Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Особенности развития и жизнеспособность древесных растений в условиях городской среды

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Особенности развития и жизнеспособность древесных растений в условиях городской среды"

На правах рукописи

Полякова Елена Владимировна

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ И ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. ВЛАДИВОСТОКА)

03.00.05-ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

У

Владивосток - 2004

Работа выполнена в лаборатории лесоведения Биолого-почвенного института Дальневосточного отделения Российской академии наук

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущее учреждение:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Комарова Татьяна Александровна

кандидат географических наук Шихова Нина Сергеевна

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Добрынин Александр Павлович

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Селедец Виталий Павлович

Институт водных и экологических проблем ДВО РАН

Защита состоится 30 апреля 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 005.003.02 при Биолого-почвенном институте ДВО РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, пр. 100 лет Владивостоку, 159.

Факс:(4232)310-193

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ДВО РАН

Автореферат разослан 24 марта 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор биологических наук

Баркалов В. Ю.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Зеленые насаждения в условиях городской среды являются одним из наиболее эффективных и экономичных средств повышения комфортности и качества среды жизни горожан. Урбанизированная среда существенно отличается от естественных природных условий, в которых были сформированы и наследственно закреплены эколого-физиологические особенности растений. В условиях урбоэкосистем многие виды вынуждены приспосабливаться к неблагоприятным для них экологическим условиям: загрязнённому атмосферному воздуху, недостаточному освещению, своеобразным физико-химическим свойствам городских почв и другим специфическим факторам городской среды. Все это приводит к снижению устойчивости растений, и городские насаждения, призванные оздоравливать урбанизированную среду, часто сами нуждаются в защите.

Положительный опыт изучения городской растительности в целях создания устойчивых насаждений накоплен в ряде городов России и бывшего СССР: Москве, Санкт-Петербурге, Каунасе, Новосибирске, Красноярске, Хабаровске и др. (Якушина, 1982; Биоиндикация в городах..., 1983; Влияние..., 1984; и др.). Подобные комплексные исследования растительности до недавнего времени во Владивостоке не проводились. В начале 80-х годов В.П. Селедцом и Л.В. Войтенко (1982) была предпринята попытка разработать метод экспрессной оценки почвенного-растительного покрова урбоэкосистем г. Владивостока. Но этот метод в дальнейшем не нашел ни окончательного научного решения, ни практического применения. Проблема комплексных исследований растительности и среды в г. Владивостоке в настоящее время не менее актуальна и значима, чем для других мегаполисов страны. Зеленые насаждения г. Владивостока располагаются крайне неравномерно, в ряде жилых районов растительность скудна или вообще отсутствует. В последние годы в связи с массовыми рубками и расширением автомагистралей количество зеленых насаждений в городе неуклонно уменьшается.

Вопросами озеленения городов Приморского края занимались сотрудники Ботанического сада и других институтов ДВО РАН и ранее (Розенберг, 1949; Самойлова с соавт., 1958; и др.), но особенно активно в 60-80гг. 20 века (Скрипка с соавт., 1964; Качура, Кузина, 1965; Деревья, кустарники..., 1970; Василюк 1975, 1979; Смирнова, 1979; Петухова 1983; Харкевич, 1983; Озеленение городов..., 1987; Петухова с соавт., 1987; Журавков с соавт., 1989; Туркеня с соавт., 1994; и др.). К настоящему времени исследованы экологические и биологические особенности лишь отдельных видов. Из 358 акклиматизированных, а также местных деревьев и кустарников, которые

внесены в ассортимент,

БИБЛИОТЕКА

края и юга Дальнего Востока (Озеленение городов ..., 1987), внедрено на практике не более 10-15%.

В последние 15-20 лет экологическая ситуация в городе претерпела существенные изменения, однако ассортимент растений не пересматривался, а количество высаживаемых растений даже снизилось. В связи с этим назрела острая необходимость организации мониторинга и полной инвентаризации городских зеленых насаждений г. Владивостока. Необходимы критический ангшиз ассортимента видов, используемых в озеленении г. Владивостока, характеристика роста и развития как местных, так и интродуцированных видов, их устойчивости в современной экологической обстановке и оценки перспективности дальнейшего использования в озеленении.

Цель и задачи исследования. Цель настоящей работы - дать оценку соЕ1ременного состояния древесных растений и городских насаждений, а также предложить меры по оптимизации системы озеленения г. Владивостока. При этом были поставлены следующие задачи: 1) установить видовой состав и количественное участие древесных пород в городских насаждениях; 2) провести диагностику жизненного состояния древесных пород и насаждений в городских условиях; 3) изучить особенности роста и развития древесных растений в условиях городской среды; 4) разработать меры по оптимизации ассортимента древесных видов, используемых в озеленении г. Владивостока.

Научная новизна. Получены новые данные по устойчивости древесных пород в условиях антропогенно-техногенных нагрузок. Впервые для региона апробирован метод виталитетной диагностики, на основе которого установлена жизнеспособность древесных пород и насаждений города. Впервые для г. Владивостока изучен и проанализирован видовой состав древесных пород. Установлены морфометрические особенности древесных растений в зависимости от их видовой принадлежности, возрастного состояния и условий произрастания. Выявлены специфические черты габитуса у доминантов в городских насаждениях. Составлена крупномасштабная карта, отражающая современное состояние городских насаждений, и проведено зонирование городской среды по степени экологической благоприятности для роста и развития древесных растений.

Практическая значимость. Результаты исследований могут быть использованы в практике городского зеленого строительства при эксплуатации и реконструкции насаждений селитебной зоны г. Владивостока. В частности, данные о жизнеспособности и морфометрических особенностях древесных пород могут служить основой при критическом пересмотре принятого ассортимента для озеленения, а также для оптимального подбора видов при планировании з.е.леного строительства в разных микрорайонах города. Они могут быть использованы в качестве научно-обоснованного подхода при рачработке мер по уходу, сохранению и восстановлению зеленых насаждений.

Кроме того, апробированный в ходе исследований метод эколого-диагностического обследования растений и пробные площади, заложенные в разных районах города, могут стать базой для организации постоянного многолетнего мониторинга состояния зеленых насаждений города, а компьютерная база данных может быть применена для прогноза состояния городской растительности.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Апробация. Материалы, содержащиеся в диссертационной работе, были доложены на конференции молодых ученых «Проблемы экологии и рационального природопользования стран Азиатско-Тихоокеанского региона» (Владивосток, 1999), на конференции студентов, аспирантов и молодых ученых г. Владивостока «II региональная конференция по проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии» (Владивосток, 1999), на международной конференции «Растения в муссонном климате» (Владивосток, 1999), на международной конференции «Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона» (Уссурийск, 2002), на двух конференциях-конкурсах молодых ученых БПИ ДВО РАН (Владивосток, 2001, 2002), на заседании ДВО РБО (Владивосток, 2003).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций и списка использованной литературы (234 наименований, из них 17 на иностранных языках). Работа изложена на 157 страницах, включая 25 таблиц и 21 рисунок.

Благодарности. Автор выражает благодарность своим научным руководителям к.г.н. Н.С. Шиховой за всестороннюю помощь на всех этапах сбора, обработки и оформления материалов и д.б.н. Т.А. Комаровой за ценные рекомендации, критические замечания и помощь в написании и оформлении работы; а также всем сотрудникам лаборатории лесоведения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Обзор методических подходов к изучению древесных пород и насаждений, произрастающих в условиях промышленного загрязнения

среды

В настоящей главе приводится краткая характеристика основных традиционных и модифицированных методов оценки естественных лесных экосистем, подверженных воздействию промышленных эмиссий (Кулагин, 1974, 1985; Илькун, 1979; Калинин, 1981; Карпенко, 1981; Федорова и др., 1987; Ковалев, 1990; Калинин с соавт., 1991; и др.), вредителей и болезней (Инструкция..., 1983; Воронцов, Мозолевская с соавт., 1991; Наставление..., 1997; и др.), а также использующихся при характеристике состояния городских растений и сообществ (Теодоронский, Белый, 1989; Николаевский, Васина, 1998; Фролов, 1998; Кочарян, 1999, 2000; Уфимцева, Терехина, 2000; Серикова, 2003; и др.).

Глава 2. Характеристика района исследования

Г. Владивосток (географические координаты 43о07' с.ш. и 131 °54' в.д.) занимает южную часть полуострова Муравьев-Амурский, который с востока омывается Уссурийским, а с запада - Амурским заливами. Селитебная зона города и прилегающие к нему дачно-садовые районы занимают около 1/3 территории полуострова, остальная часть которого покрыта естественными лесами.

Согласно геоботаническому районированию (Колесников, 1961), изучаемая территория входит в состав Восточно-Азиатской хвойно-широколиственной области Дальневосточной (Маньчжурской) провинции кедрово-широколиственных и дубовых лесов. Городская флора формируется преимущественно из аборигенных растений; а также включает ряд ишродуцированных и заносных видов. Однако она не утрачивает полностью своих зональных черт, и процесс антропогенизации ландшафта контролируется зонально-климатическими условиями. Зональными типами почв являются бурые лесные почвы и их подтипы.

Климат типично муссонный, он формируется под влиянием двух главных факторов: непосредственной близости океана и горного (сопочного) типа рельефа.

Средняя продолжительность безморозного периода колеблется в разных районах города от 158 дней (Садгород) до 200 (Эгершельд); в отдельные годы он увеличивается до 215-230 дней. Продолжительность вегетационного периода по всем районам города одинакова и в среднем составляет 190 дней. Среднегодовая температура равняется С. Самый холодный месяц года -январь, в этот период отмечают наибольшую силу ветра (до 21-24м/с), часто сопровождающуюся морозами до С. Самый теплый месяц - август с максимальной температурой воздуха С.

Согласно исследованиям разных авторов (Журавков, 1974; Туркеня, 1979; Петухова, 1980, 1981; Петухова с соавт., 1987; и др.), к осложняющим факторам для озеленительных работ в городах Приморского края относятся: малоснежная солнечная зима с резкой суточной сменой температур, глубокими промерзаниями почвы, морозным выжиманием и мерзлотным пучением почв; низкая влажность воздуха в зимне-весенний период; низкая влажность почвы в весенний и раннелетний периоды; холодная затяжная весна.

В данной главе освещены также особенности почвенного и атмосферного загрязнения на территории г. Владивостока.

Глава 3. Объекты и методы исследований

Настоящая работа выполнена на основе материалов, собранных в вегетационные сезоны 1995-1996 и 1998-2001 гг. в пределах селитебной и частично пригородной зон г. Владивостока.

Объектами исследований служили древесные растения, произрастающие в разных типах городских насаждений, в том числе в 3 парках, 7 садах, 37 скверах, 477 насаждениях улиц и в 198 насаждениях внутри квартального озеленения. Всего обследовано более 20000 особей древесных растений, произрастающих в 818 различных насаждениях. Это позволило оценить состояние древесных насаждений практически во всех жилых микрорайонах города.

Эколого-диагностическое обследование растительности было выполнено в соответствии с методикой, разработанной Н.С. Шиховой (1997) для комплексной сопряженной оценки состояния растительности и городской среды. На каждой пробной площади проводился перечет деревьев, и изучались особенности их роста и развития (общая высота, диаметры на высоте 1,3 м и у корневой шейки, форма и размер крон) с учетом их возрастного состояния. По общему габитусу, состоянию листьев, кроны, стволов и поверхностных корней оценивали жизненное состояние деревьев по 5-балльной шкале, на основе чего рассчитывали по формуле В.А Алексеева (1989) индекс жизненного состояния для каждого вида и насаждения. В соответствии с полученными результатами все древесные породы и насаждения по показателю жизненного состояния были разделены на четыре категории: I- здоровые (показатель жизненного состояния более 80%); II- слабо поврежденные или умеренно ослабленные (5079%); III- сильно поврежденные или сильно ослабленные (20-49%); IV-усыхающие или отмирающие (менее 20%).

Оценка интенсивности повреждений растений болезнями, вредителями и неблагоприятными факторами среды проводилась по показателям, широко применяемым в лесопатологических исследованиях: распространенность болезни (процент больных деревьев) и ее развитие (степень поражения). Развитие болезни рассчитывали по формуле А. В. Воронцова с соавторами (1991).

Изучение форм крон древесных растений выполнено в соответствии с разработками А.И. Колесникова (1974), частично дополненными нами. Учитывали высоту штамба и положение максимального диаметра кроны, а также средний диаметр кроны, коэффициент её асимметрии, протяженность и сплюснутость.

Для характеристики количественного участия древесных пород были рассчитаны в насаждениях разных типов показатели встречаемости, доли участия, широты распространения и обилия каждого вида.

Возрастное состояние деревьев и возрастная структура популяций изучались на основе онтогенетическо-популяционного подхода, разработанного Т.Д. Работновым (1950) и А.А. Урановым (1975). Распознавание возрастных состояний древесных растений проводилось с использованием методических разработок для деревьев (Диагнозы и ключи возрастных состояний..., 1989). При этом в городских условиях учитывали только 4 возрастных состояния древесных растений: виргинильные (взрослые вегетативные) особи (v); молодые генеративные (gl); средневозрастные генеративные (g2) и старые генеративные деревья (g3).

Весь полученный фактический материал был введен в единую базу данных, выполненную в среде Access, и обработан методами математической статистики (Зайцев, 1984; Шмидт, 1984). На основе полученных данных была составлены карта жизнеспособности городских насаждений и выполнено зонирование территории города с использованием программ Arc View и Corel Draw.

Глава 4. Видовой состав и количественное участие древесных пород в городских насаждениях

4. 1. Характеристика видового состава древесныхрастений

Согласно проведенным исследованиям, в городских насаждениях Владивостока насчитывается 58 видов древесных пород из 32 родов и 17 семейств. Индигенная флора представлена 46 видами из 32 родов и 14 семейств, а интродуценты и сортовые растения — 13 видами из 9 родов и 8 семейств. Наибольшим числом видов характеризуются следующие семейства: Rosaceae - 12 видов, Salicaceae - 9, Асегасеае и Pinaceae.- по 6 видов.

Родовой спектр соответствует следующему нисходящему ряду: Populus -7 видов, Acer — 6, Fraxinus — 4; Tilia, Betula, Pinus - по З вида. В состав остальных родов входят по 1-2 вида.

В насаждениях города встречаются редкие для Дальнего Востока виды древесных растений, в том числе включенные в Красную книгу СССР (1984) и Красную книгу РСФСР (1988): Kalopanax septemlobus, Micromeles alnifolia, Pyrus ussuriensis и Armeniaca mandshurica.

Наибольший озеленительный ассортимент (53 вида) выявлен во внутриквартальных насаждениях. В меньшей степени он представлен в озеленении улиц - 49 видов, в скверах - 47 и садах - 40. Невысоким числом видов (41) образованы самые значимые городские объекты озеленения - парки. Древостой во всех типах насаждений обычно характеризуются небольшим видовым разнообразием. Это особенно характерно для насаждений дворов и особенно улиц, которые образованы чаще всего 1-2 и гораздо реже - 3-5 породами.

Анализ жизненных форм древесных растений (Крылов, 1984, с нашими дополнениями) показал, что из десяти описанных форм в городских насаждениях наиболее широко представлены широколиственные высокие (22

вида или 51% видового состава) и широколиственные низкие деревья (17 видов или 30%).

По приуроченности видов к определенным условиям влагообеспеченности местообитаний выделено шесть экологических групп, из них в насаждениях города распространены преимущественно мезофиты (39 видов или 67% видового состава).

4.2. Количественноеучастие древесных пород в насаждениях города

Количественное участие древесных пород оценивалось по трем показателям. Встречаемость рассчитывалась как отношение количества учетных пробных площадей с присутствием особей данного вида к общему количеству пробных площадей. Во взятой выборке из 818 пробных площадей (табл. 1) этот показатель варьирует от 0,1% (преимущественно интродуценты -Acer platanoides, Pinus strobus) до 58,6% (Fraxinus mandshurica). Все древесные породы были разделены на три группы: редко встречающиеся (менее 5 % пробных площадей), умеренно встречающиеся (5-20%), часто встречающиеся (более 20 %).

Доля участия древесных пород, отражающая количественное соотношение разных видов в городских насаждениях, рассчитана как отношение количества деревьев данного вида к общему числу обследованных деревьев всех пород; этот показатель мог определяться для конкретной выборки городских насаждений и для определенных типов насаждений. Он изменяется от 0,01% у Acer platanoides, Pinus strobus и других видов до 22,65 у Fraxinus mandshurica (табл. 1). По доле участия все древесные породы разделены на три группы: 1) с низким (до 1 % от всех учтенных особей), 2) со средним (от 1 до 5%) и 3) с высоким участием (более 5%). Во всех типах городских насаждений преобладают древесные породы с низкой долей участия.

Таблица 1

Количественное участие древесных пород в городских насаждениях

Древесная порода Встречаемость, % Доля участия, % Группа по широте распространения и обилию

1 2 . 3 4

Abies holophylla 0,8 0,37 1а

Acer mandshuricum 0,1 0,01 1а

A. mono 11,8 1,35 2а

A.negundo 16,1 4.40 За

A. platanoides 0,1 0,01 1а

A. pseudosieboldianum 11,4 2,03 2а

A. tegmentosum 1,2 0,03 16

Acsculus hippocastanum 0,8 0.06 1а

Alnus hirsuta 6,0 0,47 2а

Armeniaca mandshurica 13,0 1,90 26

Betula costata 2,2 0,18 1а

1 2 3 4

B. davurica 12,9 1,81 2a

B. platyphylla 27,7 6,45 3a

Carpinus cordata 6,3 1,65 2a

Catalpa bignonioides 0.6 0,31 la

Cerasus sargentii 1,1 0,06 16

Crataegus maximowiczii 2,3 0,16 16

C. pinnati fida 2,1 0,20 16

Fraxinus mandshurica 58,6 22,65 36

F. mandshurica x rhynchophylla 5,4 0,88 2a

F. pennsylvanica 12,5 2,78 26

F. rhynchophylla 25,4 5,85 3a

Julians mandshurica 12,2 1,12 2a

Kalopanax septemlobus 2,2 0,25 16

Larix sp. 9,6 1,48 2a

Maickia amurensis 2,8 0,22 16

Malus baccata 0,4 0,04 la

M. mandshurica 2,5 0,35 16

Micromeies alnifolia 6,5 1,01 2a

Morus alba 2,7 0,30 16

Paclus avi um 3,4 0,34 16

P. rnaackii 23,2 4,80 3a

Phellodendron amurense 6,3 0,58 2a

Picea ajanensis 0,3 0,01 16

Pin us koraiensis 1,4 0,23 16

P. strobus 0,1 0,01 la

P. sylvestris 5,4 1,20 2a

Populus alba 1,2 0,13 16

Populus k orean a 18,8 2,60 26

P. maximowiczii 0,8 0,04 la

P. nigra 8,2 1,08 26

P. pyramidalis 2,5 0,64 16

P. sowietica pyramidalis 0,2 0,07 la

P. trémula 1,7 0,15 16

Prunus salicina 2,6 0,01 16

Pyrus ussuriensis 16,6 3,62 26

Quercus mongolica 11,4 2,76 2a

Robinia pseudoacacia 26,6 6,36 3a

Salix caprea 1,1 0,02 16

S. Schwerin» 6,1 0,74 2a

Sorbus aucuparia 1,4 0,19 16

Thuja occidentalis 0.1 0,01 la

Tilia amurensis 13,7 2,24 26

T. amurensis x taquetii 2,3 0,38 16

T. mandshurica 1,6 0,13 16

Ulrnus japónica 39,3 12,91 3a

U. laciniata 0,8 0,07 2a

U pumila 9,7 1,72 2a

Комплексный показатель широты распространения и обилия древесных пород в отдельных сообществах (Fidler, 1995, с нашими дополнениями) позволил все растения подразделить на 6 групп (табл. 1): 1а - узко распространенные с единичными экземплярами, присутствующие в менее 1% от всех насаждений; 16 - узко распространенные с малым обилием, присутствующие в 1 - 5% насаждений; 2а - умеренно распространенные с малым обилием, присутствующие в 5-20% насаждений; 26 — умеренно распространенные с достаточно высоким обилием, присутствующие в 5-20% насаждений; За - широко распространенные с достаточно высоким обилием, присутствующие в 20-50% насаждений; 36 - широко распространенные с высоким обилием, присутствующие в более 50 % насаждений. Установлено, что в озеленении улиц и дворов преобладают узко распространенные древесные породы с единичным и малым обилием. Исключением является Fraxinus mandshurica, широко распространенный, с высоким обилием в насаждениях улиц. Для садов более характерны древесные породы с умеренным распространением и малым обилием. В парках широко представлены умеренно распространенные породы с высоким обилием в отдельных сообществах.

4.3. Возрастное состояние древесных растений

Большинство древесных пород (47% списочного состава) представлены в городских посадках преимущественно средневозрастными и молодыми* генеративными растениями, в том числе доминанты урбофитоценозов — Fraxinus mandshurica, Robinia pseudoacacia, Padus maackii (рис. 1).

Среди других широко распространенных в озеленении деревьев, таких как Ulmus japonica и Fraxinus rhynchophyИa, наиболее часто встречаются средневозрастные особи, а растения Betula platyphyИa представлены, главным образом, молодыми генеративными деревьями. Анализ некоторых «сквозных» древесных пород, встречающихся во всех типах насаждений, показал, что их возрастной спектр в разных типах насаждений практически одинаков, особенно это характерно для Ulmusjaponica (рис. 2).

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100 Рис.2. Возрастной состав Ulmusjaponica в разных типах % городских насаждений.

Обозначения те же, что и на рис. 1.

Малое присутствие виргинильных растений объясняется как плохой приживаемостью саженцев в современных городских условиях, не всегда благоприятных для растений, так и недостаточным количеством высаживаемых растений. Слабая представленность в посадках города старовозрастных генеративных растений связана с тем, что в городских условиях деревья часто погибают до достижения ими этого возрастного этапа, либо их вырубают в результате потери декоративности.

Глава 5. Общий габитус и особенности роста древесных пород в условиях

урбоэкосистем

5./. Таксационная характеристика древесных пород

Основные биометрические параметры древесных пород в городских посадках существенно отличаются от аналогичных показателей в естественных условиях. По среднестатистическим данным в городских сообществах максимальными размерами характеризуются Acer mandshurica, Kalopanax septemlobus, Ulmus laciniata, Quercus mongolica и Betula davurica, произрастающие в парковых сообществах, а также Populus nigra в старых садах и в озеленении улиц.

В целом же древесные растения в зеленых насаждениях г. Владивостока имеют меньшие размеры по сравнению с параметрами в естественных условиях

произрастания. Особенно это характерно для деревьев I и II величины, объединенных нами при характеристике жизненных форм в подкласс высоких деревьев. В этом подклассе наиболее часто встречаются растения высотой 1014 м и 20 - 30 см в диаметре. Снижение средних размеров деревьев можно объяснить неудовлетворительными условиями существования. В то же время в большинстве городских популяций отмечены единичные особи, достигшие максимальных размеров по высоте и диаметру, соответствующих параметрам деревьев в благоприятных условиях.

Деревья III -IV величины в городе обычно достигают таких же размеров, как и в естественных условиях. Самые низкие деревья этого подкласса отмечены у Primus salicina; они имеют, в среднем, высоту 3,3 м при колебаниях ее от 1,7 до 5,0 м. У самого же высокого в подклассе вида - Ulmus pumila средняя высота составляет 12,8 м при варьировании от 4,0 до 18,0 м. Средний диаметр у большинства пород в данной группе не превышает 15 см.

В настоящем разделе выполнен также сравнительный анализ таксационных параметров доминантов городских насаждений на разных этапах их возрастного развития.

5.2. Морфометрическая характеристика крон

Размеры крон являются одним из основных параметров, характеризующих зеленую биомассу растений и в значительной степени определяющих интенсивность санитарно-гигиенических функций (общая кислородопродуктивность, фитонцидность, способность снижать уровень шума и т.д.). Кроме того, размеры растений учитываются при формировании архитектурно - декоративных композиций деревьев в зеленых насаждениях.

Средняя длина крон варьирует в зависимости от видовой принадлежности деревьев от 2,0 м у Crataegus maximowiczit до 12,5 м у Aesculus hippocastanum, а средний диаметр изменяется от 2,2 м у деревьев Sorbus aucuparia до 10,6 м у Ulmus laciniata. У отдельных особей Popilus koreana, Fraxinus rhynchophylla, Tilia amurensis, Betula davurica, Ulmus laciniata, Quercus mongolica, Kalopanax septemlobus, Micromeles alnifolia и других видов длина крон достигает максимальной величины - 16-19 м. Максимальный в городской среде диаметр крон - 14,2-14,5 м могут иметь отдельные растения Fraxinus mandshurica, Betula davurica, Populus maximowiczii.

Сравнительный анализ средних значений морфометрических параметров крон у доминирующих пород показал, что в условиях урбоэкосистем ширина крон, как правило, варьирует более существенно по сравнению с их длиной. Для всех доминантов, кроме Padus maackii, характерно последовательное увеличение размеров крон в процессе жизненного цикла как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, что обусловливает максимальные размеры их крон в старовозрастном генеративном состоянии.

5.3. Формы крон древесных пород

Кроны у большинства древесных пород в городских условиях занимают более половины ствола, что по принятой нами классификации соответствует категории длинных крон. Наибольшая протяженность кроны (отношение длины крены к длине ствола), составляющая в среднем 70% от общей длины ствола, характерна для деревьев Acer negundo и Fraxinus mandshurica. У большинства доминантных пород средняя протяженность кроны составляет 60% от длины ствола.

В условиях урбоэкосистем древесные породы имеют большое разнообразие крон по ширине - от узких до зонтичных. При этом среднестатистические значения показателя сплюснутости крон (отношение ширины кроны к её высоте) изменяются от 0,8 у Betula platyphylla и Padus maackii до 1,1 у Fraxinus rhynchophylla и Ulmus japonica.

Формы кроны древесных пород в селитебной зоне г. Владивостока имеют весьма разнообразные очертания (рис. 3) и отличаются от крон, формирующихся в естественных природных условиях.

Рис.3. Разнообразие форм крон древесных пород: О яйцевидные; Н цилиндрические; □обраттояйцгвидные; Нокр>глые; Э зошинные

Формы крон и их относительные размеры в городских сообществах в значительной степени изменяются с возрастом. В данном разделе рассмотрены также изменения этих показателей у семи древесных доминантных пород, находящихся в генеративном периоде.

Глава 6. Оценка жизненного состояния древесных растений в условиях

городской среды

Одним из важных моментов, обеспечивающих Лвысокую эффективность и долговечность создаваемых городских насаждений, является научно -обоснованный подбор древесных пород, устойчивых к своеобразным условиям урбанизированной среды. Устойчивость растений зависит от многих факторов, среди которых наиболее существенными являются наследственные признаки, возраст растений и условия окружающей среды. Ответную реакцию на комплексное воздействие факторов среды в наибольшей степени отражает интегральный показатель - жизненное состояние древесных растений.

. 6.1. Характеристика основных признаков жизнеспособности древесны/хпород

В настоящем разделе приведена характеристика основных признаков жизнеспособности древесных пород, имеющих достаточно высокую встречаемость в городских посадках, что позволило получить репрезентативные выборки данных. Из важнейших характеристик, определяющих жизненное состояние растений, рассмотрены: количество усыхающих, ветвей и поврежденных листьев, дефолиация крон и интенсивность повреждений вегетативных органов.

Характерные типы повреждений листьев, ствола и корней деревьев (гнили, деформации, некрозы, рак, ржавчина, усыхание, минирование, скелетирование, дырчатое и грубое объедание и т.д.) были проанализированы без соответствующей дифференциации их по источникам повреждений. К основным повреждениям листьев относятся дырчатое и грубое обгрызание вредителями. Эти типы повреждений зафиксированы у 73-75% деревьев Ulmus japonica при высокой степени поражения (52-55% листьев). Более устойчивыми к обгрызанию оказались листья у Padus maackii и двух интродуцированных видов - Robinia pseudoacacia и Acer negundo. У всех доминирующих в городских посадках древесных пород достаточно сильно выражены типичные для урбоэкосистем поражения листьев в виде некрозов и хлорозов. Особенно это характерно для листьев Ulmus japonica, у которого некрозами повреждается до 60% особей при степени поражения 45%. Листья Ulmus japonica и Fraxinus mandshurica достаточно сильно подвержены скелетированию. Средняя

величина распространенности болезней и повреждений листьев, вычисленная как среднее арифметическое от всех зафиксированных для данной древесной породы болезней, у большинства видов составляет около 20%; средняя величина показателя развития болезней и повреждений не превышает 10%. Исключением является Ulmus japonica, у которого степень развития болезней листьев составляет 29% при средней распространенности 43%.

Среди болезней и повреждений стволов наиболее характерны наклоны и изгибы. Вероятно, они обусловлены сильными ветрами, а также нарушением корневой системы в переуплотненных городских почвах. Стволы существенно повреждаются и в результате механических воздействий, которые были отмечены у 33% обследованных особей Robinia pseudoacacia и 20% Ulmus japonica. При этом степень развития этого явления не столь существенна и не превышает 7%. В условиях регионального климата стволы деревьев достаточно интенсивно повреждаются также морозом; что способствует возникновению сухобочин, морозных трещин, проростей и дупел. Морозными трещинами при этсм особенно сильно повреждены стволы Padus maackii - 31% обследованных деревьев, при степени поражения болезнью 25%. Типичными повреждениями стволов Ulmus japonica, кроме вышеназванных, являются гнили (32% деревьев) и раковые болезни (25%). Это характеризует данную породу как одну из наиболее уязвимых к заболеваниям стволов: средняя распространенность всех зафиксированных болезней составляет 15%, степень развития болезней — 6%. У остальных доминантных древесных пород эти показатели не превышают 10%.

К основным повреждениям корней относится их обнажение. Распространенность этого явления у обследованных видов изменяется от 5% у Веш1а platyphylla до 30% у Ulmus japonica. Вторыми по частоте встречаемости являются механические повреждения, составляющие от 4% у Fraxinus mandshurica до 13% у Ulmus japonica. Наиболее же уязвимой ко всем типам болезней и повреждений корней породой оказался Ulmus japonica, у которого обе величины, характеризующие интенсивность поражений растений болезнями и повреждениями, составляют, в среднем, 12%.

6.2. Оценка устойчивости древесных растений по показателю жизненного

состояния

Городские популяции древесных видов проявляют неодинаковую устойчивость к комплексному воздействию факторов городской среды. Все древесные породы, на основе результатов расчета индекса состояния и принятых градаций, отнесены нами к двум категориям жизненного состояния, отражающим сильную и умеренную степень ослабленности растений. Наиболее высокие показатели виталитета отмечены у Acer platanoides, а самые низкие показатели жизненного состояния характерны для Malus baccata (табл. 2). У большинства древесных пород (41 вид или 71% от всего видового состава) средний показатель жизненного состояния соответствует категории сильно ослабленных, а у 17 видов (29% от всего состава) он отражает категорию умеренного ослабления.

Таблица 2

Ранжированный ряд древесных пород по среднестатистическому значению индекса жизненного состояния (L) для зеленых насаждений г. Владивостока

6.3. Жизненное состояние древесных пород на разных стадиях их

возрастногоразвития

Жизнеспособность древесных пород в значительной степени изменяется на разных этапах возрастного развития. При этом характер изменения показателей жизнеспособности в зависимости от возраста отличается у разных видов (рис. 4). У ряда часто и умеренно встречающихся в городских посадках древесных пород (Fraxinus mandshurica, F. pennsylvanica, Ulmus japonica, Betula platyphylla, Robinia pseudoacacia) показатели жизненного состояния старых генеративных растений на 3-5% выше по сравнению с более молодыми. Снижение показателей жизнеспособности у виргинильных растений отмечается также и среди таких широко распространенных в городе видов, как Fraxinus mandshurica и Tilia amurensis. В общем же составе древесных пород среди виргинильных растений самые низкие показатели жизнеспособности отмечены у Populus tremula (15%), а самые высокие - у Catalpa bignonioides (90%).

Рис.4. Жизненное состояние древесных пород в зависимости от стадии возрастного развития. Обозначения те же, что и на рис. I.

Высокая вариабельность показателей жизненного состояния характерна для разных видов в разных возрастных состояниях. При этом среди молодых генеративных растений средние значения жизненного состояния варьируют от 5% у Populus nigra до 70 % у Aesculus hippocastanum. У средневозрастных генеративных растений наиболее высокими показателями жизнеспособности отличаются деревья Catalpa bignonioides (59%), Fraxinus pennsylvanica (59%), Carpinus cordata (59%), а самыми низкими - растения Padus maackii (29%) Среднее значение жизненного состояния старых генеративных растений минимально у Pinus sylvestris (жизненное состояние составляет 10%), а максимально - у Micromeles alnifolia (64%).

6.4. Изменение жизненного состояния древесных пород в зависимости от условий произрастания

В условиях урбоэкосистем древесные растения и слагаемые ими сообщества находятся в различных экологических условиях и испытывают разные уровни антропогенно-техногенных нагрузок. Характер землепользования, соответствующий типу декоративных насаждений, в значительной степени сказывается на жизненном состоянии древесных растений. Наиболее благоприятные условия для растений, приближенные к естественным, складываются в парках и садах. Растительность придорожных насаждений в наибольшей степени подвергается негативному влиянию мегаполиса.

Для сравнительного анализа жизнеспособности древесных пород в разных типах городских насаждений были использованы только виды, широко представленные во всех из них. Наиболее высокие показатели жизненного состояния характерны для Fraxinus pennsylvanica, у которого даже в сильно подверженных техногенному прессу рядовых уличных посадках жизнеспособность большинства особей остается на уровне умеренного ослабления. Снижение жизнеспособности в насаждениях улиц отмечено у Fraxinus rhynchophylla, Populus koreana, Pyrus ussuriensis, Padus maackii. Жизненное состояние основного доминанта городских насаждений - Fraxinus mandshurica сохраняется на одном уровне в разных типах городских насаждений, за исключением садов, где отмечены самые низкие для него показатели виталитета. Среди интродуцентов отмечено снижение жизнеспособности в парковых фитоценозах у Robinia pseudoacacia и Acer negundo.

При рассмотрении полных списков видов в сравниваемых насаждениях установлено, что в скверах основное количество древесных пород соответствует категориям слабо и сильно поврежденных, имеющих примерно одинаковое соотношение. Среди доминантов более высокой

жизнеспособностью в них характеризуются Fraxinus rhynchophylla (57%), F. mandshurica (50%), Robinia pseudoacacia (49%), Betula platyphylla (48%), Pyrus ussuriensis (47%).

Большая часть древесных пород, представленных в других типах насаждений, по средним показателям жизнеспособности относится к категории сильно поврежденных, пределы жизненного состояния которых варьируют от 20 до 49%. Среди широко распространенных видов наилучшие показатели жизненного состояния в парковых насаждениях имеют Micromeles alnifolia (жизненное состояние составляет 61%), Carpinus cordata (64%), Kalopanax septemlobus (55%), Fraxinus mandshurica (51%), F. rhynchophylla (48%); в садах -Robinia pseudoacacia (62%) и Acer negundo (52%); в насаждениях улиц - Robinia pseudoacacia (54%) и Fraxinus mandshurica (47%); во внутри квартальном озеленении - Robinia pseudoacacia (52%), Fraxinus mandshurica (49%) и Pyrus ussuriensis (49%).

6.5. Мониторинг современного состояния городских насаждений На основе полученных данных о жизненном состоянии насаждений в г. Владивостоке была составлена карта современного состояния древесных насаждений с использованием программ Arc View и Corel Draw. Она отображает пространственное распределение исследованных насаждений по четырем принятым категориям жизненного состояния. Её анализ позволил установить, что примерно на 80% обследованной территории произрастают сильно поврежденные, на 15% - слабо поврежденные древесные насаждения. Здоровые же насаждения занимают лишь 5% площади, территориально соответствующей застроенной зеленой зоне, непосредственно примыкающей к городу.

Для установления динамических тенденций изменения жизнеспособности древесных пород в разных типах городских насаждений в 1999 г. была проведена ревизия древесных растений на 22 пробных площадях, заложенных в 1995 г. Это ревизия показала, что жизненное состояние деревьев в 16 насаждениях ухудшилось, самое существенное снижение жизненности было отмечено на участках с наиболее высокими показателями жизнеспособности, отмеченными в 1995 г. (рис. 5).

90 -—-------------

80

64 39 32 29 26 46 20 21 35 36 44 38 41 34 42 43 33 28 23 24 27 25 Номер |робной площади Рис.5. Изменение жизненного состояния городских

насаждений за 5 - летний срок наблюдений: а 1995 г- ■ 1999

Практически не изменилось жизненное состояние деревьев на двух пробных площадях, заложенных в многопородных скверах. Незначительное улучшение жизненного состояния было отмечено на трех пробных площадях, заложенных во внутриквартальных насаждениях, а также в придорожной аллее, характеризующихся относительно благоприятными эколо! ическими условиями.

6.6. Экологическое зонирование территории города на основе виталитетного анализа растений

Для экологического зонирования г. Владивостока был использован показатель жизненного состояния наиболее широко распространенного вида -Fraxinus mandshurica. По степени благоприятности условий среды для роста и развития растений на основании показателя жизнеспособности этого вида были выделены три зоны:

1) с хорошими условиями для роста и развития растений (жизнеспособность особей Fraxinus mandshurica составляет более 50%, что соответствует категории здоровых или слабо поврежденных насаждений);

2) с вполне удовлетворительными условиями для произрастания (жизненное состояние растений Fraxinus mandshurica изменяется от 36% до 49%, что соответствует сильно поврежденным насаждениям);

3) с неудовлетворительными условиями для роста и развития растений (жизнеспособность особей Fraxinus mandshurica составляет менее 35%, т.е. насаждения сильно повреждены или разрушены).

Распределение зон с разной степенью благоприятности условий для роста и развития растений отображено на карте, в соответствии с которой более 60% обследованной территории Владивостока характеризуются

удовлетворительными условиями для произрастания деревьев. Хорошие условия для роста растений складываются примерно на 25% обследованной территории, а 15% территории селитебной зоны города отличаются неудовлетворительными условиями для развития древесных растений.

Выводы

1. В результате проведенных исследований выявлено в зеленых насаждениях на территории г. Владивостока 58 древесных видов, среди которых массовое распространение имеют Fraxinus rhynchophylla, F. mandshurica, Betula platyphylla, Padus maackii, Ulmus japonica, Robinia pseudoacacia, Acer negundo. Установлено видовое разнообразие и количественное участие древесных пород по декоративным типам насаждений. Наибольшее видовое разнообразие отмечено во внутриквартальном озеленении (53 вида), в несколько меньшем видовом составе представлено озеленение улиц (49) и скверов (47), а наименьшее количество видов выявлено в парках (41) и садах (40). Большая часть обследованных насаждений (67%) представлена малопородными посадками с присутствием одного-двух, реже -трех-пяти видов древесных растений.

2. Установлено, что большинство деревьев городских посадок, в том числе основные доминанты урбофитоценозов - Fraxinus mandshurica, Robinia pseudoacacia, Padus maackii, находятся в молодом прегенеративном и средневозрастном генеративном состоянии. Среди других широко распространенных в озеленении древесных пород наиболее часто встречаются средневозрастные генеративные растения Ulmus japonica и Fraxinus rhynchophylla, а также молодые генеративные особи Betula platyphylla.

3. Изменение морфометрических параметров стволов и крон древесных растений зависит от видовой принадлежности, возрастного состояния растений и типа насаждений. Установлено, что у многих древесных пород в городской среде уменьшаются высота и диаметр стволов, а размеры крон (протяженность, диаметр и длина) возрастают по сравнению с их природными аналогами.

4. Анализ жизненного состояния древесных пород в разных типах насаждений показал, что городские популяции 41 из 58 продиагностированных видов имеют жизненное состояние, соответствующее категории сильно поврежденных, популяции остальных 17 видов относятся к категории умеренно ослабленных. Категории же здоровых и разрушенных городских популяций не представлены. Самыми низкими показателями жизненного состояния среди широко распространенных в озеленении видов характеризуются Padus maackii, Populus koreana и P. nigra, а наиболее высокими - Fraxinus pennsylvanica, F. rhynchophylla и F. mandshurica. Также установлено,/ что жизнеспособность деревьев всех видов может изменяться в зависимости от возрастного состояния растений и типа насаждений, в которых они произрастают.

6. По материалам проведенных обследований составлена карта, отражающая современное эколого-биологическое состояние городских посадок. В соответствии с ней более 80% зеленых насаждений на территории селитебной зоны Владивостока относятся к категории сильно поврежденных. На основе виталитетного анализа широко распространенного в озеленении вида - Fraxinus mandshurica выполнено экологическое зонирование территории го]эода по степени благоприятности для роста и развития древесных растений.

7. По результатам проведенных исследований предложены меры по оптимизации состояния древесных насаждений, позволяющие научно обоснованно подходить к созданию и реконструкции зеленых насаждений Владивостока.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

I. Шихова Н.С., Полякова Е.В. Устойчивость древесных видов в условиях городской среды // Проблемы ботаники на рубеже XX - XXI веков: Тезксы докл., представленные II (X) съезду Русского ботанического общества. Т. I. С.Петербург, 1998. С. 231.

2. Шихова Н.С., Полякова Е.В. Современное состояние древесных насаждений г.Владивостока // Растения в муссонном климате: Материалы Междунар. конф., посвященной 50-летию Ботан. сада - института ДВО РАН. Владивосток, 1998. С. 292-295.

3. Полякова Е.В. Жизненное и возрастное состояние древесных растений в парках г. Владивостока // Леса и лесообразовательный процесс на Дальнем Востоке: Материалы Междунар. конф. Владивосток, 1999. С. 124-125.

4. Полякова Е.В. Мониторинг жизненного состояния древесных растений Владивостока // Проблемы экологии и рационального природопользования стран Азиатско-Тихоокеанского региона: Материалы Междунар. конф. молод, уч. Владивосток, 1999. С. 84-86.

5. Полякова Е.В. Оценка экологических условий произрастания древесных растений в г. Владивостоке //II региональная конференция по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии: Тез. докл. конф. студ., асп. и молод, уч. Владивосток, 1999. С. 114-115.

6. Шихова Н.С., Полякова Е.В. Влияние рекреации на состояние парковых растительных сообществ // Проблемы региональной экологии. Вып. 8: Материалы Второй Всероссийск. конф., посвященной 100-летию акад. М.А. Лаврентьева, 2000. С. 195.

7. Полякова Е.В. Организация мониторинга древесных растений на территории жилой застройки Владивостока // Классификация и динамика лесов Дальнего Востока: Материалы Междунар. конф. Владивосток, 2001. С. 169-170.

8. Шихова Н.С., Полякова Е.В. Жизненное состояние деревьев и кустарников в озеленении Владивостока // Аграрная политика и технология производства сельскохозяйственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. Уссурийск, 2002. Т. 3. С. 115-119.

9. Полякова Е.В. Габитус крон ясеней в условиях городской среды (на примере г. Владивостока) // Ботан. исслед. в Сибири. Вып. 9. Красноярск, 2001. С. 145-152.

10. Шихова Н.С., Полякова Е.В. Оценка жизненного состояния и устойчивости видов в озеленении г. Владивостока // Бюллетень Главного ботанического сада. Вып. 185. М.: Наука, 2003. С. 14-28.

II.Полякова Е.В. Жизнеспособность древесных растений в селитебной зоне г. Владивостока // Вопросы экологии и охраны окружающей среды Дальнею Востока: Материалы регион, научно-методической конф. г. Комсомольска-на-Амуре, 26-28 ноября 2002 г. Комсомольск-на-Амуре: КнАГПУ, 2003. С. 80-82.

»- 653 1

Подписано в печать 18.03.2004 г. Формат 60x90/16. Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ 76. Отпечатано в типографии ЧП Ермаков, Владивосток, ул. Лам. Кузнецова, 76.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Полякова, Елена Владимировна

Введение.

Глава 1. Обзор методических подходов к изучению древесных пород и насаждений, произрастающих в условиях промышленного загрязнения среды.

Глава 2. Характеристика района исследования.

Глава 3. Объекты и методы исследований.

Глава 4. Видовой состав и количественное участие древесных пород в городских насаждениях.

4.1. Характеристика видового состава древесных растений.

4.2. Количественное участие древесных пород в насаждениях города.

4.3. Возрастное состояние древесных растений.

Глава 5. Общий габитус и особенности роста древесных пород в условиях урбоэкосистем.

5.1. Таксационная характеристика древесных пород.

5.2. Морфометрическая характеристика крон

5.3. Формы крон древесных пород.

Глава 6. Оценка жизненного состояния древесных растений в условиях городской среды.

6.1. Характеристика основных признаков жизнеспособности древесных пород.

6.1.1. Количество усыхающих ветвей.

6.1.2 Количество поврежденных листьев.

6.1.3 Дефолиация крон.

6.1.4. Повреждения деревьев болезнями, вредителями и неблагоприятными факторами среды.

6.2. Оценка устойчивости древесных растений по показателю жизненного состояния.

6.3. Жизненное состояние древесных пород на разных стадиях их возрастного развития.

6.4. Изменение жизненного состояния древесных пород в зависимости от условий произрастания.

6.5. Мониторинг современного состояния городских насаждений.

6.6. Экологическое зонирование территории города на основе виталитетного анализа растений.

Выводы.

Рекомендации.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Особенности развития и жизнеспособность древесных растений в условиях городской среды"

Зеленые насаждения в условиях городской среды являются одним из наиболее эффективных и экономичных средств повышения комфортности и качества среды жизни горожан.

Роль зеленых насаждений в оптимизации условий урбанизированных территорий заключается в их способности нивелировать неблагоприятные для человека факторы природного и техногенного происхождения. Зеленые насаждения выполняют разные функции в формировании городской среды: санитарно - гигиеническую, архитектурно-эстетическую, эмоционально-психологическую и другие. При этом для создания благоприятных условий для жизнедеятельности человека наиболее важна санитарно-гигиеническая роль растений. Работая как своеобразный живой фильтр, растения поглощают из воздуха различные химические токсиканты и задерживают на поверхности ассимиляционных органов значительное количество шлли. Кроме того, зеленые насаждения участвуют в формировании микроклимата территории города и обеспечивают защиту человека от неблагоприятных климатических воздействий. Древесные растения очищают, увлажняют и обогащают кислородом атмосферу городов, изменяют радиационный и температурный режимы, снижают силу ветра и шума (Полтараус, 1966; Раунер, Чарнавская,1972; Костюкевич,1974; Meyer, 1982; Артамонов, 1986; и др.).

Городская среда, в целом, существенно отличается от естественных природных условий, в которых были сформированы и наследственно закреплены эколого-физиологические особенности древесных растений. В урбоэкосистемах многие растения, как правило, вынуждены приспосабливаться к неблагоприятным для них экологическим условиям - загрязнённому атмосферному воздуху, недостаточному освещению, своеобразному физико-химическому режиму городских почв и другим факторам среды. Все это приводит в итоге к снижению устойчивости растений, в том числе к вредителям и болезням. Городские насаждения, призванные оздоравливать урбанизированную среду, сами при этом часто нуждаются в защите.

Изучению городской растительности посвящено значительное число работ как отечественных (Машинский, 1973; Кучерявый, 1984; Поланчан, Боаге, 1990; Авдеева, 1994; Плотникова, 1994; Булыгин, Фирсов, 1995; Габеев, 1997; Дорофеева, Золотарева, 1998; Лоскутов, Евдокименко, 1998; Ревякин , Олькова , 1998; Фролов, 1998; Бабкина, 2002; Буданова, 2003; Соколова, 2003; Морозова с соавт., 2003; Серикова, 2003; и др.), так и зарубежных авторов (Sukopp, Blum, Chinnow, Kumick, Runge/, Zacharias, 1974; Davis, 1978; Tatsumi, , / ч/

Yoda, Ikeda, 1983; Dorney, McLellan, 1984; Beer, 1986; Duffner, Wathern, 1988; Klotz, 1988; Beckhem,1992; и др.). Интересный опыт в этом плане накоплен в ряде городов России и бывшего СССР - Каунасе, Санкт-Петербурге, Москве, Новосибирске, Архангельске, Хабаровске и других (Щербаков, Чередниченко, 1966; Якушина,1982; Биоиндикация в городах.,1983; Влияние.,1984; Терехина, 1989; Шяпятене с соавт., 1989; Грек с соавт., 2002; Жидкова, 2002; Калашникова, 2003; и др.).

Во Владивостоке подобных комплексных исследований растительности до недавнего времени не проводилось, хотя эта проблема для него не менее актуальна и значима. Зеленые насаждения Владивостока располагаются крайне неравномерно, в некоторых районах растительность скудна или вообще отсутствует. При этом в 1998 году средняя обеспеченность горожан Владивостокской агломерации насаждениями общего пользования составляла около 17м насаждений на 1 человека (Государственный доклад ., 1999), что несколько выше нормативного показателя, который составляет 16м2 насаждений на 1 человека. В т^ке время, такие высокие значения, вероятно, \/ обусловлены тем, что к г. Владивостоку были присоединены территории густо озелененных пригородных районов. В настоящее время количество зеленых насаждений в городе неуклонно уменьшается, что вызывает тревогу у горожан и широко обсуждается в местных средствах массовой информации (Ненашева, 2002; Лигай, 2003; Хакайся, 2003; и др.).

Следует заметить, что вопросами озеленения городов Приморского края достаточно активно занимались сотрудники Ботанического сада и других институтов ДВО РАН в 60-80гг. 20 века. Одной из первых работ, посвященных озеленению городской среды, была брошюра «Озеленение населенных пунктов Приморского края» В.А. Розенберга (1949). В ней автором были и освещены агротехнические приемы посадки и ухода за насаждениями^ и предложен ассортимент деревянистых растений для озеленения городов Дальнего Востока. В дальнейшем этот список был пересмотрен и значительно расширен благодаря исследованиям сотрудников Ботанического сада ДВНЦ (Орлова, Сухова, 1963; Скрипка с соавт., 1964; Качура, Кузина, 1965; Деревья, кустарники., 1970; Озеленение городов ., 1975; Смирнова, 1979; Харкевич, 1983; Кожевникова, Встовская, 1989; Журавков с соавт., 1989; Озеленение городов., 1987; Туркеня с соавт., 1994; и др.). Достаточно большое число исследований было проведено по интродукции и особенностям адаптации и акклиматизации инорайонных растений в местном климате (Самойлова, 1958; Василюк, 1970, 1979; Василюк, Таранкова, 1970; Литвинцев, 1970; Петухова, 1981, 1983; Петухова с соавт., 1987; и др.). Ряд авторов (Чащухина, 1970; Редкие и ., 1978; Полещук, 1993; Пшенникова, 1983; Воронкова, Прилуцкий, 1989; Воронкова с соавт., 2000; и др.) посвятили свои исследования изучению экологических и биологических особенностей местных видов растений. Были также изучены декоративные свойства местных растений (Журавков, 1968; Василюк с соавт., 1970; и др.), особенности фотосинтеза (Воронкова с соавт, 1996), кислородопродуктивности (Воронкова с соавт, 1996), способности накапливать тяжелые металлы (Шихова, 1994, 1997).

В одной из работ, касающихся оценки состояния городской среды, В.П. Селедца и Л.М. Войтенко, описан метод экспрессной оценки почвенно-растительного покрова урбанизированных территорий (1982). Этот метод был апробирован авторами на территории Советского района г. Владивостока, но в дальнейшем не нашел ни окончательного научного решения, ни практического применения.

Несмотря на значительность имеющихся литературных данных, в целом, все они носят фрагментарный характер. Детально исследованы экологические и биологические особенности лишь у отдельных видов, большинство древесных пород, предлагаемые для озеленения никогда не были внедрены на практике. Кроме того в последние 15-20 лет ассортимент растений не пересматривался, хотя экологическая ситуация в городе претерпела за этот период значительные изменения. До настоящего времени в городе еще не проводилась инвентаризация зеленых насаждений разных категорий с оценкой характера роста и развития как местных, так и интродуцированных видов, устойчивости их к комплексу неблагоприятных факторов и перспективности использования в озеленении. В настоящее время необходим критический анализ существующего ассортимента видов, используемых в озеленении г. Владивостока с учётом их численных показателей, жизненного состояния и устойчивости в современной экологической обстановке города. Для решения этих вопросов в настоящее время сотрудниками лаборатории лесоведения ВИИ ДВО РАН под руководством I I.C. Шиховой проводятся комплексные исследования состояния городских экосистем.

Данная работа освещает часть этих исследований, которые отражают оценку состояния городских древесных растений, являющихся основным компонентом урбанизированных сообществ, определяющими" их санитарно -гигиенические и рекреационно-эстетические функции.

Цель настоящей диссертационной работы - дать оценку современного состояния древесных растений и городских насаждений, а также предложить меры по оптимизации системы озеленения г. Владивостока.

Для выполнении этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Установить видовой состав и количественное участие древесных пород в городских насаждениях.

2. Провести диагностику жизненного состояния древесных пород и насаждений в городских условиях.

3. Изучить особенности роста и развития древесных растений в условиях городской среды.

4. Разработать меры по оптимизации ассортимента древесных видов, используемых в озеленении г. Владивостока.