Защита городской среды

Изложены материалы проведенного в Крыму в 1980-1990-х гг. мониторинга техногенного загрязнения воздушной среды, гл. обр. соединениями серы, в аспекте оценки негативного воздействия загрязнения на лесные и парковые насаждения. Монография включает шесть глав. В первой из них дан анализ литературных сведений по проблеме. Вторая и третья главы посвящены вопросам загрязнения и закисления атмосферных осадков. Исследованы источники загрязнения осадков в условиях Южного берега Крыма. По материалам маршрутных наблюдений за хим. составом снегового покрова определены уровни содержания соединений серы и в атмосферном воздухе по территории Крыма. Показана роль древесных растений в осаждении аэрозольных загрязнений и нейтрализации закисленных осадков. В четвертой главе изложены результаты фитоиндикации содержания сернистых соединений в воздушном бассейне Южного берега Крыма, при этом в качестве видов-индикаторов использованы сосна крымская и кедр гималайский. В пятой главе дана оценка фитотоксичности наблюдавшихся уровней загрязнения воздуха сернистыми соединениями. В главе шестой рассмотрены вопросы экол. нормирования и даны рекомендации по количественной оценке допустимых уровней загрязнения атмосферного воздуха и осадков для лесов, парков, заповедных природных территорий.

Дается обзор подходов к экол. сетям в Европе. Задача полноты описания не ставится, упор делается на том общем, что характерно для стран и регионов. Устанавливаются общие принципы и различия между странами и регионами. Это имеет большое значение для разработки общеевропейской инициативы. По ряду стран и регионов, не включенных в описание, информация по некоторым причинам оказалась недоступной для авторов. Это не значит, что в этих местах не ведется работы по созданию экол. сетей. Обзор позволил выявить общие тенденции: деградация ландшафтов и разнообразие подходов к сохранению разнообразия, как и к планированию природоохранных мероприятий. Понимание различий и общих проблем крайне важно для выработки общих принципов и ознакомления с опытом соседей и др. европейских партнеров в решении возникающих проблем. История планирования экол. структур, таких как системы городских парков и системы природных резерватов восходит ко второй половине XIX в. – началу XX в..

Для решения проблемы лесовозобновления, а следовательно, сохранения и усиления средозащитных, санитарно-гигиенических и пр. функций, выполняемых лесами Бийска, в Бийском лесхозтехникуме начат эксперимент и поиск наиболее эффективных лесохозяйственных систем. В наиболее типичном для городских лесов 80-летнем сосновом насаждении на площади 25.5 га проведены различные рубки: сплошная узколесосечная, с размером лесосек 25*250 м. Вырублена часть лесосек с оставлением кулис между ними разной ширины (25, 50, 75, 100 м). На 60% площади каждой вырубки созданы культуры сосны обыкновенной и на 40% проведено содействие естественному возобновлению путем минерализации почвы; рубки переформирования с изреживанием площадками размером 25*25 м. Из тринадцати площадок, на половине из них запроектированы культуры сосны обыкновенной, на остальных – содействие естественному возобновлению; проходная рубка на площади 1,8 га, интенсивностью 20% с равномерным изреживанием древостоя по площади. В нетронутых рубками кулисах на части их площади проведена минерализация почвы для содействия возобновлению сосны и на другой части сделан уход за подлеском. Оставлен контрольный участок площадью 1,8 га.

Техногенное загрязнение ландшафтов зеленой зоны связано с переносом в-в в атмосферном воздухе, поэтому прослеживается связь с розой ветров Москвы и Подмосковья, наличием пром. предприятий, крупных автомагистралей, санкционированных и несанкционированных свалок, наличием водохранилищ, рек и озер, привлекающих многочисленное кол-во отдыхающих. Значительное влияние на ландшафты зеленой зоны оказывают процессы урбанизации, стр-во и использование коттеджей и дач. На основании многолетних исследований, проводившихся на территории нац. парка Лосиный остров в Пушкинском, Мытищинском, Одинцовском и др. района Подмосковья установлено, что сочетание техногенного загрязнения с рекреацией приводит к уничтожению станций видов флоры и фауны и снижению биол. разнообразия. Исследование этих процессов необходимо для разработки стратегии и тактики природопользования, способствующих сохранению и восстановлению биоразнообразия.

Озеленение города должно проводиться по проектам, разработанным ведущими проектными и науч. организациями, практические работы – выполняться муниципальным предприятием “Горзеленхоз”, а также частными фирмами, имеющими лицензию на эти виды работ. Недопустима бессистемная посадка деревьев и кустарников, по чьей бы инициативе она ни проводилась. Т. к. посадки деревьев “на общественных началах” в большинстве случаев проводятся с нарушением технологии посадочных работ, что в дальнейшем затрудняет квалифицированный уход за растениями и не обеспечивает их достаточной приживаемости, такие инициативы, как правило, не эффективны и приводят только к неоправданным экон. затратам. Стратегия городской программы озеленения должна предусматривать ежегодное создание новых или реконструкцию существующих зеленых объектов, отвечающих функционально-планировочным и архитектурно-ландшафтным принципам формирования. Объем ежегодно вкладываемых в озеленение средств и количество высаживаемых деревьев и кустарников позволяют каждый год закладывать 2-3 новых объекта ландшафтной архитектуры и выполнять реконструкцию существующих посадок на значительных территориях. Создание и формирование объектов городского озеленения – сложный технологический процесс, включает этапы предпроективного ландшафтно-архитектурного анализа территории, инженерных изысканий, проектирования строительства и эксплуатации. Выполнение каждого этапа обеспечивает широкий круг специалистов – ландшафтные архитекторы, инженеры зеленого строительства, почвоведы, дендрологии, гидрогеологии, агрономы и другие – каждый из которых решает свои профессиональные задачи. Самодеятельное выполнение профессиональных задач ведет к грубейшим ошибкам, последствия которых легко предугадать, но практически невозможно исправить.

Основной целью настоящей работы явилось изучение и комплексная оценка газоустойчивости, поглотительной и пылеадсорбирующей способностей древесных растений как основы для разработки экол. принципов озеленения городов. В связи с поставленной целью в задачи исследования входили: 1. изучение поглотительной способности и газоустойчивости древесных растений в экспериментальных условиях; 2. оценка пылеадсорбирующих свойств древесных растений и их влияние на поглотительную способность; 3. изучение взаимосвязи поглотительной способности и газоустойчивости древесны видов, их сезонная динамика в городских условиях по отношению к некоторому ряду поллютантов и в различных условиях: а) при разных уровнях загрязнения атмосферного воздуха и почв; б) в годы с различным сочетанием комплекса метеорологических показателей; в) в зависимости от возраста дерева; 4. выявление закономерностей перераспределения поглощенных загрязнителей в растениях, а также доля обратного удаления их в воздух и почву; 5. изучение влияние накопления листьями некоторых металлов как одной из групп поллютантов на газоустойчивость и газопоглотительную способность древесных растений; 6. построение модели поглотительной способности дерева.

Волго-Ахтубинская пойма уникальное природное образование. Необычайным многообразием отличается растительный покров, насчитывающий ок. 600 видов высших растений, среди которых много реликтовых и эндемичных, а 120 видов используются в науч. и народной медицине. Последние десятилетия характеризуются сильно возросшей интенсивностью хоз. использования территории поймы. Вырубка лесов, распашка земель, выпас скота, стр-во орошаемых участков, дач, лагерей, баз отдыха, а также никем не регулируемый сбор лекарственных растений – все это ведет к снижению запасов, обеднению видового состава, уничтожению популяций растений. Как показали наблюдения, на территории поймы происходит явно выраженная деградация растительного покрова. Древесные растительные сообщества – дубравы с подлеском (терновником, ежевичником, ландышем), расположенные вблизи молочно-товарных ферм, под влиянием интенсивного выпаса превращаются в парковые дубравы с полынями, горцем, дурнишником. Вследствие изменения гидрол. режима, увеличения площади бросовых с.-х. земель возрастает количество рудеральной растительности, наиболее приспособленной к неблагоприятным условиям произрастания. После создания в 1962 г. Волгоградского вдхр. сократился средний прирост у дубрав в 2 раза, площадь ветлянников уменьшилась в 3,1 раза и тальников – в 2,5 раза.

Цель настоящей работы заключалась в том, чтобы, используя достижения современной экологии, экономики, теории моделирования и оптимизации, собственные эмпирические и литературные данные, разработать алгоритм принятия решений о целесообразности хоз. мероприятий в городских зеленых насаждениях (на примере зеленых насаждений г. Королева) и внедрить его в практику городских служб. В рамках поставленной цели решались следующие задачи: 1) усовершенствование методов оценки состояния отдельного дерева в городских зеленых насаждениях; 2) анализ состояния зеленых насаждений и основных факторов их дестабилизации, а именно, видового состава вредителей и болезней и влияния загрязнения на примере зеленых насаждений г. Королева Московской обл.; 3) усовершенствование краткосрочного прогноза повреждения ассимиляционного аппарата хвое- и листогрызущими насекомыми; 4) разработка имитационных моделей усыхания насаждений в зависимости от степени повреждения ассимиляционного аппарата деревьев хвое- и листогрызущими насекомыми, пораженности болезнями, степени загрязнения атмосферного воздуха; 5) определение интегрального критерия оценки полезности деревьев и городских зеленых насаждений, разработка программы для ее определения на персональном компьютере; 6) создание компьютерной программы, позволяющей определить размер ущерба, наносимый дереву вредителями, болезнями и атмосферным загрязнением.

Цель исследования заключалась в определении параметров строения сосновых насаждений в момент начала окружающей смены, изучении динамики их развития и особенностей формирования лесных ландшафтов в условиях антропогенного воздействия. Задачи исследования состояли в следующем: совершенствование методов оценки возможных тенденций развития сосновых древостоев; анализ закономерностей в динамике сосновых насаждений естественного происхождения в условиях антропогенного воздействия; раскрытие характерных особенностей строения сосняков, в том числе изучение естественного возобновления в подпологовой среде; оценка пром. загрязнения сосновых насаждений по результатам анализа коры; разработка рекомендаций с целью формирования наиболее устойчивых к антропогенному воздействию древесных ценозов и повышения рекреационного потенциала лесопарковых ландшафтов по оптимизации породного состава лесопарковых насаждений.

Предложена методика обследования территории и получения количественных лихенологических показателей, основанная на зависимости жизнедеятельности эпифитных лишайников от атмосферного загрязнения. Эта методика является универсальной, т. к. не зависит от географического района исследований и специфического набора репрезентативных видов лишайников для него. Выявлены зоны с разной антропогенной нагрузкой на территории г. Иваново. Наиболее неблагоприятными являются центр и юг города, пром. районы, автомагистрали; наиболее спокойными остаются лесопарки города. Получены регрессионные уравнения, с помощью которых можно быстро определить приблизительные концентрации некоторых загрязняющих в-в в городской атмосфере, не прибегая к спец. оборудованию.

Роль парковых систем в решении одной из актуальнейших проблем современности – экологической, трудно переоценить. Поэтому, именно в парках должна быть создана оптимальная среда, что представляет собой важнейшую задачу при их проектировании, строительстве и эксплуатации. Создание условий, максимально приближающихся к естественным, требует обеспечения необходимой чистоты воздуха и поддержания акустического комфорта в пределах нормативных требований, а также создания условий для установления оптимальных температурно-радиационных и ветровых условий, отвечающих соответствующим гигиеническим и градостроительным критериям. Непременным показателем комфортности среды мест массового отдыха являются высокие эстетические качества. Природная среда в ландшафтах парковых массивов, должна позволить человеку временно “уйти” от обстановки повседневной урбанизированной среды, характеризующейся техногенными факторами дискомфорта, получить надежную защиту от визуального и психоэмоционального “давления” агрессивной городской среды.

Синантропизация растительного покрова стала главным экол. последствием воздействия человека на фитосферу. Занос и экспансия адвентивных видов – важные процессы, сопровождающие антропогенную трансформацию флоры. Исследовался адвентивный компонент флоры Первомайского округа г. Мурманска. Цели работы: выявление видового состава адвентов, анализ полученных данных; регистрация встреч адвентивных видов, составление списка адвентивных растений. В исследуемой флоре адвентивными видами являются 109 видов (44,9%), которые относятся к 22 семействам (45,8%), 84 родам. К ведущим по кол-ву видов семействам относятся Asteraceae (22 вида, или 20,2%), Poaceae (14 видов, или 12,8%), Brassicaceae, (12 видов, 11,0%). Самым крупным родом, включающим 4 вида, является род Rumex. Среди заносных растений, зарегистрированных на территории города, имеются и вид, внесенный в Красную книгу Мурманской обл. (2002): Rubus idaeus. Наибольшее кол-во адвентивных видов встречено на пустырях, полотне железной дороги, запущенных газонах, на мусорных свалках в районе гаражных кооперативов. Значение адвентивных растений в условиях Заполярья не сводится лишь к нежелательной космолитизации и загрязнению генофонда. Гораздо важнее роль антропохоров в фитомелиорации и санации нарушенных территорий, а также для индикации антропогенных нагрузок.

Анализ карты позволяет заметить, что для большей части парков Москвы рекреационная нагрузка преобладает над загрязнением почв (на всей территории в Лосином острове, парке Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева, Главном ботаническом саду, Сокольниках, Покровском-Глебово, Покровском-Стрешнево, на 90% площади – в Измайлове, Кусково, Кузьминках, Серебряном бору, Воробьевых горах, Филях, на 80% – в парке Победы, Царицыно, на 60% – в Узком, на ВДНХ). Загрязнение преобладает над рекреацией в отдельных точках в Кузьминках, Битце, Измайлове, Филях, Рублевском и Голубинском лесопарках, на 30-40% площади – в Царицыно, Узком, Коломенском, на 50% территории в Химкинском и Троицком лесопарках, парке Дружбы, ПКиО им. Горького; на всей площади – в Анинском лесопарке. Это четко связано с площадью парков. Парки находятся в разных природных условиях и имеют рекреационную нагрузку на одном уровне с остальными, но не справляются с поступающим загрязнением. По соотношению загрязнения и рекреации эти парки или их участки можно разделить на группы: почти равное соотношение – 50-51% – Химкинский лесопарк, парк Дружбы, Фили и основное загрязнение создает транспорт; где доля загрязнения – 52-60% – Троицкий, Анинский и Голубинский лесопарки, Узкое, Коломенское, Царицыно, Кузьминки и загрязнение обусловлено как высокой транспортной нагрузкой, так и близко расположенной промзоной, причем сочетание обеих факторов характерно при этом чаще для более крупных парков (Коломенское, Царицыно); где доля загрязнения – 61-70% – Рублевский лесопарк, Измайлово и рядом с этими участками находятся промзоны; где доля загрязнения – более 70% (местами до 100%) – ПКиО им. Горького, Битца, где загрязнение обусловлено воздействием транспорта. Полученная информация имеет теоретическую и практическую ценность, поскольку позволяет установить, какие виды нагрузок имеют приоритетное значение, какие из них и где надо снижать в первую очередь.

В рамках изучения зеленых насаждений г. Владикавказа исследовали их рекреационную функцию, в частности, на территории санатория “Осетия”. Там произрастают хвойные и лиственные породы деревьев. Общее количество хвойных – 378 экз. Из них 249 относятся к семейству сосновых, а 129 – к семейству кипарисовых. Семейство сосновых представлено лиственницей и сосной. В санатории растет только лиственница европейская (89 деревьев). Макс. высота деревьев здесь достигает 22 м, диаметр от 40 до 64 см. Биологически вид хорошо приспособлен к городским условиям ежегодно сбрасывает хвою, имеет высокодекоративный облик, все это подтверждается и в условиях санатория. К сожалению, во Владикавказе лиственница представлена одиночными экземплярам, а сосна – тремя видами: обыкновенная (113 экземпляров), крымская (23), Банкса (24). К городским условиям сосна приспособлена хуже лиственницы, что видно и на изучаемом объекте. Часть деревьев усыхает или имеет низкодекоративный вид. Наиболее хорошо выглядит крымская сосна. По нашему мнению, сосны необходимо высаживать в рекреационных зонах, так как они обладают высокими санитарно-гигиеническими свойствами. Условием создания качественных насаждений является отбор посадочного материала и соблюдение агротехнических и лесоводственных уходов. Из семейства кипарисовых в санатории растет один североамериканский вид – туя западная. Почти все 129 деревьев имеют хороший внешний вид и подтверждают литературные данные о приспособленности вида к условиям городской среды.

Флористические исследования, проводимые в 1997-2002 гг. на территории малых городов юж. Карелии, позволили оценить общее разнообразие и специфичность изученных городских флор, а также выявить ряд новых и редких для республики видов растений. На данный момент во флоре изученных городов зарегистрировано более 720 видов сосудистых растений. Число видов по городам варьирует от 317 (Олонец) до 518 (Кондопога). В составе урбанофлор преобладает аборигенная фракция – от 55% (Кондопога) до 63% (Пудож), т. е. в целом урбанофлоры сохраняют зональный облик. На территории городов аборигенные виды сохраняются гл. обр. на участках растительности, близких к естественной (лесные куртины, берега рек и озер и т. п.). Среди аборигенных встречаются редкие и охраняемые виды, в т. ч. внесенные в Красные книги РСФСР (Isoetes echinospora, I. lacustris и Lobelia dortmanna) и Карелии. Доля адвентивных видов варьирует от 37% (Пудож) до 45% (Кондопога). Состав адвентивных фракций урбанофлор разных городов сильно отличается и зависит от степени развития пром-сти, наличия транзитных транспортных магистралей и проч. Детальное исследование различных типов городских местообитаний (рынков, ж.-д. вокзалов, промплощадок, свалок и др.) позволило выделить группы “видов-спутников”, присутствие которых характерно только для определенных территорий в городе.