Инструментальная диагностика зеленых насаждений Дзержинского района г. Перми

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.
Еще
Статья научная