Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Природные особенности района исследований 7
Глава 2. Методика и объем исследований 10
Глава 3. Характеристика насаждений Санкт:Петербурга 22
Глава 4. Современное состояние городских насаждений Санкт Петербурга 30
4.1. Оценка состояния насаждений общего пользования по результатам инвентаризации в 2006 г 30
4.2. Оценка состояния насаждений на объектах исследований в 2007 г 35
4.3. Факторы негативного воздействия на состояние насаждений на территории Санкт Петербурга 37
Глава 5. Болезни и вредители городских насаждений 43
5.1. Болезни древесных насаждений 43
5.2. Сосудистые болезни городских насаждений, их распространение и роль 49
5.3. Некрозно-раковые болезни городских насаждений и их роль 67
5.4. Видовой состав вредителей в насаждениях Санкт-Петербурга 71
Глава 6. Влияние антропогенных факторов на состояние насаждений Санкт-Петербурга 781
6.1. Загрязнение атмосферного воздуха и состояние насаждений вдоль автомагистралей 80
6.2. Характеристика почвенных условий в городских насаждениях 86
6.3. Влияние методов создания и содержания городских насаждений 101
Глава 7. Динамика состояния древесных насаждений санкт петербурга по данным мониторинга 105
7.1. Динамика состояния насаждений Санкт-Петербурга в 2007-2010 гг 105
7.2. Прогноз состояния насаждений Санкт-Петербурга 119
Глава 8. Рекомендации по сохранению и повышению устойчивости городских насаждений 134
8.1. Определение ценности и нормирование качества городских насаждений 134
8.2. Организация и совершенствование методов мониторинга состояния насаждений Санкт-Петербурга 137
8.3. Снижение негативного воздействия антропогенных факторов 139
8.4. Рекомендации по снижению вредоносности болезней и вредителей древесных растений 143
Выводы 149
Библиографический список 151
- Характеристика насаждений Санкт:Петербурга
- Оценка состояния насаждений на объектах исследований в 2007 г
- Некрозно-раковые болезни городских насаждений и их роль
- Организация и совершенствование методов мониторинга состояния насаждений Санкт-Петербурга
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время городская среда становится все более агрессивной для растений: увеличиваются концентрации выбросов от автотранспорта и промышленных предприятий, с увеличением численности населения возрастает рекреационная нагрузка, часто наблюдаются нарушения технологии создания и содержания зеленых насаждений. Состояние городских насаждений Санкт-Петербурга и факторы их ослабления и усыхания изучались многими авторами [Катаев, 1985, 2001; Селиховкин, 1997; Фролов, 1998; Щербакова, 1999, 2009; Уфимцева, 2005; Калько, 2008, 2009; Недре, 2010 и др.]. Однако широкомасштабное обследование зеленых насаждений города не проводились.
Настоящие исследования проводились в рамках НИР «Разработка методик, организация и проведение регулярного мониторинга объектов городского озеленения», которая выполнялась специалистами ООО «Северо-Западный Центр «Экологическая Лаборатория» по заданию Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга. Автор диссертационной работы являлся ответственным исполнителем темы.
Цель исследований состояла в разработке и апробации методов мониторинга состояния объектов озеленения, оценке современного состояния городских насаждений Санкт-Петербурга и выявлении роли неблагоприятных факторов, воздействующих на него, для создания эффективной системы мероприятий по повышению устойчивости и сохранности городских насаждений.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
- провести инвентаризацию, определить породный состав и возрастную
структуру городских насаждений, провести оценку современного экологи
ческого состояния насаждений;
выявить факторы нарушения устойчивости насаждений и их роль;
оценить масштабы распространения вредителей и болезней древесных растений;
проанализировать динамику состояния древесных растений в различных категориях зеленых насаждений города;
разработать практические рекомендации по увеличению жизнеспособности и декоративных качеств городских насаждений.
Теоретическое значение и научная новизна исследований. Проведена инвентаризация зеленых насаждений общего пользования Санкт-Петербурга, определен видовой и возрастной состав деревьев и кустарников, дана первичная оценка состояния всех компонентов городской растительности. Создана база данных о зеленых насаждениях в формате географической информационной системы (ГИС), которая включает картографический слой зеленых насаждений Arc GIS 9.3 с присоединенными к нему таблицами данных
MS Access. Выявлена роль естественных и антропогенных факторов ослабления и усыхания насаждений. Проанализирована динамика состояния насаждений на 100 пробных площадях за 4 года наблюдений. Впервые изучена специфика распространения очагов голландской болезни ильмовых пород в различных категориях насаждений Санкт-Петербурга.
Практическое значение исследований. Разработаны и апробированны методы экологической оценки и мониторинга состояния насаждений Санкт-Петербурга. Составлена топографическая карта расположения очагов голландской болезни на территории Санкт-Петербурга. Разработаны методы определения ценности и качества объектов озеленения. База данных о состоянии зеленых насаждений в составе информационно-аналитического комплекса «Экологический паспорт территории Санкт-Петербурга» используется для принятия управленческих решений в Комитете по природопользованию, охране окружающей среды и экологической безопасности Администрации Санкт-Петербурга.
Апробация работы. Методы и результаты исследований докладывались на XI Международной научно-практической конференции «Проблемы озеленения крупных городов» в 2008 г. (Москва), на общегородской конференции Санкт-Петербурга «Зеленые насаждения общего пользования: Жизнеспособность. Эстетика. Содержание и защита» в 2011 г. и на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, студентов и аспирантов МГУЛ в 2009-2011 гг.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 статьи в источниках, рекомендованных ВАК.
Личное участие автора. В 2007-2010 гг. автор принимал участие в обследованиях состояния городских насаждений. Им проведены анализ материалов по инвентаризации зеленых насаждений общего пользования (2006 г.) и инвентаризации вязовых посадок на территории Василеостровского района (2008 г.), обработка полевых данных, документальная фотосъемка и написание ежегодных отчетов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, выводов, библиографического списка и приложений. Основная часть работы изложена на 150 страницах и включает 23 таблицы и 34 рисунка. Список цитируемых работ состоит из 116 наименований, в том числе 18 иностранных.
Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю работы д-р. биол. наук, проф. Е.Г. Мозолевской, канд. с.-х. наук, доц. Э.С. Соколовой и зав. лаб. Н.В. Денисовой за помощь в работе. Автор благодарен сотрудникам кафедры экологии и защиты леса МГУЛ за ценные советы и внимание к данной работе, специалистам кафедры почвоведения и экологии почв СПбГУ И.О. Кечайкиной и А.Г. Рюмину за анализ образцов почвы, а также выпускницам СПбГУ Д.В. Сусловой и Л.В. Юрченко за помощь в сборе материала.
Характеристика насаждений санкт:петербурга
Деревья 1-й категории состояния густо облиственные, с нормальными приростами, без механических повреждений, окраска и величина листьев нормальные, внешних признаков заболевания и повреждения вредителями нет. Деревья 2-й категории состояния с ослабленными приростами, листва светлее обычного, в кроне менее 25 % сухих ветвей, с незначительными механическими повреждениями, возможны признаки заболевания и повреждения вредителями. Деревья 3-й категории состояния с изреженной кроной, сухих ветвей от 25 до 50 %, листва мельче и светлее обычной, часто имеются признаки повреждения вредителями и болезнями. У деревьев 4-й категории состояния крона сильно изрежена (более 50 % сухих ветвей), листва часто усыхает, годичные приросты минимальные, на стволе и ветвях обильные водяные побеги, часто имеются признаки заселения стволовыми вредителями. У деревьев 5-й категории состояния корна и листва в ней усохли, часто имеются признаки заселения стволовыми вредителями или их вылетные отверстия. У деревьев 6-й категории состояния листва осыпалась или сохранилась лишь частично (рис. 2.1), кора разрушена или опала на большей части ствола, на стволе и ветвях имеются вылетные отверстия насекомых, под корой — буровая мука и грибница дереворазрушаїощих грибов [63].
Кроме оценки состояния деревьев на каждом объекте озеленения проводилась краткая характеристика состояния; кустарников, качества газонов и цветников; При этом использовалась трехбалльная; шкала оценки: 1 -хорошие; 2.-удовлетворительные, 3 -неудовлетворительные.
На основании полученных материалов для; каждого объекта ЗНОП рассчитывался коэффициент комплексной» экологической оценки (ККЭО), который; является интегральным показателем состояния; насаждений; ИЇ учитывает состояние всех,элементов растительности;(деревьев;,кустарников; газонов ицветников) с поправкой на их значимость в урбоэкосистемах. ККЭО! рассчитывается как сумма произведений баллов; состояния? на; поправочные; коэффициенты, деленная на; сумму поправочных коэффициентов: где Si - средние баллыи состояния , деревьев (/=/); кустарников (z=2) газонов (i=3) и цветников (/=#); к\ - поправочные коэффициенты элементов растительности(кі=ї; kf=0,4i;kf=0\2\ kfrO)Y)i Для расчета. Si деревьям; различного; состояния присваивают следующие4 баллы- качественного; состояния» [63]: Г — хорошее (деревья Ь категории состояния) 2- удовлетворительное (деревья 2 и 3 категорий состояния), 3 -неудовлетворительное состояние (деревья 4-6 категорий состояния);
Значения ККЭО изменялись от Г (при абсолютно благополучном состоянии насаждений) до 3 (при полностью нарушенных и усыхающих насаждениях). По ККЭО можно было классифицировать объекты ЗНОП. При значениях, коэффициента от 1,0і до 1,49 состояние насаждений считается идеальным, при значениях от 1,5 до 1,99 — хорошим, значения ККЭО от 2,0 до 2,49 свидетельствуют об удовлетворительном состоянии насаждений и значения от 2,5 до 3,0 характеризуют объекты ЗНОП в неудовлетворительном состоянии.
В 2006 г. по данной методике проведена инвентаризация и оценка экологического состояния более 1800 объектов ЗНОП. Полученная база данных послужила источником информации для выбора объектов постоянного наблюдения за состоянием зеленых насаждений Санкт-Петербурга.
Начиная с 2007 г. ежегодно проводилось обследование насаждений по специально разработанной и утвержденной правительством Санкт-Петербурга «Методике мониторинга зеленых насаждений общего пользования Санкт-Петербурга», которая получила положительное заключение государственной экологической экспертизы для первой и второй редакции.
В 2007 г. было заложено 65 постоянных пробных площадей.
В 2008 г. сеть мониторинга была расширена до 100 ППП- 4095 учетных деревьев. Дополнительно проводились маршрутные обследования насаждений вне сети ППП, где при необходимости закладывались дополнительные временные пробные площади (ДНИ).
В 2008-2010 гг. исследования проводились на 100 111111 (рис. 2.2). Все 111111 имели специальную маркировку на местности и включали 40-50 деревьев, которые в процентном соотношении отражали породный и возрастной состав всех ЗНОП города. Схемы всех ППП с их границами и расположением деревьев нанесены на официальную топологическую основу Санкт-Петербурга (рис. 2.3).
Оценка состояния насаждений на объектах исследований в 2007 г
Значения f; и fg приравниваются к 0, следовательно, произведения Qs fs и Q6 f6ne принимаются в расчет. Индекс состояния насаждения определяется как: Индекс состояния-насаждения определяется как: Is = Fxk, Коэффициент kj, отражает степень влияния стрессовых факторов окружающей среды. Значения коэффициента к, рассчитывают в процессе камеральной обработки результатов многолетних исследований по отдельным факторам негативного воздействия на состояние насаждений. Поправочный коэффициент &, можно использовать для прогнозирования дальнейшей. динамики состояния насаждений и планирования природоохранных мероприятий.
Интегральная оценка состояния насаждений (is) выражается в баллах и колеблется от 0,1 (при почти полном усыхании насаждений) до 10 (при идеальном их состоянии). Индексы состояния насаждений дают возможность создать ранжированную по степени дигрессии шкалу оценки и проследить тренд их состояния, а в будущем находить адекватные индексам- состояния эколого-экономические оценки.
При интегральной оценке состояния насаждений Санкт-Петербурга по значениям индекса состояния их разделяли на 3 категории: I - устойчивые насаждения — индекс состояния изменяется в пределах от 7 до 10, II - с нарушенной устойчивостью - is в пределах от 4,50 до 6,99, III — утратившие устойчивость - is менее 4,50. Это разделение соответствует состояниям биогеоценозов: устойчивого равновесия, неустойчивого равновесия и дигрессии [63].
На каждой ППП проводились характеристика почвенных условий, энтомологическое и фитопатологическое обследования древостоя.
Общие характеристики грунтов на ППП (механический состав почвы, наличие строительного и бытового мусора, толщина гумусового горизонта почвы, степень увлажнения почвы, особенности дренажной системы, степень задернения верхних горизонтов, плотность поверхностного слоя почвы) описаны по прикопкам в наиболее типичном месте газона. Отбор почвенных проводился после схода снега до момента полного развития листьев на деревьях по ГОСТ №17.4.3.01-83 с глубины 5 см и 30см на расстоянии 0,5 и 5 м от проезжей части. Лабораторный анализ проб почвы производился И.О. Кечайкиной и А.Г. Рюминым (кафедра почвоведения и экологии почв СПбГУ). Анализ включал определение массовой доли влаги (%), рН и концентрации ионов хлора (мг/100г) в водной вытяжке.
Правильность определения возбудителей болезней древесных растений проверяла Э.С. Соколова (кафедра экологии и защиты леса МГУЛ), определение вредителей древесных растений проверяли Н.В . Денисова (кафедра зоологии и охотоведения СПбЛТУ) и Е.Г. Мозолевская (кафедра экологии и защиты леса МРУЛ).
Суточные метеорологические данные для характеристики погодных условий на территории Санкт-Петербурга в 2007-2010 гг. взяты из архива WEB-сайта "Расписание Погоды , [41].
Анализ зависимости оценочных параметров проводился методами корреляционного анализа. Поскольку все параметры в-выборках являются категориальными переменными, содержащими-больше 10 % повторяющихся значений, их оценка проводилась с помощью критерия парной ранговой корреляции (непараметрический метод корреляции).
При линейной зависимости переменных применялся коэффициент корреляции Спирмена, который позволяет определить тесноту (силу) и направление корреляционной связи между двумя признаками в диапазоне от -1 до +1. Практический расчет коэффициента ранговой корреляции Спирмена включает сопоставление каждого из признаков их ранга и нахождение суммы разностей этих рангов. Коэффициент рассчитывается по формуле: 6xYdf 1=1 т где с/,- — разность между парами рангов для /-го объекта; и — число сопоставляемых пар рангов [10, 52]-.
Когда выборки становятся очень большими, то- выборочные средние подчиняются нормальному закону, даже если исходная переменная не является нормальной, или измерена с погрешностью. Если объем выборки превышал 100 значений, то для анализа! использовались параметрические методы корреляции (коэффициент Пирсона).
Для оценки- степени взаимосвязи величин X и Y, измеренных в количественных шкалах, используется1 коэффициент линейной корреляции (коэффициент Пирсона), предполагающий, что выборки X и Y распределены по нормальному закону. Данный) коэффициент характеризует степень линейной взаимосвязи между двумя выборками и рассчитывается по формуле: ( ,- ) СУ,- О где xi — значения, принимаемые в выборке. X; yt — значения, принимаемые в выборке Y; х — средняя по X; у — средняя по Y. Коэффициент корреляции Пирсона также изменяется от -1 до +1 [9; 44] 1 Для ранжирования коэффициентов корреляции выбрана следующая шкала: г 0,2 — корреляция очень слабая; г от 0,2 до 0,5 — слабая; г от 0,5 до 0,7 -средняя; г 0,7 - 0,8 - сильная; г 0,8 - очень сильная корреляция [10]. Для проверки нулевой гипотезы все критерии оценивались на уровне значимости 0,05. Выявление динамики состояния насаждений в различных условиях произрастания достоверность различий между значениями индекса состояния насаждений в разные годы наблюдений проводилось с использованием рангового критерия Краскела-Уоллиса для независимых выборок [ПО]. Критерий основан на рангах и предназначен для проверки равенства средних нескольких выборок по следующей формуле: Я
Критерий, предложенный Краскелом и Уоллисом, свободен от предположений о виде распределения данных. При его применении для каждой обработки j вычисляется средний ранг данных. Если между обработками нет систематических различий, средние ранги не должны значительно отличаться от среднего ранга, рассчитанного по всей совокупности Гц, равного 0,5(N + 1). Поэтому величины г,ср- 0,5(N + 1) при гипотезе Н0 в совокупности должны быть небольшими. Пакет анализа SPSS при расчете критерия Краскела-Уоллиса показывает не просто значение Н, которое необходимо сравнивать с табличными данными, а рассчитывает вероятность ошибки при отвергании нулевой гипотезы. Это позволяет точнее оценивать различия в выборках.
Некрозно-раковые болезни городских насаждений и их роль
В некоторых случаях, наличие зданий рядом с насаждениями может оказывать и положительное влияние на состояние отдельных деревьев. Так атмосфера городских дворов часто загрязнена в меньшей степени, чем воздух открытых пространств [97]. Из-за теплового излучения от стен ветви деревьев, посаженных в маленьких дворах, или ветви, примыкающие к стенам зданий, обмерзают в меньшей степени, чем ветви деревьев, посаженных на открытых участках или обращенныев сторону от зданий,[84].
Таким образом, на состояние древесных насаждений» в городе влияют показатели освещенности, поступления тепла и влаги, наличие конкуренции с соседними растениями, которые зависят от формы (линейная или группами) и типа, (в открытом грунте или в лунках) посадки, а также от расположения деревьев относительно зданий.
К естественным факторам нарушения устойчивости и снижения декоративности и полезных функций зеленых насаждений крупных городов, по данным Е.Г. Мозолевской, [43, 46] относят неблагоприятные погодные и климатические факторы, высокий возраст части насаждений, комплекс болезней и вредителей:
На территории Санкт-Петербурга в период проведения наших исследований (2006-2010 гг.) неблагоприятные погодные условия не наблюдались. В последние два года отмечены, морозные зимы и относительный-дефицит атмосферных осадков в июле, но данные условия не приводили к гибели или ухудшению состояния насаждений.
В насаждениях Санкт-Петербурга довольно редко- встречаются древостой старше 60 лет, поэтому действие возрастного фактора не проявляется.
Основным естественным фактором негативного воздействия, действующим в насаждениях Санкт-Петербурга, является комплекс вредителей и болезней древостоев: Например, эпифитотия голландской болезни ильмовых и распространение ее переносчиков (см. главу 5). К числу антропогенных факторов, неблагоприятного воздействия на зеленые насаждения городов относят: - химическое, физическое и биогенное загрязнение атмосферы, поверхностных и грунтовых вод и почвы; - несовершенство технологии снегоуборки и борьбы с оледенением;. - антропогенное преобразование почвы, асфальтовое покрытие улиц, наличие подземных коммуникаций в зоне корневой системы деревьев; - нарушение естественного живого покрова; - нанесение деревьям механических повреждений; - несовершенство режима ведения хозяйства. в системе озеленения, ухода и защиты городских зеленых насаждений [43, 46] .
Уровень. загрязнения атмосферы, поверхностных вод и почвы в основном регулируется погодными условиями конкретного года, а именно количеством атмосферных осадков; В- период проведения наших исследований суммарное поступление атмосферной- влаги на,1 территории Санкт-Петербурга превышало среднемноголетние значения, что. благоприятно сказалось на состоянии городской среды и.растительности.
В большинстве случаев факторынеблагоприятноговоздействияна леса и урбоэкосистемы действуют как комплексные. Так, например, комплексными, причинами ослабления и гибели молодых деревьев при создании новых посадок и насаждений в городе являются: - нарушение установленных технологических правил при выкопке, перевозке и посадке деревьев в период создания насаждений, - резкое изменение экологической обстановки среды произрастания при пересадке деревьев, - влияние комплекса вредителей и болезней, которые, как правило, попадают в насаждения с посадочным материалом [43, 46].
Как показали наши наблюдения, в молодых посадках на территории Санкт-Петербурга основным фактором ослабления и усыхания саженцев в годы исследований является распространение некрозно-раковых заболеваний и низкое качество посадочного материала. Также молодые посадки часто усыхают из-за нарушения технологии1 полива-в засушливые периоды года. В среде современных мегаполисов недостаточный или неграмотный уход за древесными насаждениями является одним из ведущих факторов, определяющих плохое состояние деревьев.
Приоритетное воздействие неблагоприятных- факторов среды и их роль в ухудшении состояния насаждений также может изменяться с течением времени на различных территориях. Так в Москве наиболее опасными факторами воздействия, вызывающими ослабление растительности, являются (в порядке убывания-значимости): - загрязнение среды промышленными и транспортными выбросами; - засоление почв противогололедными.смесями; - общее несовершенство и нарушение технологии,озеленения; - поражение болезнями и вредителями; - недостаток влаги в почве и летние засухи [43]. По нашим наблюдениям, на территории Санкт-Петербурга в течение периода исследований Наиболынее влияние оказывали в основном естественные факторы нарушения устойчивости зеленьгхнасажденийї-распространение болезней и вредителей древесных растений. Из-за сложившихся в течение нескольких лет благоприятных погодных.условий антропогенные факторы (загрязнение воздуха и ухудшение свойств почвы) отошли на второй план. Влияние загрязнения городской среды и комплекса вредителей и болезней древесных растений рассматриваются ниже в главах 5 и 6.
Организация и совершенствование методов мониторинга состояния насаждений Санкт-Петербурга
Городская среда является совокупностью антропогенных факторов, которые определяют отличие городского климата, от окружающих природных территорий. А.К.Фролов [87] в качестве основных параметров, определяющих своеобразие городского климата, выделяет конфигурацию строений и улиц, физические свойства окружающих поверхностей, искусственные источники тепла, механическое удаление дождевых вод и снега, загрязнение атмосферного воздуха. Климат города оказывает непосредственное влияние на состояние растительности.
Повышенное атмосферное давление, а также небольшие скорости ветра (1-3 м/с) и штилевые условия, часто препятствуют свободному воздухообмену и, как следствие, рассеиванию вредных для древесных пород примесей. Так скорость ветра в среднем в городе снижаетсясна 20-30 % [87]. В зонах повышенного давления- часто формируется. режим с температурой выше 25 С, который способствует химическому взаимодействию загрязняющих веществ [60].
Эффект урбанизации сказывается и на температурном режиме городской среды. Как в холодные зимы, так и летом, вследствие интенсивного отопления зданий, излучения от городских сооружений и дорожного покрытия, город становится «островом тепла» [83, 87, 101, 113]. А.К. Фроловым [87] обобщены многочисленные данные отечественных и зарубежных исследователей об особенностях городского климата. Над городом формируется так называемая «тепловая шапка» — купол тёплого воздуха высотой 50-400 м, ограниченный инверсией температур. Поэтому температура воздуха в городе на 1-2 С (иногда на 5-10 С) выше, чем на его окраинах в любое время суток [101, 116]. Наличие «тепловой шапки» над городом вызывает конвективную циркуляцию воздуха. Причем в приземном слое направление ветра всегда проходит к центру города, что приводит к плохой вентилируемости центральных районов и скоплению там вредных веществ. Температурный градиент «тепловой шапки» также способствует образованию аэрозольной дымки над городом. Так аэрозольная мутность атмосферы в Москве на 20 % больше, чем в пригороде. Уменьшение прозрачности атмосферы в городах приводит к снижению поступления солнечной радиации (особенно ФАР) на 18-20 %. В результате сокращается продолжительность и интенсивность солнечного сияния, что неблагоприятно сказывается на состоянии насаждений. Так в Петербурге продолжительность солнечного сияния на 120-160 ч, а интенсивность сияния на 40 % меньше, чем в пригороде [87].
Вследствие конденсации пылевых частиц в атмосфере уровень осадков в городах часто больше, чем в пригородах [87]. В» мегаполисе выпадение осадков и частота туманов на 5-10 % выше, чем на прилегающей территории [88, 101]. Но из-за асфальтового покрытия почв и сброса воды, через канализационные сети большая часть дождевой и талой воды не попадает в почву, и растения часто испытывают недостаток влаги. Однако количество и интенсивность осадков могут изменять концентрацию атмосферных загрязнителей в широких пределах. Вследствие загрязнения воздуха химический состав осадков также крайне неблагоприятен, а рН осадков варьирует от 3,9 до 9,4 условных единиц [87].
Повышенная влажность воздуха часто приводит к возникновению туманов. Разница в относительной влажности воздуха между городом и пригородом составляет 10-20 %. При возникновении туманов в атмосфере часто происходит поглощение токсических для древесных растений веществ каплями воды. Загрязнители остаются в приземном слое воздуха, а при газообмене проникают в растительные клетки [87].
Погодными факторами, непосредственно влияющими на состояние древесных насаждений в городах, также являются температура воздуха и баланс солнечной радиации. Повышенная температура окружающей среды приводит к усилению скорости дыхания и замедлению фотосинтеза, усилению транспирации [100]. Частые оттепели и резкие колебания температуры в весенне-зимний период значительно влияют на состояние древесных посадок. После характерной для городов зимы с оттепелями у деревьев наблюдается раннее недружное распускание почек и более продолжительный рост. При таких условиях древесные растения чаще всего страдают от заморозков [27].
Таким- образом, растения в условиях города чаще страдают от недостатка влаги и воздуха в почве, получают меньшее количество солнечной радиации и подвергаются более резким перепадам температур по. сравнению с растениями в естественной природной- среде. Климатические особенности территории могут усиливать или ослаблять отрицательные эффекты антропогенных факторов городской- среды, поэтому их учет является важной.частью мониторинга урбоэкосистем.
В настоящее время основными источниками, загрязнения среды мегаполисов являются выбросы автотранспорта, и, промышленных предприятий [87, 108]. Особенно сильно их деятельность влияет на состояние атмосферного- воздуха городов: Автотранспорт и промышленные предприятия являются основными источниками таких фитотоксичных газов, как SO2, NO2, NH3, 03, СО, NO, а также летучих углеводородов и тяжелых металлов [57].
По данным Комитета по- природопользованию, охране окружающей среды и экологической опасности Правительства" Санкт-Петербурга вклад автотранспорта и промышленных предприятий в суммарный выброс загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляет 92 % (2007г.) и 13 % (2006г.) соответственно- [61]. Зона максимального влияния автомагистралей лежит в пределах 30-200 м от дорожного полотна [65, 116]. Однако ширина полосы загрязнения часто зависит от продолжительности и интенсивности движения, характера эксплуатации дорог, направления и скорости господствующих ветров, а также рельефа местности.
В выхлопных газах автомобилей содержится около 40 химических соединений, большинство из которых токсичны [26]. Фитотоксичные выхлопные газы и летучие органические соединения часто1 концентрируются в приземных слоях атмосферы (на высоте до 1-2 м) вдоль дорожного полотна и участков, прилегающих к промышленным центрам, где при малой скорости ветра плохо рассеиваются и оседают на поверхности растений и почве [60, 87]. Например, в воздухе промышленных центров в 3-5 раз больше поллютантов, чем на прилегающей территории [57].
Растительность - наиболее чувствительный к загрязнению атмосферного воздуха элемент экосистемы, превосходящий чувствительность животных и человека, обладающий малой способностью, к детоксикации поглощенных загрязнителей. Большая чувствительность растений к вредным примесям в атмосферном воздухе обусловлена существенным различием в обмене веществ у высших растений и животных. Все растения являются автотрофами - наличие фотосинтетического аппарата определяет их повышенную- чувствительность к низкому качеству атмосферного воздуха [58]: Наиболее токсичными для растительности загрязняющими веществами являются фтор и его газообразные соединения, хлор и хлористый водород, диоксид серы, оксиды азота, озон, аммиак, углеводороды, угарный газ, сероводород и другие кислые газы [93]. Фитотоксичность большинства промышленных газов объясняется их высокой проникающей способностью, ингибирующим влиянием на метаболические процессы, и способностью к повреждению мембранных структур и пигментов растений [57].
