Scientific journal

Advances in current natural sciences

ISSN 1681-7494

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,775

Зеленые насаждения, произрастающие в урбанизированной среде, формируются под воздействием природно-климатических и антропогенных факторов. На основании этого рекомендации по подбору ассортимента пород для ландшафтного строительства должны опираться в первую очередь на соответствие экологических ниш древесных растений и дендроклиматических ресурсов местности, с учетом влияния техногенных факторов. Рекогносцировочный анализ городских объектов озеленения г. Красноярска показал, что такие виды, как береза повислая (аборигенный вид) и липа мелколистная (интродуцент), произрастают в значительном количестве городских насаждений. При этом они недостаточно изучены, а также отсутствует правовая биоэкологическая база по их размещению на объектах озеленения.

К тому же санитарно-гигиеническое и эстетическое состояние данных видов на городских объектах озеленения очень различается, что необходимо учитывать при создании пространственной структуры (определение густоты) городских насаждений с их участием.

Цель исследования – разработать принципы формирования насаждений на объектах городского озеленения с учетом анализа ландшафтных условий г. Красноярска, техногенных воздействий на рост и развитие растений, обозначить биологические и экологические свойства растений, способные влиять на создание устойчивых и долговечных ландшафтных композиций с участием березы повислой и липы мелколистной, с определенной пространственной структурой.

Материалы и методы исследования

Для оценки уровня качества городских объектов озеленения общего пользования в целом и состояния отдельных древесных растений выбраны скверы, расположенные во всех районах г. Красноярска с различной степенью техногенной нагрузки: «Лесок», «Серебряный», сквер Космонавтов, «Сказочный», «Панюковский», сквер Энтузиастов, «Юбилейный», «Одесский», сквер им. В.И. Сурикова – и два контрольных участка, расположенные в зеленой зоне г. Красноярска (Плодово-ягодная станция и питомник УЗС). Площади данных скверов находятся в пределах от 0,81 до 2,95 га, за исключением сквера Космонавтов, площадь которого составляет 6,96 га. На основании общепринятых и авторских методик сформированы экологические паспорта исследуемых городских объектов озеленения. Экологический паспорт включает в себя такие разделы, как ситуационный план, баланс территории объекта, количественные данные об озелененности и качественные характеристики состояния растительности и дорожной сети, данные о рекреационной нагрузке, расчеты уровня загазованности и шумовой нагрузки от транспортных потоков на прилегающих магистралях.

Индекс пространственной формы объекта озеленения позволяет оценить степень рекреационной комфортности отдыхающих, а также потенциал экологической стабильности роста древесных растений. Пространственная форма объекта озеленения оценивается соотношением между площадью и периметром. Наиболее экологически эффективной формой является круг, так как он охватывает наибольшую площадь при минимальном периметре, индекс его формы равен 1. При отличных очертаниях данный индекс приобретает значения > 1, причем чем больше значение индекса, тем меньшей экологической стабильностью обладают озелененные территории. Индексы значений, достигающие от 2 до 5, говорят о вытянутой или изрезанной конфигурации и о значительной незащищенности внутренних пространств данных озелененных территорий. При индексе формы объекта от 1 до 1,20 – пространственная форма объекта является экологически эффективной, т.е. способствует повышению рекреационной комфортности отдыхающих и увеличивает потенциал экологической стабильности древесных растений; от 1,21 до 1,40 – пространственная форма объекта способствует снижению рекреационной комфортности отдыхающих и экологической стабильности зеленых насаждений; от 1,41 и больше – прослеживается очень низкая экологическая стабильность озелененных территорий из-за незащищенности внутренних пространств объекта (как правило, узкая линейная полоса вдоль автомобильных дорог) [1]. Анализ участия вида проводился по отношению количества экземпляров данного вида к общему числу всех учтенных видов на исследуемом объекте озеленения. При этом выделяется три категории: низкая с долей участия до 1 %, средняя – от 1 до 5 %; высокая – более 5 % [1].

Результаты исследования и их обсуждение

Рекогносцировочный анализ городских объектов озеленения и подробная инвентаризационная оценка скверов г. Красноярска показали, что на всех городских объектах озеленения общего пользования созданы насаждения искусственного происхождения, средний возраст которых составляет около 40 лет. Ограниченность ассортимента (12 основных древесных видов), несоответствие пространственной структуры, высокие антропогенные нагрузки приводят к преждевременной деградации насаждений. Недостаточное внимание уделено ярусности, структуре и всесезонности «работы» насаждений.

Пространственная форма объектов достаточно компактная, в четырех скверах из девяти индекс кругообразности находится в пределах от 1,1 до 1,20, это означает, что пространственная форма объекта является экологически эффективной, т.е. способствует повышению рекреационной комфортности посетителей и экологической стабильности роста насаждений на данной территории. В двух скверах, «Лесок» и «Панюковский», индекс пространственной формы находится в пределах от 1,21 до 1,40 – пространственная форма объекта способствует снижению рекреационной комфортности посетителей и экологической стабильности зеленых насаждений. В трех скверах – от 1,41 и больше – пространственная форма объекта способствует снижению рекреационной комфортности посетителей и экологической стабильности роста зеленых насаждений – очень низкая экологическая стабильность озелененных территорий из-за незащищенности внутренних пространств объекта (как правило, узкая линейная или изрезанная форма объекта). Только в сквере Космонавтов зона относительного комфорта составляет 70 %, за счет большой территории сквера, к тому же он только одной наименьшей стороной примыкает к проезжей части автодороги районного значения. В остальных скверах она составляет не более 45 %. Наибольшие влияния факторов дискомфорта ощущаются в скверах «Одесский», им. В.И. Сурикова. Так, сквер «Одесский» имеет вытянутую узкую прямоугольную конфигурацию и длинной стороной примыкает к магистрали с интенсивным движением легковых и грузовых автомобилей (суточный состав потока составляет: 59108, грузовые – 5410, автобусы – 1100 шт.), зона относительного комфорта в данном сквере отсутствует, сквер «Лесок», наоборот, при незначительных размерах расположен в жилой зоне вдали от автомагистралей, за счет чего зона комфортности увеличивается, несмотря на сложную конфигурацию пространства. Увеличение площадей дискомфортных зон на территориях объектов озеленения по таким параметрам, как загазованность и запыленность воздушной среды, повышение температурного, аэрационного и влажностного режимов, превышение шумовых нагрузок, снижает возможность использовать данные пространства, хотя и озелененные, а иногда и хорошо благоустроенные, по их целевому назначению – для детского и тихого отдыха.

Для г. Красноярска основными антропогенными факторами дискомфорта в скверах являются шум, загазованность, запыленность. Таким образом, снижение эффективности зеленых насаждений требует обоснования объемно-пространственной структуры и подбора ассортимента древесных растений для элементов озеленения, способных повысить уровень качества на данных объектах. Таким образом, повысить уровень комфортности на данных объектах возможно, создав насаждения, по пространственной структуре способные снизить дискомфортные факторы. Анализ ассортимента древесных растений всех исследуемых скверов показал, что береза повислая представлена во всех скверах, липа мелколистная отсутствует только в скверах «Серебряный» и «Юбилейный». Доля участия березы повислой выше, чем липы мелколистной, в насаждениях данных скверов и изменяется от средней до очень высокой, составляет от 0,6 до 45 % (сквер «Юбилейный»). На основании этого данные виды выбраны для проведения исследований.

Как показали результаты анализа конфигурации объектов озеленения и видового состава древесных растений, наблюдается комплекс дискомфортных факторов, снижающих уровень комфортности отдыхающих и стабильность роста древесных растений. Для увеличения данных показателей необходимо создавать ландшафтные композиции, обладающие характером защитного действия, особенно по отношению к аэрационному режиму: по составу воздушной среды и скорости, а также способствующие снижению акустического воздействия.

Древесные (деревья и кустарники) и травянистые растения обладают определенными экологическими свойствами, которые определяют декоративный и средозащитный потенциал насаждения. Наиболее приемлемыми типологическими элементами, воздействие которых направлено на выполнение определенных средозащитных и декоративных задач являются: линейные структуры и пейзажные группы. Линейные структуры – объекты средозащитного озеленения, обладающие относительно высоким уровнем защитного потенциала, выполняющие защитные, регулирующие функции при нормализации акустического климата, газо- и пылезащите, регулировании инсоляции, выполнении разделительных, композиционно-эстетических и других функций. Пейзажные группы – композиционные структуры, создаваемые с учетом взаимовлияния и совместимости видов по экологическим критериям.

Структурные и конструктивные параметры малых пейзажных групп (которые в основном создаются в скверах) за счет незначительных площадей обусловливают невысокие показатели воздействия данного типа озеленения на гигиенические параметры среды. При этом значительное количество пейзажных групп, созданных в жилых районах и на объектах озеленения при проведении реконструктивных мероприятий, направленных на увеличение их санитарно-гигиенической эффективности, способны внести вклад в оздоровление среды и увеличить средозащитный потенциал территории.

Эффективность формирования насаждений на городских объектах озеленения зависит от методологии, заложенной в процессе их создания. Основными принципами формирования городских насаждений являются: учет природных условий; техногенных нагрузок; научное обоснование типа и плотности посадки; выделение доминантного вида с учетом ландшафтных условий и уровня антропогенных воздействий и на его основе формирование видового состава насаждения (биогруппы); обоснование технологического процесса, адекватного условиям среды (табл. 1).

На основании вышеизложенных принципов, анализа ландшафтных условий г. Красноярска [2–5] и его зеленой зоны [6] (выявление доминирующих ландшафтообразующих видов в каждой ландшафтной зоне) с учетом уровней техногенных воздействий на рост и развитие растений разработаны ландшафтные кластеры, которые формируются доминантными растениями [7–10]. С учетом анализа ландшафтных условий и уровней техногенных воздействий на рост и развитие древесных растений в г. Красноярске [4, 5] разработаны следующие ландшафтные кластеры – сосновый, еловый, лиственничный, березовый, липовый, тополевый, ивовый. Представленные материалы позволят сформировать ландшафтные композиции в определенных ландшафтных условиях с учетом уровней техногенных нагрузок (табл. 2).

Таблица 1

Принципы формирования насаждений на объектах городского озеленения

Таблица 2

Соответствие средозащитных ландшафтных кластеров ландшафтным зонам г. Красноярска и его зеленой зоны

Таблица 3

Плотность посадок березы повислой и липы мелколистной на объектах озеленения г. Красноярска

Для березового и липового кластеров береза повислая и липа мелколистная являются доминантными видами – растениями первого яруса, влияющими на изменения почвенно-климатических условий, создающими притенение для других растений, и в соответствии с условиями экологических ниш данных видов подобраны содоминантные виды (второго яруса – деревья первой и второй величины), третьего и четвертого яруса – сопутствующие виды – многоствольные деревья (деревья кустовидного типа), высокие кустарники, создающие защиту для внутреннего пространства от перепадов температур, потери влаги, влияния сильных ветров (эффект опушки), и многолетние травянистые культуры, низкие кустарники (кустарнички), папоротники, составляющие пятый ярус насаждения.

Для городских объектов озеленения пространственная структура насаждений должна создаваться в соответствии с потенциалом развития каждого вида растения в определенных условиях городской среды. Это позволит создать высокодекоративные, стабильно растущие, долговечные насаждения с высокими средозащитными качествами. В березовый кластер входят варианты композиций, структурными доминантами в которых является береза повислая. Она обладает высокими декоративными качествами, повышает пейзажную выразительность сибирских ландшафтов, являясь одной из ландшафтообразующих пород в данном регионе. Декоративность чистых березовых групп создается за счет графичности кроны, белого цвета коры ее стволов, наличием сезонности в окраске листьев.

Липовый кластер строится на доминировании липы мелколистной в насаждении, при этом высокую декоративность имеют простые чистые группы. Состав смешанных групп аналогичен составу насаждений березового кластера. Растения, обладающие следующими биологическими и экологическими свойствами, способны создавать устойчивые и долговечные ландшафтные композиции с участием березы повислой и липы мелколистной: мезоксерофиты (растения засушливых и среднезасушливых местообитаний), олиготрофы (малотребовательные к питательным веществам), гелиофиты (светолюбивые), класс морозостойкости – 1–3. Липа мелколистная по экологическим свойствам достаточно близка к березе повислой, поэтому для данных кластеров обоснован основной видовой состав растений березового и липового кластеров. Данные виды растений достаточно устойчивы к условиям урбанизированной среды и могут использоваться на объектах озеленения всех условий произрастания от удовлетворительного до критического.

Эффективность полезных функций насаждений, их декоративность зависит от соответствия пространственной структуры условиям произрастания. Наиболее рациональными пространственными характеристиками (густота) для городских насаждений являются расстояния, при которых происходит проникновение крон растений между собой не более чем на 25 %. В соответствии с этим проведен анализ максимальных диаметров крон для березы повислой и липы мелколистной, произрастающих в условиях г. Красноярска с различным уровнем техногенных от «условно чистых» до «особо загрязненных», в ходе которого получены рекомендуемые значения расстояний между деревьями в насаждениях (рядах, группах) и, соответственно, плотность посадок, а также радиусы окружности – зоны развития солитеров березы повислой и липы мелколистной в зависимости о высоты растений для различных условий г. Красноярска (табл. 3).

Заключение

С учетом анализа ландшафтных условий и уровней техногенных воздействий в г. Красноярске, влияющих на рост и развитие древесных растений, разработаны ландшафтные кластеры, в которых береза повислая и лиственница сибирская являются доминантными видами – растениями первого яруса, изменяющими почвенно-климатические условия, создающими притенение, и в соответствии с условиями экологических ниш данных видов подобраны содоминантные виды (второго яруса – деревья первой и второй величины), третьего и четвертого яруса – сопутствующие виды – многоствольные деревья, высокие кустарники, создающие защиту для внутреннего пространства от перепадов температур, потери влаги, влияния сильных ветров (эффект опушки), и многолетние травянистые культуры, низкие кустарники (кустарнички), папоротники, составляющие пятый ярус насаждения. На основании анализа пространственной формы изучаемых древесных растений обоснована плотность посадок в городских искусственных насаждениях с участием березы повислой и лиственницы сибирской. Данные растения способны развиваться в сложившихся микроклиматических и техногенных условиях, создавать многоярусные устойчивые и долговечные ландшафтные композиции, способные к саморегулированию к урбанизированной среде (городской урбофитоценоз).