CC BY
55
Л.Н. Магазова, В. В. Меркер
Влияние экстремальных климатических условий на состояние древесных насаждений г. Челябинска
Древесные растения имеют исключительное значение в формировании культурного ландшафта города и оздоровлении его среды. Большинство видов растений, используемых в городском озеленении, достаточно пластичны, хорошо выносят значительные перепады температуры зимой и порой продолжительную засуху летом. Однако, как отмечают фенологи, в последние десятилетия древесно-кустарниковая растительность Южного Урала практически каждые 2-3 года подвергается чрезвычайно резким климатическим влияниям. Так, в майские месяцы неоднократно наблюдались явления резкого похолодания с образованием на поверхности зеленых листьев и цветков ледяной корки толщиной до 1 см. Растения оказывались в тяжелом ледяном панцире, и последствиями таких явлений были повреждения кроны и генеративных органов. В осенний период нередки на Урале внезапные ранние и обильные снегопады и резкие похолодания, которые также сказываются на состоянии зеленых насаждений.
Подобное чрезвычайное климатическое явление наблюдалось 28 сентября 2000 года. Метеостанция города Челябинска отметила в этот день неожиданный снегопад, который был вызван циклоном, образовавшимся над городом ночью. Сумма выпавших осадков за сутки составила 33 мм, скорость ветра достигала 5-6 метров в секунду. Согласно критериям метеорологов, подобный снегопад нельзя считать «стихийным гидрометеорологическим явлением», так как к стихийному бедствию можно отнести лишь такой снегопад, при котором за 12 часов выпадает не менее 50 мм осадков. Однако в разных районах города количественные показатели осадков существенно отличались. Так, на метеостанции в Баландино за ночь выпало 10 см снега, а в посёлке Шершни - все 29, то есть 105% месячной нормы. Обильный снегопад в сочетании с достаточно сильным ветром для многих древесных растений явился экстремальным фактором, повлекшим за собой значительные повреждения, снеголом, а иногда и гибель растений. По данным Челябинского муниципального предприятия «Горзеленсрой», в 2001 году проведены значительные работы по восстановлению городских насаждений, так как только на улицах города стало необходимым заменить около 3 тысяч деревьев.
Для определения степени повреждения древесных насаждений Челябинска, выявления устойчивости наиболее распространенных в озеленении видов деревьев к ранним снегопадам в течение октября 2000 года сотрудниками и студентами кафедры экологии факультета экологии ЧелГУ было проведено обследование городских озеленительных комплексов.
Исследования проводились на 15 учетных площадках общей площадью 9,8 га, расположенных в Центральном, Ленинском, Тракторозаводском и Курчатовском районах города. В основном были обследованы объекты зеленого фонда общего пользования (скверы - 5 площадок, бульвары - 2, насаждения на улицах - 6, зеленая разделительная полоса - 1). Кроме этого одна площадка располагалась во дворе жилого квартала. К сожалению, по ряду причин не удалось обследовать все характерные типы озеленительных конструкций города.
На каждой учетной площадке производился подсчет всех произрастающих на ней деревьев. Для каждого вида заполнялась отдельная пересчетная ведомость, где указыва-
лись: средняя высота, диаметр ствола растений, особенности посадки деревьев, наличие или отсутствие формовочной и санитарной обрезки кроны, степень повреждений.
Всего за период с 5 по 20 октября 2000 года обследовано 3330 экземпляров древесных растений, относящихся к 15 видам и 8 семействам.
Анализ собранных материалов показал:
- большая часть растений (69%) не пострадала или получила незначительные (до 10%) повреждения кроны;
- 23% обследованных деревьев нанесен более серьезный ущерб, степень повреждений кроны этих растений составляет от 10 до 80%;
- 8% обследованных деревьев нуждается в замене. В эту группу включены растения, у которых степень повреждения кроны превышает 80%, либо отмечен слом основных ветвей, слом или свежий спил ствола.
На рис. 1 представлена диаграмма, характеризующая процентное соотношение в разной степени поврежденных и неповрежденных деревьев на учетных площадках.
□ неповрежденные растения
□ повреждения кроны до 10 %
□ повреждения 10-50 %
□ повреждения 50-80 %
□ повреждения 80-100 %
□ слом основных ветвей
□ слом (свежий спил) ствола
Рис. 1. Характер повреждений деревьев на учетных площадках
Как показали наблюдения, степень повреждений древесных пород в результате раннего и обильного снегопада во многом зависит от биологических особенностей растений: возраста, особенностей древесины, сформированности и плотности кроны, степени облиственности к концу сентября, а также общего состояния деревьев и наличия различных фитопатологий.
Наиболее устойчивыми к экстремальным климатическим условиям (в данном случае, к обильному снегопаду) оказались хвойные породы: ель сибирская, ель колючая, сосна обыкновенная, лиственница сибирская. Практически не пострадали обследованные посадки дуба черешчатого. Достаточно устойчивыми к неблагоприятным условиям оказались такие виды, как вяз шершавый, береза бородавчатая, липа мелколистная, тополь душистый, а также яблоня ягодная, повреждения которой в большинстве случаев не превышают 10%. Наконец, значительно пострадали такие широко распространенные в озеленении города виды, как ива ломкая, вяз приземистый, рябина обыкновенная, тополь бальзамический и, особенно, клен ясенелистный (рис. 2).
17%
57%
Лиственница сибирская
Береза бородавчатая
Липа сердцелистная
100 908070605040302010 01 2 3 4 5 6 7
80
14
пы
Вяз мелколистный
100
90
80
70
00
50
40
30
20
10
0
3 4 5
Клен американский
100 90 80 70 00 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7
Тополь бальзамический
100 90 80 70 00 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7
Рис. 2. Степень повреждения (в%) основных видов древесных растений, используемых в озеленении города: 1 - неповрежденные растения, 2 - повреждения кроны до 10%, 3 - повреждения 10-50%, 4 - повреждения 50-80%. 5 - повреждения 80-100%, 6 - слом основных ветвей, 7 - слом (свежий спил) ствола
Сводные данные повреждений древесных растений на исследованных участках представлены в таблице.
Сводная ведомость повреждений древесных растений
Количество деревьев
Коли- (шт.) с различной Общее
чество степенью Слом Слом (спил) количество
№ Название растения неповреж- повреждений основ- обследо-
п/п ^5 0 % 0 О
денных ^5 О 80 % ных ствола ванных
деревьев, ветвей деревев,
шт. о д 1 - -1 шт.
0 0 5 0 8
1 Picea pungens Engl. -ель колючая 33 33
2 Picea obovata Ldb. -ель сибирская 41 41
3 Pinus sylvestris L. -сосна обыкновенная 53 4 2 59
4 Quercus robur L. - дуб черешчатый 60 1 1 62
5 Larix sibirica Ldb. -лиственница сибирская 251 12 10 2 275
6 Tilia cordata Mill. -липа мелколистная 217 39 12 1 2 271
7 Sorbus aucuparia L. -рябина обыкновенная 24 4 3 1 1 3 36
8 Betula pendula Roth. -береза повислая 156 5 10 4 1 1 3 180
9 Populus suaveolens Fisch. - тополь душистый 19 6 1 26
10 Populus balsamifera L. - тополь бальзамический 267 72 145 24 52 29 589
11 Malus baccata (L.) Borkh. - яблоня ягодная 18 17 6 1 42
12 Ulmus scabra Mill. -вяз шершавый 170 8 11 4 1 3 197
13 Ulmus pumila L. - вяз приземистый 86 32 52 39 5 5 4 223
14 Salix fragilis L. - ива ломкая 351 131 102 17 7 15 37 660
15 Acer negundo L. - клен ясенелистный (американский) 163 56 231 97 29 24 36 636
ИТОГО 1909 387 584 188 42 100 120 3330
Кроме биологических особенностей на состояние и устойчивость древесных растений к обильным и внезапным снегопадам оказывают влияние внешние факторы. Немаловажную роль при этом играет характер посадки и ухода за древесными растениями, регулярная формовочная и санитарная обрезка кроны лиственных деревьев. Результаты обследования показали, что степень повреждений наиболее высока в сильно загущенных посадках. Степень нанесенного ущерба тополю бальзамическому и клену ясенелистному на учетной площадке №1 значительнее, чем средние показатели в целом. Причем наибольшее количество растений получило повреждения от 10 до 80%. Количество же деревьев, значительно пострадавших и нуждающихся в замене, практически совпадает со средними значениями и зависит, видимо, в первую очередь от возраста и общего состояния растений (рис. 3).
60
50
40
30
1-1
1-
1-1 -
- П_ 1-
1 1 ” _ ГГ1 П-Г1
Ф
_0
X
ф
ф
со
о
с
ф
о д 1 0 1 0 5 1 0 00
повреждения 10% повреждения 50% я и н ф д0 * 00 е р в о п повреждения 100%
><
_0
X
со
о
X
о
о
о
ц
о
го
ц
о
со
□ степень повреждений клена ясенелистного на обследованных площадках
□ на площадке №1
□ степень повреждений тополя бальзамического на обследованных площадках
на площадке №1
0
Рис. 3. Степень повреждений клена ясенелистного и тополя бальзамического на обследованных площадках в целом и на площадке №1
Таким образом, проведенные исследования подтвердили, что наилучшим образом в наших климатических условиях показывают себя хвойные древесные породы: ель сибирская и колючая, лиственница сибирская, сосна обыкновенная. Однако в городском зеленом строительстве хвойные растения не нашли пока широкого применения. В соответствии с нашими подсчетами, древесные породы, применяемые в озеленении города Челябинска, распределяются примерно следующим образом: 88% составляют лиственные и только 12% - хвойные культуры деревьев. Этого явно недостаточно. Очень редко в нашем городе можно встретить посадки сосны сибирской, туи западной, можжевельника обыкновенного и казацкого. Единичны посадки ели канадской и очень декоративной псевдотсуги тиссолистной. Естественно, что хвойные породы значительно дороже по стоимости, медленнее растут, но их высокие декоративные качества в течение всего года, долговечность, устойчивость к неблагоприятным условиям городской среды, а
также резким изменениям климатических условий делают эти культуры незаменимыми для городского озеленения, оправдывают все материальные затраты.
Значительно пострадали в результате раннего и обильного снегопада 28 сентября 2000 года такие широко распространенные в городе виды, как вяз приземистый, тополь бальзамический, ива ломкая и клен ясенелистный. По данным Управления по экологии г. Челябинска, эти породы доминируют в структуре озеленения города: тополь бальзамический - 21% от составляющих пород; клен ясенелистный - 10,6%; ива ломкая -7,5%; вяз приземистый - 7,1%.
Особенно сильно пострадали посадки клена ясенелистного. Учитывая достаточно низкие декоративные качества этого быстрорастущего вида, целесообразно рекомендовать клён только для временного использования при озеленении новостроек города. Впоследствии необходима замена этой культуры на более декоративные и устойчивые к неблагоприятным факторам породы деревьев.
Список литературы
1. Аналитическая записка о состоянии и мерах по улучшению ведения зелёного хозяйства в г. Челябинске / Облкомэкология. Челябинск, 1998.
2. Инвентаризация и паспортизация зелёных насаждений г. Челябинска: Итоговый отчёт по научной теме / Отв. исп. В.П. Пекин, Л.Н. Магазова. Челябинск, 2000.
3. Разработка комплексной оценки состояния зелёных насаждений городской черты (отчёт по теме) / Челяб. гос. ун-т. Ин-т проблем природы и человека; Отв. исп. А.И. Левит. Челябинск, 1998.
4. Юскевич Н.Н., Лунц Л.Б. Озеленение городов России. М., 1986.
О.Ю. Ленская, С.М. Абдуллаев
Использование доплеровского радара и данных наземных наблюдений для изучения и прогноза шквалов
1. Введение
Краткосрочный прогноз шквалов - одна из сложных задач метеорологии. Обычно шквалы ожидаются в регионах, где синоптическая ситуация способствует развитию мощной кучево-дождевой облачности. В теплый сезон шквалы связаны с молодыми циклонами, холодными фронтами и фронтами окклюзии, перемещающимися со скоростью 30-40 км/ч, когда перед линией холодного фронта в теплой и влажной воздушной массе возникает вынужденная конвекция. Различают фронтальные шквалы, непосредственно связанные с приземной линией фронта, и предфронтальные, возникающие в теплом секторе циклона. Шквалы также наблюдаются вне явно выраженных фронтальных зон, в теплых, неустойчиво стратифицированных воздушных массах или в тылу циклона - так называемые внутримассовые шквалы.
В общем случае шквалами называются резкие кратковременные усиления ветра на ограниченных территориях, причем под шквалом обычно подразумевают усиление ветра по крайней мере в несколько минут, отличая их от порывов ветра длительностью менее 1 мин. Шквалы содержат порывы, и максимальная «скорость ветра в шквале» - это обычно максимальная скорость ветра, регистрируемая анемометром, т.е. скорость поры-
