Декоративные кустарники в адаптивных системах озеленения урбоэкосреды Центрально-Черноземного района РФ (на примере орловской области)

Современное экологическое состояние урбанизированных территорий нестабильно, вызывает тревогу и поиск решений для их стабилизации и улучшения. Нарушение экологического равновесия в урбоэкосистеме связано со множественными причинами. Высокий уровень урбанизации ведет к масштабной техногенной нагрузке на городскую экосреду, что влечет загрязнение всех природных сред обитания: атмосферы, гидросферы, педосферы. Изменения состояния урбоэкосистем под воздействием токсического прессинга веществ приводит к изменению качества жизни жителей городов, вызывая соматические и генетические нежелательные патологические эффекты

Состояние природы и здоровья населения в Орловской области оценивается как неудовлетворительное по целому ряду показателей. По данным Росприроднадзора, основную лепту в загрязнение окружающей среды вносит автотранспорт, объемы выбросов которого увеличиваются ежегодно, в среднем, на 3-10%. Объемы поступления загрязняющих веществ от стационарных источников составляют около 17-20% общих выбросов, что связано с отсутствием в регионе крупных промышленных предприятий (рис. 1). В выбросах растет количество таких загрязнителей, как: диоксид азота, диоксид серы, гидроксибензол и его производные, формальдегид, углеводороды. Комплексный показатель загрязнения по этим веществам, а также пыли ежегодно неуклонно растет (в 2019 году составлял 3,99, в 2020 – 4,33, в 2021 – 6,16)

[3]

. Отмечен спад поступления загрязняющих веществ в окружающую среду в 2020 году, что связано с уменьшением активности автотранспорта в период пандемийного периода из-за распространения коронавируса SARS-CoV-2.

Рисунок 1 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в Орловской области

DOI:10.23649/JAE.2023.39.20.1

Стабилизировать и улучшить экологию города возможно с помощью систем озеленения. Известно, что декоративные культуры играют важную роль в улучшении экологической обстановки урбоэкосистем, регулируют баланс кислорода и углекислого газа, снижают количество токсичных веществ и патогенных микроорганизмов, выделяя в воздух биологически активные вещества, обладают высокой шумо-, пыле- и газоулавливающей способностью; создают комфортные эстетические условия в городской среде, снимают психологическое напряжение

[4]

,

[5]

,

[6]

. Но стрессовые факторы города также негативно воздействуют и на растения, снижая их иммунитет, приводят к возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний, большей уязвимости к вредителям, аномальным погодным условиям. Следовательно, для стабилизации экологического баланса города необходим научно-обоснованный подход по формированию «зеленого» каркаса на основе адаптивных систем озеленения. Адаптивная система озеленения – это использование сложного взаимоувязанного симбиоза растений в городской среде в рамках их способности осуществлять свои жизненные функции в пределах индивидуальной, популяционной, экологической, валентности, с учетом эстетической, психологической, эмоциональной, оздоравливающей, смысловой и других составляющих

[7]

,

[8]

,

[9]

.

Цель работы – обоснование подбора сортимента кустарниковой растительности для озеленения урбоэкосреды.

Исследования по оценке жизненного состояния кустарниковой растительности г. Орла и области проводятся с 2017 года на основе комплексных, многофакторных экспериментальных опытов с применением общепринятых и усовершенствованных методик, а также цифровой обработке полученных лабораторных, биометрических данных.

При описании декоративной древесно-кустарниковой растительности в урбанизированной среде использовали общепринятую методику, разработанную В. А. Алексеевым (1990)

Индекс жизненного состояния:

где ИЖС – индекс жизненного состояния древостоя;

n1 - количество здоровых (без признаков ослабления) кустарников, n2 – ослабленных, n3 – сильно ослабленных, n4 – усыхающих;

100, 70, 40, 5 – коэффициенты, выражающие (в процентах) относительное жизненное состояние здоровых, ослабленных, сильно ослабленных и отмирающих кустарников соответственно;

N – общее количество кустарников (включая сухостой).

Визуально определяли состояние растений, наличие повреждений вредителями и болезнями. Состояние растений оценивали по 5-ти балльной шкале:

1 балл – здоровое растение, не имеет внешних признаков повреждения кроны и стволов, повреждение листьев и хвои не более 10%;

2 балла – поврежденное (ослабленное) растение, наличие 30% усыхающих ветвей, либо суммарное ослабление жизненности на 30%;

3 балла – сильно поврежденное (сильно ослабленное) растение, характерны те же признаки поражения, только эффект составляет 60%;

4 балла – отмирающее растение, густота кроны менее 15-20%, хвоя и листья хлоротичны, свыше 70% ветвей кроны усыхающие или сухие, поражение вредителями и болезнями;

5 баллов – сухостой (отмершее в год исследования с сохранением листвы или ранее, постепенно утрачивающее ветви и кору)

Флористический анализ показал, что в ландшафтном дизайне урбоэкосреды доминируют лиственные деревья (70%), на долю хвойных деревьев приходится 5%, лиственных кустарников – 24%, хвойных кустарников – 1% (рис. 2).

Как видно из рисунка 2, в озеленении более интенсивно используются древесные формы, на долю декоративных кустарников приходится 25%, что абсолютно не соответствует рекомендуемому соотношению дерево:кустарник – 1:4. Следовательно, вопрос введения в системы озеленения декоративных кустарников на основе научно-обоснованного подхода является актуальным и практически важным.

Рисунок 2 - Распределение декоративных культур, применяющихся в озеленении урботерриторий по группам

DOI:10.23649/JAE.2023.39.20.2

Проведенная нами оценка таксономического разнообразия декоративных кустарников в урбоэкосреде города Орла, показала преобладание в озеленении растений семейств: Rosaceae, Oleaceae, Fabaceae, Berberidaceae, Hydrangeaceae, Caprifoliaceae, реже встречаются Tamaricaceae, Adoxaceae, Cornaceae, Scrophulariaceae, Buxaceae, Sapindaceae

[11]

.

Жизненное состояние декоративно-кустарниковой растительности зависит от многих факторов, среди которых можно выделить, в первую очередь, особенностей места произрастания растений

Анализ жизненного состояния декоративных кустарников показал, что высокой устойчивостью к городским условиям обладают растения семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Cornaceae, Fabaceae, Hydrangeaceae, Sapindaceae, Scrophulariaceae, Tamaricaceae, они рекомендуются для насаждений общего и ограниченного пользования (насаждения на улицах и при общественных учреждениях). В ассортимент насаждений специального назначения (насаждения вдоль улиц, автомобильных дорог) могут входить растения семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Fabaceae, Scrophulariaceae. Для использования в системах озеленения кустарников, отличающихся высокими декоративными свойствами, популярностью и востребованностью среди населения необходим комплексный подход, включающий мероприятия, направленные на повышение устойчивости растений к стрессовым городским условиям: выращивание устойчивых сортов и гибридов, применение удобрений, препаратов-иммуномодуляторов, качественные уходные работы.

Проведенные исследования и оценка жизненного состояния древесно-кустарниковой растительности городского ландшафта антропогенно-измененных территорий позволили ранжировать Семейства по устойчивости к стрессовым факторам, выделить растения, отличающиеся высокими декоративными качествами, продуктивностью и рекомендовать их к использованию в озеленении. Декоративные кустарники семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Cornaceae, Fabaceae, Hydrangeaceae, Sapindaceae, Scrophulariaceae, Tamaricaceae рекомендуются для насаждений общего и ограниченного пользования; семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Fabaceae, Scrophulariaceae – для насаждений специального назначения.