Курсовая работа
 
Кафедра “Экологии и биотехнологии«
 
Тема: »Фітомеліорація городских экосистем«
 
 
План
 
Вступление
 
Обзор литературы
 
Значение зеленого хозяйства города
 
Функции растительного покрова в городах
 
Фітомеліорація
 
Направления фитомелиорации
 
Фітомеліоративні системы и их классификация
 
Эффективность системы фітомеліоративної
 
Принципы создания фітомеліоративних систем в городах и пригородных зонах
 
Экологические и лісотипологічні
 
Філогенетичні и біосистематичні
 
Эстетические
 
Свойства растений, используемых в составе городских и пригородных насаждений
 
Зеленые насаждения — против шумового загрязнения в городах
 
Одуванчик “лечит” почва
 
Собственные исследования
 
Выводы и предложения
 
Список литературы
 
 

Вступление
Зеленые насаждения — неотъемлемая составляющая окружающей природной среды и, в частности, городских экосистем. Они выполняют важные экологические функции, к которым относятся: очистка и обогащение воздуха кислородом, водоохранные, водорегулирующие, ґрунтотзахисні, санитарно-гигиенические функции. Положительное влияние лесных насаждений проявляется в сохранении почв от водной и ветровой эрозии, они способствуют уменьшению поверхностного стока, поддержанию уровня водности год, предотвращают заиление их продуктами эрозии, улучшают качество воды, влияют на повышение урожайности сельскохозяйственных культур.
 
Характерной их чертой является тесная связь с землей. Земля — базис лесных насаждений, их природная сила, от которой зависит качество и производительность леса. Выступая вместе, земля и лес создают единую территориально-пространственную систему, без которой существование общества невозможно. [5]
 
 

Обзор литературы
 
Назначение, структура и статус комплексных зеленых зон городов.
 
Зеленые насаждения — древесно-кустарниковая, цветочная и травянистая растительность. Элементы благоустройства озелененных территорий являются эффективными средствами экологического защиты города, повышают комфортность и эстетике городской среды.
 
Главные функции зеленых насаждений современного города — санитарно-гигиеническая, рекреационная, структурно-планировочная, декоративно-художественная. Обязательные требования к системе озеленения — равномерность и непрерывность. [1]
 
Лес — это тип биогеоценозов, растительный покров которого сформирован с преимуществом деревьев, что занимает площадь не менее 0,01 га, из зимкнутистю пологую не менее 30%, с особым микроклиматом в поверхности и грунтовых условий, удовлетворяющие специфическим требованиям группировкой населяючим его организмов.
 
Зеленая зона — территория за пределами города, занятая лесами и лесопарками, выполняющими защитные и санитарно-гигиенические функции и являются местом отдыха населения. [3]
 
В категорию зеленых насаждений общего пользования входят лесопарки, парки, сады, скверы и бульвары, уличные насаждения.
 
Лесопарки — наиболее живописные места рекреационных городских лесов, которые привлекают большие массы отдыхающих.
 
Парки — это самые крупные зеленые массивы, которые имеют компактную форму, которые обеспечивают посетителя всеми возможными видами активного и пассивного отдыха среди зеленых насаждений, рассчитанные на длительное, в течение дня, пребывания посетителя в парке и имеют полное инженерное благоустройство. Классификационным признакам парка является наличие в нем зонирование на детскую, спортивную, культурно-разрешительной; просветительную зону и зону тихого отдыха, а также наличие хозяйственной зоны.
 
Парки, которые обслуживают все население города или планировочного района, являются городскими. Их площадь должна быть не менее 15 га. Парки, обслуживающих жителей жилого района, являются районными. Их площадь должна быть не менее 10 га. Среди районных парков выделяются специализированные детские и спортивные. Детские парки обслуживают детей жилого района. Их площадь может быть от 5 га и выше. Спортивные парки создаются при стадионах, которые являются основным композиционным средством. В зависимости от вместимости стадиона они могут быть городскими и районными.
 
Сады выполняют те же функции, что и парки, но система отдыха в них представлена в более сжатом виде. У них могут быть только две зоны: детская и тихого отдыха. Площадь — от 3 до 10 га.
 
Особое место занимают ботанические и зоологические сады.
 
Скверы — относительно небольшие компактные участки зеленых насаждений площадью 0,3-0,5 га, предназначенные для кратковременного отдыха населения, планировочной организации и декоративного оформления площадей и территорий перед общественными зданиями.
 
В общем балансе территории парков, садов и скверов площадь озеленения территорий должна составлять не менее 70%.
 
Бульвары — протяжные зеленые насаждения, размещаемые на улицах и набережных в виде зеленых полос с развитой дорожной сетью. Бульвары служат для кратковременного отдыха и организации пешеходных потоков среди зеленых насаждений. Бульваром считается полоса, расположенная по оси улицы не менее 18 м ширины, или полоса между проезжей частью улицы и домами не менее 10 м. [1]
Значение зеленого хозяйства города
В комплексе мероприятий по очистке атмосферы современного города от загрязнений и снижение уровня шума особое значение придается городским зеленым насаждениям — гигантским зеленым фильтрам (паркам, садам, бульварам). В некоторых случаях зеленые насаждения защищают городские объекты от вредных выбросов, которые проникают из сопредельных районов, в других случаях — локализуют и поглощают выбросы промышленных предприятий и транспорта.
 
Зеленые насаждения способствуют образованию постоянных воздушных течений, которые перемешивают и разбавляют воздуха, вынося вредные газы в верхние слои атмосферы. Подсчитано, что хвойный лес с площади в 1 га за сутки выделяет в атмосферу 4 кг летучих фитонцидов, лиственный лес — примерно 2 кг, поэтому в лесном воздухе по сравнению с городским значительно меньше болезнетворных микроорганизмов. Так, в 1 м3 лесного воздуха содержится 490 бактерий, а в 1 м3 городского их число достигает 3600.
 
Городские озелененные площади представляют собой посадки четырех типов: газоны, которые составляют 70% площади, отведенной под насаждения; деревья занимают около 9% площади; кусты — примерно 6%; цветы — 1%. На озелененных улицах расположены садовые формы и площадки, которые занимают 14% озелененной площади.
 
Одно из важных мест в развитии городского хозяйства занимает проблема благоустройства и санитарного содержания городских территорий. Санитарное состояние городов в значительной мере зависит от организации уборки и переработки бытового мусора. Ежегодно в городах страны образуется свыше 40 млн. м3 твердых бытовых отходов. Сегодня более 90% мусор складируется на 656 (данные 2000 г.) санкционированных свалках общей площадью 2,6 тыс. га и тысячах несанкционированных свалок. Всю эту цепочку сбора и транспортировки мусора в Украине не соответствует требованиям. [4]
Функции растительного покрова в городах
Неоднородность условий роста, контроль со стороны человека обусловливает неоднородность состава и неравномерность размещения растительности в городе. »Лесистость« городской территории на разных участках составляет от 1 до 98%. В отличие от типичного европейского города эпохи Средневековья, почти полностью лишенного растительного покрова, современные города с их системой искусственных зеленых насаждений, пригородных лесов, парков и спонтанно формуючимся растительным покровом на любых участках с нарушенным почвенным субстратом, где контроль со стороны человека ослабевает, уже не является »царством камня, металла, стекла и бетона«, символом победы Человека над Природой (Ле Корбюзе). И если в эпоху Возрождения, когда человек »развернула« свои городские поселения для растений, отвела значительные площади под сады, парки, »итальянские дворики«, фонтаны, а города стали более светлые, просторные, проветриваемые, зеленые насаждения рассматривались как своего рода элемент роскоши, что отвечает в первую очередь эстетическим запросам человека, то в современную эпоху, после двух столетий господства »промышленного« города, городские насаждения уже не является красивым, но необязательным элементом городской структуры, далеким от удовлетворения насущных потребностей человека. Именно растительность делает урбоекосистему полноценной экосистемой, и наличие сети зеленых насаждений в городе становится уже не символом богатства и роскоши, а условием выживания человека.
 
Кроме традиционных функций, выполняемых растительным блоком в любой экосистеме, а именно — производство первичной продукции в результате фотосинтеза, потребляемой потом консументами и редуцентами (после отмирания частей растений), и формирование жизненного пространства для консументів и редуцентів (функция формирования среды), — в урбо-экосистеме существенное значение приобретают такие функции растительности, как:
 
охлаждение городского »острова тепла« за счет увеличения альбедо поверхности и транспирации;
 
стабилизация ветрового режима, »разгрузки« воздушных масс;
 
увеличение относительной влажности воздуха и »сглаживание« ее суточных и сезонных колебаний;
 
выделение кислорода (как побочного продукта фотосинтеза) в атмосферу;
 
увеличение концентрации отрицательно заряженных ионов (благоприятно влияют на здоровье человека) в атмосфере над зелеными насаждениями;
 
выделение биологически активных веществ, которые подавляют развитие патогенных агентов в атмосфере;
 
поглощение загрязняющих атмосферный воздух пыли и газов;
 
снижение уровня шума вследствие поглощения энергии вызывающей его механические колебания;
 
задержка части осадков и уменьшение поверхностного стока;
 
в водных и болотных экосистемах — формирование условий аэробного разложения загрязняющих воду веществ, поглощения биогенных элементов;
 
улучшение структуры, увеличение проницаемости и, в ряде случаев, плодородия почв;
 
задержка снежного покрова и талых вод;
 
закрепление сыпучих грунтов, снижение уровня эрозии;
 
улучшение визуальных свойств урбанизированных ландшафтов. [3]
Фітомеліорація
Сознательное использование человеком перечисленных функций растительного покрова в формировании и оптимизации урбанизированной среды воплотилось в теории и практике фитомелиорации.
 
Фітомеліорація — направление прикладной экологии, которая заключается в исследовании, оценке и использовании растительных систем для улучшения геофизических, геохимических, биотических, пространственных и эстетических характеристик окружающей среды человека, проектировании и создании искусственных растительных сообществ (включая целенаправленное использование природных растительных сообществ) с высокими перетворюючими физическая среда свойствами.
 
Использование фітомеліоративних систем предполагает привлечение механизмов изменения среды обитания, основанных на принципах компенсации (например, пополнение запасов кислорода воздуха, потребляемого населением, промышленностью и энергетикой), сопротивления внешнему воздействию (например, способность слабо чувствительных к газо-пылевого загрязнения растений поглощать примеси из атмосферы) и усиление (например, выделение фитонцидов). [3]
Направления фитомелиорации
В зависимости от комплекса поставленных задач выделяют пять направлений фитомелиорации, отраженные на рис.1.
 
   
 
Рис.1. Направления фитомелиорации [3]
 
 

Фітомеліоративні системы и их классификация
Любое растительное сообщество природного или искусственного происхождения, используемое с целью мелиорации окружающей человека среды, является фітомеліоративною системой. Для классификации фітомеліоративних систем используют различные признаки.
 
Во-первых, в зависимости от того, растения каких жизненных форм преобладают в составе фітомеліоративних систем, различают древесно-кустарниковые насаждения, травянистые наземные группировки и водно-болотные группировки.
 
Что касается водно-болотных фітомеліоративних систем, то они бывают естественными и искусственными (последние в Украине получили название »биоплато«), а в зависимости от отношения видов растений в различных экологических групп по признаку условий их роста подразделяют на следующие типы:
 
с преимуществом растений воздушно-водной группы;
 
с преимуществом напівзанурених и погруженных растений;
 
с преимуществом растений, что плавают;
 
комбинированные.
 
Во-вторых, по происхождению и степени участия человека в контроле функционирования растительных систем различают:
 
культурфітоценози — растительные сообщества, созданные человеком для получения первичной продукции (поля, сады, газоны и т.п.);
 
искусственные растительные группировки, которые не владеют фітоценотичною структурой (искусственные уличные или внутриквартальные насаждения, с искусственными покрытиями между отдельными деревьями
 
спонтанные фитоценозы — нарушены природные группировки синантропных растений;
 
природные фитоценозы.
 
По-третье, по признаку целевого использования фітомеліоративні системы разделяют на следующие категории:
 
специальные, не используемые с целью получения первичной продукции или эксплуатируемые в определенном режиме (парки, скверы, защитные полосы, насаждения охранных территорий в пределах зеленых зон городов);
 
продукционные, фітомеліоративні функции которых используют без ущерба для производства первичной продукции (поля, плодовые сады, виноградники, фітоаквакультура и т.д.);
 
рудеральные, фітомеліоративні функции которыми выполняются спонтанно.
Эффективность системы фітомеліоративної
Эффективность фітомеліоративної системы определяется как:
 
отношение количества поглинетуї загрязняющего вещества к общему количеству надходячої извне за определенное время (в случае фильтрующей функции по механизма сопротивления внешним воздействиям);
 
отношение количества выделенной растениями за определенное время в определенном объеме вещества с мелиоративными свойствам к количества вещества в некоторый начальный момент времени в объеме до начала работы фітомеліоративної системы (в случае работы системы по принципу усиления);
 
отношение количества выделенной растениями вещества в определенном объеме за определенное время до количества этого вещества в том же объеме, потребляемой человеком за тот же период времени (в случае компенсирующего действия фітомеліоративної системы).
 
При определении фітомеліоративної эффективности рекультивуючих систем используются косвенные показатели, такие как, например, содержание гумуса в почве до рекультивации и после истечения определенного периода после введения в действие фітомеліоративної системы, то есть скорость гумусообразования в новых условиях.
 
Наибольшей эффективностью отличаются многовидовые, многоярусные фітомеліоративні системы древесно-кустарниковых насаждений. Травянистые рудеральные группировки в целом уступают по эффективности естественный травянистым и древесно-кустарниковой, но, тем не менее, выполняют ряд важных функций в урбоекосистемі: закрепляют нарушены субстраты, препятствуя опылению атмосферы, поглощают большое количество токсичных веществ, поступающих в окружающую среду с выбросами предприятий и выхлопных газов от автотранспорта, например, до 400 г свинца/га в год.
 
Различные фітомеліоративні системы функционально дополняют друг друга, поэтому в каждом крупном городе целесообразно использовать все возможные в данных условиях фітомеліоранти в комбинациях, позволяющие максимизировать желаемый эффект. [3]
Принципы создания фітомеліоративних систем в городах и пригородных зонах
Главными принципами создания фітомеліоративних систем в различных функциональных зонах городов являются:
 
принцип комплексности: растительные системы проектируются, создаются и используются для достижения не одной, а комплекса фітомеліоративних целей (например, уменьшение содержания загрязняющих газов и аэрозолей в атмосфере вместе со снижением уровня шума и поверхностного стока и одновременным усилением эстетических свойств окружающей среды);
 
принцип соответствия состава и структуры растительного группировки (фитоценоза) типичные условий роста: природные биогеоценозы непосредственно включаются в сеть управления качеством окружающей среды города, а искусственные биогеоценозы проектируются и создаются таким образом, что они структурно и функционально имитируют естественные.
 
Однако в городах, по направлению от периферии к центру, на градиенте »леса и природных группировок других типов — застроенные территории« условия роста растений становятся экстремальными: увеличивается сухость микроклимата и почв, уменьшается проницаемость почв вплоть до замены их искусственными непроницаемыми покрытиями, увеличивается степень загрязнения атмосферы, почв и вод, поступающих с атмосферными осадками. В этих условиях создание полноценных фітомеліоративнх систем становится возможным только при замене местных видов інтродуцентами, экологические характеристики которых позволяют им выносить экстремальные условия центральных или промышленных зон города, или в результате проведения комплекса мероприятий, направленных на снижение степени гемеробності местообитаний. Практика использования интродуцированных видов в составе насаждений города и пригородных зон распространена повсеместно в мире. В городах Украины более двух третей породного состава деревьев и кустарников приходится на интродуценты.
 
Осуществление принципа соответствия насаждения типичные местонахождение предполагает, в свою очередь, использование следующего комплекса принципов:
 

Экологические и лісотипологічні
Видовой состав фитоценозов формируется согласно экологических характеристик отдельных видов, таких, как отношение к механического состава почвы, содержания гумуса и питательных веществ, засоления, кислотности, увлажнения почв и их сменности, освещенности, устойчивости к содержания токсичных газов и пыли в атмосфере и т.д. Свойства отдельных видов, из списка потенциально используемых, зпівставляються с характеристиками конкретного места роста (по выше указанным параметрам), идентифицированного с тем или иным типом леса или не лесным условий роста согласно известных типологических схем. Таким образом, подбирается ассортимент видов, способных расти в условиях данного лесохозяйственного района и данного местонахождении. Інтродукованим видам предоставляется преимущество в случае, если их экологические характеристики близки к таким местных видов, но устойчивость к промышленного загрязнения значительно выше. На следующем этапе из полученного списка исключаются виды с ярко выраженными аллелопатичними свойствами, что подавляют другие виды при общем росте в смешанных насаждениях.
 

Філогенетичні и біосистематичні
В основе использования этих принципов лежат представления о соответствии географических ареалов видов растений их экологическим и филогенетическим (то есть отображаемым эволюционное развитие таксонов) особенностям: филогенетически близкие таксоны занимают идентичны экологические ниши. На основе данного принципа создаются так называемые монокультурные парки и сады с деревьев разных видов одного рода, обладающие высокими санитарно-защитными, рекреационными и эстетическими свойствами. Эти же принципы положены в основу селекционной работы по выведению новых форм (в рамках современных таксонов), обладающие такими свойствами, которые делают их пригодными для культивирования в специфических условиях города.
 

Эстетические
Используются преимущественно в архитектурно-планировочном, эстетической и рекреационной фитомелиорации при создании пейзажных элементов насаждений. Применяются следующие композиционные приемы: акцент, создание обзорных кулис и рамок, чередование открытых и закрытых пространств, контрастность, использование света и тени, перспектива, равновесие.
 
Только на основе комплексного применения методических принципов и подходов лісознавства, биогеоценологии, физиологии, генетики и селекции растений, ландшафтной архитектуры возможное решение задач экологической оптимизации современного урбанизированного ландшафта. [3]
 
 

Свойства растений, используемых в составе городских и пригородных насаждений
Среди различных свойств видов растений, используемых в фітомеліоративних системах, выделяют следующие характеристики, которые имеют наибольшее значение для достижения высокой эффективности фітомеліоративних мероприятий:
 
способность расти в широком диапазоне условий почвенного богатства, обусловленного механическим составом и запасом питательных веществ;
 
широкий диапазон толерантности к условиям почвенного увлажнения;
 
в ряде случаев, когда фітомеліоративні системы создаются в специфических эдафичным (грунтовых) условиях, для достижения желаемого эффекта необходимо использовать растения, специализированные в росте на очень богатых или, наоборот, очень бедных районах, или в условиях одновременного затопления и засоления; растения засоленных местностей проявляют свойства высокой устойчивости к газо-аэрозольных выбросов;
 
высокая устойчивость (соответственно, низкая чувствительность) к промышленных газо-аэрозольных загрязнений; как правило, листопадные деревья умеренных широт и травянистые растения засушливых местностей демонстрируют более высокую стойкость к этому фактора, чем, соответственно, хвойные растения и растения более влажных местностей;
 
способность поглощать загрязняющие вещества из атмосферы или водной среды;
 
хорошо выраженные фитонцидные свойства;
 
хорошо выражена способность к ионизации атмосферного воздуха;
 
ветвистые кроны с густой листвой или плотной хвоей, что является необходимым условием для использования растений с целью шумоподавления;
 
высокие эстетические качества: растения с красивыми декоративными кронами, ростками, цветами, плодами используются в архитектурно-планировочном фитомелиорации.
 
Списки видов растений, используемых в озеленении населенных пунктов Украины, местных и экзотических с различными фитомелиоративными свойствами, приведены в табл.1. и табл.2.
 
Таблица 1.
 
Свойства растений, используемых для создания санитарно-защитных зон промышленных предприятий и озеленение городов и населенных пунктов с развитыми промышленными функциями [3] 
 



Украинская название

Латинская
 
название
 
Жизненная форма

Средняя относительная устойчивость к газопылевых выбросов, балл[1]. 
 

Поглощение S02 одним растением, г/вегет. период
 
Поглощения пыли одним растением, кг/вегет. период


1
2
3
4
5
6



Дуб красный*[2]
 
Quercus rubra
дерево
4


Клен ясенолистний
Acer negundo
дерево
4
30
33


Осина
Populus tremula
дерево
4
20


Тополь черный
Populus nigra
дерево
4
180
4


Черешня обычная
Cerasus avium
дерево
4
5


Шелковица белая*
Morus alba
дерево
4
31


Тополь канадский*
Populus deltoides
дерево
3,8
180
34


Ясень обыкновенный
Fraxinus excelsior
дерево
3,8
170
27


Ива козья
Salix caprea
дерево
3,75


Тополь лавролиста*
Populus laurifolia
дерево
3,75
180
15


Тополь пирамидальный*
Populus italica
дерево
3,75
180
30


Черемуха обыкновенная
Padus avium
дерево
3,75


Яблоня домашняя
Malus domestica
дерево
3,75
50
5


Ива белая
Salix alba
дерево
3,7
36


Каштан конский*
Aesculus hippocastanum
дерево
3,6
100


Айлант наивысший*
Ailanthus altissima
дерево
3,5
24


Груз граболистий
Ulmus caprinifolia
дерево
3,5
80
IS


Дуб черешковый
Quercus robur
дерево
3,5


Клен остролистный
Acer platanoides
дерево
3,5
20
20


Клен полевой
Acer campestre
дерево
3,5
20


Липа сердцелистная
Tilia cordata
дерево
3,5
100


Ясень зеленый*
Fraxinus lanceolata
дерево
3,5
30


Груз горный
Ulmus montanus
дерево
3,3
80
23


Ель колючая*
Picea pungens
дерево
3,3


Тополь бальзамический*
Populus balsamifera
дерево
3,3
180
30


Тополь белый
Populus alba
дерево
3,3
30


Абрикос обыкновенный
Armeniaca vulgaris
дерево
3,25
50
5


Клен татарский
Acer tataricum
дерево
3,2
1


Береза бородавчатая
Betula verrucosa
дерево
3
90


Груз гладкий
Ulmus laevis
дерево
3
80
18


Рябина обыкновенная
Sorbus aucuparia
дерево
3
50
5


Ель обыкновенная
Picea excelsa
дерево
2,5


Лох узколистный*
Eleagnus angustifolia
кустарник
4
1,5


Жимолость татарская
Lonicera tatarica
кустарник
3,8
0,2


Шиповник (различные виды)
Rosa spp.
кустарник
3,8
0,3


Бересклет европейский
Euonymus europaea
кустарник
3,7
0,6


Лох серебристый*
Eleagnus argentea
кустарник
3,7
2


Смородина золотистая*
Ribes aureum
кустарник
3,7


Бирючина обыкновенная
Ligustrum vulgare
кустарник
3,6
0,3


Бузина красная
Sambucus racemosa
кустарник
3,6
0,4


Смородина красная
Ribes rubrum
кустарник
3,6


Карагана древовидная
Caragana arborescens
кустарник
3,5
0,2


Смородина черная
Ribes nigrum
кустарник
3,5


Спирея Вангутта*
Spiraea [Vanhoutti]
кустарник
3,5
0,4


Скумпия кожевенная
Cotinus coggygria
кустарник
3,4


Спирея верболиста*
Spiraea salicifolia
кустарник
3,3


Барбарис обыкновенный
Berberis vulgaris
кустарник
3,25
0,3


Сирень обычный
Syringa vulgaris
кустарник
3,25
1,6


Боярышник (различные виды)
Crataegus spp.
кустарник
3,1
0,3


Аморфа кустарниковая
Amorpha fruticosa
кустарник
3
0,2


Калина обыкновенная
Viburnum opulus
кустарник
3



Дикий Виноград
 
п'ятилистковий*
 
Partenocissus quinquefolia
лиана
4,1
0,1


 
Таблица 2.
 
Растения, используемые в сануючій, рекреационной и эстетической мелиорации и их свойства (по Лаптєву, 1998, с изменениями) [3] 
 



Украинская название
Латинское название
Жизненная форма
Фітонцидність
Снижение окисления воздуха

Повышение содержания негативно 
 
заряженных ионов в атмосфере
 
Суммарная ценность


1
2
3
4
5
6
7


Магнолия крупноцветковая*
Magnolia grandiflora
вечнозеленое дерево
+
1


Дуб красный*
Quercus rubra
листопадное дерево
+
+
+
3


Дуб обыкновенный
Quercus robur
листопадное дерево
+
+
+
3


Ива белая
Salix alba
листопадное дерево
+
+
+
3


Рябина обыкновенная
Sorbus aucuparia
листопадное дерево
+
+
+
3


Каштан конский*
Aesculum hippocastanum
листопадное дерево
+
+
2


Клен остролистный
Acer platanoides
листопадное дерево
+
+
2


Липа сердцелистная
Tilia cordata
листопадное дерево
+
+
2


Липа широколистный*
Tilia platyphyllos
листопадное дерево
+
+
2


Рябина ария*
Sorbus aria
листопадное дерево
+
+
2


Айлант наивысший*
Ailanthus altissima
листопадное дерево
+
1


Береза бородавчатая
Betula verrucosa
листопадное дерево
+
1


Груша обыкновенная
Pyrus communis
листопадное дерево
+
1


Платан восточный*
Platanus occidentalis
листопадное дерево
+
1


Софора японская*
Sophora japonica
листопадное дерево
+
1


Тополь Болле*
Populus bolleana
листопадное дерево
+
1


Черемуха обыкновенная
Padus avium
листопадное дерево
+
1


Яблоня пурпурная*
Malus purpurea
листопадное дерево
+
1


Яблоня лесная
Malus sylvestris
листопадное дерево
+
1


Яблоня Недзведского*
Malus niedzwiedskii
листопадное дерево
+
1


Лиственница сибирская*
Larix sibirica
хвойное дерево
+
+
+
3


Пихта сибирская*
Abies sibirica
хвойное дерево
+
+
+
3


Сосна обыкновенная
Pinus sylvestris
хвойное дерево
+
+
+
3


Ель обыкновенная
Picea excelsa
хвойное дерево
+
+
2


Туя западная*
Thuja occidentalis
хвойное дерево
+
+
2


Кедр атласского*
Cedrus atlantica
хвойное дерево
+
1


Кедр гималайский*
Cedrus deodara
хвойное дерево
+
1


Кедр ливанский*
Cedrus libani
хвойное дерево
+
1


Кипарис вечнозеленый*
Cupressus sempervirens
хвойное дерево
+
1


Кипарис лузитанський*
Cupressus lusitanica
хвойное дерево
+
1


Сосна итальянская, пиния*
3inus pinea
хвойное дерево
+
1


Сосна крымская
Pinus pallasiana
хвойное дерево
+
1


Лавр благородный*
Laurus nobilis
вечнозеленый кустарник
+
1


Магония подуболистна*
Mahonia aquifolium
вечнозеленый кустарник
+
1


Османтус душистый*
Osmanthus fragrans
вечнозеленый кустарник
+
1


Самшит обычный*
Buxus sempervirens
вечнозеленый кустарник
+
1


Сирень обычный
Syringa vulgaris
листопадный кустарник
+
+
+
3


Барбарис обыкновенный
Berberis vulgaris
листопадный кустарник
+
+
2


Калина обыкновенная
Viburnum opulus
листопадный кустарник
+
1


Чубушник*
Philadelphus coronarius
листопадный кустарник
+
1


Можжевельник казацкий.
Juniperus sabina
хвойный кустарник
+
+
+
3


Зеленые насаждения — против шумового загрязнения в городах
Одним из эффективных способов снижения шума на пути его распространения и применения защитных полос озеленения. Защитные насаждения в городах могут использоваться как самостоятельные средства шумозащиты и вместе с другими инженерными шумозахисними сооружениями. Специальные полосы зеленых насаждений имеют комплексный характер защитного действия — защита от шума, выхлопных газов автотранспорта, абсорбция пыли и других вредностей, загрязняющих воздух, улучшение микроклиматических показателей городской среды, позитивная психологическая и эстетическое воздействие на население. Все это значительно повышает социальную значимость озеленение как градостроительного средства шумозащиты.
 
Снижение уровня шумового загрязнения окружающей среды при применении защитных насаждений происходит в результате таких явлений, как рассеяние, поглощение и дифракция звуковых волн.
 
Зеленую массу крон деревьев, которая состоит из листья различной конфигурации, плотности и ориентации, можно рассматривать как сменно-контрастное физическая среда, где непрерывно меняются местами акустически непрозрачные и прозрачные элементы среды. Звуковая энергия, попадая из воздуха в пространство, заполненное кронами деревьев, переходит в другую среду — воздух листья, которое имеет способность рассеивать и поглощать звуковую энергию. Эти свойства проявляются заметнее с увеличением плотности среды. Зеленые насаждения плотной посадки с некоторым приближением можно рассматривать как екранувальний барьер на пути распространения звуковых волн, как полупрозрачный экран, за которым образуется звуковая тень.
 
Акустический эффект снижения уровня звука определяют такие факторы как ширина полосы, дендрологический состав и конструкция посадок.
 
В современных городах существует острый дефицит городских территорий, поэтому вопрос ширины полос зеленых насаждений имеет большое значение. В табл.3 приведены данные по снижению уровня шума за полосой зеленых насаждений на магистральных улицах. Коэффициент ослабления звука полосами зеленых насаждений (снижение уровня звука на 1 — м ширины лесополосы) принимается равным:
 
0,08 дБА/м — для декоративных лесополос с густым, крупными листьями;
 
0,25 дБА/м — для плотных лесополос;
 
0,4 дБА/м — для специальных шумозащитных лесополос с плотным смыканием крон деревьев и заполнением підкронового пространства кустарниками.
 
В случае уменьшения ажурности крон деревьев и увеличение плотности листья более 0,8 полоса зеленых насаждений будет восприниматься в виде »зеленой стены«, при встрече с которой звуковая энергия будет ослаблена на величину ν Если весь зеленый массив защитной полосы представить в виде n-ого количества рядов зеленых стен, то снижение уровня звука от влияния всей защитной полосы будет равным nν. По экспериментальным данным величина ν колеблется от 1,5 до 2 дБА в зависимости от дендрологического состава древесных насаждений, их густоты и качества, местонахождение объекта, подлежащего защите и зеленой полосы.,
 
Частотная характеристика снижение уровней звука полосами зеленых насаждений зависит от их дендрологического состава и плотности. При этом наибольшая эффективность снижения уровня звукового давления проявляется в диапазоне высоких частот, которые являются наиболее неприятными для восприятия человеческим ухом и определяющими при формировании общего уровня звука. Это свойство является характерной для лиственных и для булавочных пород, а также насаждений из смешанных пород. В булавочных пород наблюдается активное снижение уровня звукового давления также и на средних частотах (500 Гц) и более интенсивное, чем в других, в диапазоне высоких частот: Уровне низких частот спектра транспортного шума не подлежат заметному снижению, однако под влиянием полос зеленых насаждений эти шумы, воспринимаются человеческим ухом не так резко вследствие смягчения и некоторой трансформации уровней шума древесно-кустарниковыми насаждениями. На частоте 500 Гц и выше наблюдается заметное активное поглощение уровней звука.
 
При выборе ассортимента древесно-кустарниковых пород необходимо учитывать целый ряд факторов, которые влияют на условия роста зеленых насаждений и, соответственно, на их шумозахисну эффективность; Для специальных шумозащитных полос следует подбирать одну-две основные породы деревьев, которые быстро растут, есть димогазостійкими и имеют массивную крону.
Таблица 3.
 
Снижение уровня шума различными видами зеленых насаждений
 



Ширина полосы, м
Конструкция и дендрологический состав полосы
Снижение уровня шума, дБА


1
2
3


10
Три ряда лиственных деревьев: клена остролистного, вяза обычного, липы дрібнолистої, тополя бальзамической (в рядовой конструкции посадок) с кустарником в живой изгороди или подлеском из клена татарского, спиреи калинолистої, ракитника
4-5


15
Четыре ряда лиственных деревьев — липы дрібнолистої, клена остролистного, тополя бальзамической (в рядовой конструкции посадок) с кустарником в двухъярусном плюще и подлеском из желтой акации, спиреи калинолистої, гордовини, ракитника
5-6


15
Четыре ряда булавочных деревьев — ели, лиственницы сибирской (в шахматной конструкции посадок), с кустарником в двухъярусном живой изгороди из дерна белого, клена татарского, желтой акации, ракитника
8-10


20
Пять рядов лиственных деревьев — липы дрібнолистої, тополя бальзамической, вяза обычного, клена остролистного (в рядовой конструкции посадок) с кустарником в двухъярусном плюще и подлеском из спиреи калинолистої, ракитника, боярышника сибирского
6-7


20
Пять рядов булавочных деревьев — сибирской лиственницы, ели обыкновенной (в шахматной конструкции посадок), с кустарником в двухъярусном плюще и подлеском из спиреи калинолистої, желтой акации, боярышника сибирского
9 — 11


25
Шесть рядов лиственных деревьев — клена остролистного, вяза обычного, липы дрібнолистої, тополя бальзамической (в шахматной конструкции посадок) с кустарником в двухъярусном плюще и подлеском из дерна белого, глод сибирского, клена татарского
7-8


30
Семь-восемь рядов лиственных деревьев — липы дрібнолистої, клена остролистного, тополя бальзамической, вяза обычного (в шахматной конструкции посадок) с кустарником в двухъярусном плюще и подлеском из клена татарского, ракитника, боярышника сибирского, дерна белого
8-9


Наиболее эффективными являются шумозащитные полосы с крупномерных растений, пород, которые быстро растут и имеют щільногіллясту, густую и низко опущенную крону. Структура полос должна быть плотной, обязательные кустарники в подлеске, который закрывает підкроновий пространство, в ближайшей по отношению к источнику шума части полосы — живая изгородь (лучше двухярусный). Наиболее эффективной формой поперечного профиля считается форма треугольника с более пологой стороной в отношении источника шума (рис.2).
 
Особенно тщательно должна быть запроектирована и сформирована фронтальная зона. При проектировании защитной зоны озеленения и проезжей части в одном уровне во фронтальной підзоні применяют димогазостійкі породы деревьев и кустарников, то есть проектируют многоярусный фронт зеленых насаждений, который способен сохранять свои свойства при длительном воздействии выхлопных газов. К ним относятся такие породы деревьев и кустов, как клен полевой, тополь бальзамический, жимолость татарская, клен ясенелистный, бирючина обыкновенная. Подобные шумозащитные полосы также обеспечивают:
 
снижение концентраций вредных вещевой в воздухе;
 
снижение скорости ветра в 5 раз;
 
снижение выбросов выхлопных газов автотранспорта до 15%.
 
Во фронтальной підзоні следует ограничиться применением кустарников всех трех классов высоты: мелкой, средней (1-2м) и крупной (3-4 м). В следующих рядах необходимо применять деревья высотой от 5 до 10 м и более. Расстояние между советами до 4 м, с последующим підсаджуванням кустарников.
 
Для получения большего эффекта шумозащиты во фронтальной підзоні необходимо применять густокронові деревья высотой 10,20 м и более. При проектировании проезжей части в выемке фронтальный ряд может быть двухъярусным или состоять только из кустарников. Кустарники следует высаживать на откосах выемки.
 
В зоне защитного озеленение вся поверхность земли должна быть покрыта травяными растениями, что будет способствовать более интенсивному снижению уровня звука в приземном слое.
  
 
Рис.2. Эффективность снижения уровня звука полосами зеленых насаждений разных конструкций (размеры в м) [2]
 

Одуванчик “лечит” почва
Неожиданное открытие сделали ученые из Мордовского государственного университета. Оказалось, что всем известна одуванчик, сорняк, что испокон веков пытались не допустить на поля, — очень полезное растение. Она очищает почву, извлекая из нее опасные для здоровья тяжелые металлы.
 
Техногенная деятельность человека наносит удар за ударом по экологии. В первую очередь это загрязнение промышленными отходами, что особенно заметны на территории крупных городов, ближайших пригородов и на обочинах крупных автострад. Наибольшую опасность для человека представляет загрязнение почвы тяжелыми металлами. Из почвы они попадают в кормовые травы и пищевые растения, а оттуда — в организмы людей и животных, не только отравляя их канцерогенными веществами и ядами, но и вызывая непредсказуемые мутации. Ученые пока не могут предотвратить загрязнение, но изобретают всевозможные способы борьбы с их последствиями. В Мордовском государственном университете выдвинули принцип: спасение растений от тяжелых металлов — дело самих растений.
 
Ничего парадоксального здесь нет. Некоторые растения не только устойчивые к воздействию загрязняющих веществ, но даже способны без вреда для себя накапливать их в корнях, стеблях и листьях. Такие растения можно использовать для очистки почвы. Этот способ также относится к фитомелиорации. Пригодна для этой цели растение должна быть стойкой к внешним факторам, быстро расти, легко размножаться и аккумулировать тяжелые металлы в стеблях. Обязательно в стеблях, потому что накопления металлов в корнях не эффективно: корни очень трудно полностью удалить из земли, и тяжелые металлы в этом случае так и останутся в почве. Поиском подходящих растений заняты многие лаборатории мира, большую работу провели и в Мордовском госуниверситете.
 
Ученые установили, что растения не могут аккумулировать все химические элементы. Каждый, в зависимости от среды обитания, концентрирует в стеблях один, два, редко три элемента. Но среди них оказался и лидер — одуванчик. Начать с того, что она очень выносливая, недаром покрывает все городские газоны. А главное, она »всеядная« — в начале вегетации активно поглощает цинк, в середине лета — железо, никель, хром и марганец, а осенью — хром. Практически весь набор вредных элементов.
 
Одуванчик очищает кислые аллювиальные почвы и чернозем. Отсюда и способ ее использования. После того как она »насмокчеться«, ее надо скосить, иначе все вредные вещества снова попадут в землю. Затем исследователи рекомендуют высушивать зеленую массу и измельчать ее в порошок, а полученный концентрат использовать как микроудобрения на бедных почвах. Чтобы добро не пропадало. [6]
 

Собственные исследования
 
Лес как ведущий фактор оптимизации радиоактивно загрязненных агро — и урбаландшафтов.
 
Разработка методов обоснования рационального природопользования признается за актуальную в научном и прикладном аспектах проблемы.
 
Особенно актуальной разработка и реализация принципов и методов рационального природопользования для регионов, которые отличаются сложностью современных экологических и социальных проблем, зависимости направлений, их разрешения от местных вариаций природных и хозяйственных условий. В частности, после аварии на ЧАЭС в результате ареального перенос радионуклидов образовались многочисленные ареалы радиоактивного загрязнения.
 
На мой взгляд, разработка научно-обоснованных рекомендаций по рациональной организации природопользования в агро — и урболандшафтах, загрязненных радионуклидами, должно быть акцентированной на то, что земли городских экосистем в пределах загрязнения должны использоваться дифференцированно.
 
Мероприятия, которые проводились и продолжают проводиться на радиоактивно загрязненных землях не имеют комплексного характера, не учитывают взаимодействия между различными компонентами урболандшафту. Через это эффективность этих мер далека от оптимума как по территориальному охвату оптимизации ландшафта, так и за их территориальной дифференциацией.
 
В частности, установлено, что лесные и зеленые насаждения играют ведущую роль в выполнении санитарно-защитных функций в урболандшафтах. Благодаря высокой сорбционной способности лесные насаждения аккумулируют большое количество радионуклидов и тем самым существенно уменьшают миграцию радионуклидов в ландшафте. Поэтому лесоразведения на загрязненных территориях должно иметь целью нормализации радиоэкологического состояния, а не промышленное лесопользование.
 
Лесные угодья (зеленое кольцо) города играют и потенциально могут играть значительную роль в стабилизации и улучшении состояния как урболандшафту в целом, так и его сельскохозяйственных угодий, населенной зоны, водных объектов и других элементов экосистемы города.
 
В Житомирской области на лесохозяйственных работах занято около 4,2 тысяч работников, каждый десятый из них работает на землях с уровнем загрязнения более 185 кБк/м2. В 2000 году около 80% лесовосстановление было проведено на радиационно загрязненных площадях. Всего выполнено лесокультурных работ на загрязненных землях в течение 1987-2000 годов на площади 45,5 тыс. га. (табл.4), а это 5,9% от общей площади радиационного загрязнения лесов Житомирщины. Около десятой части площадей лесов, на которых проведено лесовосстановление образуют городские “зеленые кольца», или входят непосредственно в зеленой зоны городов Житомир, Новоград-Волынский, Коростень, Бердичев, Радомышль, Овруч; поселков Народичи, Малин, Лугини, Ємільчине, Олевск, Первомайское.
 
Таблица 4.
 
Проведение лесовосстановления на землях Житомирской области загрязненных радионуклидами вследствие аварии на ЧАЭС [7] 
 




Выполнено всего
 
 лісовідновлювальних 
 
работ
 

В том числе на землях с загрязнением (кБк/м2) 
 


37-185
185-370
370-1110
1110-1480
1480…


Лесовосстановление, га


1998
Всего
3098
2734
261
63
40
—



В% к 
 
Украины
 
31,0
29,3
47,2
88,7
100,0
—


1999
Всего
4592
4290
259
31
12
—



В% к 
 
Украины
 
41,2
40,5
54,0
100,0
100,0
—


2000
Всего
3176
2773
355
20
28
—


 
 

Выводы и предложения
Среди важных лесохозяйственных мероприятий, способных улучшить как состояние самих лесных и зеленых насаждений, так и урболандшафту, считаю следующие:
 
осуществлять мониторинг специального назначения на базе радиоэкологического с последующим уточнением пятен радиоактивного загрязнения и нанесение их на карту, и информирование населения относительно ситуации, которая сложилась;
 
продолжать реабилитацию зеленых насаждений и лесных угодий, и таким образом предотвратить миграции радионуклидов в сельскохозяйственные угодья, урбоекосистеми, и их объекты;
 
целесообразно ограничить лесохозяйственной деятельности, локальную туристической и рекреационной деятельности в зонах повышенного радиоактивного загрязнения (185-555 кБк/м2) и зеленых полосам радиоактивной защиты городов;
 
максимально обеспечить условия труда в радиоактивно загрязненных (более 185 кБк/м2) лесах.
 
особое внимание следует обращать на состояние лесных угодий вблизи городов, поселков и в процессе природопользования учитывать их как обязательный, незаменимый элемент урбоекосистеми.
 
 

Список литературы
1. Экология, окружающая среда и человек: Учеб. пособие для вузов, средних школ и колледжей. — 2-е изд., испр. и доп. / 10.В. Новиков. — М.: ФАИР-ПРЕСС, 2002. — 560 с
 
2. Джигирей В.С., Сторожук В.М., Яцюк Р.А. Основы экологии и охрана окружающей природной среды (Экология и охрана природы). Учебное пособие. — Вид.2-ге, доп. — Львов, Афиша, 2000 — 272 с.
 
3. Экология города: Учебник. — К.: Либра, 2000. — 464 с.
 
4. Техноэкология: Справочник. — Симферополь: Таврия, 2000. — 650 с.
 
5. Эколого-экономические проблемы окружающей среды Житомирщины. [Цв. мо-ногр.] /В.И. Карпов, С.П. Серенький, В.К. Данилко и др.; Под общ. ред.П. П. Михайленко. -Житомир, 2001. — 320 с.: ил. — Библиогр.: 312-316.
 
6. «Российская газета» № 225 «Ветви дерева — это то же корни, только в Раю.» А. Кнышев
 
7. Сборник материалов конференции молодых ученых “Современные проблемы экологии” 7-9 октября 2004 г. — Запорожье. — 270 с. “Лес как ведущий фактор оптимизации радиоактивно загрязненных агроландшафтов” Витенко В.С., Гамалий И.П.