. Those tree species could be recommended for planting of greenery in the sanitary zone of that enterprise. Only 99.1% of Picea pungens in background zone had no signs of weakness. The quantity of populations of pests was significantly less in sanitaty zone than in background zone. The weakness of trees in sanitary zone was related to the destruction of leaves by hazardous substance in gaseous emissions of the enterprise. Populus nigra and Acer negundo had the worst gasresistance in those conditions.
Зеленые насаждения являются одними из элементов урбанизированной территории и выполняют важные экологические и эстетические функции. Прогрессирующее техногенное загрязнение городской среды негативно влияет на состояние зеленого хозяйства, что проявляется в потере биологической устойчивости и снижении полезных функций насаждений, широком распространении вредных организмов (вредителей, болезней).
Озеленение населенных пунктов следует проводить с учетом лимитирующих факторов функционирования зеленых насаждений [1, 2]. На рост и долговечность древесной растительности урбоэкосистем влияют естественные факторы (неблагоприятные климатические условия, возраст насаждений, комплекс болезней и вредителей) и антропогенные (загрязнение атмосферы, поверхностных грунтовых вод и почвы промышленными выбросами, загрязненность воздуха автотранспортом, антропогенное преобразование почвы) [3]. В частности, зеленые насаждения санитарно-защитных зон (СЗЗ) промышленных предприятий обеспечивают экранирование, ассимиляцию, фильтрацию загрязнителей атмосферного воздуха и повышение комфортности микроклимата [4].
В настоящее время почти неизбежно загрязнение воздуха и почвы СЗЗ промышленного предприятия и повреждение растений на этой территории. Повреждения связаны с низкой газоустойчивостью высших растений. Поэтому
подбор ассортимента зеленых насаждений СЗЗ предполагает проведение исследований состояния зеленых насаждений СЗЗ, а также разработку мероприятий по охране почв и рекультивации загрязненных земель, учитывая зональные, климатические особенности региона, тип и состав почв, биологические особенности пород и другие факторы. Ингибирующее влияние оказывают нефтезагрязнения [5], тяжелые металлы [6] и другие техногенные загрязняющие вещества [7].
Задача настоящих исследований заключалась в выявлении особенностей произрастания и санитарного состояния основных древесных пород в городских насаждениях г. Волгограда при разных уровнях антропогенной нагрузки.
Для решения задачи проводились рекогносцировочные обследования посадок в фоновой зоне (центр города) и в СЗЗ предприятия. Работы выполняли на временных пробных площадках, на которых учитывали не менее 100 деревьев с указанием породы, высоты, толщины ствола, наличия и размера разных повреждений, видового состава вредителей и болезней. Санитарное состояние деревьев оценивалось согласно шкале, предложенной А.И. Воронцовым, Е.Г. Мозолевской и О. С. Соколовой [8].
Определено, что в озеленительных насаждениях Центрального района Волгограда преобладает Ulmus pumila (46,2 %), Populus nigra (27,9 %), Populus alba (10,9 %), Robinia pseuodoacacia (9,3 %). Им сопутствуют Betula
verrucosa (3,6 %), Picea pungens (2,1 %), Fraxinus lanceolata, единично встречается Thuja occidentalis. Несколько иной состав и соотношение древесных пород в СЗЗ: P. nigra - 36,5 %, U. pumila - 30,8 %, туя - 11,2 %, R. pseudoacacia - 7,5 %, Acer negundo -6,5 %, B. - 4,8 % и P. pungens - 2,8 %.
Наблюдения за ростом и состоянием деревьев при разных уровнях загрязнения показали, что в фоновой зоне высота древесных пород составляет от 10,1 до 24,9 м (табл. 1).
Таблица 1 - Рост и состояние древесных пород в условиях техногенного загрязнения
Породы H, м d, см Состояние деревьев, %
I 1 II 1 III 1 IV
Фоновая зона
U. pumila 16,1 30,6 - 15,8 47,4 36,8
P. alba 20,2 58,7 - 11,1 84,7 4,2
P. nigra 24,9 51,1 - 7,0 50,9 42,1
B. verrucosa 10,1 21,3 - 2,6 30,6 66,8
F. lanceolata 13,2 23,2 - 9,8 44,3 45,9
P. pungens 12,9 - 99,1 0,9 - -
Санитарно-защитная зона
U. pumila 11,4 27,9 21,2 69,7 9,1 -
P. nigra 15,8 49,3 38,5 30,7 30,8 -
R. pseudoacacia 14,0 29,0 100 - - -
A. negundo 10,7 9,3 - 57,0 43,0 -
B. verrucosa 9,0 20,0 - 100 - -
T. occidentali s 13,5 - 83,3 16,7 - -
P. pungens 13,5 - 100 - - -
Примечание. I - Без признаков ослабления, II -ослабленные, III - сильно ослабленные, IV - усыхающие.
По высоте тополя превосходят другие породы на 4,1-14,8 м. При этом усыхающих деревьев P. alba меньше на 33,8-62,6 %, тогда как по количеству сильно ослабленных экземпляров данная порода превосходит другие на 33,8-54,1 %. В озеленительных насаждениях наиболее
неудовлетворительным состоянием отличаются Betula verrucosa (97,4 % деревьев) и Fraxinus lanceolata (90,2 %). Значительно лучше состояние U. pumila; среди обследованных пород на долю ослабленных деревьев приходилось 15,8 %, сильно ослабленных - 47,4 % и усыхающих - 36,8 %.
Основной доминирующей породой является U. pumila. В кроне вязов 100 % листвы повреждено ильмовым листоедом, при этом вредителем уничтожено около 40 % площади листовой пластинки. Выявлено интенсивное заселение вяза ильмовыми клопами. Около 20 % деревьев заселены стволовыми вредителями: стеклянница и древоточец пахучий, разные виды короедов, ильмовый лубоед, заболонник Кирша. На 48-73 % растений вяза выявлена бактериальная течь. На спилах обнаружены белые мелкотрещиноватые гнили. На отдельных деревьях отмечен рак.
Второй породой являются P. nigra и P. alba. Тополя повреждаются листогрызущими
вредителями (преимущественно пяденицы бурополосая и каемчатая), объедание листовой массы достигает 30 %. В нижней части кроны до 21 % побегов и около 50 % листьев заселены галлообразующими насекомыми (тли, долгоносики). Листву интенсивно повреждают минирующие мушки, моли-малютки и прочие минеры. Около 37 % листьев поражены такими опасными инфекционными заболеваниями, как ржавчина, серая пятнистость. Среди тополей широко распространены бактериозы: на отдельных стволах имеются по 2-3 точки с бактериальной течью, отмечена также смешанная гниль стволов.
Берёза повислая и ясень зеленый сильно повреждаются стволовыми вредителями. Причём заселение этих пород ксилофагами начинается уже в первые годы после посадки, а в 10-летних городских насаждениях, как правило, ими заселено 60-70 % берёз и более 50 % ясеня. Берёза повреждается преимущественно берёзовым заболонником, ясень -древесницей въедливой. В большей степени страдают от этих вредителей деревья, расположенные вдали от автотрасс. Листья берёзы сильно повреждают листовой хрущик и многоядный трубковёрт, ясеня - испанская мушка, комплекс листовёрток и зимняя пяденица.
Причины неудовлетворительного состояния заключаются в нерациональном размещении растений, малом видовом разнообразии и длительном отсутствии ухода (поливы, обработка почвы, внесение удобрений, меры по борьбе с вредителями и болезнями). Данные обстоятельства привели к ослаблению растений и широкому распространению вредных организмов. В настоящее время наличие очагов болезней и вредителей на данной территории представляет угрозу дальнейшему существованию городских зелёных насаждений. В СЗЗ наиболее высока доля тополя чёрного и вяза приземистого. Участие других лиственных пород колеблется в пределах 5-10 %. В отличие от фоновой зоны здесь повышено участие хвойных пород: туя - 11,2 %, ель колючая - 2,8 %. В этих условиях высота деревьев лиственных пород на 10,9-36,5 % ниже по сравнению с фоновой зоной. Иная тенденция характерна для хвойных пород. Высота этих деревьев, произрастающих в биотопах со слабым загрязнением на 4,5% выше, чем в фоновой зоне.
Основной доминирующей породой является P. nigra. На старых экземплярах в районе проходной обнаружены крупные морозобоины, стволовые вредители. На отдельных растениях тополя обнаружены точки с бактериальной течью.
Второй породой является U. pumila. У растений вяза практически отсутствует или выражено крайне незначительно (менее 5 % листвы, менее 10 % площади листа) повреждение листогрызущими насекомыми. На растениях вяза имеются морозобоины и бактериальные течи. Отсутствует рак ветвей и голландская болезнь.
В СЗЗ на растениях обнаружено крайне малое количество насекомых-вредителей по сравнению с растениями, произрастающими в центре города.
В СЗЗ состояние деревьев в целом было лучше, чем на фоновой территории (табл. 1). В частности, 100% елей, 100% робиний, 83,3% туй, 21,2% вязов и 38,5% тополей в СЗЗ не имели признаков ослабления. На фоновой зоне только 99,1% елей был без признаков ослаблений. В СЗЗ в сильно ослабленном состоянии находились 30,8% тополей, причем это старые экземпляры, нуждающиеся в удалении, и 43,0% кленов ясенелистных. На фоновой зоне от 30,6 до 84,7% деревьев находились в сильно ослабленном состоянии. В СЗЗ отсутствовали усыхающие деревья, а на фоновой зоне они составляли от 4,2 до 66,8%. Возраст растений в СЗЗ и на фоновой территории существенно не различался.
Подобные различия в первую очередь связаны с малым количеством вредителей и болезней на деревьях в СЗЗ. Видимо, выбросы предприятия оказываются токсичными для большинства вредителей, что благоприятно для растений. Ассортимент растений для СЗЗ можно расширить за счет пород деревьев, малоперспективных для городского озеленения в связи с поражаемостью вредителями.
Ухудшение состояния деревьев в СЗЗ связано с поражениями листового аппарата вредными веществами, содержащимися в выбросах предприятия (рис. 1).
Как видно из табл. 1, среди всех пород наибольшей устойчивостью отличаются робиния и ель, а также туя. Эти породы находятся, преимущественно, в отличном состоянии, их можно рекомендовать для озеленения СЗЗ данного предприятия. В удовлетворительном состоянии находятся вяз, береза. При осуществлении мероприятий по уходу названные породы также могут быть рекомендованы для озеленения СЗЗ. Наименее устойчивы тополь черный и клен ясенелистный. Несмотря на незначительные внешние повреждения химическими веществами, болезнями и вредителями, растения находятся в сильно ослабленном состоянии. Эти породы следует или исключить из проекта озеленения, или выращивать в участках СЗЗ с наименьшей концентрацией вредных веществ в приземном слое атмосферы. Дополнительные исследования позволят
выявить вещества, к которым данные породы проявляют наибольшую чувствительность.
Рис. 1 - Внешний вид листьев деревьев СЗЗ
Литература
1. К.Н. Кулик, А.В. Семенютина, М.Н. Белицкая, И.Ю. Подковыров, Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование, 1, 3-1 (31), 24-29 (2013).
2. К.Н. Кулик, Повышение биоразнообразия кустарников в рекреационно-озеленительных насаждения засушливого пояса России (научно-методические указания). М., 2008. 64 с.
3. Г.В. Подковырова. Автореф. дисс. канд. сельскохоз. наук, Волгоград, 2012. 24 с.
4. Н.Н. Гринцова, И.Е. Клейменова, Нефтепромысловое дело, 11, 91-94 (2008).
5. Т.Г. Кольцова, Л.М. Сунгатуллина, Б.Р. Григорьян, А.М. Петров, Вестник Казанского технологического университета, 17, 15, 261-267 (2014).
6. Г.Р. Патракова, Э.Г. Гарайшина, Вестник Казанского технологического университета, 17, 8, 216-218 (2014).
7. Т.В. Андрияшина, Е.А. Саратовских, И.В. Чепегин, М.А. Чижова, Вестник Казанского технологического университета, 16, 4, 67-72 (2013).
8. А.И. Воронцов, Е.Г. Мозолевская, Э.С. Соколова. Технология защиты леса, Экология, М.:, 1991. 304 с.
© М. Н. Белицкая - д. б. н., профессор, гл. науч. сотр. отдела биологии ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации» РАСХН, vnialmi@avtlg.ru; Е. Э. Нефедьева - д. б. н., профессор кафедры «Промышленная экология и безопасность жизнедеятельности» Волгоградского государственного технического университета, nefedieva@rambler.ru; А. А. Макеев - магистрант той же кафедры, rtynhfif@yandex.ru; И. Г. Шайхиев - д. т. н., зав. кафедрой «Инженерная экология» КНИТУ, ildars@inbox.ru.
© M. N. Belitskaya - Dr. of Biological Sciences, Prof., Principal research fellow of Biology Dept. of Federal State Budget Science Establishment «Russian Scientific and Research Institute of Agronomy and Forest Melioration» of Russian Agriculture Academy, vnialmi@avtlg.ru, E. E. Nefed'eva - Dr. of Biological Sciences, Prof. of Industrial Ecology and Safety Dept. of Volgograd State Technical University, nefedieva@rambler.ru, A. A. Makeev - Undergraduate of Industrial Ecology and Safety Dept. of Volgograd State Technical University, rtynhfif@yandex.ru, 1 G. Shaikhiev - Dr of Technical Sciences, Head of Engineering Ecology Dept. of KNRTU, ildars@inbox.ru.
