Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Роль зеленых насаждений в городе (литературный обзор) 8
1.1. Влияние зеленых насаждений на микроклиматические условия города 8
1.2. Факторы окружающей среды, воздействующие на зеленые насаждения .. 18
1.3. Архитектурное и эстетическое значение зеленых насаждений 33
1.4. Мероприятия по сохранению и развитию зеленых насаждений в промышленном центре 36
Выводы к главе 43
Глава II. Объект и методы исследования 44
2.1. Природно-климатические условия города Владимира 44
2.2. Древесно-кустарниковая растительность в г. Владимире 46
2.3. Используемые методы исследования лишайниковых и древесно-кустарниковых сообществ на территории города Владимира 50
Выводы к главе 64
Глава III. Оценка состояния древесно-кустарниковых сообществ 65
3.1. Особенности древесно-кустарниковой растительности в городе Владимире 65
3.2. Особенности формирования древесно-кустарниковых сообществ в городской среде 78
3.3. Изучение аккумуляции загрязнений химическими методами 85
3.4. Оценка степени поражения древесно-кустарниковой растительности 88
Выводы к главе 101
Глава IV. Особенности развития лишайниковых сообществ в условиях городской среды 102
4.1. Характеристика лишайниковых сообществ на территории города Владимира 102
4.2. Определение степени деградации лишайниковых сообществ 108
4.3. Аккумуляция химического загрязнения лишайниками 114
4.4. Определение толерантности лишайников к условиям окружающей среды...120
Выводы к главе 128
Практические рекомендации по сохранению и дальнейшему развитию
древесно-кустарниковых сообществ на территории города Владимира... 130
Выводы 136
- Факторы окружающей среды, воздействующие на зеленые насаждения
- Древесно-кустарниковая растительность в г. Владимире
- Особенности древесно-кустарниковой растительности в городе Владимире
- Характеристика лишайниковых сообществ на территории города Владимира
Введение к работе
Актуальность работы: Состояние окружающей среды в промышленных центрах в настоящее время оценивается в основном по данным статот-четности предприятий - природопользователей - на основе суммарных выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и передвижных источников, по валовому сбросу различных поллютантов в поверхностные водоемы, валовому объему твердых промышленных отходов различных классов опасности и их размещению, а также по демографической ситуации, причинам смертности, уровню рождаемости и структуре заболеваний взрослого и детского населения. Такая система оценки ориентирована главным образом на человека — биологический вид с самой развитой системой гомео-стаза, то есть наиболее толерантного к изменениям окружающей среды. Кроме того, здоровье населения во многом определяют социально-экономические факторы. Следовательно, такой подход к оценке состояния окружающей среды не отвечает также и требованиям экологического нормирования, направленного на установление допустимой экологической нагрузки на природные объекты в целях сохранения видового разнообразия экосистем.
Использование данных только химических и физико-химических анализов оказывается малоэффективным: сложная структура городской застройки, большое количество различных условий обитания, сильное влияние «случайного» загрязнения приводит к тому, что для полноценного анализа состояния воздуха и почвы в городе необходимо огромное количество проб, анализ на различные загрязняющие вещества, многократная повторность отбора проб. В противном случае данные анализов получаются неточными или неполными. Кроме того, длительная работа с городскими службами охраны окружающей среды выявила отсутствие единой системы городского мониторинга, что, по-видимому, является типичной ситуацией для многих промышленных центров.
Древесно-кустарниковая растительность в городе является неотъемлемой частью урбанизированной системы. В пределах городской застройки зеленые насаждения создаются, как правило, искусственно и целенаправленно. Древесно-кустарниковая растительность в городах выполняет несколько различных функций по созданию окружающей среды для проживания населения, таких как: регулирование микроклимата, создание условий для отдыха людей, инженерного благоустройства, улучшение санитарно-гигиенических условий, закрепления почв. Такие искусственные ценозы испытывают более интенсивную техногенную нагрузку, чем природные.
Поэтому в последнее время для интегральной оценки антропогенной нагрузки на окружающую среду используются методы биотестирования и биоиндикации, основанные на регистрации ответных реакций живых организмов — фито - или зооиндикаторов - на одновременное или последовательное действие всех видов загрязнения. Растительный покров тесно связан с условиями среды и может служить их интегральным индикатором. Однако, эти методы хотя и показали перспективность, но еще недостаточно развиты.
В настоящее время наиболее разработанным и широко используемым биоиндикационным методом является лихеноиндикация. Несмотря на ряд недостатков, выявленных в процессе апробаций лихенометрических методик и исследований в области экологии и физиологии лишайников, метод имеет ряд существенных преимуществ: значительно дешевле физико-химических методов, а, следовательно, имеется возможность обширного статистического набора данных. В основе лихеноиндикации загрязнения атмосферы лежит весьма чуткое реагирование видового разнообразия лихенофлоры на изменение ее состава; лихеноиндикация позволяет осуществлять картирование территории по степени загрязненности атмосферного воздуха. Поэтому разработка биоиндикационных методов весьма перспективна в области геоэкологических исследований качества среды изучаемой территории.
Следует отметить, что в России лихеноиндикационные исследования развиваются, однако соотношение российских и зарубежных публикаций в данной области составляет примерно 1:50. В странах Западной Европы и США лихеноиндикация наравне с классическими методами мониторинга окружающей среды входит в программы преподавания многих географических вузов.
Таким образом, данное направление исследований соответствует мировым тенденциям развития науки и является актуальным.
Цель настоящего исследования - выявление характерных особенностей развития древесно-кустарниковых и лишайниковых сообществ в условиях крупных промышленных центров для оценки состояния и оптимизации городской среды.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи: 1. выявить особенности развития древесно-кустарниковых сообществ в условиях городской среды, связанные с антропогенным воздействием на них.
2. оценить состояние зеленых насаждений по степени поражения физико-химическими и биологическими факторами.
3. провести исследование особенностей развития лишайниковых сообществ в условиях городской среды.
4. выявить особенности аккумуляции химических загрязнений древесно-кустарниковыми сообществами и лишайниками.
5. определить местные значения класса полеотолерантности для наиболее распространенных на территориии города лишайников.
6. с учетом местного значения класса полеотолерантности лишайников провести экологическое зонирование территории города по состоянию лишайниковых сообществ.
Объект исследования; областной промышленный центр - г. Владимир и прилегающие территории. Исследования проводились в 1996 - 2003 гг.
Научная новизна диссертационной работы;
1. Впервые выделены основные экологические группировки древесно-кустарниковой растительности, которые могут считаться характерными для крупных промышленных городов средней полосы Европейской части России. Проведено зонирование древесно-кустарниковой растительности на территории города Владимира и показано, что выделенным в пределах города экологическим группировкам древесно-кустарниковой растительности соответствуют различные лишайниковые сообщества.
2. Впервые для города Владимира и его окрестностей определены местные классы полеотолерантности лишайников и составлена карта зон загрязнения воздуха на основании данных лихеноиндикации.
3. Показано, что некоторые виды лишайников (Цетрария исландская (Cetraria islandica), Ксантория постенная (Xantoria parietina), Биатора смешанная (Biatora symmicta), Гипогимния вздутая (Hipogymnia physodes)) проявляют весьма активную фенотипическую адаптацию к изменяющимся условиям среды, что необходимо учитывать при организации лихеномонито-ринга.
Защищаемые положения.
1. В условиях городской среды, в соответствии с особенностями городской инфраструктуры, формируется пять основных типов древесно кустарниковых сообществ, в видовой состав которых часто включаются виды, характерные для климата более южных широт.
2. Распределение лишайников в условиях городской среды связано с основными типами древесно-кустарниковых сообществ, а, следовательно, с особенностями городской застройки.
3. В условиях городской среды рост некоторых видов лишайников замедляется вследствие локального уменьшения влажности, при повышении температуры воздуха, что свидетельствует об изменении микроклимата; часть видов проявляет активную фенотипическую адаптацию к изменяющимся условиям среды.
4. Лишайники способны накапливать химические загрязнения в больших количествах, чем высшие растения, при одинаковых условиях среды, что объясняется особенностями их метаболизма.
Практическая значимость работы:
В ходе выполнения работы выявлена обеспеченность территорий зелёными насаждениями, породный состав, наиболее распространенные и редко встречающиеся виды. Составленью карты обеспеченности города зелеными насаждениями, основных растительных группировок, встречающихся на территории города, размещения редких и интродуцированных на территории города древесных и кустарниковых пород могут быть использованы природоохранными службами и администрацией города при проведении работ по озеленению городской территории.
Изучено влияние на зелёные насаждения различных факторов (антропогенных, биологических и микробиологических). Представлены данные о наиболее распространенных вредителях и болезнях на территории города, распространении основных видов трутовых грибов, что дало возможность разработать ассортимент древесно-кустарниковых пород наиболее подходящих для озеленения города Владимира.
Проведено подробное описание лихенофлоры и составлена карта состояния лишайниковых сообществ города Владимира. Получены данные о распределении антропогенной нагрузки по территории промышленного центра. Результаты работы могут быть использованы природоохранными органами при планировании природоохранных мероприятий. Исследования растительных и лишайниковых сообществ города дают возможность выявить изменение экологической обстановки в городе и позволяют своевременно принять необходимые меры для снижения антропогенной нагрузки.
Апробация работы: Основные результаты работы обсуждались на: Научно-практической конференции «Экология речных бассейнов» (г. Владимир, 1999г.); Международной научной конференции «Экологические и гидрометеологические проблемы больших городов» (г. Санкт-Петербург, 2000 г.); Юбилейной научно-практической конференции «Экология Владимирского региона» (г. Владимир, 2001 г.); Второй международной научно-практической конференции «Экология речных бассейнов» (г. Владимир, 2002 г.), в журнале «Проблемы региональной экологии»,2004г., №1.
Публикации: По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4-х глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 138 страниц, 16 рисунков,
23 таблицы. Список литературы включает 204 наименований (из них 11 на иностранных языках).
Факторы окружающей среды, воздействующие на зеленые насаждения
Воздействие атмосферного загрязнения от стационарных источников и автомобильного транспорта на растения. Еще совсем недавно основными виновниками загрязнения атмосферы крупных городов являлись промышленные предприятия и котельные, которые загрязняли атмосферу выбросами сажи, пыли, сернистым газом, окислами азота, а также другими веществами.
Автомобильному транспорту как источнику загрязнения не уделялось должного внимания из-за его сравнительной малочисленности, хотя всегда было известно, что выхлопные газы автомобилей содержат около 200 вредных компонентов.
В последние годы в промышленных центрах в связи с ростом количества автотранспорта загрязнение воздуха явно увеличилось и в основном окислами азота, окисью углерода и углеводородами.
Автомобиль загрязняет атмосферу отработанными газами, картерны-ми газами и испарениями из бензобаков и карбюраторов. Все это приводит к дополнительному поступлению в атмосферу вредных веществ, которые при высоких температурах и поступлении солнечной радиации летом могут способствовать возникновению фотохимического смога - очень опасного явления для здоровья людей.
Из общего числа автотранспорта 95,5% имеют бензиновые двигатели, а 4,5% - дизельные.
Анализ литературы показывает, что основной объем вредных выбросов в атмосферный воздух дает транспорт с бензиновым двигателем.
Наибольшее количество выбросов наблюдается во время торможения или в начале движения. В связи с этим на перекрестках и поворотах наблюдаются очаги повышенного содержания вредных газов, содержащие большое количество окиси углерода, окислов азота, а также различные альдегиды, сажу, непредельные углеводороды, среди которых имеются канцерогенные вещества, например бензаперен. Легковой автомобиль в городских условиях за 1 час выпускает в атмо-сферу 3 м окиси углерода, грузовой - 6м [111].
Исследования показали, что на перекрестках при интенсивности движения 500 ед./час концентрация окиси углерода достигает 20 мг/м3, а при 1000 ед./час - 55 мг/м3 [148, 135]
Кроме того, автотранспорт создает шумовой фон при работе мотора и поднимает в воздух пылевые частицы, осевшие из атмосферы, образующиеся при эрозии почв и в результате износа автопокрышек.
Из всех токсических компонентов, входящих в состав выхлопов автомобилей, в объеме выбросов превалирует окись углерода (СО), по присутствию которой определяется общий уровень загрязнения атмосферы улиц и магистралей. Окись углерода, окисляясь до двуокиси углерода, является исходным компонентом для фотосинтеза. Этим, по-видимому, можно объяснить малую токсичность СО для растений. При повышении содержания в воздухе углекислого газа в оптимальных пределах повышается продуктивность фотосинтеза растений. Однако при дальнейшем повышении концентрации (более 1 %) окись углерода оказывает отрицательное действие.
Другими наиболее вредными компонентами выхлопных газов автотранспорта являются окислы азота, причем преобладают NO2 и N2O3. Повреждение растений наступает уже при концентрации газа 2х10"6%. Растворяясь в воде атмосферных осадков, окислы азота в виде азотной и азотистой кислот попадают в почву [123].
Растительность города испытывает отрицательное воздействие не отдельных чистых газов, а суммы или "букета" загрязняющих веществ, перечень которых в условиях промышленного центра включает еще хлориды и тяжелые металлы. Поэтому суммарное негативное воздействие всех ингредиентов в воздухе и в почве будет более значительным и серьезным для роста, развития и состояния растений, что и проявляется в городе Владимире.
Особое место среди токсикантов, поглощаемых и накапливаемых растениями, занимают соединения свинца, содержащиеся в выхлопных газах транспорта. Свинец, поступающий в воздух с отработанными газами автомобилей, попадает в почву, поверхностные и грунтовые воды. Высокие дозы свинца (в 10-50 раз выше фонового уровня) обнаруживаются в растениях вблизи дорог, на городских улицах и скверах. При средней концентрации свинца в городском воздухе 2,6 мкг/м , в растениях его примерно в 100 раз больше, чем в таких же растениях в естественных, относительно незагрязненных условиях. Под влиянием выхлопных газов в несколько раз уменьшается рост молодых побегов. Изменение окраски и опадание листьев наступает гораздо раньше обычных сроков из-за накопления в листьях токсических веществ.
Данные показывают, что при увеличении интенсивности движения автотранспорта уменьшается годичный прирост у клена остролистного (5-27%), липы мелколистной (8-28%), березы повислой (15-28%), вяза гладкого (4-15%), ясеня пенсильванского (9,7-13,2%)), а у ясеня ланцетолистного, напротив, повышается (3-12%). [122]
Устойчивость растений к токсическим газам различна в пределах рода, вида и даже популяции и у одного и того же растения на разных этапах его роста и развития, при различных почвенно-климатических условиях, обеспеченности элементами питания и т.д.
Многие современные исследования связаны с изучением и выявлением признаков газоустойчивости растений, в частности физиолого-биохимических, анатомо-морфологических, гигиенических.
На газоустойчивость древесных пород оказывают влияние микроусловия их произрастания. Так даже произрастание на газонах сильно повышает газоустойчивость вяза гладкого. При создании хороших условий водоснабжения и почвенного питания на сильно загазованных перекрестках могут с успехом расти и менее газоустойчивые растения.
Некоторые растения слабо повреждаются в результате действия вредных примесей атмосферы. Такие растения представляют большой интерес, по крайней мере, в двух отношениях. Во-первых, эти растения могут быть широко использованы для озеленения территорий, более или менее постоянно подвергающихся воздействию ядовитых веществ. Во-вторых, эти растения весьма ценны для выяснения механизмов резистентности. Знание же механизмов резистентности открывает пути для селекции форм и сортов полезных растений, не повреждаемых вредными веществами.
Под устойчивостью растений к вредным примесям среды обитания следует понимать их способность противостоять действию ядовитых веществ, сохраняя декоративные качества и нормальную продуктивность. К таким растениям относится ряд видов, отмеченных ниже. Следует, однако, иметь в виду, что сведения относительно устойчивости того или иного растения часто являются противоречивыми, в одних условиях растение может быть устойчивым, в других — более или менее повреждаемым. У растений могли возникнуть приспособления, повышающие их устойчивость к фитотоксикантам.
Древесно-кустарниковая растительность в г. Владимире
В настоящее время на территории г. Владимира размещаются зеленые насаждения общего пользования в составе 6-й парков, 74-х скверов и микроскверов, 1-го сада, 6-ти бульваров и 1-го городского лесопарка. Территория лесного массива в юго-западной части города является памятником природы [58]. Имеются участки под озеленение общего пользования площадью 124,43 га, из них освоены 68,51 га, что соответствует 1,92м2 на одного жителя против нормативных 16 м2/чел, за пределами городской застройки размещается городской лесопарк площадью 72 га, который частично освоен, около 20 га, что составляет 0,56 м /чел против нормативных 5 м /чел. Зеленые насаждения общего пользования в г. Владимире на 01.01.90г. (по данным последней инвентаризационной комиссии в составе работников института "Владграждан-проект" и МП ЖКХ г. Владимира, работавшей в период с 12.06. по 28.08.90г.)
Сведения по зеленым насаждениям общего пользования приведены согласно архивным данным бюро технической инвентаризации, данным в проектах озеленения и обмерам на топографических планах. В структуре озелененных территорий общего пользования крупные парки и лесопарки шириной 500 м и более должны составлять не менее 10%,а время доступности не более 20 мин, согласно СНиПу 2.07.01-89 п.4.3.
В пределах городской застройки Владимира отсутствуют парки шириной 500 м и более. Доступность Загородного парка не отвечает нормативным требованиям.
В соответствии со СНиПом 2.07.01-89 п.4.7 площадь парков и садов в общем объеме озелененных территорий должна быть не менее 70%. Для Владимира они должны составлять около 400 га (в пределах застройки), фактически имеются участки - 80 га, из них освоены 28 га, что составляет примерно 5% от требуемой по норме площади зеленых насаждений общего пользования.
Кроме того, часть существующих зеленых устройств лишь условно можно отнести к насаждениям общего пользования ввиду слабой благоустроенности их территории, запущенного состояния и несоответствия нормативным требованиям минимальной площади парка, сквера, бульвара. За истекшее время после последней инвентаризации зеленых насаждений, проведенной работниками Бюро технической инвентаризации в 1974г., фактическое состояние части озелененных территорий претерпели изменения. Несколько скверов уничтожены (на ул. Чайковского, у плавательного бассейна и др.). В запустении находится молодежный парк, созданный более 30-ти лет назад.
Значительная часть озелененных объектов не имеют проекты, юридически не закреплены их границы. Давно назрела необходимость проведения инвентаризации зеленых насаждений силами Бюро технической инвентаризации. Площадь зеленых насаждений общего пользования находящихся на балансе МУП "Дорожник" составляет- 42,8 га (т.е. 48,4% от всех зеленых насаждений общего пользования) в том числе: -деревья- 6105 шт. (липа, клен, яблоня, береза); - кустарники- 7176 шт. (барбарис, роза морщинистая, кизильник, сирень, боярышник); -площадь под газонами-74521м2; -площадь под цветниками- 9569м2; -остальные зеленые насаждения находятся на балансах управления парков, предприятий и организаций г. Владимира. МУП "Дорожник" ежегодно представляет в управление ЖКХ г. Владимира разработанную программу озеленения и благоустройства по видам работ с расчетами и сметами. Однако, из-за отсутствия должного финансирования из бюджета сокращаются объемы озеленительных работ, не выдерживаются календарные сроки, предусмотренные технологией ослепительных работ, ухудшается состояние всех зеленых насаждений. Практика показывает, что там, где регулярно ухаживают за насаждениями состояние насаждений хорошее и срок их службы увеличивается. За последние годы не введено в эксплуатацию ни одного метра площадей общего пользования. С 1996 года, после акционирования, а затем ликвидации, совхоза "Декоративные культуры", в городе стали возникать проблемы с посадочным материалом древесно-кустарниковых пород, а также цветочной рассадой. В связи с этим МУП "Дорожник" стал развивать свою собственную базу по выращиванию цветочной рассады (ежегодный выпуск 15-20 тыс. шт., годовая потребность 500-550 тыс. шт.). В настоящее время планируется закладка соб 50 ственного питомника площадью около 1 га. Но чтобы полностью обеспечить город посадочным материалом, необходим питомник площадью около 10-15 га. Соответственно для качественного и своевременного ухода за зелеными насаждениями необходимы современные средства малой механизации, а именно: газонокосилки, травокосилки, бензоножницы, пневмосекаторы, мотоблоки, что требует немалых капиталовложений. В непосредственной близости от города Владимира за пределами городской черты представлены три основные группировки естественной древесно-кустарниковои растительности (выделены на основании работ академика В. Н. Сукачева и д. б. н. П. Д. Ярошенко):[192] 1. Сосновый лес (в районе города Владимира включает сосняки зеленомош-ники, сосняки сложные, сосняки лишайниковые). Почвы подзолистые и дерново-подзолистые. Древесный ярус представлен сосной обыкновенной (74%), к ней примешиваются береза пушистая (13%) (береза бородавчатая (5%о)), дуб, ива - единично. Кустарниковый ярус представлен спиреями иво-листной, лесной, лещиной. Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности-100%. 2. Сырой мелколиственный лес. Почвы дерновые и заболоченные. Древесный ярус состоит в основном из березы повислой, березы пушистой (15%), осины (10%), липы (10%), рябины (5%), сосна, ель - единично. Кустарники -жимолость лесная, лещина, бересклет. Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности - 100%. 3. Лиственный лес Суздальского Ополья (березовые рощи и мелколиственные леса по оврагам). Почвы серые лесные. Древесный ярус - клен пятило-пастый (15%), липа мелколистная (15%), рябина (10%), береза повислая (10%), осина (5%). Кустарниковый ярус - спирея, лещина. Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности - 100%.
Особенности древесно-кустарниковой растительности в городе Владимире
На территории города Владимира нами выделены пять экологических группировок древесно-кустарниковои растительности, которые на наш взгляд могут считаться характерными для крупных промышленных городов средней полосы европейской части России (подобные группировки с незначительными изменениями можно выделить также на территории городов Коврова, Мурома и др.). 1. Растительная группировка древесно-кустарниковои растительности частного сектора (садовая). Почвы, окультуренные с мощным пахотным слоем (30 см) и большим содержанием гумуса. Древесный ярус - яблоня домашняя (20%), вишня домашняя (20%), черемуха обыкновенная (5%), берёза повислая (бородавчатая) (5%), груша обыкновенная (5%), дуб, тополь, лиственница, ясень, клен пятилопастый, клен ясенелистный - единично. Кустарниковый ярус - смородина черная (6%), смородина обыкновенная (10%), крыжовник обыкновенный (10), малина (9%). Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности - 60-70%. 2. Растительная группировка древесно-кустарниковои растительности многоэтажной застройки. Почвы — урбоземы — тяжелые глинистые, сильно нарушенные с большим количеством инородных включений (обломки кирпича, щебень и пр.). Древесный ярус - липа мелколистная, крупнолистная (15%), ясень обыкновенный (7%), береза повислая (5%), клен ясенелистный (35%), клен пятилопастый (7%), тополь (5%), рябина обыкновенная (5%), ивы (5%). Кустарниковый ярус развит слабо - жимолость, карагана, спирея, сирень, боярышник. Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности - 55-60%. Группировка характеризуется наличием деревьев среднего возраста, обычно первой и второй группы жизненности, а также почти полным отсутствием естественного возобновления, исключение клен ясенелистный. 3. Растительная группировка древесно-кустарниковои растительности улиц с высокой интенсивностью движения. Почвы сильно нарушенные, очень плотные, с малым содержанием гумуса, часто сильно эродированные, практически не выражены почвенные горизонты. Древесный ярус - тополь черный (10%), клен ясенелистный (10%), клен пятилопастый (16%), липа мелколистная (46%). Кустарниковый ярус представляет собой искусственные посадки, как правило, сильно обрезанные до высоты 0,5-1,0 метра - карагана, спирея, жимолость, снежнеягодник (15%), боярышник колючий (5%). Проективное покрытие древесно-кустарниковои растительности - 50%. Практически все деревья находятся во второй и третьей категории жизненности, естественное возобновление полностью отсутствует, общее количество деревьев и кустарников неуклонно снижается. 4. Растительная группировка древесно-кустарниковой растительности на территории промышленных предприятий, гаражей и пр. Почвы сильно нарушенные, как правило, эродированные, местами (от 20-40% площади) ре-культивированные. Древесный ярус - тополь черный (5%), рябина обыкновенная (5%), ели обыкновенная, канадская (8%), сосна обыкновенная (10%), ясень обыкновенный (10%), клен ясенелистный (24%), липа мелколистная (16%), береза повислая (12%). Кустарниковый ярус -ивы, боярышник, жимолость, карагана (5%), черемуха обыкновенная (5%). Проективное покрытие древесно-кустарниковой растительности -25-30%. За исключением незначительных по площади участков централизованного озеленения, выполняемых силами самих предприятий, дре-весно-кустарниковая растительность формируется стихийно. В связи с этим широко разрастается клен ясенелистный, образуя малодекоративные заросли. Жизненность второй и третьей категории. 5. Растительная группировка древесно-кустарниковой растительности парков, скверов, городских бульваров. Почвы сформировались на базе сильно нарушенных в течение 20-40 лет, как правило, глинистые тяжелые с верхним гумусным слоем в несколько сантиметров. Древесный ярус -яблоня домашняя (10%), рябина обыкновенная (10%), липа мелколистная (10%), тополь черный (10%), клен ясенелистный (10%), береза повислая (10%), клен пятилопастый (10%), лиственница европейская (10%). Кустарниковый ярус - акация, снежнеягодник (5%), хеномелес японский (айва японская) (5%), боярышник колючий (10%). Проективное покрытие древесно-кустарниковой растительности — 75-80%. Состояние древесно-кустарниковой растительности наиболее близко с естественными растительными сообществами. Характерна жизненность первой и второй группы. Однако естественное возобновление никогда не достигает уровня растительных сообществ за городской чертой и не формируется характерный для леса подлесок. Исследование породного состава позволило построить карту основных экологических группировок древесно-кустарниковой растительности на территории города Владимира. Карта основных экологических группировок древесно-кустарниковой растительности на территории города Владимира представлена на рис. 7. Состав зелёных насаждений за пределами городской среды представлен группировками лиственного и соснового (хвойного) леса. Лиственные леса показаны без выделения сырых и мелколиственных участков леса. Наиболее распространённые в пределах города группировки - многоэтажные застройки, частный сектор и садовые товарищества; заводские территории; лесопарковые зоны. Растительные сообщества, характерные для этой зоны, на территории города отсутствуют. С целью выявления особенностей формирования растительных группировок в условиях городской среды, нами был проведен сравнительный анализ особенностей развития древесно-кустарниковой растительности в естественных сообществах и в селитебной зоне города Владимира, который показал, что в определенной степени видовой состав данных экологических группировок представлен растениями, более характерными для южных районов Европейской части России. В условиях города и за его чертой близкородственные, в биологическом отношении, виды как бы «замещают друг друга». Так, например, если в естественных лесных сообществах значительную роль играют ель обыкновенная, береза пушистая, тополь дрожащий (осина), то в городских зеленых насаждениях данные породы деревьев практически не встречаются. Вместо них широко распространены ель канадская и ель колючая, берёза повислая (бородавчатая), тополь черный (оскорь). В целом древесно-кустарниковая растительность городской среды представлена породами, происходящими из зоны широколиственных лесов и лесостепи Евразии и Северной Америки. В связи с большой автотранспортной нагрузкой вдоль дорог также выделена придорожная экологическая группировка. Значительную часть города занимает территория с малым количеством деревьев и кустарников. По берегам водоёмов выделяется группировка древесно-кустарной растительности с преобладанием различных видов ивы. Выделена также небольшая группировка искусственно посаженной растительности — озеленение вдоль объездной дороги вокруг Владимира - сильно отличающаяся по видовому составу.
Выделение данных экологических группировок, в сравнении с уже предложенными в работах отечественных геоботаников сообществами, позволяет рассматривать городскую среду как особый тип экологического сообщества со своими закономерностями формирования и своим комплексом биологических видов.
Характеристика лишайниковых сообществ на территории города Владимира
В рамках настоящего исследования изучена флора лишайников города Владимира и прилегающих районов, состояние лишайниковых сообществ, а также их химический состав. В качестве биоиндикаторов загрязнения воздуха выбраны эпифитные лишайники.
Для общей характеристики лишайниковых сообществ следует отметить, что в черте г. Владимира проходит граница двух природных ландшафтов: Мещерской низменности, с преимущественно сосновыми лесами, и Суздальского Ополья - лесостепного ландшафта с широколиственными березовыми, липовыми, кленовыми и др. лесами. Нами отмечено для города Владимира и прилегающей территории 20 видов кустистых (в том числе 4 в пределах городской застройки), 25 листоватых (из них 23 в пределах городской застройки), 30 - 35 видов накипных лишайников. Флора лишайников достаточно богата, она формируется под влиянием двух растительных группировок: 1) сосновых лесов, которые обуславливают наличие многочисленных напочвенных Cladonia, Cladina и Cetraria, разнообразных видов Hypogimnia, частично Alectoria и Usnea; 2) лиственных рощ Ополья, где флора лишайников представлена в первую очередь Xantoria (2 вида), Physcia (8-10 видов), Parmeliopsis (3 вида). Некоторые лишайники встречаются во всех типах местообитаний, как, например, Parmelia caperata.
По отношению к субстрату и другим условиям местообитания среди лишайников различают несколько крупных основных экологических групп: эпи-гейные — растущие на поверхности почвы, эпифилльные— развивающиеся на хвое и листьях вечнозеленых растений, эпифитные— растущие на коре деревьев и кустарников, эпиксильные — обитающие на гниющей древесине, эпилит-ные лишайники, — живущие на поверхности горных пород. Поэтому лишайники города Владимира можно также условно распределить по этим группам.
Напочвенные, или эпигейные, лишайники. Виды этой группы должны выдерживать сильную конкуренцию со стороны быстрорастущих высших растений, особенно травянистых. Поэтому они редко встречаются на плодородных почвах и достигают большего развития в местах, мало пригодных для высших растений из-за незначительной питательности субстрата или неблагоприятных климатических условий, например на песчаных почвах.
Напочвенные лишайники могут расти как на открытых местах, так и в лесах. Лишайники открытых пространств произрастают вдоль дорог, на старых пожарищах, на бедных сухих и болотистых лугах, на опушках. Это Peltigera canina, P. aphthosa, P. erumpens, «исландский мох» (Cetraria islandica}, различные виды родов Cladonia, Cladina. Последние относятся к подгруппе широко распространенных видов «оленьего, мха»: Cladina rangiferina, Cladina alpestris, Cladina sylvatica. Многие из этих лишайников являются ацидофильными, т. е. живущими на почве с кислой реакцией.
Напочвенные лишайники в лесу, особенно негустом, представлены различными видами Cladonia, Cladina, Peltigera. Особенно большого развития лишайниковый покров достигает в сухих сосняках. Это так называемые боры-беломошники.
К представителям напочвенных лишайников лесов близко примыкают по своей экологии лишайники, развивающиеся на гниющих пнях и на основаниях стволов деревьев. В большинстве своем они теневыносливы и влаголюбивы. Это Cetraria pinastri, Cladonia digifata, упомянутые уже виды рода клади-на, составляющие «олений мох», и т. д. Эти виды являются переходными к следующей экологической группе.
Эпифитные лишайники поселяются на деревьях и кустарниках. Среди них также можно выделить несколько подгрупп: эпифилльные лишайники, растущие на листьях деревьев и кустарников; настоящие эпифитные лишайники, растущие на коре; эпиксильные лишайники, растущие на обнаженной и обработанной древесине.
Эпифилльные лишайники во Владимирском регионе сравнительно немногочисленны. К ним, хотя и с известной приблизительностью, можно отнести некоторые распространенные листоватые лишайники из родов Physcia и Parmelia, иногда нарастающие с коры веток на хвою хвойных деревьев.
Эпифитные лишайники на коре деревьев очень многочисленны. Здесь обитают и накипные, и листоватые, и кустистые формы. Нередко они сплошь покрывают ствол дерева на большом протяжении. На участке коры величиной не более ладони, в естественных условиях, можно насчитать до 20 видов лишайников, которые росли вплотную друг около друга и даже один на другом.
По-видимому, довольно сильно на эпифитные лишайники влияют физические и химические свойства субстрата. Для них большое значение имеют структура коры, ее расчленение, жесткость, частота отслаивания и другие особенности. Эпифитная лишайниковая растительность разных древесных пород, как правило, различается по составу. Например, на стволах сосен за пределами городской черты наибольшее распространение получила синузия, образованная Hypogymnia physodes и Evernia mezomorpha. На дубах, липах и других лиственных породах эти лишайники встречаются реже, зато здесь обильно развиваются виды листоватой Parmelia (особенно P. sulcata, Р. сарег-ata). Наблюдения показывают, что на отдельных породах деревьев часто формируются определенные группировки лишайников. Так, в целом для Подмосковья на осинах чаще встречаются стенная золотнянка (Xanthoria ра-rietina), Physcia pulverulenfa, Ph. hispida, Ph. stellaris, Ph. ciliata, Parmelia sulcata. Однако, эти же виды могут встречаться и на других породах.
Видовой состав лишайниковых группировок зависит не только от вида дерева, но и от его возраста. В данном случае особенно сильно проявляется влияние физических свойств коры. Так, например, на молодых деревьях лиственных пород, имеющих гладкую тонкую кору, обычно развиваются накипные лишайники лецидеевых (Lecidea, Biatora, Bacidia и др.). С возрастом свойства коры меняются: она становится грубее, на ней появляются трещины и шероховатости. Меняется и состав живущих на ней лишайников. На такой коре поселяются уже листоватые и кустистые лишайники (виды Parmelia, Evernia, рама-лины), а из накипных —многочисленные виды Ramalina, Lecanora, Lecidea и др.
Кроме того, состав эпифитных сообществ лишайников на одном и том же стволе дерева различен в зависимости от высоты над землей; в этом случае на распределение лишайников оказывают влияние не только физически особенности коры, но и экологические факторы — освещенность, влажность и некоторые другие.
Флора эпиксильных лишайников, поселяющихся на обнаженной или обработанной древесине, обычно близка по видовому составу к флоре лишайников, обитающих на коре деревьев, почве и отчасти на скалах.
Эпилитные лишайники поселяются на камнях и скалах и представлены в основном накипными видами. Расселение их по субстрату различно. Один вид может сплошь покрывать скалу или крупный камень на большой площади, придавая им заметную издали, характерную для определенного вида лишайника желтую, оранжевую, зеленоватую, коричневатую, черную или другую окраску. В другом случае на небольшом участке могут произрастать несколько видов лишайников, образуя на субстрате благодаря своей разнообразной окраске пестрый узорчатый рисунок. Среди эпилитных лишайников различаются кальцефильные виды, живущие на известковых породах (некоторые виды рода Biatora и др.), и кальцефобные, живущие на кремнеземных породах (виды родов Lecidea, Lecanora). Очевидно, к эпилитным нужно отнести и лишайники, поселяющиеся на кирпичных строениях, черепичных крышах.
