Введение к работе
Актуальность темы. Урбанизация обусловливает увеличение техногенного давления на территорию, выражающегося в возрастании выбросов промышленных предприятий и негативном воздействии автотранспорта. Особенно интенсивен этот процесс в крупных городских агломерациях, к которым относится Санкт-Петербург. В связи с этим необходима объективная оценка экологического состояния городской среды, характеризующая качество жизни населения. Фитоиндикация, основанная на учете ответных реакций экосистемы на процессы урботехногенеза, широко используется при оценке городской среды, но для Санкт-Петербурга аналогичные исследования не проводились. Имеющиеся единичные работы о содержании химических элементов в городских растениях (Парибок, 1981, 1982 и др.) не решают эту проблему. Не использованы индикационные возможности такого значимого автотрофного блока городской экосистемы как растительность и в Экологическом Атласе Санкт-Петербурга (1992). В настоящей работе дается экологическая оценка среды Санкт-Петербурга на основе комплекса методов фитоиндикации и проводится районирование городской территории по степени экологической напряженности. Это и определяет актуальность выполненной работы.
Цель исследования - многокритериальная фитоиндикационная оценка состояния городской среды Василеостровского района Санкт-Петербурга как базисного эталона мегаполиса. В задачи исследования входило:
-
определение уровня техногенного загрязнения (тяжелые металлы и соединения серы) городской растительности и оценка ее функционального состояния с установлением критериев биогеохимической устойчивости различных видов деревьев;
-
разработка экспрессных методов фитоиндикации (физиономической, фнтооптической) для оценки современного экологического состояния городской среды и при мониторинге;
-
районирование исследованной территории по степени экологической напряженности.
Научная новизна работы заключается в исследовании зеленых насаждений на основе системного анализа для получения комплексной характеристики современного экологического состояния городской среды.
Впервые использована физиономическая оценка функционального состояния зеленых насаждений по проявлению биологических реакций
4 (хлороз, некроз, паразитарные патологии) с учетом их количественных соотношений и качественных характеристик, дающая объективное представление о степени антропогенной нагрузки на территорию.
Установлены биогеохимические особенности накопления микроэлементов и соединений серы растениями на территории Василеостровского района Санкт-Петербурга.
Впервые применен метод фитооптической индикации для оценки экологического состояния городской среды путем выявления зависимости между величиной спектрального отражения листьев деревьев и экологическими условиями их местообитания с помощью индекса виталитета, являющегося критерием функционального состояния растений.
Проведено районирование исследованной территории по степени экологической напряженности.
Практическая значимость.
Полученные результаты представляют фактическую основу стратегии дальнейшего развития района, направленной на улучшение экологического качества жизни. Видовой ассортимент деревьев и кустарников, охарактеризованный по степени устойчивости к комплексному загрязнению, обосновывает рациональную инфраструктуру зеленых насаждений как эффективный механизм оптимизации городской среды. Результаты исследований и разработанные методы экологической оценки территории могут быть использованы различными экологическими службами мегаполиса. Защищаемые положения.
-
Системный анализ зеленых насаждений города является методологической основой выявления интегральной ответной реакции городской растительности на загрязнение среды.
-
Использование различных методов фитоиндикации (фитогеохими-ческой, фитооптической, физиономической) повышает надежность экологической оценки городской среды по комплексу сопряженных параметров, что обусловливает объективность критериев экологического районирования исследованной территории.
-
Большая часть Василеостровского района характеризуется как экологически неблагоприятная для проживающего там населения в связи с полиэлементным загрязнением территории.
Настоящая работа проводилась по договорам с Администрацией Васи-леостровского района (№ 1203-67/93 от 7 апреля 1993 г.), и Мэрией Санкт-Петербурга (№ 1077-1005/95 от 20 ноября 1995 г.), а также при поддержке фонда RSS (грант № 440/1996) и гранта категории «Кандидатский проект» по направлению «Науки о Земле» Санкт-Петербургского Государственного Университета (№ М97-2.5К-700).
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на конференции «Современные проблемы природопользования и геоэкологии», (Барнаул, 1996); 12-й тематической конференции Geologic Remote Sensing (Las-Vegas, Nevada, USA, 27-29 February, 1996), в соавторстве с М.Д. Уфимцевой; Конгрессе «Экологическая инициатива - 96» (Воронеж, сентябрь 1996), в соавторстве с М.Д. Уфимцевой; Научном Форуме «Экобалтика - XXI век» (Санкт-Петербург, октябрь 1996); Конференции «Человек. Природа. Общество. Актуальные проблемы» (Санкт-Петербург, декабрь 1996); на Симпозиуме «Молодые ученые - экологии города» (Санкт-Петербург, декабрь 1997); конференции ASPRS-RTI (Татра, Florida, USA, 30 марта - 3 апреля 1998) в соавторстве с М.Д. Уфимцевой.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ. Результаты исследований приведены также в научных отчетах НИИЗК СПбГУ, хранящихся в фондах Администрации Василеостровского района и Мэрии С анкт-Петер бурга.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и приложений; содержит 53 таблицы и 87 рисунков. Список литературы включает 155 наименований, в том числе 20 на иностранных языках.