Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему
Характеристика насаждений бульваров в городах Среднего Урала
ВАК РФ 06.03.03, Лесоведение и лесоводство, лесные пожары и борьба с ними

Автореферат диссертации по теме "Характеристика насаждений бульваров в городах Среднего Урала"

На правах рукописи

Лисина Елена Ивановна

ХАРАКТЕРИСТИКА НАСАЖДЕНИЙ БУЛЬВАРОВ В ГОРОДАХ СРЕДНЕГО УРАЛА

06.03.03 - Агролесомелиорация, защитное лесоразведение и озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

2013

005061781

Екатеринбург - 2013

005061781

Работа выполнена на кафедре ландшафтного строительства ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет»

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

доцент Сродных Татьяна Борисовна

Официальные оппоненты: Конашова Светлана Ивановна, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет», кафедра лесоводства и ландшафтного дизайна, профессор; Денеко Валерий Николаевич, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет», кафедра лесных культур и мелиорации, доцент.

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Пермская государственная

сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова»

Защита состоится 27 июня 2013г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.281.01 при ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, ауд. 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет».

Автореферат разослан «24» мая 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. с.-х. наук, доцент (уИй1/^ Магасумова Альфия Гаптрауфовна

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Бульвары - это линейные объекты озеленения, которые помимо защитных, рекреационных, эстетических выполняют важные системные функции - планировочную и градостроительную (За-лесская, Александрова, 1957; Рубцов, 1979; Юскевич, Лунц, 1986; Боговая, Теодоронский, 1990; Теодоронский, Машинский, Золотаревский, 1998; Фролова, 2001; Николаевская, 2002; Теодоронский, Боговая, 2003; Горохов, 2005; Сычева, 2006; Теодоронский, 2007; Теодоронский, Сабо, Фролова, 2008; Теодоронский, Жеребцова, 2010). Именно они являются связующими «зелёными лентами», которые соединяют отдельные объекты ландшафтной архитектуры в единую непрерывную систему озеленения. Несмотря на то, что площадь бульваров Екатеринбурга 65,2 га, что составляет 2,6% от общей площади объектов общего пользования (ООП), их значение для города очень велико. Они подводят к крупным учреждениям культуры, науки и искусства, являясь своеобразными фойе под открытым небом (бульвары Седова, Культуры в Екатеринбурге, Победы в Асбесте). Бульвар на пр. Ленина в Екатеринбурге усиливает звучание главной композиционной оси города, связывая важнейшие исторические, мемориальные, знаковые городские объекты (сквер - мемориал Вечный огонь, Площадь 1905 г., монументальное здание Уральского Федерального университета), объединяя также 7 центральных скверов.

В последние десятилетия, когда ООП Екатеринбурга подвергаются постоянному «урезанию», озеленённые площади в центральной части города неуклонно сокращаются, возрастает роль бульваров как объектов кратковременного отдыха. И в этой связи очень важно на стадии проектирования бульвара или его реконструкции определить оптимальную плани-ровочно-пространственную структуру (ППС) насаждений, плотность посадки, подобрать устойчивый и декоративный ассортимент видов, чтобы наилучшим образом организовать защиту пешеходов, находящихся на бульваре.

Имеющиеся на сегодняшний день рекомендации специалистов не учитывают зональных особенностей региона, экологических и структурно-планировочных особенностей городов Среднего Урала. И в этой связи детальное изучение насаждений бульвара, их основных параметров и характеристик является особенно актуальными.

Степень разработанности темы исследования. Диссертация является законченным научным исследованием.

Цель и задачи исследования. Цель работы - исследование насаждений бульваров - их видового состава, планировочно - пространственной структуры, плотности посадок, а также изучение защитных функций (шу-мозащитная, почвозащитная), и выбор оптимальных вариантов параметров насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Для достижения заявленной цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. изучение динамики видового состава насаждений на бульварах;

2. исследование санитарного состояния насаждений бульваров и его динамики;

3. детальное изучение планировочно - пространственной структуры насаждений бульваров и разработка методики ее оценки;

4. исследование шумозащитной и почвозащитной функций насаждений бульваров;

5. разработка рекомендаций по структуре насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Научная новизна. Впервые получены следующие научные результаты:

1. изучены видовой состав и биометрические характеристики насаждений бульваров городов Среднего Урала;

2. показана динамика видового состава бульваров, созданных на протяжении двух веков в городах Екатеринбург, Первоуральск, Асбест;

3. изучена динамика санитарного состояния насаждений бульваров г. Екатеринбурга за 8-28 - летний периоды;

4. предложена оригинальная методика определения ППС бульваров;

5. на 16 бульварах в городах Среднего Урала исследована ППС;

6. проведены исследования на предмет шумозащитной функции насаждений бульваров, содержания металлов в снеге.

Положения, выносимые на защиту:

1. Количественные и качественные изменения видового состава на бульварах городов Среднего Урала, созданных в разные временные периоды.

2. Установление оптимальной пространственной структуры насаждений и плотности посадки растений на бульварах в зависимости от транспортной нагрузки на улицу.

3. Определяющими параметрами при выборе оптимального варианта пространственной структуры насаждений бульвара, выполняющего защитные функции, являются - ярусность, вертикальная сомкнутость, плотность посадки.

4. Рекомендации по формированию планировочно-пространственной структуры насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Теоретическая и практическая значимость работы. В динамике видового состава бульваров прослеживается исторический аспект, позволяющий проследить изменения ассортимента питомнических хозяйств городов Среднего Урала. Оригинальная методика определения ППС на бульварах может использоваться в учебно-методических целях при изучении бульваров как объектов общего пользования. Результаты исследований могут служить основой при проектировании бульваров, а рекомендации мо-

гут использоваться в целях совершенствования структуры насаждений бульваров при их реконструкции.

Методология и методы исследования. В работе использован комплексный подход к изучению характеристик насаждений бульваров. В основу массовых биометрических исследований насаждений бульваров был положен метод детальной инвентаризации насаждений. Дополнительно при обследовании некоторых бульваров был использован рекогнасциро-вочный метод обследования.

При изучении планировочно - пространственной структуры насаждений использован метод трехмерной проекции (план, поперечный профиль, продольный профиль).

Для изучения шумозащитной функции и снегогеохимических исследований насаждений использованы специальные методики.

Степень достоверности и апробация результатов обеспечивается большим объемом экспериментальных данных, применением научно обоснованных методик, использованием современных математико-статисти-ческих методов, компьютерной техники, прикладных программ при обработке и оценке материалов исследований.

Основные результаты исследований по теме диссертации были рассмотрены на VI, VII, VIII всероссийских научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2010, 2011, 2012); международной конференции «Современный ландшафтный дизайн: новые подходы и перспективы» (Санкт-Петербург, 2010); международной научно - практической конференции, посвященной 200-летию со дня рождения А.Е. Теплоухова «Современное видение наследия лесничих Теплоуховых» (Пермь, 2011); I научной конференции, посвященной 10-летию кафедры ландшафтного строительства УГЛТУ «Ландшафтная архитектура - традиции и перспективы» (Екатеринбург, 2012). Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в т.ч. 3 в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы, 4 приложений. Текст изложен на 151 странице, содержит 27 таблиц и 60 рисунков. Список использованной литературы включает 157 наименований, из них 11 работ на иностранном языке.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д-ру с.-х. наук Т.Б. Сродных за общее руководство работой; д-ру с.-х. наук С.Л. Менщикову за ценные советы и помощь в выполнении практической части работы.

1. ПРИРОДНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ. СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ОЗЕЛЕНЕНИЯ

1.1. Физико-географические условия района исследований

Объекты исследований располагаются в городах Среднего Урала, различной категории численности, на территории Свердловской области. В соответствии с лесорастительным районированием Б.П. Колесникова (1960, 1969) объекты располагаются в южно-таежном округе Зауральской холмисто-предгорной провинции.

Климат района исследований континентальный с преобладанием западных и юго-западных ветров и среднегодовыми температурами от 2 до 4° С (Кувшинова, 1968; Берлянт, 1994; Капустин, Корнев, 2006; Гладкий, Лавров, 2009). В городах большое распространение имеют искусственно -созданные почвы и насыпные почвогрунты или урбаноземы, разной степени плодородия, в основном щелочные или нейтральные (Головина, Шар-кунова, 1962; Сродных, Нечаева, 2008). В целом климат и почвенно-гидрологические условия городов исследования не имеют ярко выраженных отличий.

По состоянию окружающей среды муниципальное образование «город Екатеринбург», городской округ Первоуральск, Асбестовский городской округ относятся к экологически неблагополучным. Приоритетными загрязнителями атмосферного воздуха являются бенз(а)пирен, формальдегид, диоксид азота, взвешенные вещества и аммиак. Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от автотранспорта по области в целом составили 540,5 тыс. т (Государственный доклад ..., 2011).

1.2. Природно-хозяйственная характеристика района исследований

В целом, системы озеленения обследованных городов представлены всеми категориями внутригородских объектов озеленения подразделяющихся по функциональному назначению.

Площадь насаждений ООП на территории г. Екатеринбурга составляет 2488,8 га, это 18 м2 на человека. В городах Первоуральске и Асбесте зеленые насаждения ООП составляют соответственно 133 га и 9 м2; и 136 га и 14 м2 на 1 человека (Аткина, Сродных, 2003).

2. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

БУЛЬВАРЫ В ПРОШЛОМ И НАСТОЯЩЕМ

2.1. Общие сведения.

Показаны существующие классификации и типологии бульваров (Залесская, Александрова, 1957; Молева, 1977; Залесская, Микулина, 1979; Юскевич, Лунц, 1986; Козинец, 1989; Саваренская, 1989; Теодоронский, Белый, 1989; Боговая, Теодоронский, 1990; Вергунов, Горохов, 1996; Тео-

доронский, Машинский, Золотаревский, 1998; Правила создания ..., 1999; Фролова, 2001; Николаевская, 2002; Теодоронский, Боговая, 2003; Ожегов, 2004; Сокольская, 2004; Горохов, 2005; Сычева, 2006; Горбаневский, 2007; Сродных, 2008; Теодоронский, Сабо, Фролова, 2008; Теодоронский, Же-ребцова, 2010).

2.2. История возникновения бульваров и современные бульвары

Показан весь исторический путь возникновения и формирования бульваров с XVIII в. и до наших дней за рубежом и в России, в том числе и на Урале в Екатеринбурге (Залесская, Микулина, 1979; Горбачев, 1983; Саваренская, 1989; Николаевская, 2002; Ожегов, 2004; Горохов, 2005). Так в Екатеринбурге по замыслу М.П. Малахова была создана целая система бульваров. В 1819 г. был разбит первый бульвар - Верх-Исетский.

2.3. Бульвары городов Среднего Урала

В крупных уездных и губернских городах Урала имелись бульвары уже в XIX в. В большинстве же городов Среднего Урала бульвары появились преимущественно в середине XX в. В современном Екатеринбурге в настоящее время существует 22 бульвара, в Нижнем Тагиле - 3, в Первоуральске - 4, в Новоуральске - 3, в Асбесте — 3.

По срокам создания нами все бульвары были поделены на четыре группы: 1. исторические, возникшие в XIX в. - Верх-Исетский бульвар, бульвар на пр. им. Ленина (г. Екатеринбург); 2. бульвары периода середины XX в. - по ул. Культуры, ул. Седова, ул. Грибоедова (г. Екатеринбург), ул. Уральской (г. Асбест), ул. Ильича (г. Первоуральск); 3. бульвары второй половины XX в. - по ул. Мира, по ул. Посадской и Волгоградской, по ул. Инженерной и Титова в г. Екатеринбурге, в г. Асбесте - по ул. Мира и бульвар Победы; 4. Бульвары XXI века. К ним относятся бульвары им. Малахова и Тбилисский (г. Екатеринбург).

3. ПРОГРАММА, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

В соответствии с целью исследований была разработана следующая программа работ:

1. Изучение научной литературы по вопросу истории возникновения, классификации, общих сведений о бульварах.

2. Изучение природных и экологических условий районов исследований, состояния системы озеленения (по литературным данным).

3. Проведение подеревной инвентаризации насаждений бульваров в городах: Екатеринбург, Асбест, Первоуральск.

4. Изучение планировочно - пространственной структуры бульваров.

5. Определение шумозащитной функции насаждений бульваров в летнее и зимнее время года на бульварах Екатеринбурга.

6. Выяснение защитной функции насаждений бульваров, связанной с накоплением загрязняющих веществ в снежном покрове.

Детально были изучены 16 бульваров в 3 городах Среднего Урала, дополнительно визуально или по литературным данным было обследовано еще 5 бульваров, то есть бульвары были изучены в городах всех категорий по численности населения. На рисунке 1 показана схема исследованных бульваров и степень их изученности. Таким образом, в Екатеринбурге детально было обследовано 12 бульваров, которые расположены во всех административных районах города, как в центре, так и на его периферии, по-разному ориентированных, различных размеров, три бульвара в г. Асбесте и один в Первоуральске. В общей сложности было обследовано 7890 деревьев и 17755 кустарников, на общей площади 34,94 га.

Рис.1. Схема исследования бульваров в городах различной категории численности населения на Среднем Урале (курсивом обозначены бульвары, обследованные визуально или сведения взяты по литературным источникам, остальные бульвары обследованы детально)

В работе использованы методики: инвентаризации насаждений бульваров (Методика инвентаризации ..., 1997; Методическое руководство ..., 2001; Регламент на работы по инвентаризации ..., 2007), определения пространственной структуры по трехмерной проекции насаждений бульваров (оригинальная методика), измерения шумовой характеристики (ГОСТ 20444-85-1994; Теодоронский, Жеребцова, 2010), снегогеохимических исследований (Методические рекомендации ..., 1990; Руководство по кон-

тролю ..., 1991), интенсивности движения транспортных средств (ГОСТ 20444-85-1994; Методика определения выбросов ..., 1999). При обработке и анализе материалов использовались методы математической статистики (Митропольский, 1969). Математико-статистическая обработка экспериментальных данных проводилась с помощью компьютерных программ «Excel 2007».

4. СОСТАВ, БИОМЕТРИЯ И СОСТОЯНИЕ НАСАЖДЕНИЙ НА ОБЪЕКТАХ ИССЛЕДОВАНИЯ

4.1. Планировочная структура бульваров

Планировочная структура всех обследованных бульваров традици-онна и довольно однотипна. Как правило, это «простая» планировка, она представлена хорошо выраженной центральной дорожкой, часто оформленной как аллея, с посадками с двух сторон от дорожки (Гостев, Юске-вич, 1991). Примерами такой планировки являются бульвары - на проспекте им. Ленина, ул. им. Грибоедова. Реже встречаются бульвары с «усложненной» планировочной структурой, то есть наличием двух пешеходных дорожек (бульвар им. Седова). К бульварам со «сложной» планировкой относятся бульвары, где помимо пешеходных аллей и посадок имеются площадки по центральной оси, или на боковых аллеях - бульвар Победы и по ул. Мира в г. Асбесте.

4.2. Ассортимент насаждений бульваров

Видовой ассортимент насаждений бульваров, как и других городских объектов с течением времени, постепенно, но значительно менялся. На рисунке 2 мы показали пределы доли участия основных видов деревьев и кустарников на бульварах второй половины XX в., отличающихся наибольшим разнообразием видов по сравнению с другими периодами.

Если на бульварах XIX в. и начала XX в. преобладали тополь бальзамический, клен ясенелистный, то позже стали преобладать липа мелколистная, клен ясенелистный из древесных. Из кустарников - акация желтая и боярышник сибирский. На бульварах второй половины XX в. из древесных уже лидирует яблоня ягодная, но все еще достаточно высока доля клена ясенелистного и тополя бальзамического из так называемых «старых» видов. На бульварах по ул. Мира (г. Асбест) и на периферии Екатеринбурга - по ул. Титова, где еще не было реконструкции, присутствует тополь бальзамический, появляются черемуха Маака и др. виды. Кустарники на бульварах Екатеринбурга используются слабо, ассортимент их не велик: сирень венгерская и обыкновенная, кизильник блестящий, акация желтая. На бульваре Победы в г. Асбесте ассортимент растений самый разнообразный. В общей сложности 17 видов древесных и 17 видов кустарников.

б.

Рис.2. Пределы доли участия основных видов деревьев (а) и кустарников (б) бульваров второй половины XX в.

К XXI в., который представлен только бульварами Екатеринбурга, в ассортименте растений стали явно преобладать древесные - яблоня ягодная, липа мелколистная, высока доля черемухи Маака (от 7 до 23%), из кустарников - сирень венгерская и смородина золотистая. Если максимальное разнообразие видового состава на бульварах наблюдалось во второй половине XX в., то к XXI в. просматривается тенденция к его сокращению.

4.3. Биометрия насаждений

4.3.1. Общие характеристики

Основные биометрические параметры, такие как высота растения, диаметр ствола, диаметр кроны, высота штамба у представленных на бульварах видов в основном соответствуют возрасту насаждений и согласуются с данными по г. Екатеринбургу других специалистов (Агафонова, 2008; Игнатова, Аткина, 2009; Сафронова, Аткина, 2009). У древесных видов развитие кроны в основном не лимитируется шагом посадки в 4,0 м, особенно в однорядных посадках, у кустарников же наблюдается прямая связь

бенно в однорядных посадках, у кустарников же наблюдается прямая связь между шагом посадки и развитием кроны. Верхний ярус на бульварах представлен липой мелколистной, высотой 11м, средний ярус - яблоней ягодной, черемухой Маака, высотой 5-6 м, высокие кустарники - сирень венгерская, сирень обыкновенная высотой 2-3 м, низкие кустарники - кизильник блестящий - 1,5 м.

4.3.2. Влияние фактора освещённости на биометрические показатели

Изучить влияние данного фактора было сложно, так как большинство бульваров расположены по центральной оси улицы, имеют небольшую ширину и условия освещенности по всей длине бульвара примерно одинаковые. Поэтому были взяты растения на самом широком бульваре Победы в г. Асбесте. Рассматривались посадки одного периода на секторах с разной освещенностью. Выявили, что в условиях хорошего освещения растения в 30-летнем возрасте березы повислой и яблони ягодной имеют достоверно больший диаметр на 4,8-2,1 см соответственно, а растения березы повислой и черемухи Маака достоверно большую высоту на 1,7-1,5 см соответственно.

4.3.3. Влияние загазованности на рост насаждений

Отрицательное воздействие выхлопных газов наблюдалось на насаждения яблони ягодной, расположенных по периметру бульвара по ул. Посадской. Высота растений яблони на перекрестке улиц, где загазованность наиболее сильная достоверно ниже, чем на других участках бульвара (на 0,5 м).

В целом влияние абиотических факторов на насаждения бульваров не столь значительно, как влияние антропогенных факторов, например, загрязнения.

4.4. Динамика состава насаждений на бульварах г. Екатеринбурга

С течением времени и особенно после проведения реконструкции состав насаждений на многих бульварах значительно изменился. В основном, происходило уменьшение количества видов. Так на бульваре по ул. Посадской количество древесных видов сократилось с 25 до 13, кустарников с 9 до 6. Это произошло по причине удаления древесных и кустарниковых видов, которые встречались единично, при оформлении центральной аллеи и мест отдыха. Чаще происходит изменение доли участия того или иного вида.

4.5. Динамика санитарного состояния насаждений на бульварах г. Екатеринбурга

На рисунках 3-5 показаны изменения санитарного состояния основных видов на трех бульварах за разные периоды времени - от 8 до 28 лет.

Клен ясенепистнын

Жимолость ">-^5,0 Ясень

татар ская/Со ^"/Чгенсильванский

Сирень ^г /

венгерская /\ у Ольха серая

\ \/) Л Л Груша

Черемуха Маака ( в.О / (0^5 / / ^ "/Г уссурийская

Вяз гладкии V хЧУ^ч^^ Лг/^&ч Лиственница / сибирская

Рябина ^

обыкновенная —- 8 ^——Береза повислая

Липа -средний балл санитарного

мелколистная состояния в 1997 г.

средний балл санитарного

состояния н 2008 г.

Рис.3. Профили санитарного состояния преобладающих видов деревьев и кустарников на бульваре по ул. Посадской

Видно, что быстрее всех процесс деградации посадок проходит на ул. Посадской, где наибольшая транспортная нагрузка (994 ед./час). На основании представленных профилей санитарного состояния можно выделить виды, которые больше всего страдают от антропогенных факторов, то есть являются наименее устойчивыми: ясень пенсильванский, черемуха Маака, сирень венгерская. Хорошую устойчивость демонстрируют: липа мелколистная, яблоня ягодная, рябина обыкновенная, сирень обыкновенная.

Клен ясенелистаый

•средний балл санитарного состояния я 200Я г.

Рис.4. Профили санитарного состояния преобладающих видов деревьев и кустарников на бульваре по ул. Мира

Эти данные подтверждаются средним баллом санитарного состояния преобладающих на бульварах видов: липа мелколистная, груша уссурийская - 4,2; яблоня ягодная, рябина обыкновенная, акация желтая - 4,0; боярышник сибирский - 3,8; кизильник блестящий, сирень венгерская - 3,7; ясень пенсильванский - 3,5; клен ясенелистный - 3,4; тополь бальзамический, черемуха Маака - 3,3.

Тополь берлинский

—Ш— средний балл сагаггарного состояния р. 2009 г.

Рис.5. Профили санитарного состояния преобладающих видов деревьев и кустарников на бульваре по ул. Волгоградской

5. ПЛАНИРОВОЧНО-ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТРУКТУРА НАСАЖДЕНИЙ БУЛЬВАРОВ

При рассмотрении ППС основными параметрами будут являться следующие: тип пространственной структуры (ТПС), ярусность, тип парковых насаждений (ТПН), вертикальная сомкнутость, плотность посадки.

Исследуя планировочно - пространственную структуру бульваров, мы рассматривали бульвар в двух сечениях:

1. горизонтальное сечение: а) планировка бульвара - план бульвара; б) ТПС в горизонтальном положении - план бульвара.

2. вертикальное сечение: а) ярусность - поперечный профиль бульвара; б) вертикальная сомкнутость - продольный профиль бульвара.

Таким образом, каждый бульвар рассматривался в трех проекциях (рисунок 6).

Рис.6. Схема бульвара по ул. Мира (г. Асбест) в трех проекциях: а) план; б) поперечный профиль; в) продольный профиль

1.а. Из рассмотренных нами бульваров большая часть относится к простым (9), 5 бульваров - ул. Культуры, им. Седова и др. относятся к усложненному типу и 2 бульвара в Асбесте к сложному - по ул. Мира и бульвар Победы.

1.6. ТПС определялся на основании классификации Н.М. Тюльпано-ва (1975), с корректировкой В.А. Фроловой (1999), то есть применительно к искусственным объектам ландшафтной архитектуры. Выделялся ТПС: открытый, полуоткрытый и закрытый. Открытый ТПС - площадь проекции крон деревьев и кустарников не превышает 10-15% территории участка. Полуоткрытый ТПС - проекции крон растений занимают до 50% территории участка. Закрытый ТПС формируют сомкнутые насаждения, проекции крон которых занимают более 50% территории участка бульвара (Фролова, 1999).

Характеристика параметров структуры насаждений на бульварах представлена в таблице 1.

Согласно данной классификации, открытый ТПС имеют бульвары: по ул. Уральской (г. Асбест), ул. Ильича (г. Первоуральск), им. Малахова; полуоткрытый ТПС на бульварах: Верх-Исетском, им. Седова, им. Грибоедова и прочих; закрытый ТПС на бульварах: проспекте им. Ленина, ул. Культуры, ул. Титова.

2.а. Поперечный профиль бульваров дает наглядное представление о наличии ярусов в насаждениях и их высоте. 2.6. Продольный профиль бульвара позволяет рассчитать в процентном отношении вертикальную сомкнутость посадок. Эти показатели очень важны при определении защитных функций насаждений бульваров.

Таблица 1 - Характеристика параметров структуры насаждений и плотно-

№ п/п Наименование бульваров Тип планировки ТПС Вертикальная сомкнутость, % Нали чие ярусов Плотность посадки, шт./га Категория улицы

1 2 3 4 5 6 7 8

Исторические бульва ры (XIX в.)

1* Верх - Исетский простая асимметричная полуоткрытый 56 2 100 общегородская

5000

2* Проспект им. Ленина простая (зап. часть) закрытый 61 1 316 общегородская

-

простая (вост. часть) закрытый 63 2 272 общегородская

642

Бульвары середины XX в.

3* ул. Культуры усложненная закрытый 54 1 179 районная

-

4 ул. им. Седова усложненная полуоткрытый 67 2 228 районная

1322

5 ул. им. Грибоедова простая полуоткрытый 50 1 245 общегородская

-

6* ул. Уральская (г. Асбест) простая открытый 68 2 164 районная

454

7 ул. Ильича (г. Первоуральск) усложненная открытый 60 2 230 общегородская

468

Бульвары второй половины XX в.

8* ул. Мира простая полуоткрытый 80 2 182 районная

89

9* ул. Волгоградская простая полуоткрытый 65 2 290 районная

24

10* ул. Посадская простая асимметричная полуоткрытый 73 3 214 общегородская

21

11* ул. Инженерная усложненная полуоткрытый 63 2 180 районная

30

12 ул. Мира (г. Асбест) сложная полуоткрытый 90 3 206 районная

518

13 Бульвар Победы (г. Асбест) сложная полуоткрытый 61 3-4 283 общегородская

1182

14 ул. Титова простая асимметричная закрытый 87 3 196 общегородская

36

Бульвары XXI в.

15 им. Малахова простая открытый 26 1 145 в микрорайоне

3

16 ул. Тбилисская усложненная асимметричная полуоткрытый 89 3 293 в микрорайоне

15

Примечание: * - бульвары, подвергшиеся реконструкции

Термин «ярусность» заимствован из лесной таксации. Мы используем его применительно к городским искусственным насаждениям, в частности, к насаждениям бульваров. Нами учитывается условие о выделении яруса при различиях элементов насаждений по высоте на 20%, но вместо полноты мы используем долю участия данного вида в составе посадок (не менее 30%). Ярусность рассчитывается с учетом не только основного ассортимента видов, но с учетом «прочих» видов.

Структура насаждений бульваров исторических и середины XX в. в основном, простая, двухярусная - деревья I или II класса высоты и кустарники в живых изгородях. В некоторых случаях (бульвар по ул. Грибоедова и по ул. Культуры) даже одним ярусом - древесных видов. Бульвары, созданные во второй половине XX в., наиболее сложны по структуре посадок, как правило, это трёх- и четырёх ярусные насаждения, где представлены два яруса древесных и один или два яруса кустарниковых видов. Насаждениям бульваров XXI в. свойственно наличие одного-трех ярусов.

Вертикальная сомкнутость рассчитывается на продольном профиле в масштабе. На исследованных бульварах она колеблется в пределах 50-90%, лишь на одном объекте - бульваре им. Малахова сомкнутость составляет 26%. Наибольшей вертикальной сомкнутостью обладают бульвары второй половины XX в., максимум наблюдается на бульваре по ул. Мира (г. Асбест) - 90%. Высокая сомкнутость молодого бульвара по ул. Тбилисской получилась за счет уже существующих старых насаждений.

Плотность насаждений исследуемых бульваров до конца XX в. была значительна и доходила до 350 шт./га деревьев и до 5000 шт./га кустарников. Плотность посадки соответствовала рекомендациям специалистов в

XX в., которые для Средней полосы России составляли 330 - 390 шт./га деревьев и 6000 шт./га кустарников (Боговая, Теодоронский, 1990). В

XXI в. появились новые рекомендации - 150-160 шт./га деревьев и 1200 -1500 шт./га кустарников (Теодоронский, 2007). Снижение плотности посадок наблюдается после проведения реконструкций бульваров, таких как, на пр. Ленина, Верх - Исетском по улицам Мира, Волгоградской, Посадской в Екатеринбурге и бульвара по ул. Уральской в г. Асбесте. После реконструкции плотность посадки на них снизилась по деревьям на 8 - 68%, по кустарникам на 49 - 80% (таблица 2).

Полное определение ППС бульвара, согласно нашей методике будет выглядеть следующим образом, например, для бульвара по ул. Мира в г. Асбесте: сложная планировка, полуоткрытый ТПС, вертикальная сомкнутость - 90%, наличие 3 ярусов насаждений, плотность посадки деревьев - 206 шт./га, кустарников - 518 шт./га (рисунок 6).

Таблица 2 - Динамика плотности посадок на бульварах г. Екатеринбурга после реконструкции

№ п/п Наименование бульваров Плотность посадок, шт^га

1996-2000 гг. 2008 г.

деревья кустарники деревья кустарники

1 Пр. им. Ленина 350 нет 316 (зап. часть) нет

2 Верх - Исетский 312 не опр. 100 5000

3 ул. Мира 220 283 182 89

4 ул. Посадская 233 107 214 21

5 ул. Волгоградская 294 47 290 24

Рекомендуемая плотность посадок (Боговая, Теодорон-ский, 1990; Теодо-ронский, 2007) 330-390 6000 150-160 1200-1500

6. ШУМОЗАЩИТНАЯ И ПОЧВОЗАЩИТНАЯ ФУНКЦИИ НАСАЖДЕНИЙ БУЛЬВАРОВ Г. ЕКАТЕРИНБУРГА

6.1. Шумовое загрязнение. Защитные функции насаждений в борьбе с шумом

Снижение шума растениями зависит от ТПН, возраста, плотности посадок и кроны, ассортимента деревьев и кустарников, спектрального состава шума, погодных условий и т.д. Шумопоглощакяцая способность растений проявляется и зимой, даже в безлиственном состоянии они снижают уровень шума на 2-5 дБ, это отмечают многие авторы (Чистякова, Соколов, 1973; Смирнов, 1977; Елшин, 1986; Челышева, 2001 Горохов, 2005). Лучший эффект снижения шума достигается при оптимальной вертикальной плотности - многоярусной посадке деревьев и опушечными рядами кустарника, закрывающими подкроновое пространство.

6.2. Снег - как объект мониторинга загрязнения среды

Снег как объект мониторинга широко используется при определении качественных и количественных характеристик поллютантов и области влияния источников загрязнения (Василенко, 1985; Коркина, Акименко, Руцкий, 2003; Систер, Корецкий, 2004; Менщиков, Ившин, 2006).

6.3. Шумозащитная функция насаждений на бульварах г. Екатеринбурга

Шумозащитная функция насаждений определялась на трех бульварах г. Екатеринбурга: по ул. Мира, ул. Посадской, ул. Ленина в летнее и в зимнее время (таблица 3).

Насаждения бульвара по ул. Ленина с простой одноярусной структурой вертикальной сомкнутостью 61%, но высокой плотностью посадки (316 шт./га деревьев), снижали уровень шума на 2 дБ (3%), насаждения по

ул. Посадской - 3-х ярусные (вертикальная сомкнутость 73%, плотность посадки 214 шт./га деревьев) снижали на 7 дБ (10%). По ул. Мира - снижения не произошло, хотя насаждения 2-х ярусные и вертикальная сомкнутость 80%, плотность посадки деревьев после реконструкции сократилась на 17%, что отрицательно сказалось на шумозащитных функциях бульвара. Зимние замеры показали, что снижение уровня шума наблюдается и в зимнее время примерно в тех же пределах.

Таблица 3 - Характеристики объектов исследований

Период измерений ул. Ленина (зап. часть) | ул. Посадская | ул. Мира

Средние значения уровня шума, дБ ± т х

в целом по бульвару на центр. дорожке на внешней стороне в целом по бульвару на центр. дорожке на внешней стороне в целом по бульвару на центр. дорожке на внешней стороне

август 2010 г. 69±0,5 69+0,5 71 ±0,6 67±0,6 63±0,5 70±0,7 63+1,1 65±1,1 64±1,3

декабрь 2011 г. 75±0,2 74±0,2 76±0,2 68+0,1 63±0,1 71+0,2 - - -

Плотность посадки, шт./га деревья кустарники деревья кустарники деревья кустарники

316 - 214 21 182 89

Для выявления оптимальных параметров структуры насаждений, выполняющих шумозащитные функции, определение уровня шума проводилось на разных секторах бульвара по ул. Посадской (таблица 4).

Таблица 4 - Снижение уровня шума на разных секторах бульвара по ул. Посадской__

ППС насаждений

№ сектора Количество ярусов Размещение растений Плотность посадки, шт./га (Д/К) Вертикальная сомкнутость, % Снижение уровня шума, %

I I Лц, Лп, Б ПЯбл, Чер.м Ш Сир. групповое рядовое групповое 140/21 42 7

Ш I Лц, Лп, Б ПЯбл, Чер.м Ш Сир. групповое рядовое групповое 220/19 75 13

Данные таблицы 4 свидетельствуют, что насаждения Ш сектора сложные по структуре (3-х ярусные, с рядовым и групповым размещением растений, с высокой вертикальной сомкнутостью и плотностью посадки,

почти в 2 раза лучше снижают уровень шума - с 71±1,1 до 62±0,6 дБ, это ниже допустимого уровня (65 дБ).

•Насаждения, где плотность посадок деревьев выше 200 шт./га, а структура насаждения сложная - многоярусная, с присутствием и рядовых и групповых посадок, более успешно выполняют данные функции, и даже при небольшой ширине бульвара, одна полоса насаждений 15 м, снижают уровень шума на 10 - 13%.

6.4. Почвозащитная функция насаждений бульваров г. Екатеринбурга

Определение почвозащитной функции насаждений проводилось на участках с разным типом ППС бульвара по ул. Посадской и в контроле - за городом. Использовался метод гидрохимического апробирования снега.

Отбор снега производился с внешней стороны бульвара - перед насаждениями и вдоль центральной дорожки на трех участках бульвара с разной ППС насаждений: 1, 3, 5 точки вблизи центральной дорожки бульвара; 2, 4, 6 точки - парные точки на внешней стороне бульвара (1,2 точки - участок насаждений: 3-х ярусный, плотность посадки 220 шт./га деревьев и 19 шт./га кустарников, вертикальная сомкнутость 75%; 3, 4 точки - участок насаждений: 2-х ярусный, плотность посадки 220 шт./га деревьев и 19 шт./га кустарников, вертикальная сомкнутость 60%; 5, 6 точки - открытое пространство без посадок; 7 - фоновый образец - по Чусовскому тракту в лесном массиве, 26 км от Екатеринбурга (таблица 5).

Установлено, что лучше снег задерживают посадки многоярусные (точки 1-2). Реакция водной вытяжки у всех образцов снега, взятых с бульвара щелочная, у контрольного образца - слабокислая. Масса твердых частиц на бульваре выше, чем в контрольном образце в 8-32 раза. Общая масса твердых частиц задерживается насаждениями в точках 1, 2 и 3,4. В точках 5, 6 большая часть твердых частиц переносится к центральной дорожке, значительно подщелачивая среду.

Таблица 5 - Результаты анализа проб снега

№ точки 1 2 3 4 5 6 7

Высота снежного покрова, см 8,5 10 13 11 12 6 15

рН 7,11 7,39 7,30 7,73 7,68 7,80 6,47

Масса осадка, г/м2 25,3094 34,3838 16,7083 97,3167 34,5190 27,1061 3,1201

Таким образом, посадки на бульваре влияют на уменьшение массы частиц твёрдых выбросов с проезжей части.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённого исследования был изучен 21 бульвар в городах Среднего Урала. Они создавались на протяжении почти двух столетий. Изучение насаждений бульваров показало следующее:

На Среднем Урале бульвары, как объект ландшафтной архитектуры, появились в начале XIX в. в городах губернских и крупных уездных, каким является г. Екатеринбург.

Массовое появление бульваров в России и на Среднем Урале в том числе, относится к периоду активного социалистического строительства, то есть к середине и второй половине XX в.

Бульвары на Среднем Урале имеют, широкое распространение как важный элемент городской системы озеленения во всех категориях городов по численности, за исключением малых городов, где они почти не встречаются.

Все бульвары, созданные на протяжении почти двух столетий, можно разбить на 4 периода по срокам их создания: 1) исторические, возникшие в XIX в.; 2) бульвары периода середины XX в.; 3) бульвары второй половины XX в.; 4) бульвары XXI века.

Бульвары, созданные в разные исторические периоды, отличаются планировкой, видовым составом, ППС.

Более сложную планировку имеют бульвары, созданные во второй половине XX века, они обладают и наиболее разнообразным ассортиментом, количество видов доходит до 34. Бульвары этого периода имеют наиболее сложную ППС.

На рост, развитие и состояние растений на изученных бульварах слабо влияют абиотические факторы среды (освещенность, почвенные условия). Наибольшее влияние оказывают антропогенные факторы - загазованность, запыленность. Об этом свидетельствуют данные по биометрии растений и динамике их санитарного состояния.

В ассортимент насаждений бульваров следует включать более устойчивые к антропогенному воздействию виды деревьев и кустарников, такие как: липа мелколистная, яблоня ягодная, рябина обыкновенная, сирень обыкновенная.

Бульвары, расположенные на городских магистралях с повышенной интенсивностью движения (500 и более ед./ч.) для эффективной защиты пешеходов нуждаются в создании 2-4-х-ярусной ППС с вертикальной сомкнутостью больше 60% и плотностью посадки деревьев не ниже 200-250 шт./га, кустарников 500 шт./га в нижнем ярусе (живая изгородь или групповая посадка). ТПС - закрытый, полуоткрытый. Предложенный вариант плотности посадки для городов Среднего Урала отличается от существующих рекомендаций - 150-160 шт./га деревьев и 1200-1500 шт./га кустарников для средней полосы России (Теодоронский, 2007).

На улицах районного значения с интенсивностью менее 500 ед./ч., ППС может быть более простой - 1-2 яруса насаждений, плотность посадки может быть уменьшена до 150 шт./га деревьев и 100-500 шт./га кустарников. В данном случае плотность посадки практически не отличается от существующих современных рекомендаций. ТПС - открытый, полуоткрытый.

Бульвары в городах Среднего Урала являются важным элементом городской системы озеленения, занимая невысокую долю площади ООП (от 2,6% до 8%) они являются той соединительной «зелёной тканью», которая и позволяет сформировать систему озеленения, соединяя разрозненные объекты. В некоторых городах (Асбест) они формируют основу-костяк системы озеленения. Сокращение площадей ООП в плотной застройке центральной части городов и неблагоприятная экологическая ситуация в городах Среднего Урала ещё более усиливают их значение как объектов и транзита и рекреации одновременно.

В настоящее время большинство объектов озеленения, и бульвары в том числе, нуждаются в проведении реконструкции (в Екатеринбурге из 22 бульваров - 8 уже реконструированы, 9 требуют реконструкции). И для создания благоприятных условий для пешеходов на бульварах необходимо выбрать оптимальный вариант ППС и плотность посадки деревьев и кустарников. От этих показателей в первую очередь зависят защитные функции насаждений бульваров.

Нами разработаны рекомендации по формированию оптимальной ППС и обоснованной плотности посадки растений на бульварах при проектировании и проведении работ по реконструкции бульваров в городах Среднего Урала.

СПИСОК РАБОТ ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ, в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Лисина, Е.И. Динамика видового состава и основных параметров насаждений бульваров г. Екатеринбурга за 13-летний период / Е.И. Лисина, Т.Б. Сродных // Лесной журнал. - 2012. - № 5/329. - С. 149-152.

2. Лисина, Е.И. Характеристика насаждений бульваров городов Среднего Урала / Е.И. Лисина, Т.Б. Сродных // Аграрный вестник Урала. -2012. - № 2 (94). - С. 54-56.

3. Лисина, Е.И. Шумозащитная функция насаждений городских бульваров / Е.И. Лисина, Т.Б. Сродных // Аграрный вестник Урала. -2012. - № 2 (94). - С. 57-59.

в прочих изданиях:

4. Сродных, Т.Б. Состав и состояние насаждений бульваров в городах Урала / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина, Е.Ю. Медведева // Проблемы современной дендрологии: матер, междунар. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения П.И. Лапина. - М.: Товар-во науч. изд. КМК, 2009. - С. 508511.

5. Сродных, Т.Б. Состояние насаждений на бульваре по ул. Мира в г. Екатеринбурге после реконструкции / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: матер. V всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2009. -Ч. 2.- С. 133-135.

6. Сродных, Т.Б. Состояние насаждений на проспекте Седова в Екатеринбурге / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Научное творчество молодежи -лесному комплексу России: матер. VI всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2010. - Ч. 1. - С. 80-82.

7. Сродных, Т.Б. Динамика санитарного состояния насаждений на бульваре по ул. Волгоградской в г. Екатеринбурге за 28-летний период / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Леса России и хозяйство в них. - 2010. -Вып. 2 (36). - С. 32-37.

8. Лисина, Е.И. Зонирование бульваров как приём оптимальной организации пространства / Е.И. Лисина // Современный ландшафтный дизайн: новые подходы и перспективы: матер, междунар. конф. - СПб: Политехи, ун-т, 2010. - С. 41.

9. Лисина, Е.И. Влияние загазованности на состояние насаждений на бульваре по ул. Посадской в г. Екатеринбурге / Е.И. Лисина, Т.Б. Сродных, Н.0 Сурганова // Научное творчество молодежи - лесному комплексу России: материалы VII всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. -Екатеринбург: УГЛТУ, 2011. - Ч. 2. - С. 158-160.

10. Лисина, Е.И. Бульвары города Асбеста (Свердловская обл.) / Е.И. Лисина, Е.Ю. Фадеева П Современное видение наследия лесничих Те-плоуховых: матер, междунар. науч.-практич. конф., посвященной 200-летию со дня рождения А.Е. Теплоухова. - Пермь: ПГСХА, 2011. - С. 114118.

11. Сродных, Т.Б. Влияние плотности и структуры насаждений бульваров на снижение уровня шума / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Научное творчество молодежи — лесному комплексу России: матер. VIII всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. — Ч. 1.-С. 66-68.

12. Лисина, Е.И. Шумозащитная функция насаждений бульваров г. Екатеринбурга в летнее и в зимнее время / Е.И. Лисина // Ландшафтная архитектура - традиции и перспективы: матер. I науч. конф., посвящ.-ой 10-летию каф. ландшафтного строительства УГЛТУ. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. - С. 30-32.

13. Сродных, Т.Б. Бульвары Екатеринбурга - исторический аспект / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Междунар. чтения, посвящ. 110-летию со дня рождения д-ра биол. наук, проф. Л.И. Рубцова: матер, конф. - Киев: Нац. бот. сад им. H.H. Гришко HAH Украины, 2012. - С. 438-442.

14. Сродных, Т.Б. Бульвары Екатеринбурга - прошлое, настоящее, будущее / Т.Б. Сродных, Е.И. Лисина // Ландшафтная архитектура - традиции и перспективы: матер. I науч. конф., посвящ.-ой 10-летию каф. ландшафтного строительства УГЛТУ. - Екатеринбург: УГЛТУ, 2012. - С. 113-116.

Отзывы на автореферат просим направлять в трех экземплярах с заверенными печатью подписями по адресу: 620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, 37, УГЛТУ, ученому секретарю диссертационного совета Магасу-мовой А.Г. Факс: (343) 262-96-38; e-mail: dissovet.usfeu@mail.ru.

Подписано в печать 23.05.2013. Объем 1 п.л. Заказ № 127 Тираж 100.

620100 Екатеринбург, Сибирский тракт, 37. ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет». Отдел оперативной полиграфии.

Текст научной работыДиссертация по сельскому хозяйству, кандидата сельскохозяйственных наук, Лисина, Елена Ивановна, Екатеринбург

ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

На правах рукописи

04201360565

Лисина Елена Ивановна

ХАРАКТЕРИСТИКА НАСАЖДЕНИЙ БУЛЬВАРОВ В ГОРОДАХ СРЕДНЕГО УРАЛА

06.03.03 - Агролесомелиорация, защитное лесоразведение и озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук,

доцент

Сродных Татьяна Борисовна

Екатеринбург - 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение......................................................................................4

1. Природные и экологические условия района исследований. Состояние системы озеленения..............................................................................................9

1.1. Физико-географические условия района исследований........................9

1.2. Природно-хозяйственная характеристика района исследований..............23

Выводы.......................................................................................27

2. Состояние вопроса. Бульвары в прошлом и настоящем...................28

2.1. Общие сведения.......................................................................28

2.2. История возникновения бульваров и современные бульвары..............40

2.3. Бульвары городов Среднего Урала................................................45

Выводы.......................................................................................51

3. Программа, объекты и методика исследований..............................53

3.1. Цели, задачи, программа работ.....................................................................53

3.2. Объекты исследований..................................................................................54

3.3. Методика исследований.............................................................57

3.3.1. Методика инвентаризации насаждений бульваров..........................57

3.3.2. Методика измерения шумовой характеристики и интенсивности движения транспортных средств..................................................60

3.3.3. Методика снегогеохимических исследований.........................63

4. Состав, биометрия и состояние насаждений на объектах исследования..............................................................................66

4.1. Планировочная структура бульваров.............................................66

4.2. Ассортимент насаждений бульваров..............................................69

4.3. Биометрия насаждений...............................................................80

4.3.1. Общие характеристики.......................................................80

4.3.2. Влияние фактора освещённости на биометрические показатели.............................................................................83

4.3.3. Влияние загазованности на рост насаждений..........................85

4.4. Динамика состава насаждений на бульварах г. Екатеринбурга.............86

4.5. Динамика санитарного состояния насаждений на бульварах

г. Екатеринбурга.............................................................................91

Выводы.......................................................................................96

5. Планировочно - пространственная структура насаждений бульваров..................................................................................98

Выводы......................................................................................109

6. Шумозащнтная и почвозащитная функции насаждений бульваров г. Екатеринбурга.........................................................................112

6.1. Шумовое загрязнение. Защитные функции насаждений в борьбе с шумом.............................................................................................................112

6.2. Снег - как объект мониторинга загрязнения среды..........................117

6.3. Шумозащитная функция насаждений на бульварах г. Екатеринбурга..........................................................................119

6.4. Почвозащитная функция насаждений бульваров

г. Екатеринбурга..........................................................................126

Выводы.....................................................................................131

Заключение................................................................................133

Список литературы.........................................................................136

Приложения........................................................................................................152

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Бульвары - это линейные объекты озеленения, которые помимо защитных, рекреационных, эстетических выполняют важные системные функции — планировочную и градостроительную [Залесская Л.С., Александрова В.Д., 1957; Рубцов Л.И., 1979; Юскевич H.H., Лунц Л.Б., 1986; Боговая И.О., Теодоронский B.C., 1990; Теодоронский B.C., Машин-ский В.Л., Золотаревский A.A., 1998; Фролова В.А., 2001; Николаевская И.А., 2002; Теодоронский B.C., Боговая И.О., 2003; Горохов В.А., 2005; Сычева A.B., 2006; Теодоронский B.C., 2007; Теодоронский B.C., Сабо Е.Д., Фролова В.А., 2008; Теодоронский B.C., Жеребцова Г.П., 2010]. Именно они являются связующими «зелёными лентами», которые соединяют отдельные объекты ландшафтной архитектуры в единую непрерывную систему озеленения. Несмотря на то, что площадь бульваров Екатеринбурга 65,2 га, что составляет 2,6% от общей площади объектов общего пользования (ООП), их значение для города очень велико. Они подводят к крупным учреждениям культуры, науки и искусства, являясь своеобразными фойе под открытым небом (бульвары Седова, Культуры в Екатеринбурге, Победы в Асбесте). Бульвар на пр. Ленина в Екатеринбурге усиливает звучание главной композиционной оси города, связывая важнейшие исторические, мемориальные, знаковые городские объекты (сквер - мемориал Вечный огонь, Площадь 1905 г., монументальное здание Уральского Федерального университета), объединяя также 7 центральных скверов.

В последние десятилетия, когда ООП Екатеринбурга подвергаются постоянному «урезанию», озеленённые площади в центральной части города неуклонно сокращаются, возрастает роль бульваров как объектов кратковременного отдыха. И в этой связи очень важно на стадии проектирования бульвара или его реконструкции определить оптимальную планировочно-пространственную структуру (ППС) насаждений, плотность посадки, подоб-

рать устойчивый и декоративный ассортимент видов, чтобы наилучшим образом организовать защиту пешеходов, находящихся на бульваре.

Имеющиеся на сегодняшний день рекомендации специалистов не учитывают зональных особенностей региона, экологических и структурно-планировочных особенностей городов Среднего Урала. И в этой связи детальное изучение насаждений бульвара, их основных параметров и характеристик является особенно актуальными.

Степень разработанности темы исследования. Диссертация является законченным научным исследованием.

Цель и задачи исследования. Цель работы - исследование насаждений бульваров - их видового состава, планировочно - пространственной структуры, плотности посадок, а также изучение защитных функций (шумо-защитная, почвозащитная), и выбор оптимальных вариантов параметров насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Для достижения заявленной цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. изучение динамики видового состава насаждений на бульварах;

2. исследование санитарного состояния насаждений бульваров и его динамики;

3. детальное изучение планировочно - пространственной структуры насаждений бульваров и разработка методики ее оценки;

4. исследование шумозащитной и почвозащитной функций насаждений бульваров;

5. разработка рекомендаций по структуре насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Научная новизна. Впервые получены следующие научные результаты:

1. изучены видовой состав и биометрические характеристики насаждений бульваров городов Среднего Урала;

2. показана динамика видового состава бульваров, созданных на протяжении двух веков в городах Екатеринбург, Первоуральск, Асбест;

3. изучена динамика санитарного состояния насаждений бульваров г. Екатеринбурга за 8-28 - летний периоды;

4. предложена оригинальная методика определения 1111С бульваров;

5. на 16 бульварах в городах Среднего Урала исследована ППС;

6. проведены исследования на предмет шумозащитной функции насаждений бульваров, содержания металлов в снеге.

Положения, выносимые на защиту:

1. Количественные и качественные изменения видового состава на бульварах городов Среднего Урала, созданных в разные временные периоды.

2. Установление оптимальной пространственной структуры насаждений и плотности посадки растений на бульварах в зависимости от транспортной нагрузки на улицу.

3. Определяющими параметрами при выборе оптимального варианта пространственной структуры насаждений бульвара, выполняющего защитные функции, являются - ярусность, вертикальная сомкнутость, плотность посадки.

4. Рекомендации по формированию планировочно-пространственной структуры насаждений бульваров для городов Среднего Урала.

Теоретическая и практическая значимость работы. В динамике видового состава бульваров прослеживается исторический аспект, позволяющий проследить изменения ассортимента питомнических хозяйств городов Среднего Урала. Оригинальная методика определения ППС на бульварах может использоваться в учебно-методических целях при изучении бульваров как объектов общего пользования. Результаты исследований могут служить основой при проектировании бульваров, а рекомендации могут использоваться в целях совершенствования структуры насаждений бульваров при их реконструкции.

Методология и методы исследования. В работе использован комплексный подход к изучению характеристик насаждений бульваров. В основу массовых биометрических исследований насаждений бульваров был положен метод детальной инвентаризации насаждений. Дополнительно при обследовании некоторых бульваров был использован рекогнасцировочный метод обследования.

При изучении плаиировочно - пространственной структуры насаждений использован метод трехмерной проекции (план, поперечный профиль, продольный профиль).

Для изучения шумозащитной функции и снегогеохимических исследований насаждений использованы специальные методики.

Степень достоверности и апробация результатов обеспечивается большим объемом экспериментальных данных, применением научно обоснованных методик, использованием современных математико-статисти-ческих методов, компьютерной техники, прикладных программ при обработке и оценке материалов исследований.

Основные результаты исследований по теме диссертации были рассмотрены на VI, VII, VIII всероссийских научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Научное творчество молодежи - лесному комплексу России» (Екатеринбург, 2010, 2011, 2012); международной конференции «Современный ландшафтный дизайн: новые подходы и перспективы» (Санкт-Петербург, 2010); международной научно - практической конференции, посвященной 200-летию со дня рождения А.Е. Теплоухова «Современное видение наследия лесничих Теплоуховых» (Пермь, 2011); I научной конференции, посвященной 10-летию кафедры ландшафтного строительства УГЛТУ «Ландшафтная архитектура - традиции и перспективы» (Екатеринбург, 2012). Основные положения и результаты диссертации опубликованы в 14 печатных работах, в т.ч. 3 в журналах, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы, 4 приложений. Текст изложен на 151 странице, содержит 27 таблиц и 60 рисунков. Список использованной литературы включает 157 наименований, из них 11 работ на иностранном языке.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю д-ру с.-х. наук Т.Б. Сродных за общее руководство работой; д-ру с.-х. наук С.Л. Менщикову за ценные советы и помощь в выполнении практической части работы.

1. ПРИРОДНЫЕ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ. СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ОЗЕЛЕНЕНИЯ

1.1. Физико-географические условия района исследований

Географическое положение района исследований. Объекты исследований располагаются в городах Среднего Урала, различной категории численности, на территории Свердловской области.

По характеру рельефа и другим природным особенностям Урал делится (с севера на юг) на Полярный, Приполярный, Северный, Средний и Южный [Большая советская энциклопедия, 1977]. Область Среднего Урала ограничена широтами горы Конжаковский Камень (59°30' с.ш.) - на севере и горы Юрма (55°25' с.ш.) - на юге [Мильков Ф.И., Гвоздецкий H.A., 1976].

В соответствии с лесорастительным районированием Б.П. Колесникова [Колесников Б.П., 1960, 1969] объекты располагаются в южно-таежном округе Зауральской холмисто-предгорной провинции.

Наиболее крупные города Свердловской области на 1 января 2011 г.: Екатеринбург - 1386,5 тыс. чел., Нижний Тагил - 361,4 тыс. чел., Каменск-Уральский - 176,5 тыс. чел., Первоуральск - 149,0 тыс. чел., Серов - 99,3 тыс. чел., Асбест - 98,7 тыс. чел. [Государственный доклад ..., 2011].

Город Екатеринбург заложен в 1721 г. В.Н. Татищевым как горнозаводской, культурный и торговый центр Урала.

Официальной датой основания считается 7(18) ноября 1723 г., когда вступила в строй первая очередь Казённого металлургического завода на р. Исеть и развернулось широкое городское строительство. Исетский завод и крепость при нём вскоре были названы Екатеринбургом в честь жены императора Петра I Екатерины Алексеевны. В 1924 г. город был переименован в

Свердловск, в честь Якова Свердлова. Историческое имя городу вернули в 1991 г.

Екатеринбург имеет большое количество городов-спутников. В пределах 50 км от ядра агломерации находятся крупные промышленные центры -Первоуральск, Ревда, Полевской, Сысерть, Новоуральск. В пределах 75 км от центра города находятся Асбест, Реж, Нижние Серьги. [Прохоров A.M., 1991].

Поселение Шайтанка возникло в 1732 г. Поселок Шайтанка 2 сентября 1920 г. переименован в п. Первоуральск, по названию завода который был переименован в том же году, и только в 1933 г. Первоуральск получил статус города. По территории Первоуральска проходит географическая граница между Европой и Азией, за которую обычно принимают водораздел бассейнов рек Волги и Оби [Дунаев Ю.А., 1997].

Город Асбест расположен на восточной окраине Среднего Урала, на р. Большой Рефт (приток Пышмы), в 79 км к северо-востоку от Екатеринбурга. Основан в 1889 г. как посёлок Куделька в связи с началом разработки крупнейшего в России Баженовского месторождения хризотил-асбеста. Название посёлка дано по народному названию асбеста - каменная куделька. Рабочий посёлок с 1928 г. Город Асбест с 1933 г. [Прохоров A.M., 1991].

Климатические условия. В пределах Свердловской области проходит граница переходного (умеренно-континентального) и континентального секторов Евразии. Тем самым, территория Свердловской области делится на две неравные части: восточную, большую часть, которая характеризуется нарастанием континентальности климата, и западную, меньшую, которая имеет сходство с климатом Европейской части России [Кувшинова К.В., 1968].

Климатические условия территории Свердловской области формируются под воздействием воздушных масс, поступающих с Атлантического океана. Но эти воздушные массы, проходя над обширной территорией Евро-

и

пы, теряют содержащуюся в них влагу, заметно охлаждаются зимой и сильно перегреваются летом, приобретая континентальные черты и свойства.

Во все сезоны на Урале преобладают ветры западных и юго-западных направлений, нередки ветры северные, реже восточные.

Среднегодовые температуры района исследований от 2 до 4° С. Средняя температура календарной зимы - 15,8°. В самом холодном месяце зимы январе на равнине температура меняется с севера на юг от -19°, до -17°. В период сильных морозов на равнине отмечались температуры - 48-50°. Холодный период при средней суточной температуре воздуха ниже 0° и наличии снежного покрова длится около полугода. Установлению устойчивого снежного покрова предшествует период предзимья продолжительностью в среднем 25 дней, когда возможны оттепели. Установление постоянного снежного покрова происходит в конце первой декады ноября. Максимальное накопление снега достигается к концу февраля - в первой декаде марта. Высота снежного покрова в это время в предгорьях 50-60 см, на равнинной части 5040 см, в юго-восточной части области менее 40 см. Разрушение снежного покрова происходит в течение апреля, окончательно снег сходит 20-25 апреля, в горах и на севере Свердловской области - в начале мая.

К лету температура воздуха довольно быстро возрастает. В таежной зоне равнинного Урала лето относительно теплое, а в степной - даже жаркое. Самый теплый месяц лета - июль, средняя температура которого 16-17°. Абсолютный максимум температуры на севере области 35°, на юге 39°.

Количество осадков определяется ходом синоптических процессов и особенностями рельефа. На вершинах и склонах гор сумма осадков достигает 900 мм в год, в долинах 600-750 мм, на равнине 650-450 мм, наименьшее количество осадков выпадает на юго-востоке Свердловской области 400450 мм. Распределение осадков по сезонам года на всей территории неравномерное. Повсеместно 60-70% осадков приходится на теплый период года

(май-сентябрь) [Берлянт A.M., 1994; Капустин В.Г., 2006; Гладкий Ю.Н., 2009].

Рассмотрим непосредственно климатические характеристики городов, включающих объекты детальных обследований, представленные в таблице 1.1.

Таблица 1.1- Климатические характеристики городов, включающих объекты на-

турных обследований

Климатические характеристики Екатеринбург Асбест Первоуральск

Количество дней вегетационного периода 110 105-110 115

Средняя месячная температура воздуха, °С января - -15-17 июля - + 16-17 января - -15 июля -+17 января — -16 июля -+17

Ср�