Инструментальная диагностика зеленых насаждений Дзержинского района г. Перми
Автор: Осинцева Л.Ю.
Журнал: Антропогенная трансформация природной среды @atps-psu
Рубрика: Проблемы городской среды
Статья в выпуске: 3, 2017 года.
Бесплатный доступ
Проведена инструментальная диагностика зеленых насаждений Дзержинского района г. Перми. Выявлено состояние деревьев, расположенных на трех пробных площадках, на основании данных, полученных с помощью приборов: Резистограф (Resistograph®), Арботом (Arbotom®) и флуориметр «Фотон-10».
Зеленые насаждения, инструментальная диагностика, флуоресценция, флуориметр фотон-10
Короткий адрес: https://sciup.org/147226797
IDR: 147226797
Текст научной статьи Инструментальная диагностика зеленых насаждений Дзержинского района г. Перми
Следует отметить исключительную роль зеленых насаждений в современных городских условиях. Растительность первой улавливает даже самые незначительные изменения среды и реагирует на них деградацией или исчезновением отдельных видов флоры и фауны в городе [3, 8]. У многих древесных растений, испытывающих постоянный стресс в условиях города, постепенно снижается жизнеспособность, что приводит к потере механической устойчивости, снижению качества, выполняемых зелеными насаждениями функций в городе, в крайних случаях деревья переходят в разряд усыхающих и сухостоя. Применение инструментального обследования позволяет объективно диагностировать современное внутреннее состояние древесины [2, 5-7, 9].
Материал и методика работ. Инструментальная диагностика выполнена на трех пробных площадках (табл. 1). В настоящем исследовании использованы приборы: Резистограф (Resistograph®), Арботом (Arbotom®) и флуориметр «Фотон-10».
Таблица 1
Характеристика пробных площадок
А» площадки |
Месторасположение |
Род деревьев |
Число обследованных деревьев, шт. |
1 |
Ботанический сад ПГНИУ |
Липа |
25 |
2 |
ПГНИУ (за корп. 8) |
Тополь |
6 |
3 |
На пересечении улиц Ленина и Толмачева |
Липа |
15 |
Принцип действия Резистографа следующий: в процессе диагностики в толщу древесины подается тонкая буровая игла. При этом производится быстрое электронное измерение и фиксирование плотности сопротивления буровой игле, что является идеальной основой при проверке качества древесины, определение участков гнили и возраста дерева [1]. Результатом работы резистографа является резистограмма, получаемая в бумажном и электронном виде.
Арботом (Arbotom®) - импульсный томограф, разработанный для проведения анализа состояния внутренней структуры деревьев. Принцип действия прибора основан на измерении скорости прохождения звуковых импульсов по древесине. Скорость прохождения звуковых импульсов сильно коррелирует с плотностью исследуемых тел, что позволяет получить информацию о состоянии материала данного тела. Программное обеспечение выстраивает плоскостную модель внутреннего состояния ствола дерева (томограмму) [1].
В основу работы флуориметра «Фотон-10» положен принцип измерения послесвечения хлорофиллсодержащего растительного объекта в промежутках между импульсами возбуждающего света. Процесс замедленной флуоресценции является
Таблица 2
Средние значения распределения стволовой гнили в обследованных деревьях, направления
:ния С-Ю
№ площадки |
Порода деревьев |
Древесина без патологий, % |
Начальная стадия развития гнили, % |
Стволовая гниль, % |
1 |
Липа |
56 |
33 |
12 |
2 |
Тополь |
22 |
69 |
9 |
3 |
Липа |
58 |
19 |
23 |
Наибольшее среднее значение стволовой гнили (23%) наблюдается у лип, расположенных на перекрестке Ленина-Толмачева. Эго вероятно связано с тем, что они подвергаются большей антропогенной нагрузке, чем липы, расположенные на территории Ботанического сада ПГНИУ, у которых средний показатель стволовой гнили ниже (12%). У тополей источником информации о функционировании фотосинтетического аппарата. Это явление состоит в том, что после светового возбуждения в фотосинтезирующих клетках наблюдается слабое, длительно затухающее свечение, испускаемое хлорофиллом [4].
Результаты исследования.
Условия произрастания зеленых насаждений на каждой пробной площадке (далее - till) различны. На till №1 наблюдаются хорошие условия, приближенные к естественным, на 1111 №2 также хорошие условия, приближенные к естественным, но существует влияние антропогенной нагрузки, на till №3 деревья заключены в пристволовые круги и подвержены постоянному воздействию антропогенной нагрузки, в частности выбросы от автотранспорта.
Возраст деревьев на till №1 - старше 100 лет, till №№ 2, 3 - это посадки 50-60-х годов 20 столетия.
Анализ резистограмм показал следующее распределение стволовой гнили (начальной и выраженной стадий) и не поврежденных участков ствола (табл.2). Для каждой till были выведены средние значения распределения стволовой гнили и неповрежденных участков.
расположенных на территории ПГНИУ за 8 корпусом самый низкий показатель стволовой гнили (9%), но в тоже время показатель древесины без патологий у тополей самый низкий, а у лип с 1 и 3 пробных площадок показатели древесины без патологий примерно одинаковые.
Так как резистограф фиксирует состояние древесины по одной линии, а арботом оценивает всю плоскость, то результаты, представленные арботомом более точные. Разница результатов видна на рис. 1.
темно-серый цвет отражает самое низкое значение плотности древесины, и у дерева процент гнили выше, чем показано на резистограмме.

Рис. 1. Липа 14 (Ботанический сад ПГНИУ). Показатели плотности древесины и показатели скорости прохождения звуковых импульсов в древесине
Исследована фотосинтетическая активность площадках. Показатели флуоресценции представлены деревьев, расположенных на выбранных пробных в табл. 3.
Таблица 3
Флуоресценция хлорофилла листьев древесной растительности
Порода |
Липа |
Тополь |
Липа |
Площадка |
1 |
2 |
3 |
Количество значений |
30 |
30 |
30 |
Среднее ОПЗФ |
4,22 |
1,98 |
2,82 |
Погрешность |
0,15 |
0.01 |
0.05 |
Наибольшее значение относительного показателя замедленной флуоресценции (далее ОПЗФ) 4.22 наблюдается у лип. расположенных на территории Ботанического сада ПГНИУ. Значение ОПЗФ у лип. расположенных на пересечении улиц Ленина и Толмачева, ниже и составляет 2.82. Наименьший показатель ОПЗФ у тополей, расположенных на территории ПГНИУ за 8 корпусом.
Выводы. Полученные результаты свидетельствуют о том. что при оценке современного состояния зеленых насаждений необходимо использовать комплекс методов, включая визуальное обследование и инструментальную диагностику, так как зачастую внешнее состояние не отражает наличие гнилей и полостей внутри дерева.
Так. на основании инструментальной диагностики можно сделать вывод, что тополя, расположенные на территории ПГНИУ находятся в худшем состоянии, чем остальные обследованные деревья: у них самые низкие показатели древесины без патологий и ОПЗФ. Липы, расположенные на перекрестке Ленина-Толмачева находятся в худшем состоянии, чем липы, находящиеся в Ботаническом саду ПГНИУ. у них выше показатель гнили и показатель начальной стадии развития гнили, кроме того, 'у них ниже показатель ОПЗФ.
Список литературы Инструментальная диагностика зеленых насаждений Дзержинского района г. Перми
- Brashaw, Brian K.; Vatalaro, Robert J.; Wacker, James P.; Ross, Robert J. Condition Assessment of Timber Bridges: 1. Evaluation of a Micro-Drilling Resistance Tool Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-159. US Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. Madison, WI, 2005.
- Анциферов А. Упавшее дерево // Живой лес. 2013. С.116-119.
- Нехуженко Н. А. Основы ландшафтного проектирования и ландшафтной архитектуры: учеб. пособ. 2-е изд. СПб.: Питер, 2011. 192 с.
- Рубин А.Б. Биофизические методы в экологическом мониторинге // Соросовский образовательный журнал. 2000. № 4. С. 7-13.
- Бузмаков С.А. Актуальные вопросы антропогенной трансформации экосистем // Антропогенная трансформация природной среды. 2011. № 1. С. 11-16.
- Бузмаков С.А. Концепция антропогенной трансформации экосистем для решения задач по восстановлению и сохранению природной среды // Антропогенная трансформация природной среды. 2010. Т. 1. № 1. С. 12-19.
- Бузмаков С.А. Проблемы формирования концептуальных представлений об окружающей среде // Антропогенная трансформация природной среды. 2016. № 2. С. 10-19.
- Бузмаков С.А., Андреев Д.Н., Хотяновская Ю.В., Дзюба Е.А. Экологическая диагностика антропогенной трансформации экосистем // Теория и методы исследования в естественный науках. Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. Главный редактор И.С. Копылов. 2016. С. 171-178.
- Бузмаков С.А., Воронов Г.А. Основные подходы в определении качества окружающей среды // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2-2. С. 587-590.