Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние вопроса 8
1.1. Место защитных лесных насаждений в системе озелененных пространств городов 8
1.2. Средообразующая роль защитных лесных насаждений 12
1.3. Рекреационно-эстетическое значение защитных лесных насаждений 19
1.4. Система лесоводственных уходов и ее влияние на характеристики защитных лесных насаждений 21
2. Программа, методика и объем выполненных работ 24
2.1. Программа работ 24
2.2. Объект исследования 24
2.2.1. Характеристика месторасположения объектов исследования 26
2.3. Методика исследования 27
3. Природные условия района исследования 33
3.1. Физико-географическое местоположение 33
3.2. Характеристика климатических условий 33
3.3. Рельеф, почвы и гидрологические условия 37
3.4. Экологическое состояние г. Саратова 38
4. Роль защитных лесных насаждений в системе озеленения города 40
4.1. Площадь зеленых насаждений г. Саратова 40
4.2. Оценка роли защитных лесных насаждений в системе озеленения городов на основе социологического опроса населения 41
5. Сравнительная оценка современного состояния защитных лесных насаждений, вошедших в систему озеленения города 50
5.1. Таксационные показатели зеленых насаждений г. Саратова 50
5.2. Ход роста и развития древесных пород 58
5.3. Фитомасса древесно-кустарниковои растительности в защитных лесных насаждениях 65
5.4. Жизненное состояние зеленых насаждений г. Саратова 68
5.5. Эстетическое состояние насаждений 76
6. Оценка средообразующих функций защитных лесных насаждений 83
6.1. Влияние насаждений на снегоотложение 83
6.2. Влияние лесных полос различной конструкции на снегораспределение 86
6.3. Влияние зеленых насаждений на рН снежного покрова 90
6.4. Влияние зеленых насаждений на микроклимат городских территорий 102
6.5. Средообразующие функции защитных лесных насаждений в системе озеленения 108
6.6. Биоэнергетический потенциал защитных лесных насаждений г. Саратова
Общие выводы 116
Список литературы 119
Приложения 139
- Средообразующая роль защитных лесных насаждений
- Характеристика месторасположения объектов исследования
- Оценка роли защитных лесных насаждений в системе озеленения городов на основе социологического опроса населения
- Ход роста и развития древесных пород
Введение к работе
Лесные насаждения играют исключительно важную роль в стабилизации экологических систем биосферы. Они выступают как экологический фактор оптимизирующего значения.
Актуальность темы. В процессе урбанизации в площадь населенных пунктов активно вовлекаются территории, ранее занятые агроландшафтами. Защитные лесные насаждения, оказавшиеся в непосредственной близости от застройки, выполняют эстетические и рекреационные функции наряду с защитными, так как они перешли из пригородных насаждений в категорию внутригородских. Существующая система клеток из защитных лесных насаждений, размещенных поперек вредоносных ветров, с учетом снижения эрозионных процессов и других неблагоприятных явлений позволит защитить новые зоны застройки.
Зеленые насаждения в урбоэкосистемах улучшают акустическую ситуацию, санитарно-гигиенические и микроклиматические показатели, оказывают положительное психологическое и эстетическое воздействие.
Недостаточный уровень озеленения городского пространства в условиях степи необходимо компенсировать созданием новых насаждений, а также сохранением уже существующих, если они достаточно эффективно выполняют возлагаемые на них функции. Органичное включение защитных насаждений в систему озеленения возможно при их преобразовании и повышении эстетической привлекательности. При этом необходимо с повышением эстетической привлекательности сохранить на должном уровне средообразую-щие и защитные функции.
Следовательно, важной является оценка их состояния и средообразую-щих свойств в новых условиях.
Цель работы. Улучшение состояния защитных лесных насаждений, вошедших в систему озеленения населенных пунктов в условиях степи Российской Федерации, их средообразующих и эстетических функций на примере г. Саратова.
Задачи исследований:
Определить роль защитных лесных насаждений в системе озеленения городского пространства.
Установить современное состояние различных видов насаждений, входящих в систему озеленения города, и дать их сравнительную оценку.
Провести оценку рекреационной привлекательности защитных лесных насаждений для городского населения.
Изучить особенности эстетических свойств защитных лесных насаждений в городе.
Оценить средообразующие функции защитных насаждений в системе озеленения города.
Дать рекомендации по повышению эстетических и средообразующих свойств защитных лесных насаждений.
Объекты исследований - различные виды зеленых насаждений, защитные лесные насаждения линейного и массивного типа в черте г. Саратова.
Научная новизна. Впервые для условий степи на примере г. Саратова проведена оценка состояния, средозащитных и эстетических свойств защитных лесных насаждений в сравнении с традиционными объектами озеленения. Предложена шкала комплексной оценки рекреационно-эстетических свойств зеленых насаждений. Установлены зависимости уровня загрязнения снегового покрова в зеленых насаждениях и на различном удалении от них. Получены показатели фитомассы древесных и кустарниковых пород в защитных лесных насаждениях, характеристики санитарно-гигиенических функций этих насаждений.
Научные положения, выносимые на защиту:
Лесоводственно-таксационные показатели, характеристики жизненного состояния и рекреационно-эстетических свойств защитных лесных насаждений в системе озеленения г. Саратова.
Структура фитомассы деревьев и кустарников опушечных и центральных рядов защитных лесных насаждений.
Особенности влияния защитных лесных насаждений на микроклиматические показатели и загрязнение снегового покрова.
Санитарно-гигиеническая и энергетическая эффективность защитных лесных насаждений в системе озеленения города.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования.
Разработанная методика комплексной рекреационно-эстетической оценки зеленых насаждений используется Саратовским филиалом ОАО «Росгипролес» для единой оценки защитных лесных насаждений и насаждений общего пользования.
Сформулированные научные положения и выводы могут найти применение в работе проектных организаций, предприятий городского зеленого строительства по повышению эстетических свойств и рекреационной пригодности зеленых насаждений.
Результаты исследований используются при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по дисциплинам «Урбоэкология и мониторинг», «Экология», «Ландшафтное проектирование», «Градостроительство».
Апробация работ и публикации. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Садово-парковое и ландшафтное строительство» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» в 2004-2007 гг.
Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседаниях кафедры, научных конференциях: профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» (2004-2007); международной научно-практической конференции, посвященной 125-летию со дня рождения Н.И. Суса «Теория и практика агролесомелиорации» (Волгоград - Саратов, 2005); Всероссийской научно-практической конференции «Оптимизация ландшафтов зональных и нарушенных земель» (Воронеж, 2005); межвузовской научно-практической конференции «Лесоводство и лесные мелиорации» (Новочеркасск, 2005); научно-технической конференции, посвященной 160-летию со дня рождения Ф.А. Теплоухова (Пермь, 2005); конференции, посвященной 119-й годовщи-
не со дня рождения академика Н.И. Вавилова «Вавиловские чтения - 2006» (Саратов, 2006); научно-практической конференции молодых ученых Приволжского федерального округа «Роль молодых ученых в реализации национального проекта «Развитие АПК» (Саратов, 2007); первой международной научно-практической конференции «Эколого-технологические аспекты лесного хозяйства в степи и лесостепи» (Саратов, 2007).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в том числе одна в издании, рекомендованном ВАК Минобразования РФ. Общий объем публикаций составляет 2,08 п.л., из них лично соискателя 1,7 п.л.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов и предложений, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 138 страниц машинописного текста, 15 таблиц и 79 рисунков, список литературы насчитывает 191 наименование, в том числе 11 на иностранных языках.
Средообразующая роль защитных лесных насаждений
Защитные лесные насаждения выполняют ряд функций: ветрозащитную, снего- и водорегулирующую, противоэрозионную, агроклиматическую. Мелиоративное влияние ЗЛН изучено достаточно полно. Являясь механическим препятствием ветровому потоку, лесные полосы снижают его скорость на 30-50 %, уменьшают интенсивность турбулентного перемешивания воздушных масс у поверхности почвы, вследствие чего уменьшается содержание пыли в воздухе, снижают испарение в межполосном пространстве в среднем на 25-30 % (Скачков Б.И., Чеканышкин А.С., Ялманов И.В., 2003; Сус Н.И., 1966; Дудорев М.А., 1991; Баранов В.А., 1994; Васильев Ю.И., Степанов A.M., 2004; Рівонин В.М., 2004; Карпушкин А.В., 2006; Родин A.P.,2002;DeaidenP., 1981). Системы лесных полос всех конструкций снижают интенсивность сне-гопереноса в зимнее время. Лесные полосы выполняют водорегулирующую функцию весной и в период ливневых дождей (Редько Г.И., Родин А.Р., Трещевский И.В., 1980; Скачков Б.И., Чеканышкин А.С., Ялманов И.В., 2003; Тубольцев Е.Я. и др., 1991; Новиков Н.Е., 1991; Никитин А.П., 1991).
Почва - биокосное тело природы, связующее звено ландшафта, а также жизненная среда для произрастания любых типов и видов растений (Денисов B.H., Лукманов Ю.Х., 2006; Чупис В.Н., 2003). Различные виды антропогенных воздействий нарушают естественные экологические функции, что особенно сказывается на почвах урбанизированных территорий, городов, в особенности - с высокой степенью запыленности (Александрова А.Б., 2000; Барсуков П.А., 2000). Влияние защитных лесных насаждений в г. Саратове на снижение запыленности воздуха в зависимости от возраста и породного состава ранее не изучалось.
В последнее время под влиянием роста автопарка, применения агрессивных антигололедных реагентов почвы придорожных территорий претерпевают изменение физико-химических, лесорастительных и экологических характеристик (Лысиков А.Б., 2000; Рябой В.Е., Селиванова А.В., 2000; Александрова А.Б., 2000; Барсуков П.А. и др., 2000; Варламова О.В., 2003).
Известно, что самоочищение атмосферы происходит зимой через снег, и все загрязнители атмосферы оказываются в снежном покрове, а затем попадают в почву. Значения рН снежного покрова г. Саратова, по данным Н.М. Пче-линцевой и др. (2003), колеблются от 6,57 до 8,94 единицы в зависимости от интенсивности движения автотранспорта. С помощью ряда микробиологических, химических и физических процессов происходит связывание или нейтрализация элементов и соединений (свинец, окись углерода, двуокись серы, аммиак, некоторые углеводороды и пары ртути) (Атрохин В.Г., Курамшин В.Я., 1991; Филиппова К.Ф. и др., 1980). Подщелачивание снеговой воды приводит к накоплению солей в почве вблизи автодороги, влияние зеленых насаждений на данный процесс ранее не изучалось.
Под лесными насаждениями происходит накопление гумуса, улучшаются физико-химические и водные свойства почвы, почвообразовательный процесс в целом (Дудорев М.А., 1990; Ивонин В.М., 2004; Разаренов А.И., 1976; Скачков Б.И. и др., 2003). Обладая высокой транспирирующей способностью, они работают в режиме биодренажа и оказывают стабилизирующее воздействие на процесс засоления почвы (Степанов A.M. и др., 2001). ЗЛН несут социальную нагрузку, положительно влияя на санитарно гигиенические, рекреационные и эстетические функции, которые изучены недостаточно (Павловский Е.С., 1982, 1988). Санитарно-гигиенические функции лесных насаждений включают: задержание, поглощение вредных веществ, выхлопных газов, пыли, выделение кислорода, фитонцидов, ионизацию атмосферного воздуха, оздоровление территории в целом (Исупов Б.А., 2001; Бойченко Е.Л., 1962; Якубов Х.Г., 1998; Якушина Э.И., 1990; DeaidenP., 1981; Rogers М.Т., 1979; Soell Н.).
В литературе гигиеническая и рекреационная роль ЗЛН освещена мало (Ивонин В.М., 2004). Более полно и конкретно описаны оздоровляющие возможности лесных массивов и городских насаждений (парков, садов, скверов, бульваров). Благоприятное воздействие различных насаждений на окружающую среду и человека отмечают многие авторы (Ивонин В.М., 2004; Гостев В.Ф., Юскевич Н.Н., 1991; Лунц Л.Б., 1974; Тарасов А.И., 1977; Атрохин В.Г., Курамшин В.Я., 1991; Тюльпанов Н.М., 1975; Дудорев М.А., 1991; Ивонин В.М., 2001; Лазарева А.В. и др., 2006; Ярошенко А.Ю., 2003, 2004; Якушина Э.И., 1990; Якубов Х.Г., 1998; Осипова Н.В., 1984; Hamann С, 1990; Степано-ских А.С., 1997; Андреева Т.А., 2005).
Проблема ослабления антропогенных воздействий на воздух, почву, воду за счет ЗЛН очень велика, поэтому наряду с изучением агроландшафтов необходимо рассматривать городской ландшафтный комплекс.
Природный ландшафт - важнейший фактор развития городов. Все компоненты ландшафта: почва, подземные и поверхностные воды, растительность, нижние слои атмосферы, животный мир - важные ресурсы жизнедеятельности людей (Владимиров В.В., Микулина Е.М., Яргина З.Н., 1986; Чума-ченко Н.А., 2006; Sturrock F.C, Cathie J., 1980; Magg J., 1979). Зеленые насаждения участвуют в оздоровлении городской среды, являясь экологическим каркасом (Денисов В.Н., Лукманов Ю.Х., 2006; Никитинский Ю.И., 1990).
Основным загрязнителем в большинстве городов РФ является автотранспорт. По данным А.Н. Шумейко, динамика развития автопарка Российской Федерации будет изменяться в возрастающей прогрессии (Денисов В.Н., Лукма нов Ю.Х., 2006). В Саратовской области наблюдается тенденция увеличения количества легковых автомобилей на 15-30 тысяч в год (приложение 1).
Анализ данных за 2001-2005 годы показал рост уровня загрязнения атмосферы города формальдегидом, фенолом, оксидом азота. Содержание диоксида серы, диоксида азота, сероводорода, аммиака, гидрохлорида, гидрофторида и бенз(а)пирена оставалось стабильным. В 2005 валовой выброс загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта ориентировочно составил 225,3 тыс. т (55,4 % от общего валового выброса загрязняющих веществ по Саратовской области). Обследования почвенного и растительного покрова вдоль магистральных дорог отечественными и зарубежными исследователями свидетельствуют о том, что более 20 % выбросов автотранспорта накапливается в непосредственной близости от автодорог. Более крупные частицы, входящие в состав выбросов, оседают в непосредственной близости от автодорог, а более мелкие - в зоне загрязнения от 75 до 100 м. Наблюдения показывают, что растительность в придорожной полосе до 15 м подвержена наибольшему загрязнению канцерогенными веществами (Постолов В.Д. и др., 2003; Атрохин В.Г., Курамшин В.Я., 1991; Петрухин В.А. и др., 1996).
Влияние токсичных соединений зависит от многих факторов: концентрации, продолжительности и периодичности воздействия, времени года и суток. При частых или постоянных воздействиях низких концентраций газов в тканях растений постепенно накапливаются токсичные соединения, в частности сера (Атаманюк Ю.А., 1981; Бычкова О.Н., Грошин А.П., 1976; Гетко Н.Б., 1989; Десслер Х.-Г., 1981; Колпакова И.Ю., Левина Л.А., 1987; Тараб-рин В.П., 1972; Лобова О.В., 1998; Николаевский B.C., 1998; Николаевская Т.В., 1980; Протопопова Е.Н., 1980; Ранеклз B.C., 1988; Чернышенко О.В., 2001). Таким образом, древесные растения способствуют локализации разнообразных компонентов загрязнения, биологически аккумулируя и обезвреживая токсические вещества (Щербакова Л.Б., 2003; Атаманюк Ю.А., 1981).
Характеристика месторасположения объектов исследования
Леспаркхоз «Кумысная поляна» расположен в северо-западной части города Саратова. Преобладающей породой является дуб черешчатый, также произрастают сосна обыкновенная, клен остролистный, береза повислая, ясень ланцетный, вяз приземистый и др. Исследования проводились в Заводском, Октябрьском, Ленинском районах.
На Соколовой горе расположены противоэрозионные насаждения. Дре-весно-кустарниковая растительность состоит из дуба черешчатого, вяза приземистого, ясеня ланцетного, лоха серебристого, смородины золотой, жимолости татарской, бузины красной. Насаждения на территории Октябрьского ущелья созданы по террасам для укрепления склона и представлены молодыми хвойными и лиственными деревьями. Породный состав: сосна обыкновенная, береза повислая, вяз приземистый, клен полевой, тополя. Санитарная зона вокруг предприятия «Саратоворгсинтез» расположена в виде, как лесных полос, так и массивных рядовых посадок. Преобладают клен остролистный и полевой, робиния, ясень ланцетный, дуб черешчатый, липа мелколистная, вяз приземистый, береза повислая. Лесные полосы НИИ Юго-Востока состоят из вяза приземистого, березы повислой, клена остролистного, ясеня ланцетного, сосны обыкновенной, дуба черешчатого. Полосы продуваемой и плотной конструкции. Гусельский лесомелиоративный опытный участок заложен в 1925—1929 гг. под непосредственным руководством почетного академика ВАСХНИЛ, профессора Н.И. Суса. Защитные лесные насаждения закладывались линейного и массивного типа, плотной и ажурной конструкции, шириной от 20 до 50 м. Породный состав: дуб черешчатый, робиния лжеакация, клен полевой, ясень ланцетный, сосна обыкновенная и др. Сравнительная оценка проводилась по характеристикам зеленых насаждений из категорий общего, специального и ограниченного пользования. В парке культуры и отдыха имени М. Горького (ПКиО им. Горького) произрастает более 70 видов деревьев и кустарников. Дополняют красоту естественной дубравы черемуха, ива вавилонская, тополя пирамидальный, бальзамический, клен остролистный, робиния лжеакация и др. Бульвары по улицам Рахова и Астраханской - одни из самых старых. В настоящее время здесь сформировались разновозрастные насаждения из вяза приземистого, тополей, каштана конского, березы повислой и др.
Бульвар по проспекту 50-летия Октября проходит по территории двух административных районов города - Кировского и Ленинского. Насаждения на бульваре разновозрастные из различных тополей, липы мелколистной, ясеня ланцетного и др.
Природные, климатические, почвенные и ландшафтные условия исследуемого района описаны на основе Агроклиматического справочника по Саратовской области (1958), с использованием Агроклиматических ресурсов-Саратовской области (1970), У.А. Швер (1987). при выполнении программы исследований использовали действующие нормативные документы (СНиП 2.07.01-89, ОСТ 32.66-97, ГОСТ 28351-89). Социологический опрос жителей города Саратова проводился с помощью анонимного анкетирования с охватом всех административных районов города по методике В.А. Ядова (2004). Анкета приведена в приложении 3. Закладка пробных площадей в черте города проводилась по общепринятым методикам (ОСТ 56-69-83; Анучин Н.П., 1977). Обработку данных проводили с помощью программы Life (Кабанов СВ., 2004). Сравнение хода роста древесных пород, произрастающих в ЗЛН и в насаждениях общего пользования, проводили по модельным деревьям. Влияние ЗЛН на снегораспределение, рН снега в городских условиях изучали одновременно со снегомерной съемкой (Морозова СВ., 2003).
Измерение микроклиматических показателей вели в весенне-осенний период на пробных площадях. Изучение пылезадерживающей способности и депонирования углерода проводили в летний период на пробных площадях согласно установленной методике (Терешкин А.В., 1999). Таксационные показатели изучались в период 2004-2006 гг., пробные площади охватывали Ленинский, Заводской, Волжский, Октябрьский районы. Изучение рН снега проводилось в 2004-2007 гг. вблизи пробных пло щадей и оживленных магистралей. Социологический опрос проведен в 2005— 2006 гг. Изучение средообразующих функций - в 2004-2007 гг.
Оценка роли защитных лесных насаждений в системе озеленения городов на основе социологического опроса населения
При проведении массового опроса, а не опроса с экспертами, необоснованные оценки при фактической осведомленности о данном предмете столь же надежны. Полученные результаты социологического опроса могут быть объективными и ошибочными с точки зрения непредвзятого и серьезного анализа изучаемого вопроса. Однако знание и оценки общественности являются достоверной информацией (Ядов В.А., 2004).
Полученные результаты говорят о том, что жители предпочитают отдых в парках - 24,7 % при средней ошибке репрезентативной выборки 1,3 %. Скверам, бульварам и садам отдают предпочтение 19,1 и 14,9 % (средние ошибки репрезентативной выборки 1,3 и 1,1 % соответственно). Потребность в природных условиях достаточно высока, в естественных лесах отдыхают 12,9 % (ошибка 0,9 %). В лесопарках и насаждениях на островах - 11,7 и 6,9 % (средние ошибки репрезентативной выборки 1,0 и 0,6 %) . Лесные полосы вдоль дорог и различные защитные насаждения предпочитают 3,9 и 4,8 % (средние ошибки репрезентативной выборки 0,3 и 0,4 %) (рис. 4.7).
На вопрос, какие из защитных насаждений используют жители Саратова для отдыха, 40,4 % (при средней ошибке репрезентативной выборки 3,2 %) ответили, что берега водоемов с ЗЛН. В лесных полосах отдыхают 17,0 % (ошибка 1,0 %), ис кусственные насаждения в степи и на лугах предпочитают 19,5 % (ошибка 1,5 %), балки и овраги - 5,0 % (0,5 %) (рис. 4.8). Полученные проценты на первый взгляд могут показаться невысокими, однако при переводе в численность посетителей ЗЛН значения становятся весомыми.
Одним из элементов эстетической привлекательности городских насаждений является газон высоко качества Мнение горожан относительно газона в г. Саратове распределилось следующим образом: 39,1 % (ошибка 2,7 %) считают, что в парках, скверах и др. насаждениях преобладает газон из сорной растительности, 33,9 % респондентов оценивают качество газона, как низкое (ошибка составляет 2,0 %) и лишь 2,8 % считают, что на объектах зеленого строительства г. Саратова доминирует газон высокого качества (рис. 4.19).
Социологический опрос показал, что в настоящее время жители отдыхают в насаждениях различных категорий: общего, ограниченного и специального назначения. Плотность отдыхающих в городских парках и садах выше допустимых норм, это не только снижает устойчивость самих насаждений, но и приводит к неудовлетворенности посетителей. Высокие рекреационные нагрузки в парках являются ограничивающим фактором, так как отдыхающие не чувствуют уеди ненности. В свою очередь это приводит к тому, что жители идут отдыхать в защитные насаждения, особенно если они расположены вблизи дома. Защитные насаждения в настоящее время не благоустроены, зачастую имеют плотную посадку, но это не останавливает отдыхающих. Мнение жителей таково, что при повышении уровня благоустройства защитных насаждений основная часть респондентов будет отдыхать там. Таким образом, защитные насаждения являются потенциалом для увеличения мест отдыха для жителей г. Саратова.
1. Увеличение площади насаждений различных категорий в Саратове к 2006 г. на 601 га произошло главным образом за счет расширения границы города и включения защитных лесных полос в систему озеленения. ЗЛН в системе застройки. ЗЛН в городе подразделяются на следующие виды: массивы - 35 %, противоэрозионные насаждения - 24 %, лесные полосы вдоль дорог- 21 %, полезащитные лесополосы - 16 %, санитарно-защитные - 4 %.
2. Респонденты в большинстве случаев оценивают жизненное состояние древесно-кустарниковой растительности в г. Саратове как удовлетворительное. Они отмечают ограниченный ассортимент растений в большинстве насаждений, низкое качество газона с примесью сорной растительности. Данная оценка свидетельствует о невысокой эстетической привлекательности объектов зеленого строительства г. Саратова.
3. В условиях жаркого климата насаждения вблизи водоемов являются наиболее востребованными для рекреационных целей.
4. ЗЛН, расположенные в непосредственной близости от жилой застройки, активно используются для рекреации, здесь отдыхают 9 % жителей г. Саратова (примерно 72-80 тыс. человек).
5. В целом данные социологического опроса свидетельствуют о том, что в условиях низкой облесенности урболандшафтов сети ЗЛН, входящие в систему озеленения, востребованы, они выполняют как санитарно-гигиенические, так и рекреационные функции.
6. Повышение эстетической привлекательности возможно путем ввода хвойных, красивоцветущих и выделяющих аромат деревьев и кустарников, а так же пород с яркими плодами: рябины красной, бузины красной и черной и т.д.
Ход роста и развития древесных пород
Для изучения закономерностей роста древесных пород выбрали наиболее распространенные виды как в ЗЛН, так и в городских насаждениях: клен ясенелистный, робинию лжеакацию, дуб черешчатый.
Графики хода роста в высоту клена ясенелистного в лесной полосе в районе р. Гуселка (клен 1) и по ул. 2-й Детский проезд (клен 2) показаны на рис. 5.1. Наиболее интенсивный рост клена I отмечен до 17 лет и составляет 7,8 м, затем идет его плавное снижение, а после 50 лет рост в высоту практически не наблюдается. Процент текущего прироста по диаметру примерно равен приросту по объему в период до смыкания кроны, а затем происходит его снижение, следовательно, ухудшаются условия по освещенности для клена 1. Наиболее интенсивный рост в высоту клена 2 наблюдается до 20 лет и составляет 11м, после чего он медленно снижается, но остается стабильным вплоть до 40 лет. Тенденция снижения роста в высоту не наблюдается. Процент текущего прироста по диаметру превышает прирост по высоте, следовательно, клен 2 на протяжении всего периода роста находился в хороших условиях по освещенности.
Таким образом, видно, что клен 2 по высоте, диаметру и объему развивается более интенсивно, чем клен 1, это можно объяснить более благоприятными условиями местопроизрастания: хорошая освещенность, небольшие температурные колебания по сравнению с пригородной зоной, в которой ранее развивался клен 1.
График хода роста дуба черешчатого (район р. Гуселка) представлен на рис. 5.15. Наиболее интенсивный рост наблюдается до 17 лет, дуб достигает в высоту 6,5 м, затем наблюдается снижение интенсивности роста. Процент текущего прироста по диаметру выше прироста по высоте, значит, дуб череш-чатый на протяжении всего развития находился в хороших условиях по освещенности.
В городе складывается специфический микроклимат, это более высокие температуры в течение всего года, режим увлажнения выше за счет малого круговорота воды. Повышенная температура важнее всего в начале вегетации, когда ростовые процессы ускоряются и древесно-кустарниковая растительность начинает развиваться быстрее, чем аналогичные виды в пригородной зоне. Данные причины объясняют различие роста и развития деревьев в городе и пригороде.
Высота клена и робинии лжеакации, развивающихся в центральном районе города, на всем этапе развития выше в среднем на 1,5 м. Приросты по высоте, диаметру, объему наиболее интенсивные в первые годы жизни, они выше, чем приросты деревьев из пригорода, но с возрастом различия между ними становятся меньше. Следует отметить, что приросты по различным показателям в городе развиваются аналогично пригородным, но с большей силой. Клен ясенелистный в пригороде до 50 лет интенсивно растет, далее интенсивность роста снижается, и высота практически не изменяется. Робиния лжеакация до 45 лет имеет интенсивный рост, затем он снижается и в возрасте 60 лет практически прекращается. Наиболее рационально выращивать клен до 50 лет, далее проводить его замену, робинию лжеакацию - до 60 лет.
Дуб черешчатый на всем этапе развития имеет хорошие приросты. Высота увеличивается стабильно вплоть до 75 лет, ее снижения не наблюдается. Данная порода при правильном подборе почвенных условий, стабильных уходах является жизнеспособной в городе, однако повсеместно наблюдается несоответствие почвенных условий, как следствие этого данная порода имеет низкий бонитет.
Объем и характер фитомассы влияет на санитарно-гигиенические функции насаждений (пылеосаждение, депонирование углерода, выделение кислорода, газопоглощение). В табл. 5.1 приведены усредненные показатели фитомассы по модельным деревьям с различным размещением в насаждениях, расчет показателей в приложении 7.
Наибольшая масса листвы в сухом веществе на дереве отмечена у клена ясенелистного и остролистного - 6,52 и 5,12 кг (7,4 и 23,3 %) соответственно. Масса ветвей и сучьев в большем количестве присуща вязу приземистому и клену ясенелистному - 21,5 и 18,7 кг (31,2 и 21,2 %), причем у клена ясенелистного наибольшая масса ствола - 68,85 кг. Наименьшая масса сучьев характерна для дуба черешчатого - 0,80 кг (1,4 %) при значительной массе ствола - 56,10 кг. Из кустарников наибольшей фитомассой как листвы, так и сучьев обладает акация желтая.
В порядке уменьшения количества сухой фитомассы располагаются: клен ясенелистный, вяз приземистый, дуб черешчатый, липа мелколистная, тополь пирамидальный, вяз обыкновенный, робиния лжеакация, клен остролистный, ясень обыкновенный, береза повислая, ясень ланцетный, тополь, акация желтая, сосна обыкновенная, жимолость татарская, смородина золотая.
У всех древесных пород наибольший вклад в объем фитомассы вносит масса ствола, затем масса сучьев и коры, затем листвы, исключение составляют клен остролистный, дуб черешчатый, сосна обыкновенная, у них масса листвы и хвои превышает массу ветвей. Расчет массы листвы на 1 квадратный метр всех древесных и кустарниковых пород в насаждениях Саратова показал, что она выше литературных данных. Наибольшие различия - примерно в два раза - в массе листвы отмечены у березы повислой, клена ясенелистного, клена остролистного, вяза приземистого, ясеня обыкновенного и ланцетного, акации желтой, по остальным породам разница также существенна. Процентное соотношение фитомассы листвы с общей фитомассой также выше и составляет в среднем по породам 5 % вместо 2 % (Кравцов С.З., Наташкин В.В., Попов А.И. и др., 2004). В настоящее время большинство лесов и ЗЛН находится под постоянным влиянием ряда внешних негативных факторов. Изменение экологических условий в сочетании с промышленным загрязнением атмосферы и рекреационными нагрузками вызывает общее ухудшение состояния древесных пород и снижение их биологической устойчивости (Крюкова Е.А., Елфимова В. А., 1999). Результаты определения жизненного состояния зеленых насаждений Саратова приведены в таблице (приложение 8). Жизненное состояние насаждения из клена остролистного на 6-й Дачной, п/п № 1 характеризуется как здоровое, густая посадка привела к незначительному угнетению крон, уменьшению их проекции. Состояние сосны обыкновенной на п/п № 2 характеризуется как ослабленное, это объясняется месторасположением пробной площади - верхняя часть склона юго-западной экспозиции. На п/п № 3 юго-восточной экспозиции древостой образован липой мелколистной и осиной, причем осина произрастает монокультурой отдельными рядами, их жизненное состояние характеризуется как ослабленное. Было обнаружено 7 сухих деревьев осины. По условиям произрастания липа находится в менее благоприятных условиях для роста, так как расположена по склону. Подрост редкий, состоит из клена остролистного и липы мелколистной.
