CC BY
91
Главную средообразующую роль играют деревья - 7 видов (2,1%) и кустарники - 26 видов (7,8%). Основу древостоя составляет Pinus sylvestris L. К ней иногда примешивается Larix sibirica L. Из кустарников чаще других встречаются Cotoneaster melanocarpus Lodd., Rhododendron dauricum L., Rosa acicularis Linde, местами образуют заросли различные Salix.
Среди травянистых многолетников преобладают стержнекорневые (27,7%), рыхло-кустовые (8,7%), длинно-корневищные (8,7%) и коротко-корневищные (11,7%) виды, что свидетельствует о хорошей аэрации почв и их богатстве элементами минерального питания. Группа монокарпиков (6,9%) представлена преимущественно сорными растениями (Pоа annua L, Hordeum jubatum (L.) Nevski., Capsella bursa-pastoris L. Medic., Galeopsis bifida Boenn. и др.).
Список использованных источников
1. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. М.: Наука, 1986. 365 с.
2. Ефимов Д.Ю. Био-экологический анализ флоры Усть-Илимского водохранилища // Вестник КрасГАУ. Красноярск, 2006. Вып.15. С.497 - 500.
3. Малышев Л.И., Пешкова Г.А. Особенности и генезис флоры Сибири (Прибайкалье и Забайкалье). Новосибирск, 1984. 264 с.
4. Малышев Л.И. Современные подходы к количественному анализу и сравнению флор // Теоретические и методологические проблемы сравнительной флористики: материалы II рабочего совещ. по сравн. флористике. Неринга, 1983. Л.: Наука, 1987. С.142-148.
5. Серебряков И.Г. Экологическая морфология растений. Жизненные формы покрытосеменных и хвойных. М.: Высшая школа, 1962. 375 с.
УДК 630.114
ЗАСОЛЕНИЕ ПОЧВ - ОДНА ИЗ ПРОБЛЕМ ГОРОДСКОГО
ОЗЕЛЕНЕНИЯ
SOIL SALINIZATION - ONE OF THE URBAN GREENING PROBLEM
Кулакова Н.Ю., Шабанова Н.П.
(Институт лесоведения РАН, с. Успенское, РФ) Kulakova N.U., Shabanova N.P.
(Institute of Forest Science RAS, Uspenskoe, RF)
Подсчитаны минимальные дозы применения реагентов за зиму 2018-2019 года в Москве и содержание реагентов в снежном покрове под городскими насаждениями дуба черешчатого (Quercus robur). Показано, что даже кратковременное весеннее засоление почв приводит к увеличению концентрации натрия в листьях дуба и к изменению соотношения концентраций К+Ма+ на порядок.
Minimal doses of reagents for the winter of2018-2019 years in Moscow and content of reagents in the snow cover under urban plantings of English oak (Quercus robur) were calculated. It is shown that even short-term spring salinization of soils leads to an increase of sodium concentration in oak leaves and to a change in the ratio of K + / Na + concentrations by an order of magnitude.
Ключевые слова: засоление городских почв, антигололедные реагенты, дуб че-решчатый
Key words: salinization of urban soil, anti-icing reagents, English oak
Засоление городских почв увеличивается с каждым годом. Оно связано с применением антигололедных реагентов, в составе которых преобладают хлориды натрия и кальция.
В задачи работы входило: 1) исследовать возможные дозы внесения антигололедных реагентов за зиму 2018-2019 года в Москве по принятым нормам; 2) проанализировать засоление снежного покрова и почв на расстоянии от 3 до 20 м от тротуаров под древесными насаждениями у крупных магистралей и рассчитать поступление натрия, хлоридов и сульфатов со снегом в эти зоны; 3) оценить влияние кратковременного загрязнения почв натрием на концентрацию этого элемента в листьях деревьев дуба черешча-того.
Состав антигололёдных средств, широко используемых в Москве, приводится в табл. 1.
Чтобы подтвердить эти данные, мы проанализировали состав реагента, широко применяемого в Москве, использующегося, в частности, на тротуарах у автомагистралей при температуре -5° С. Анализ водной вытяжки показал, что в составе реагента преобладает хлорид натрия: в 100 г препарата содержится: кальция 9,6 грамм, натрия 28,7 грамма, хлора 60,4 грамма, бикарбоната 1,3 г, примесей 6 г.
Таблица 1- Сравнение реагентов серии ICEMELT™ (АЙСМЕЛТ™) по температурам эффективного применения, составу, форме выпуска гранул (цитируется с сайта Техстрой (http://www.teh-stroy.ru/license-CC-BY-SA-3-0.php)_____
Марка реагента АЙСМЕЛТ™ Эффективные температуры применения Содержание хлористого кальция CaCl2 Содержание хлористого натрия NaCl Форма выпуска
IceMelt POWER (АйсМелт ПАУЭР) до -31°C не менее 94% гранулированный
IceMelt (АйсМелт ХКНМ) до -25 °C 15-50% 50-85% гранулированный
IceMelt MIX (АйсМелт МИКС) до -20 °C 15-50% 50-85% смесь гранулы + кристаллы
IceMelt GREEN (АйсМелт ГРИН) до -15 °C не менее 5% не более 95% смесь кристаллы + гранулы
Нормы использования реагентов зависят от погодных условий (табл. 2) и регламентируются постановлениями (см. литературу). Мы подсчитали величину возможного поступления солей на 1 м2 тротуаров или пешеходных дорожек при современном уровне применения антигололедных реагентов. С ноября 2018 по февраль 2019 годов в Москве зарегистрировано 10 случаев перехода температуры с 0 градусов к отрицательным значениям при наличии осадков, что сопровождается гололедицей и обязательным использованием антигололёдных средств. В случаях незначительных отрицательных температур (-4 градуса) предусмотрено применение антигололёдных средств
от 10 до 20 г/м . Т.е. после оттепелей на асфальт тротуаров поступило за ноябрь-февраль минимум 100 г реагента. В случаях снегопада, в зависимости от температуры и интенсивности выпадения осадков и образования снежного наста или льда применяется от 10 до 150 г реагентов на м дороги. Учитывая, что дней с сильными и средними снегопадами за этот период было 20 (https://yanvar-2019.meteogu.ru), а также температуру в момент выпадения осадков (от -2 до -15°), и не рассматривая возможность образования льда, а предполагая наличие только уплотненного снега на дорогах, мы рассчитали, что минимальная сумма поступающих реагентов составляет не менее 850 г/м2.
Таблица 2 - Норма расхода противогололедных реагентов для предотвращения образования гололеда
Наименования Ед. измерения Расход материала при температуре, Се
до -4 С" до -8 С° до -12 С" до -16 С° до -20 С
АйсМелт™ г/кв. м 20 40 50 60 70
Соль техническая г/кв. м 20 30 50 60 -
Норма расхода противогололедных реагентов для удаления льда
Наименования Толщина льда, мм Расход материала, г/м. кв. при температуре, С°
0С-2С -2С"-4С° -4С-6С -6 С -10 С° -10 С"-15 С -15 С -20 С°
АйсМелтш 1-2 15 20 25 30 50 70
3-5 30 40 50 70 100 150
Соль техническая Рыхлый снег и накат 10 20 30 50 60 -
Стекловидный лед 25 50 75 100 150
В сумме, по самым минимальным подсчетам, на м дорожного покрытия за 4 месяца в соответствии с принятыми нормами может поступить около 1 кг реагента. Часть снега вдоль дорог вывозится, часть талых вод стекает в канализационную систему, но основная масса снега ссыпается вдоль тротуаров на газоны, образуя сугробы шириной 1,5-2 метра. Это зона наиболее сильного засоления. Древесные и кустарниковые насаждения, как правило, располагаются несколько дальше от дорог. Нами отбирались пробы снежного покрова вдоль магистралей на расстоянии от 3 до 20 м от тротуаров под насаждениями дуба черешчатого. Оказалось, что поступление реагентов достаточно неравномерно, но даже в этой полосе оно весьма высокое (таблица 3).
Таблица 3- Поступление поллютантов со снегом за зимний период,
мг/м2
^-Объект Хим.элем/-^ Шоссе Энтузиастов 55.767642°, 37.800179° Рублёвское шоссе 760206°, 37.390895° Свободный проспект 55.752719°, 37.817517°
Натрий 3500±548 3504±1096 876±104
Хлориды 8060±1393 8140±2572 2016±136
Сульфаты 3404±832 3600±876 852±208
Промывной тип водного режима московских почв приводит к выносу основной массы легко растворимых солей из верхней, наиболее корнеоби-
таемой части почвенного профиля. По нашим данным, в верхней 30-см части профиля почв у Свободного проспекта, шоссе Энтузиастов и у Рублевского шоссе в июне-июле 2016-2017 годов не содержалось легкорастворимых солей, отмечалось только повышенное содержание гидрокарбонат-иона (до 0,88-0,64 мг-экв./100 г почвы против значений в глубине прилегающих лесо-парковых масивов 0,15-0,14 мг-экв./100 г) и связанные с этим повышенные значения рН (6,78-6,18 против фоновых значений 5,75-6,10), что являлось косвенным признаком повышенного весеннего засоления почв.
Вместе с тем, в ряде работ отмечается, что и у автомагистралей и в селитебных районах, во дворах, в связи с постоянным поступлением новых порций реагентов, соли стали сохраняться в профилях почв до начала нового зимнего периода. Особенно это сказывается в засушливые годы. По данным Никифоровой с соавторами [Никифорова и др.], величина плотного остатка водной вытяжки в верхнем 15-см слое почв в районе Свободного проспекта колебалась в засушливом 2010 году в пределах от 0,2 до 0,4%, что соответствует средней степени засолённости почв, сумма солей в среднем составляла 15 смоль/кг. В почвах Терлецкого парка плотный остаток составлял от 0,1 до 0,2 % (слабое засоление), сумма солей - около 5 смоль/кг. Состав солей, по данным этих авторов, хлоридно-натриево-кальциевый, что соответствует составу применяемых антигололёдных средств.
Засоление почв более 10 смоль/кг с доминированием ионов натрия, карбонат- и бикарбонат-ионов, является пограничным для распространения дуба черешчатого на водоразделах в южной лесостепи (Теллермановский стационар ИЛАН РАН) (Кулакова,18). Токсичными для растений являются и невысокие концентрации солей хлора - по данным С.Д. Эрперт, для корней вяза, например, предельное содержание иона С1— 2 смоль/кг почвы [Эрперт]. Таким образом, даже для весьма солеустойчивых пород в засушливые годы засоление придорожных территорий может стать причиной гибели насаждений.
Водорастворимые соли, содержащихся в почве, увеличивают физиологическую сухость почв, сокращая количество доступной растениям влаги. Для уменьшения водного потенциала растения могут поглощать из почвы натрий, токсичность которого проявляется в хлорозах и некрозах листьев, их усыха-нии, уменьшении периода роста и площади листа [Кулагин]. Сокращение фо-тосинтезирующего аппарата не может не сказываться на запасе неструктурных углеводов, от которого во многом зависит устойчивость растений к неблагоприятным факторам среды. Измеренная нами концентрация № в листьях дуба на засоленных и незасоленных почвах подтверждает способность деревьев дуба черешчатого концентрировать этот элемент в листьях. Содержание натрия в листьях шести деревьев дуба у Свободного проспекта составило 0,190±0,105 мг/г абсолютно сухого образца (показан доверительный интервал при Р<0,95), в деревьях Терлецкого парка, вдалеке от пешеходных дорожек, на порядок меньше - 0,020±0,010 мг/г, а в листьях деревьев вне городской черты на неза-солённых почвах - всего 0,005±0,004 мг/г.
Концентрация ионов К+ на несколько порядков превышает концентрацию ионов №+ в цитоплазме растений, что необходимо для нормального про-
текания различных физиологических процессов (Веселов и др.,2007) . Соотношение ионов К и Na+ в листьях деревьев у Свободного проспекта, на почвах, испытывающих только весеннее засоление, меньше значения соотношения концентраций К+Жа+ в парке в девять раз: 13 и 120 соответственно.
Выводы
Применение существующих норм использования реагентов возможно только при условии удаления с газонов всего собранного с дорог снега и льда, что практически невыполнимо в условиях Московского мегаполиса.
Засолением охвачены даже почвы, находящиеся вне основной зоны поступления реагентов, удаленные от тротуаров на 3-20 м. Показатели степени и химизма засоления городских почв в ряде случаев близки к пороговым для адаптационной способности растений.
Весеннее засоление почв, связанное с таянием засоленного снега, отражается на концентрации натрия в листьях деревьев дуба черешчатого, что свидетельствует о негативном влиянии даже кратковременного засоления на состояние насаждений.
Список использованных источников
1. Постановление правительства Москвы № 1018-пп от 9 ноября 1999 года «Об утверждении правил санитарного содержания территорий, организации уборки и обеспечения чистоты и порядка в г. Москве»
2. Распоряжение от 31 мая 2011 г. № 05-14-324/1 «Об утверждении регламентов и технологических карт на работы по механизированной и ручной уборке внутрикварталь-ных проездов и дворовых территорий в зимний и летний периоды»
3. Распоряжение от 28 сентября 2011 г. № 05-14-650/1 «Об утверждении технологии зимней уборки проезжей части магистралей улиц, проездов и площадей (объектов дорожного хозяйства г. Москвы) с применением противогололедных реагентов и гранитного щебня фракции 2-5 мм (на зимние периоды с 2010-2011 гг. и далее)»
4. Мучник Е.Э. Методология оценки и прогноза состояния дубрав в условиях антропогенных воздействий (на примере Московского региона) / Е.Э. Мучник, Н.Ф. Кап-лина, Н.Ю. Кулакова, Н.Н. Селочник, Л.С. Ермолова // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014. Т.18. № 6. С.216-225.
5. Никифорова Е.М., Кошелева Н.Е., Власов Д.В. Мониторинг засоления снега и почв Восточного округа Москвы противогололедными смесями // Фундаментальные исследования. 2014. № 11-2. С.340-347.
6. Веселов Д. С., Маркова И. В., Кудоярова Г. Р. Реакция растений на засоление и формирование солеустойчивости //Успехи современной биологии. 2007. Т.127. №.5. С.482-493.
7. Кулакова Н.Ю. Почвенные условия на границе ареала дуба черешчатого в южной лесостепи Европейской части России // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Лес. Экология. Природопользование. 2018. №3. С.16-29. DOI: 10.15350/2306-2827.2018.3.16.
8. Эрперт С.Д. Корневые системы некоторых древесных растений в условиях больших падин северо-западной части Прикаспийской низменности // Тр. Института леса АН СССР. 1955. Т.25. С.36-74.
9. Кулагин А.А. Экспериментальная оценка повреждений ассимиляционных органов тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) ионами различных металлов// Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2003. №5. С.15-20.
