Фитонцидные и душистые древесные растения в озеленении урбанизированных территорий Кольского Севера

В городах складывается особенный мир урбанизированной природы, непохожий на дикую ни по богатству и разнообразию видов, ни по массе, ни по законам формирования. Именно эта городская среда -одна из форм существования современной биосферы -является основным «природным фоном» для горожанина [1]. Главной задачей рационального озеленения новых объектов и реконструкции существующих насаждений является создание здоровых условий жизни населения. Наиболее оптимальный подбор ассортимента древесных и травянистых растений возможен только при выявлении всех их функций и свойств.

Большинство городов и поселков Мурманской области расположены в подзоне северотаежных хвойных лесов. В настоящее время растительный покров урбанизированных территорий области объединяет культивируемые человеком насаждения, массивы естественных сообществ и спонтанную растительность, в составе которой наряду с синантропными группировками немало фрагментов аборигенных сообществ [2]. Естественные насаждения в городах Кольского Севера занимают от 12% до 73% от общей площади озеленения и представлены крупными массивами, рощами, куртинами, небольшими группами и одиночными деревьями. Включение их в систему озеленения населенных мест является одним из наиболее оптимальных путей быстрого создания зеленого наряда заполярных городов по ряду климатических и экономических причин. Тем не менее, в природной флоре Заполярья

недостаточно красивоцветущих древесных растений, и поэтому формирование здесь живописных композиции без использования интродуцентов, многие из которых к тому же более приспособлены к городской среде, чем аборигенные растения, невозможно.

В результате интродукционных исследований, проводимых в Полярно-альпийском ботаническом саду-институте (ПАБСТ) с 30-х годов прошлого столетия, было испытано более 20 тысяч образцов древесных растений-экзотов более 950 видов. На основании многочисленных интродукционно-озеленительных экспериментов для озеленения городов Кольского Севера разных озеленительных районов области подобраны хорошо адаптированные и обладающие высокими декоративными качествами древесные виды. Первый перечень декоративных деревьев и кустарников был представлен Н.А. Аврориным еще в начале 40-х годов. Он состоял из 42 видов деревьев и кустарников, в том числе интродуцентов было 1 и 13 соответственно [3]. Последний ассортимент включает в себя уже 136 видов (44 вида деревьев, в том числе 31 интродуцент, 87 кустарников, из которых 71 интродуцент, 5 лиан) [4].

Усиленное внимание при создании озеленительных ассортиментов отводится растениям с ароматными цветками, которые, как известно, оказывают на человека благоприятное воздействие. Первое упоминание о душистых растениях было еще в I веке до н.э. [5]. Позднее душистые растения наряду с лекарственными выращивались и в монастырских садах. В европейских общественных парках создавались «душистые сады» или сады ароматов. Например, в Англии с 1827 г. в одном из публичных садов существовал «сад слепых», в котором главную роль играли ароматы растений [6]. Доказано, что ароматные растения также выделяют фитонциды и наряду с декоративно-лиственными и хвойными фитонцидными деревьями и кустарниками являются мощными антибиотиками, убивающими вредные микроорганизмы, которыми загрязнен городской воздух. Поэтому древесным растениям в зеленом наряде городов Крайнего Севера отводится особая роль как дезинфекторам воздуха. Один гектар хвойных насаждений выделяет в атмосферу 4, а лиственных – 2 кг летучих органи-ческих веществ, обладающих фитонцидными свойствами [7].

Цель исследований: изучение видового разнообразия и устойчивости древесных душистых и фитонцидных растений на озелененных территориях в 7 заполярных городах (Апатиты, Кандалакша, Кировск, Мончегорск, Оленегорск, Полярные зори, Североморск), расположенных в трех озеленительноклиматических районах Мурманской области [8].

Для достижения поставленной цели реша-лись следующие задачи: 1) изучение видового состава и доли участия древесных растений в озеленительных посадках; 2) оценка их состояния.

Обследованию подлежали деревья и кустарники, находящиеся на объектах озеленения общегородского пользования. Для оценки состояния и декоративности растений использовалась методика В.С. Николаевского и Х.Г. Якубова [9]. В последнем ассортименте, рекомендованном ПАБСИ для озеленения городов и поселков Мурманской области, содержится 49 видов деревьев и кустарников разной степени фитон-цидности и 43 вида с душистыми цветками и листьями, в том числе 21 вид обладает обоими свойствами.

Фитонцидные растения, выделяющие биологически активные, летучие вещества, играют важную роль в озеленении заполярных городов. Среди ученых на настоящее время нет единого мнения по распределению древесных видов относительно шкалы фитонцид-ности. Так, по шкале украинских специалистов зеленого строительства [10], нами выделено при обследовании объектов озеленения Мурманской области 49 фитонцидных видов древесных растений, из них к наиболее фитонцидным отнесены Acer platanoides L., сильно фитонцидным – Betula pubescens Ehrh., Pinus freesiana Wichura, Picea obovata Ledeb., Padus avium Mill., P. maackii (Rupr.) Kom., Populus tremula L., средне фитонцидным – Abies sibirica Ledeb., Caragana arborescens Lam., Larix sibirica Ledeb., Lonicera tatarica L., Pinus sibirica Du Tour, Populus balsamifera L., Sorbus gorodkovii Pojark., Tilia cordata Mill. М.В. Григорьева к наиболее фитонцидным относит Padus avium, Abies sibirica, Populus bolleana Lauche, акцентируя, что хвойные имеют значительное преимущество благодаря более длительному периоду активного действия фитонцидов, и что фитонцидные свойства у хвойных пород в среднем за вегетационный период наиболее выражены у хвои второго года жизни [11]. В.В. Слепых к породам с очень высокой фитонцидностью относит Populus tremula; средней степени фитонцидности – Betula pendula Roth, Abies sibirica, Juniperus communis L., Pinus sylvestris L.; ниже средней степени – Picea obovata и Acer platanoides. Автор утверждает, что пик фитонцидной активности приходится на самый жаркий летний месяц с довольно низкой влажностью воздуха - июль или август. У большинства исследованных им лиственных пород установлен второй после июля-августа максимум фитонцидной активности – период листопада [12]. М.В. Кочергиной было сделано разделение древесных растений на группы по типу нарастания фитонцидности. Так, ею было установлено, что у большинства хвойных видов высокая активность приходится на летние месяцы. В осенне-зимний период наблюдается спад фитонцидной активности, а весной – её нарастание. Среди лиственных пород Cotoneaster horizontalis Decne., C. lucidus Schlecht. и Lonicera tatarica отличаются постоянным увеличением фитонцидности до появления осенней окраски и окончания вегетации, то есть характеризуются чётко выраженным осенним типом фитонцид-ности, сохраняя это свойство до двух суток даже в опавшей листве. Два максимума на протяжении вегетации обнаружены М.В. Кочергиной у Rosa rugosa Thunb. R. davurica Pall.). Первый совпадает с бутонизацией, второй отмечается при пожелтении листьев. Снижение фитонцидной активности листьев было отмечено при массовом цветении. К последней категории автор отнесла растения, фитонцидная активность которых незначительно изменяется с мая по октябрь. Среди растений, встреченных нами на объектах, к ним относится Syringa josikaea Jacq.fil., Berberis vulgaris L. и B. thunbergii DC [13].

Так как до настоящего времени степень фитонцидности аборигенных и интродуци-рованных древесных растений в экстремальных климатических условиях Кольского Заполярья не проводилась, то в данной работе отнесение встреченных нами в городах растений по шкале фитонцидности было сделано по примеру украинских специалистов [10].

Acer platanoides - единственный вид из 11 таксонов видового и внутривидового ранга кле-нов, содержащихся в коллекции открытого грунта ПАБСИ, который был рекомендован в ограниченный ассортимент и используется единично в озеленении внутриквартальных территорий гг. Кандалакша и Апатиты. В посадках представлен невысоким одноствольным деревом 2-6 м. Состояние растений хорошее. Устойчив в городских условиях. Цветение слабое и отмечается не ежегодно. Ввиду чрезвычайно редкого использования данного вида в городских посадках говорить о каком-либо эффекте для улучшения состояния экологической обстановки не приходится.

Доля представителей второй группы сильно фитонцидных растений в зеленом наряде большинства городов составляет свыше 50% от общего количества растений (от 23 в Североморске до 78% в Мончегорске). Наиболее распространены из данной группы представители рода Betula. В природной среде Мурманской области растут два вида берез ( Betula pendula и B. pubescens ), которые по жизненной форме являются одноствольными деревьями, представляющие значительный интерес для зеленого строительства. Систематиками выделено еще несколько видов, но все они близки к двум основным и являются, скорее всего, их экологически образованными подвидами. Наиболее декоративна Betula pendula , встречающаяся в центральных и южных районах области. Она имеет плакучую форму кроны, классическую белоствольность коры, прямой ствол и интенсивный рост. К тому же B. pendula отличается повышенной устойчивостью к сернистому газу и обогащает воздух легкими отрицательными ионами [14]. Оба вида берез составляют основу озеленения многих заполярных городов: в Оленегорске - 66%, Апатитах - 56%, Кандалакше - 51%, Кировске - 36%, Мончегорске - 28%, Североморске -22%, Полярных Зорях - 11%. Они являются доминирующими в насаждениях скверов и улиц в виде куртин, групп рощ и даже целых массивов. Значительно реже встречаются одиночные посадки.

Наряду с лиственными породами к данной группе фитонцидности относятся аборигенные хвойные виды, такие как Pinus friesiana и Picea obovata. Pinus friesiana была включена в региональный озеленительный ассортимент в 1956 г. [15]. Благодаря всесезонной декоративности и значительной относительно Севера высоте (около 20 м) в настоящее время в городских посадках этот вид составляет от 0,1% (г. Кировск) до 37,0% (г. Полярные зори). Данный вид также является доминирующей породой в естественных массивах в Мончегорске (23%).

Picea obovata в природе распространена по всей территории Мурманской области. В ассортимент для озеленения городов Кольского Севера впервые была включена в 1941 г. [3]. В обследованных населенных пунктах составляет от 0,3% (Полярные Зори) до 20,0% (Мончегорск) от общего количества деревьев. В большинстве городов основными типами посадок этого вида являются солитеры и небольшие (3-5 шт.) группы. В г. Мончегорске P. obovata доминирует в естественных массивах на внутриквартальных территориях. Так как практически вся основная застройка в городах области велась в середине прошлого столетия, и данный вид максимально был сохранен строителями, то на большинстве озеленительных объектов преобладают старовозрастные экземпляры. К тому же P. obovata отличается слабой дымо- и газоустойчивостью, что сказывается на состоянии растений на объектах озеленения.

Группа древесных средне фитонцидных растений представлена в озеленении обследованных городов от 9,3% (Мончегорск) до 62,4% (Североморск). Среди деревьев в данной группе наиболее распространена Sorbus qorodkovii, которая входит в состав естественной дендрофлоры на всей территории Мурманской области. Высота растений достигает 15 м, а в отдельных случаях и выше. Как правило, в посадках встречается многоствольная (от 3 до 19) форма. Вегетация S. qorodkovii продолжается в среднем 115 дней. Цветет в конце июня - начале июля. Для озеленения городов используется с 1941 года [16]. В настоящее время S. gorodkovii является составной частью декоративных композиций во многих заполярных городах. Её доля в посадках составляет от 5,0% (Мончегорск) до 62,0% (Североморск). Неприхотливость к условиям произрастания, хорошая приживаемость при пересадке позволяют данный вид широко использовать в уличных посадках в виде рядовых посадок, групп и куртин. Благодаря изящности листвы, соцветий и яркости плодов данный вид является незаменимым украшением парков, садов, улиц в городах Мурманской области.

Из интродуцированных фитонцидных растений данной группы выделена Larix sibirica, которая относится к наиболее перспективным декоративным хвойным видам в Мурманской области. С возрастом L. sibirica образуют крупную крону, которая при солитер-ной посадке начинается почти от земли. В городских насаждениях встречаются экземпляры более 70 летнего возраста, достигающие высоты 20 и более метров, с диаметром стволов более 40 см и диаметром крон до 10 м. Почти ежегодно и обильно плодоносит в условиях Кольского Севера и дает зрелые семена, но с относительно низкой всхожестью. Удлиненные побеги у молодых растений почти ежегодно повреждаются морозом, поэтому L. sibirica долгое время не получала широкого распространения в озеленении заполярных городов и в региональный озеленительный ассортимент была включена только в 1956 г. [15]. Первые посадки были произведены в городах Мончегорске и Мурманске. В настоящее время это один из самых распространенных интродуцентов из хвойных и составляет от 0,2% (Апатиты) до 2,0% (Полярные Зори) от общего количества деревьев. Основными типами являются рядовая посадка, группы и куртины. Larix sibirica широко распространена как в уличных посадках, так и в скверах.

Среди кустарников третьей группы фитонцидно-сти наиболее распространенным является Caragana arborescens, доля которой составляет от 0,1% (Оленегорск) до 2,0% (Полярные Зори). Впервые в интродукционный эксперимент в ПАБСИ этот вид был введен в 1934 г., а в озеленительный ассортимент включен в 1941 г. [3]. Этот неприхотливый декоративный кустарник, достигающий в нашем регионе 4 м высоты, наиболее распространен в уличных посадках. Отлично выдерживает стрижку, пригоден для создания живых изгородей, но, к сожалению, это свойство данного вида почти не используется в озеленении заполярных городов.

Среди фитонцидных растений есть немало представителей деревьев и кустарников с душис-тыми цветками и листьями. Но, аже не обладая фитонцидными свойствами, эти растения значительно улучшают экологическую обстановку на объектах озеленения только за счет своих арома-терапевтических свойств.

К первой группе душистых древесных растений, аромат которых распространяется независимо от времени суток, погоды и воспринимается на расстоянии, относится 7 видов деревьев и 9 кустарников. Вторая группа растений, аромат которых распространяется только вблизи растения, более многочисленна и включает 5 видов деревьев и 27 видов кустарников [16]. Сравнительный анализ рекомендованного озеленительного ассортимента и видового разнообразия древесных растений в обследованных городах Мурманской области выявил, что душистые растения составляют от 1,0% (в Североморске) до 11,9% (в Кандалакше) от общего количества древесных растений в посадках. Столь значительная разница в количестве душистых растений в городских посадках объяснима расположением городов в разных климатических зонах области. В целом современный видовой состав древесных растений с душистыми цветками и листьями представлен 22 видами, в том числе 16 видами первой группы (Abies sibirica , Malus baccata (L.) Borkh ., M. domestica Borkh ., Caragana arborescens , Padus avium., P. maackii, Populus balsamifera , P. suaveolens Fisch., Rosa rugosa Thunb., R. hybrida hort. , R. davurica Pall., R. spinosissima L., R. acicularis Lindl., R. canina L., Ribes nigrum L., Syringa josikaea) и 6 представителями второй группы ( Amelanchier florida Lindl., A. ovalis Medik., Acer platanoides , Lonicera tatarica , Padus virginiana (L.) Mill., Tilia cordata ). Среди деревьев в городских посадках наиболее распространены Padus avium, Populus balsamifera и P. suaveolens, кустарников - Syringa josikaea и виды рода Rosa. Данные культуры отмечены почти в каждом городе .

Padus avium - аборигенный вид, достигаю-щий 8 м высоты в городских условиях, была включена в первый озеленительный ассортимент для городов Кольского Севера Н.А. Аврориным в 1941 г. [3]. Белые душистые цветки этого дерева, собранные в поникающие, до 12 см длиной, с 15-20 цветками цветочные кисти, распускаются в условиях Кольского Заполярья в благоприятные годы в первой половине июня, в неблаго-приятные – в начале июля. Цветение продолжается в течение 15-20 дней. Доля P. avium в озеленительных посадках составляет от 0,02% (Кировск) до 1,0% (Кандалакша) от общего количества деревьев. Чаще всего данный вид отмечен на придомовых территориях в виде одиночных посадок или небольших групп.

Приятным ароматом насыщают воздух почки, молодые побеги, а также листья Populus suaveolens и Populus balsamifera . Оба вида были введены в интродукционный эксперимент ПАБСИ с 1955 года. В озеленительный ассортимент P. suaveolens был включен в 1962 г. [17], а P. balsamifera только через 20 лет в 1982 г.

• [18 ]. Эти ценные для Севера виды деревьев благодаря высоте свыше 20 м с очень ароматными листьями в период распускания (с середины мая до середины июня), встречаются в 5 обследованных городах области, где составляют от 0,2% (Апатиты) до 7,3% (Кандалакша).

Syringa josikaеа в ПАБСИ была завезена впервые в 1936 г. саженцами 2-3 лет, и уже в 1940 г. поступила на объекты озеленения г. Мурманск и Мончегорск. Большая партия растений была высажена в Мурманске в 1947 г. [19]. В культуре в условиях Мурманской области этот высоко декоративный кустарник достигает 3, в отдельных случаях - 4 м высоты. Цветет ежегодно с середины июля в течение 3 недель, в благоприятные годы наблюдается обильное цветение. В отдельные годы было отмечено вторичное цветение. Как показало обследование городов области, в настоящее время посадки S. josikaеа составляют от 0,4% (Североморск) до 1,7% (Полярные Зори) от общего количества древесных растений. Хоро-шо переносит городские условия. Является одной из долговечных культур среди кустарников-интродуцентов. Обязательным условием агротехнического ухода в городских посадках является омолаживающая обрезка с периодичностью в 10 лет, отсутствие которой сильно сказывается на эстетическом виде растений.

Среди душистых растений в заполярных городах нельзя не отметить также виды из рода Rosa L., которые составляют от 0,5% (Кировск) до 3,0% (Полярные Зори) от общего числа древесных растений в городах. Из аборигенных видов встре-чается Rosa acicularis . Цветет в июле в течение 2-3 недель в большинстве случаях обильно. Высота кустарника достигает 1,5-1,8 м. Неприхотливость к городским условиям и хорошая способность к размножению послужили основанием для широкого распространения по всей области.

Из интродуцированных шиповников наиболее распространена Rosa rugosa , которая впервые были привезена в ПАБСИ в 1936 г. [20]. Благодаря особой декоративности - крупные (до 12,0 см в диаметре), душистые, розовые или темно-красные, реже белые цветки; ярко-красные или оранжевые, крупные (до 3,0 см в диаметре) плоды, более позднее, чем у аборигенных видов шиповников цветение (с начала августа и до выпадения снега) - этот вид сразу же поступил в озеленение городов Кольского Севера, хотя официально в озеленительный ассортимент он был включен только в 1941 г. [3].

■ Syringa josikaea nRosarugosa и Lonicera tatanca

Рис. 1. Соотношение (%) растений первой категории состояния в обследованных городах:

1 – Североморск, 2 - Оленегорск, 3 – Мончегорск, 4 – Кировск, 5 – Апатиты, 6 – Полярные Зори, 7 - Кандалакша

Анализ обследований также показал, что на одном объекте озеленения, как правило, произрастает 23 вида душистых растений, что конечно же усиливает и продлевает ароматический эффект их воздействия на посетителей. Наиболее часто встречались такие сочетания фитонцидных видов с душистыми цветками, как Syringa josikaea - Rosa rugosa и Syringa josikaea - Lonicera tatarica. Декоративные качества (форма кроны, окраска коры, листвы, цветков и плодов, продолжительность и обильность цветения) максимально проявляются только при хорошем состоянии растений. Среди наиболее часто встречающихся композиций фитонцидных растений с душистыми цветками из обследованных деревьев и кустарников отмечены все категории состояния по В.С. Николаевскому и Х.Г. Якубову [9]. Но доля здоровых без признаков ослабления экземпляров Syringa josikaea и Lonicera tatarica больше отмечена в г. Кандалакша, а Rosa rugosа – в Североморске и Оленегорске (рис. 1).

Выводы: промышленное загрязнение вызывает нарушение хрупких северных экосистем, характеризующееся замедлением в них процессов энерго- и мас-собмена, низкой биологической продуктивностью [21]. Тем не менее состояние растений зависит не только от широтного градиента и техногенного пресса, но и от возраста посадок и наличия агротехнических мер ухода за ними [22]. Растения регионального ассортимента можно использовать по всей области, даже в городах с воздействием горно-добывающей и горно-перерабатывающей промышленности. Короткое северное лето диктует необходимость расширения ассортимента ароматических и фитонцидных деревьев и кустарников для более широкого внедрения их на городские объекты в целях оздоровления окружающей среды и возможность создания специальных садов или уголков для отдыха посетителей в парках культуры в регионе.