Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 6
1.1. Цветочные композиции в системе городского озеленения 6
1.2. Почвенный компонент как базис для формирования городских фитоценозов 9
Глава 2. Состояние окружающей природной среды Улан-Удэ 16
2.1. Климатические условия улан-удэ 16
2.2. Экологическая обстановка Улан-Удэ 21
Глава 3. Методы и объекты исследований 29
3.1. Характеристика объектов исследования 29
3.2. Методика исследования / 32
Глава 4. Цветочное оформление Улан-Удэ 38
4.1. Ландшафтно-архитектурная оценка декоративных растений Объектов цветочного оформления 38
4.2. Современная оценка цветочного оформлепия Улан-Удэ 43
Глава 5. Оценка пригодности почвогрунтов улан-удэ для формирования Цветников 59
5.1. Физико-химическая оценка почвогрунтов 59
5.2. Фитотоксичность почвогрунтов объектов озеленения улан-удэ... 75
Глава 6. Универсальные технологические модели для объектов цветочного оформления ., 88
Выводы 97
Список литературы 98
- Почвенный компонент как базис для формирования городских фитоценозов
- Экологическая обстановка Улан-Удэ
- Методика исследования
- Современная оценка цветочного оформлепия Улан-Удэ
Почвенный компонент как базис для формирования городских фитоценозов
В городских почвах создаются неблагоприятные условия обитания для представителей всех группировок живых организмов, чем можно объяснить сокращение разнообразия и количества животного населения (Ковалева, 2012). В городах каждую осень собирают и сжигают листовую подстилку, лишая животных естественных укрытий и пищевых запасов. Сжигание листовой подстилки связано с высоким уровнем ее загрязнения тяжелыми металлами, аккумулирующимися в опаде, которые могут переходить в почву. Сжигая подстилку, почву частично предохраняют от поступления в нее токсикантов, но обнажение поверхности почвы лишает ее защитного слоя опада, сглаживающего колебания температуры и влажности (Ковалева, Старожилов, Дербенцева и др., 2012). Также, сильное вытаптывание почвы приводит к ее уплотнению и снижению обеспеченности кислородом, что неблагоприятно для обитателей почвенных горизонтов (Яковлев, 1997). Самой характерной и наиболее неблагоприятной для растительности чертой городских почв является их повышенная плотность, которая связана с чрезмерными антропогенными нагрузками (Кочарян, 1979; Паю и др., 1980; Харашвили, 1980), а с другой стороны - с ослабленной их способностью к минерализации органических веществ.
А.К. Фролов (1998) рассматривает комплекс причин, приводящих к обеднению почв города органическим веществом: 1. Отсутствие подстилки и напочвенного покрова (Машинский, 1973) в результате вытаптывания. Так, по данным А.И. Тарасова (1979), хождение по напочвенному покрову вызывает 95 % всех отрицательных экологических последствий. 2. Ежегодная уборка лиственного опада с озелененных территорий города. 3. Нарушение водного режима, характерное для городских почв - иссушение и подтопление, приводящее к угнетению процесса нитрификации (Кочарян, 1979). 4. Накопление ингредиентов промышленных выбросов в почвах, вызывающее подавление роста и деятельности почвенных микроорганизмов (Шестакова, Казанцева, 1970; Бабаева и др., 1980).
От уплотнения почвы также зависит распределение микроорганизмов в почвенном профиле и их видовой состав. При естественном уплотнении максимальная обсемененность микроорганизмами наблюдается в верхних частях почвенного профиля, а при антропогенном уплотнении - в нижележащем слое. В результате снижения биологической активности почв и скорости трансформации растительного опада уменьшается содержание водорастворимых органических веществ.
Воздействие атмосферного загрязнения на почвы проявляется в различных процессах. При непосредственном поступлении с осадками и твердыми частицами (пыль) идет аккумуляция загрязнителей в почве. Гумусово-аккумулятивный горизонт является важным сорбентом и накопителем поступающих с выбросами соединений, причем в подстилке их содержание (Ковалева, 2012) увеличивается в 2 раза. Накопление загрязнителей изменяет природное количественное соотношение отдельных элементов, их органических, органоминеральных и минеральных форм в почве. Поллютанты действуют как на минеральную часть, так и на органическое вещество почвы (Zang et al., 2006; Chen et al., 2006).
Большинство выбросов токсических веществ в окружающую среду города сосредотачивается на поверхности почвы, где происходит их постепенное включение в среду, что приводит к изменению химических и физико-химических свойств субстрата. Также почва является геохимическим барьером, благодаря которому происходит резкое снижение миграции различных элементов.
Значительную роль в загрязнении почвы занимают эмиссии соединений цинка, азота, хлора, углеводородов и меди. Сера и ее соединения, хлористый водород вызывают закисление почвы, аммиак, сода и соединения магния обуславливают щелочную реакцию (Ковалева, 2012). Накопление в почвенном покрове различных элементов в токсических концентрациях отрицательно влияет на фитоценозы городской среды. По мере развития городской территории почвенный покров полностью видоизменяется. При подготовке территории под застройку производится выравнивание, при котором на одних участках почвенный покров снимается, а на других участках естественный почвенный покров погребается излишками грунта. Из-за различной хозяйственной деятельности человека в городах распространены смешанные и насыпные почвы. Часто можно увидеть земли с бытовым и строительным мусором, механический состав которых неоднороден.
В условиях городской среды формируются природно-антропогенные и антропогенно-окультуренные почвы.
Химическое состояние почв - это интегральный показатель для оценки эффективности проводимых в городе природоохранных мероприятий (Обухов, Лепнева, 1989, Ковалева, 2012). Оно имеет большое значение для роста и развития древесно-кустарниковой и травянистой растительности города. Благоприятными считаются почвы, в которых содержание основных элементов питания обеспечивается в доступных формах и необходимых количествах, нейтральная реакция почвенной среды и отсутствие токсикантов, отрицательно влияющих на растения.
Экологическая обстановка улан-удэ
Очень низкое содержание подвижных форм фосфора (рисунок 7) наблюдается на 18% территории занятой цветочным оформлением, то есть 1704,6 м . На данной территории обеспеченность почвогрунтов подвижным фосфором очень низкая, поэтому рекомендуемая доза удобрения 50 г на 1 м2 действующего вещества.
Низкая обеспеченность фосфором почвогрунтов наблюдается на 24%, то есть 2441,5 м . Рекомендуемая доза фосфорного удобрения до 50 г на 1 м действующего вещества.
Среднее содержание наблюдается на 58% территории цветочного оформления, то есть на 5738,6 м2, ориентировочные дозы фосфорных удобрений 40 г на 1 м действующего вещества.
Пахотные почвы Бурятии характеризуются высоким содержанием валового фосфора, в составе которого преобладают минеральные формы. По количеству подвижного фосфора, естественные почвы относятся к средне- и хорошо обеспеченным этим элементом. Поэтому большая часть почвогрунтов в цветниках города по содержанию доступного фосфора характеризуется как средняя (58%). На остальной территории содержание подвижного фосфора в почвогрунтах характеризуется как очень низкое и низкое. Мы предполагаем, что это связано с нарушением технологии проведения агрохимических мероприятий, то есть удобрения либо вносятся в недостаточной мере либо вообще не вносятся.
Для обеспечения растений подвижной формой фосфора можно рекомендовать внесение двойного суперфосфата. В его состав входит 43-49% фосфора. Используется чаще всего для основного внесения, реже - в качестве подкормки.
Содержание калия в растениях составляет около 1% в расчете на сухую массу. В клетках калий присутствует в основном в ионной форме и легкоподвижен. Недостаток калия проявляется в виде пожелтения краев листьев, находящихся в нижнем ярусе растения. Калий влияет на обильное цветение растений и насыщенную окраску цветов.
Низкое содержание (рисунок 8) обменных форм калия наблюдается на 31 % всей территории цветочного оформления, то есть на 3050,7м2. На данных цветниках степень обеспеченности калием характеризуется как низкая, необходимые дозы внесения калийных удобрений - 30 г на 1 м действующего вещества.
Среднее содержание калия проявляется на 69% территории, занятой цветочным оформлением, то есть 6834 м2. На данных объектах исследования степень обеспеченности калием средняя. Необходимые дозы внесения — до 30 г на 1 м действующего вещества.
Почвы Забайкалья характеризуются высоким содержанием валового калия, что обусловлено обогащенностью почвенного профиля калийсодержащим минералом - полевым шпатом. Почвогрунты для цветников города брали с близлежащей к городу территории, этим можно объяснить, что на 69% территории цветников средняя обеспеченность. Как мы предполагаем, на остальной территории цветочного оформления низкая обеспеченность калием объясняется нарушением технологических процессов устройства цветников и ухода за цветочными растениями. При возделывании декоративных культур на орошаемых почвах внесение калийных удобрений необходимо.
На исследуемых нами почвогрунтах можно рекомендовать в качестве калийного удобрения сернокислый калий. Данное удобрение содержит еще и серу, недостаток которой у декоративных растений может проявляться в виде хлороза на листьях.
В целом по городу Улан-Удэ в большинстве объектов цветочного оформления (рисунок 9) встречаются почвогрунты с нетипичными агрохимическими показателями. Так, на большей части территории объектов цветочного оформления содержание гумуса характеризуется как низкое, количество нитратного азота - очень низкое, содержание подвижных форм фосфора среднее, калия - среднее. На всех объектах цветочного оформления Улан-Удэ необходимо проведение тех или иных агрохимических мероприятий.
Агрофизическая характеристика пахотного слоя почвогрунтов определяет условия роста и развития культурных растений.
Плотность почвы имеет важное значение при выращивании декоративных культур. Оптимальные значения плотности пахотного слоя находятся в диапазоне 1,1 - 1,3 г/см. Уплотнение почвы выше данного диапазона приводит к сопротивлению почвы проникновению вглубь ее профиля растущих корней в результате увеличения объемной массы, ухудшению водного, воздушного, пищевого и теплового режимов, снижению биологической активности почвы, нарушению оптимальных условий жизни декоративных растений.
В исследуемых нами образцах почвогрунтов (таблица 13, 14,15) плотность почвы в пределах оптимального диапазона наблюдается у большинства объектов. Но есть объекты, на которых данный показатель выше или ниже оптимального диапазона (рисунок 10). г. Улан-Удэ, % Полученные данные можно объяснить следующим: грунт на всех исследуемых объектах цветочного оформления является привезенным, либо взятым из котлованов близлежащих строек, где все почвенные горизонты зачастую перемешаны. В процессе эксплуатации данные почвогрунты засоряются инженерно-геологическими элементами, различным мусором, что отрицательно влияет на все его характеристики. На данных объектах цветочного оформления необходимо проведение приемов регулирования агрофизических свойств почвогрунтов: внесение органических удобрений в комплексе с минеральными.
Методика исследования
Содержание аммонийного азота в почвогрунтах цветников данного района колеблется от 0,30 до 2,30 мг/кг почвы, что характеризуется очень низкой обеспеченностью всех почвенных образцов.
Показатели нитратного азота находятся в пределах - от 6,30 до 52,3 мг/кг почвы. Обеспеченность нитратным азотом на разных объектах цветочного оформления: очень низкая обеспеченность на 5 цветниках, низкой на 6, средней на 1 и высокой на 1 почвогрунте цветочного оформления.
Обеспеченность подвижными формами фосфора объектов цветочного оформления находится в пределах 0,8 - 24,2 мг/кг почвы. Эти данные можно характеризовать следующим образом: очень низкая степень обеспеченности фосфором проявляется в почвогрунтах 6 цветников, низкая обеспеченность - 2, средняя обеспеченность - 5.
Содержание калия находиться в пределах от 64,0 до 164,0 мг/кг почвы, что говорит об обеспеченности растений: низкая - 5, средняя — 9 объектах цветочного оформления Октябрьского района.
Данные рН водной вытяжки находятся в пределах 6,2-7,1, что указывает на слабокислую и нейтральную реакцию почвенной среды.
Гумус является основным показателем плодородия почвы, в котором сосредоточен запас питательных элементов необходимых для роста и развития растений.
На почвах объектов цветочного оформления города Улан-Удэ (рисунок 5) содержание гумуса характеризуется как очень низкое на 7%, низкое на 68% и среднее на 25% площади цветников.
В улучшении плодородия любой почвы ведущую роль занимают органические удобрения. Они положительно влияют на механический состав почвогрунта, на структуру, влагоемкость, микробиологическую активность, что особенно актуально для городских почв. высокое содержание очень низкое содержание низкое содержание среднее содержание
Органические удобрения необходимо вносить в цветники 1 раз в 3 - 4 года - это перегной, компосты, полуперепревший навоз. Органические удобрения при внесении равномерно распределяют по поверхности почвогрунта, затем землю перекапывают. Рекомендуется вносить органические удобрения в виде мульчи.
Азот составляет около 1,5% сухой массы растений. Он влияет на рост и развитие декоративных растений, окраску листьев, размеры листьев и соцветий. Обеспеченность растений усвояемым почвенным азотом и потребность в азотном удобрении определяется по содержанию нитратного азота в пахотном и подпахотном горизонте.
Очень низкое содержание нитратного азота (рисунок 6) наблюдается на 64% территории цветочного оформления, то есть 6365,5 м2. На данной территории потребность растений в азотном удобрении очень сильная, ориентировочная доза внесения азотных удобрений 30 г на 1м2 действующего вещества.
Низкая обеспеченность нитратным азотом наблюдается на 25% территории цветочного оформления, то есть на 2500,7 м . На данной площади потребность растений в азотном удобрении характеризуется как сильная, ориентировочные дозы азотных удобрений до 30 г на 1 м действующего вещества. высокое очень низкое низкое
Среднее содержание нитратного азота наблюдается на 817,1 м , то есть на 9% территории. На данных почвогрунтах потребность растений в азотных удобрениях характеризуется как средняя, а ориентировочная доза азотных удобрений до 15 г на 1 м действующего вещества.
Высокое содержание нитратного азота наблюдается на одном объекте цветочного оформления - памятник «Ровесникам, ушедшим в бой». На данном объекте потребность растений в азотном удобрении отсутствует.
Естественные пахотные почвы Бурятии относятся к почвам с очень низкой обеспеченностью азотом и высокой потребностью в азотном удобрении. Почвогрунты на объектах цветочного оформления были завезены с окрестностей города, поэтому и они в большей степени нуждаются в азоте и азотных удобрениях.
Для исследуемых нами почвогрунтов города можно рекомендовать в качестве удобрения аммиачную селитру, так как она наиболее эффективна. Удобрение применяют при основном внесении по срокам как можно ближе к посадке и подкормках.
Современная оценка цветочного оформлепия улан-удэ
Анализируя цветочное оформление города Улан-Удэ можно отметить как положительные, так и отрицательные аспекты его развития. Ассортимент цветочных растений, применяемых в озеленении города, в подавляющем большинстве представлен однолетними культурами, прослеживается однообразие при выборе композиционных и колористических решений цветочного оформления, во многих случаях цветочные композиции мало соответствуют архитектурно - планировочным решениям территорий, на которых они размещаются. На отдельных элементах цветочного оформления наблюдается несоответствие схемы (плотности) посадки цветочных культур, что негативным образом сказывается на их декоративности. Значительно снижает декоративность композиций с точки зрения зрительного восприятия отсутствие качественного газонного покрытия как основного композиционного фона.
В цветочном оформлении города Улан-Удэ не применяются такие дополнительные материалы, как мощение, мраморная декоративная крошка, керамика, декоративные подпорные стенки, что существенно снижает декоративный эффект цветников и значительно удорожает их эксплуатацию.
На объектах цветочного озеленения города наблюдается недостаточно высокое качество работ. Такое положение объяснимо, если учесть, что большинство объектов выполняется без проектно-сметной документации, что неизбежно приводит к ошибкам не только по технологии посадок, но и к нарушениям градостроительных норм по их благоустройству.
При отсутствии проектной документации цветочного оформления практически невозможно подобрать и заготовить посадочный материал по согласованным проектам, в результате посадки получаются одновозрастными, однообразными по структуре и монотонными по цветовой гамме окрасок цветочных растений. В городе следует создавать не просто посадки из декоративных растений, а высокодекоративные элементы цветочного оформления, отвечающие требованиям садово-паркового искусства.
Травянистые однолетние декоративно-цветочные культуры представлены недостаточно обширным ассортиментным составом. Основную долю по этим растениям представляют такие виды как тагетес, сальвия, петуния гибридная, кохия. Незначительную долю в цветочном оформлении представляют такие цветочно-декоративные растения, как фиалка трехцветная, цинния, львиный зев, георгина однолетняя и цинерария. В системе цветочного оформления города Улан-Удэ практически отсутствуют многолетние травянистые декоративно-цветочные культуры.
Декоративные растительные композиции зачастую отличаются необоснованностью сочетания растений по экологическим и эстетическим показателям. Недостаточно фитокомпозиций с максимально длительным периодом декоративности, для создания которых необходимо сочетать растения с различными сроками наступления фенологических фаз (бутонизации, цветения, плодоношения и т.д.) и использование декоративных культур, максимально отвечающих почвенно-климатическим условиям города (Котляр, Корсунова, Поломошнова, 2012).
Как отмечалось выше, в основном, применяемый ассортимент состоит лишь из травянистых растений однолетней культуры, и в значительно меньшей степени луковичных и растений многолетней культуры. Многолетние травянистые растения в городе Улан-Удэ, встречаются лишь на территории палисадников, созданных жителями близ своих домов. Такие цветники зачастую хаотичны, в них не учтены колористические и декоративные особенности растений, их высота и габитус в целом. Кроме того, разные по размеру, цвету и времени цветения растения высажены в случайных местах, что еще в большей степени нарушает гармонию при восприятии цветника. Таблица 5 - Планируемые площади цветников города Улан-Удэ по отдельным группам цветочного оформления
Группы цветочного оформления Площадьсуществующихцветников тыс.м2 Площадь цветников в тыс. м2 На 1 очередьстроительства(2016 г.) 11а расчетныйсрок(2020 г.) 1 2 3 4 Общая площадь цветников В том числе:- однолетние- многолетники 40,136,1 4,0 113.086.027.0 170.0129.0 41.0
«Комплексной схемой озеленения города» (от 2 ноября 2010 года) предусмотрено значительное увеличение площадей цветочного оформления в соответствие с действующими нормами. Согласно схеме озеленения города цветочные культуры должны стать неотъемлемой частью городского оформления и городского ландшафта в целом. На основе расчета установлены следующие площади цветников по отдельным группам цветочного оформления (таблица 5).
Анализ таблиц 6,7,8 показывает, что общая площадь цветников по городу Улан-Удэ равна 10625,9 м : Советский район - 4597 м , Железнодорожный район - 3239,9 м , Октябрьский район - 2789 м . Площадь цветников Улан-Удэ хорошего состояния равна 3928,9 м2: Советский район - 1969 м2, Железнодорожный район - 1235,6 м2, Октябрьский район - 724,3 м2. Цветники удовлетворительного качества по Улан-Удэ занимают площадь 4978 м : Советский район - 2058 м , Железнодорожный район - 1807,3 м , Октябрьский район - 1112,7 м . Цветники неудовлетворительного качества занимают площадь по Улан-Удэ - 1719 м : Советский район - 570 м , Железнодорожный район - 197 м2, Октябрьский район - 952 м2.
Все цветники по городу Улан-Удэ были высажены из однолетних декоративных культур. Собранные данные по цветочному оформлению можно характеризовать тем, что к сезону озеленения полностью отсутствовала проектная документация, из-за этого подрядчикам невозможно было заготовить посадочный материал цветочных культур в соответствии с архитектурно-планировочным решением. Процент цветников неудовлетворительного качества можно объяснить нарушением технологии посадки цветочных культур (несоответствием плотности посадки рассады), работ по уходу за объектами цветочного оформления (несвоевременный полив, рыхление и прополка цветников, отсутствие подкормок удобрениями за период вегетации).