Экологическое состояние дендрофлоры г. Биробиджана: мониторинг и прогнозирование

e-mail: ,

В настоящее время уровень антропогенного воздействия на биосферу в целом и отдельные экосистемы в частности непрерывно возрастает, что влечет за собой их деградацию. С геоэкологических позиций территорию города необходимо рассматривать как рукотворную урбогеосистему, существующую за счет постоянного внешнего воздействия человека. Вода, воздух, почва в условиях урбанизированной среды являются лишь «буферами» загрязнения, а при сильной степени загрязнения сами служат источниками экологической опасности, не поддающимися быстрому восстановлению [8, 14].

На улучшение качества городской среды влияет общая площадь и состояние зеленых насаждений. Антропогенное загрязнение сказывается на состоянии дендрофлоры: длительное воздействие вредных выбросов даже в малых дозах вызывает необратимые изменения в органах растений. Патология повреждений сначала проявляется на физиолого-биохимическом уровне, в дальней

шем приводит к развитию видимых симптомов: поражаются ткани листьев хлорозом и некрозом, лиственные породы сбрасывают листья раньше окончания вегетационного периода, снижается устойчивость к естественным неблагоприятным факторам среды [3, 7, 11, 12, 15]. В итоге дендрофлора не способна полноценно выполнять свои средоформирующую, средостабилизирующую, санитарно-гигиеническую и другие функции, в связи с чем мониторинг зеленых насаждений в урбанизированной среде является необходимым при рассмотрении вопроса обеспечения здоровой экологической обстановки в городе.

На Дальнем Востоке исследования по оценке экологического состояния растительности в целом по городам не проводились, несмотря на то, что практически вся территория характеризуется неблагоприятной экологической обстановкой [1, 2, 5, 10].

Биробиджан обладает специфическими природно-антропогенными особенностями, характерными для всех городов юга Дальнего Востока, и индивидуальными чертами, которые влияют на санитарное состояние природных компонентов, в том числе на растительность, и способствуют формированию экологических проблем. Среди множества условий, характерных для изучаемой территории, нами выбраны основные, четко отражающие характер формирования экологических проблем: климатические, геоморфологические, гидрологические, планировочная структура, полифункциональность и др. [4]. Помимо перечисленных особенностей, одной из важнейших причин, обуславливающих деградацию зеленых насаждений г. Биробиджана, является резкое ухудшение почвенных условий для роста растений. Естественные приповерхностные горизонты не только нарушены, но и захламлены строительным и бытовым мусором. Значительная часть территории города полностью лишена верхней (аккумулятивной) толщи. В связи с этим почвенный покров, на котором лежит главная роль жизнеобеспечения растений, трансформируется до такого состояния, что не способен выполнять необходимые функции [6]. За последние 10 лет сократилась площадь почвенно-экологической зоны с сохраненными экологическими функциями почв (с 54% до 49%), при этом увеличилось количество экологически потенциально опасных участков с риском образования местных геохимических аномалий (с 8% до 10%).

В последние годы в связи с расширением автомобильных дорог, строительством тротуаров, реконструкцией парковых зон и др. количество зеленых насаждений общего пользования неуклонно уменьшается (с 2003 по 2024 гг. примерно на 39%), озелененные объекты специального назначения и ограниченного пользования находятся в запущенном состоянии. Почти 60% древесных насаждений в результате естественных возрастных изменений теряют свои декоративные и экологозащитные функции, служат переносчиками инфекционных заболеваний для других древесных растений, а также все чаще становятся угрозой безопасности горожан и инфраструктуры города.

Целью исследования является мониторинг и определение экологического состояния дендрофлоры г. Биробиджана для решения проблем оптимизации качества городской среды.

Материалы и методы

Биоцентрические исследования городской растительности проведены на экспериментальных площадках размером 10*10 м, заложенных в различных ландшафтно-функциональных комплексах города Биробиджана.

Полевые работы включали описание морфологических признаков более 7000 деревьев. Камеральные работы заключались в сборе и обработке материалов по характеристике природно-антропогенных особенностей г. Биробиджана.

Определение экологического состояния зеленых насаждений производилось согласно визуальной оценке морфологических признаков органов растений по измененной шкале Е.Г. Мо-золевской [9].

Результаты и их обсуждение

Для территории г. Биробиджана выделены несколько характерных особенностей зеленых насаждений: однотипный видовой состав, неравномерное размещение, старовозрастность деревьев и т.д.

В целом видовой состав дендрофлоры однообразен. В городских насаждениях Биробиджана насчитывается 72 вида дендрофлоры (40 видов деревьев и 32 вида кустарников).

Несмотря на значительные сокращения зеленых насаждений, Биробиджан можно отнести к городам с достаточным уровнем озеленения. Зеленая зона с учетом окрестностей составляет 40,1 км2 (20,3% от общей площади города). Всего на 1 человека приходится 558 м2 с учетом городских лесов, расположенных в окрестностях города, в пределах городской застройки – 4 м2, что значительно ниже нормы, которая составляет 21 м2 [13].

На территории города более 50% старовозрастных деревьев. Основные посадки тополей и вязов, проведенные в 1950-е – 1960-е гг., в настоящее время подходят к своему критическому возрасту, многие деревья суховершинны, сухостойны, поражены гнилью и опасны для жизни горожан (например, деревья на пойменных территориях, в парке КиО, в зеленой зоне детской областной больницы, в районе ДСМ и т.д.).

По шкале Е.Г. Мозолевской дана визуальная оценка экологическому состоянию дендрофлоры г. Биробиджана. Первоначально анализировалось каждое дерево, произрастающее на площадке, а затем оценивалось в целом качество территории по усредненному показателю состояния растительности.

В среднем экологическое состояние городской растительности оценивается как удовлетворительное. Из 60 экспериментальных площадок 9 имеют хорошее состояние деревьев и кустарников, 31 – удовлетворительное, 14 – неудовлетворительное и 6 – весьма неудовлетворительное.

Ответную реакцию на комплексное воз- действие факторов среды в наибольшей степени отражает интегральный показатель – жизненное состояние дендрофлоры, которое определяется степенью повреждения органов растений, поэтому были проанализированы характерные типы повреждений листьев, ствола и корней деревьев в 2023–2024 гг.

К основным повреждениям листьев относятся дырчатое и грубое обгрызание вредителями. Более устойчивыми к обгрызанию оказались листья у ясеня маньчжурского. Листья тополя душистого достаточно сильно подвержены скелетированию. По характерным хлорозам, появляющимся на листьях деревьев под воздействием поллютантов, выявлено, что наиболее устойчивы к воздушным загрязнениям ясень маньчжурский, осина обыкновенная. Практически ежегодно, уже в июне – начале июля, листья на 23% поражены хлорозом, а затем и некрозом. Особенно это характерно для листьев тополя душистого, березы плосколистной, ильма мелколистного и хвойных насаждений, у которых некрозами повреждается до 32% особей при степени поражения в целом по городу 40% зеленых насаждений.

В условиях регионального климата стволы деревьев достаточно интенсивно повреждаются морозом, что способствует возникновению су-хобочин, морозных трещин, проростей и дупел. Морозными трещинами при этом особенно сильно повреждены стволы тополя душистого – 11%, березы плосколистной – 9% обследованных деревьев. Типичными повреждениями стволов ив являются гнили (29% деревьев). К основным по- вреждениям корней относится их обнажение. Распространенность этого явления у обследованных видов изменяется от 5% у ивы любого вида до 30% у тополя душистого. Вторыми по частоте встречаемости являются механические повреждения, составляющие от 5% у черемухи обыкновенной, рябины амурской и до 8% у тополя душистого.

В результате таких повреждений растительность становится более восприимчивой к загрязнителям и ее экологическое состояние в среднем признано удовлетворительным, однако в местах сосредоточения промышленных источников загрязнения и в частном секторе состояние весьма неудовлетворительное. В относительно хорошем состоянии находится растительность в скверах в окрестностях города. При сравнении современных данных (2024 г.) с полученными ранее (2003 г.) результатами видно, что состояние растительности ежегодно ухудшается в среднем на 0,1–0,2 балла. Линия тренда, отображающая прогноз на 5 лет, свидетельствует о возможном переходе состояния растительности в категорию «неудовлетворительное» (рис.).

Показатели состояния (реакция на антропогенное воздействие, жизнеспособность растения в условиях городской среды) наиболее широко распространенных видов деревьев были использованы для экологического зонирования г. Биробиджана.

Анализ показал, что на территории города имеются участки с хорошим (19%), удовлетворительным (59%), неудовлетворительным (13%) и весьма неудовлетворительным (9%) состоянием

Рис. Динамика экологического состояния городской растительности

Fig. Dynamics of the urban vegetation ecological state

зеленых насаждений.

Улучшить данную ситуацию можно реконструкцией и восстановлением зеленых насаждений, подбором растений с учетом функциональной значимости в соответствии с планировкой города и природными условиями. Одним из важных моментов, обеспечивающих высокую эффективность и долговечность создаваемых городских насаждений, является научно обоснованный подбор древесных пород, устойчивых к своеобразным условиям урбанизированной среды.

Кроме того, необходимо выполнять условия обеспеченности зеленых зон города растительностью согласно СНиП 2.07.01-89, по которому самыми зелеными территориями общего пользования должны быть парки, скверы (200–300 деревьев, 1200–1300 кустарников на 1 га), а также участки больниц и лечебных учреждений (180– 250 деревьев, 720–1000 кустарников на 1 га). Обеспеченность последних зелеными насаждениями должна быть не менее 50–65%. На участках жилой застройки должно быть озеленено 40–60% территории. Минимальная обеспеченность зелеными насаждениями на участках производственной застройки – 10–15% (в зависимости от отраслевой направленности производства) [13].