Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Влияние фитоценотической структуры городских насаждений на гидрологический режим и замедление эрозионных процессов

ВАК РФ 06.03.01, Лесные культуры, селекция, семеноводство

Автореферат диссертации по теме "Влияние фитоценотической структуры городских насаждений на гидрологический режим и замедление эрозионных процессов"

і о

г 2 АПР ізав

На правах рукопису

СКРОБАЛА Віктор Михайлович

ВПЛИВ ФІТОЦЕНОТИЧНОГ СТРУКТУРИ МІСЬКИХ НАСАДЖЕНЬ НА ГІДЕОЛОГІЧНИЙ РЕКИМ..ТА фОВІЛЬНЕШІЯ ЕРОЗІЙНИХ ПРОЦЕСІВ

■0§М,&/'. .

-Ш-ШгЮ - Лісові культури, селекція,’ насінництво і озеленення міст

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата с. і льсысогосподарських наук

Львів - 1995

. Робота виконана в Українському державному лісотехнічному університеті

Науковий керівник - доктор сільськогосподарських наук,

професор Кучерявий Володимир Панасович

Офіційні опоненти - доктор біологічних наук,

професор Лаптєв Олексій Олексійович

- кандидат сільськогосподарських наук . Жкаицький Зеновій Миколайович

Провідна організація - Національний аграрний університет,

м.Київ

Оалиог відбудеться "оВ " 1996 р. о Ц_ год.

иа оас-ідашп спеціалізованої вченої ради Д 04.03.03 при Українському державному лісотехнічному університеті

- зз адресою: 290057, Льбів-57, вул.Пушкіна, іШ

З дисертацією можна ознайомитися у науковій бібліотеці Українського державного лісотехнічного університету

Авторсйрерат розісланий " 1936 р.

Вчонип секретар ,

'сї:йі;і аліуойзиої вченої рада №-х ії/СііїзжапсьтК 1-і. Н.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТО

Актуальність теми полягає у ізивчснні недостатньо досліджених процесів вологонакопичелня, інтенсивності втрат грунтової вологи і ерозії в умовах складного урбашзованого ландоафту га їх регулювання засобами озеленення. Вивчення .впливу просторової структури міських насаджень на гідрологічний режим та інтенсивність ерозійних процесів набуває важливого значення у зв’язку із необхідністю: а) раціонального розташування елементів системи зелених насаджень міста із врахуванням ксерофілізації едатопу; О) кількісної оцінки додаткового зволоження, необхідного для створення оптимальних умов вологозабезпеченості грунту; в) оцінки водних ресурсів урбашзованих територій; г) охорони міських грунтів та оптимізації іх властивостей і режимів.

Мета і завдання’досліджень. Метою роботи е вивчення динаміки гідрологічного режиму і інтенсивності ерозійних процесів в умовах урбанізованих ландшафтів та їх залежності від структури рослинного покриву- При цьому передбачалось вико-, нання наступних завдань; *

- аналіз особливостей території м.Львова та їх впливу на гідрологічний реят і і«ітешивмість ерозійних процесів;

- встановлення особливостей просторової структури наса-

джень комплексної зеленої, зони м.Львова та їх залежності від ступеня антропогенного впливу; . .

- вивчення впливу просторової структури міських насаджень на режим накопичення і танення снігу, вологозабезпеченість грунту, динаміку фактичної 1 потенційної інтенсивності втрат грунтової вологи та їх зв’язку з тривалістю вегетації дерев-

них порід;

- оцінка фіікж&яісфЕтюнаї» зокрема протиерозійної ефективності різних 7шїв фітоценозів і зелених насаджень м.Львова із чідо»у, моделювання система» фі томеліоративііих насаджень і їх структури. -

Наукова новц&ца. Вперие на прикладі великого міста проаналізовано кінетику раДіадьнр-лаггеравь»«®!, водних штоків» ідо е причщоа орогресувчо» ерозії» яка з^ідаое едзтоші, призводить до каналі забійних. симе» і очисних споруд,

інтенсивного пвдавого ¡забрудаенн« атмосфери. Дослідееі© ефективність гідрологічного і протиерозійного впливу окремяа типів фітоценозів та системи зелених насаджень «.Львова. Встановлено закономіргіесті режимів вологозабезпеченості грунту, інтенсивності втрат вологи в умовах різної "лісис-тості* території Міста. Досліджено вплив просторової структури міських насаджень на інтенсивність змиву грунту, розра-

• ховано потенційну інтє.ісивність ерозійних процесів на території м.Льроьа. Остановлено закономірності впливу деревно-чагарникової росчяеіаюстї ла.шрати вагомої енергії поверхневого стоку і ст&ореи& щ ці?# ссрзе? тмэль фітомел іоративної системи міста і його пр^*сыад зошг.

Практична цінність та реалізація? рє^к&.т^ів досліджень.

, Розроблено моделі фітоценотичігого покриву які СПРИЯТИМУТЬ сповільненню ерозійних процесів таоптимізацгї водного реки-му; міських грунтів. Запропоновано математичні моделі для прогнозування інтенсивності ерозійних процесів, динаміки вологозабезпеченості грунту та режиму інтенсивності втрат грунтової вологи в умовах Насаджень комплексно ї зеленої зони

міста. Обгрунтовані заходи для підвищення фітомеліоративної ефективності системи зелених насаджень м.Львова.

На основі матеріалів експериментальних досліджень опрацьовані рекомендації щодо перспектив розвитку системи озеленення м.Львова, які впроваджені у виробництво Управлінням житлово-комунального господарства Облдержадміністрації. Розроблені автором програми для ЕОМ, результати дисертаційної роботи використовуються у науково-дослідній робот і студентів та в учбовому процесі лісогосподарського факультету УкрДЛТУ при проведенні занять з грунтознавства, рекреаційного лісівництва, урбоекології та фітомеліорації.

Основні положення, які виносяться на захист:

Г. Вплив урбанізації на структуру фітоценотичного покриву міста і приміських територій. ^

2. Стан і динаміка гідрологічного режиму в умовах насаджень комплексної' зеленої зони міста. ,

3. Інтенсивність ерозійних процесів в .залежності від горкзонтальїюї і вертикальної структури зелених насаджень та стзорєния’. моделі фітомаліоративнеї системи міста.

©йгруїгговашсть висновків і' достовірність результатів досліяаекь досягнена достатнім обсягом експериментального матеріалу, застосуванням сучасних методик збору, аналізу та обробки результатів. Для підбору об’єктів досліджень використовувались матеріали супутнжової І аерофотозйомки території м.Львова, що дозволило охопити велику різноманітність поверхні міста за формо» та інтенсивністю її використання-. Теоретичні та експериментальні дослідження, результати модельних розрахунків перевірялися . при виконанні н&уково-

дослідних тем.

Дисорташ Ина робота виконана особисто автором на кафедрі екології та ландшафтної архітектури УкрД/ПУ під час виконання науково-дослідних робіт "Створити систему екологічного моніторингу міста" за 1991-1992 p.p. та "Моніторинг антропо-генізованих екосистем та шляхи їх фітомеліорадіГ’ за 19931995 p.p. В опублікованих у співавторстві роботах' автору належить проведення експериментальних досліджень і інтерпретація отриманих результатів.

Апробація роботи та публікації. Основні положення, висновки та результати досліджень доповідались і обговорювались на республіканській науково-практичній конференції "Проблеми урбоекології та фітомедіорації" (Львів, 1991 p.), VI Міжнародному симпозіумі JUFRQ з проблем бука (Львів, 1995 p.), науково-технічних конференціях УкрДЛТУ (1992-1995 p.p.).

На основі матеріалів дисертації опубліковано 9 праць.

Структура і обсяг роботи. Дисертація складається із вступу, семи розділів, виркорків і рекомендацій, списку літератури Із 312 найменувань (є т,ч. '72 інозекною мово»), додатків. Основний текст викладений на 147 сторінках, ілюстрований 44 таблицями і 59 рисунками. : .

V;оон&вний зміст робото

У зсгупі. обгрунтована актуальність теми, визначена мета і завдання роботи, відзначена новизна і практична цінність отриманих результатів, подані основні положення, що виносяться на захист» описано структуру дисертаці і.

Перший розділ иае оглядовий характер. В ньому проанаяі-

. - ч -

зовано основні аспекти питань гідрології урбанізованих територій та сучасні підходи, які використовуються у практиці містобудівництва (Куприянов, 1978; Львович, ІУвб; Шевелев, Орлов, 1987; Марков, 19У0; Pratt, 1985; Henkel, 1989; Mer-tes, 1989; Lerner, 1990; Niemczynowicz, 1990; Kayilon, 199?; Raimbault, l'Ä’). Характерні ознаки міських ландшафті» визначаються специфікою їх використання і високою долею техногенних елементів, заміною багатьох природних процесів і компонентів їх штучними аналогами (Куприянов и др., 1У7Ь; Чер-ногаева, 1978; Владимиров, Алексашина, I960: Adam, 1У85; Bannister, 1988; Hollis, 1988; Roosner, 1988). Специфічні гідрологічні умови міст (слабка водопроникність поверхонь, висока питома вага асфальтованих t бетонних покриттів) зумовлюють збільшення природного стойу а їх території і посилену ерозію грунту, яка у порівняннії з сільськогосподарськими ландшафтами відзначається т/ф клемою кінетикою водних латераяей (Чернышев и др., iVtS't Устюйанин, 1988; McInaas et Bl., 1987; Boyd, ВиШІ, Г988Ъ fttfílíe', >¡u, 1988; Chatterjea, 1991). Еродовані грунти часто стажтб однією із причин зниження сануючої функції фїтойшотйчмбтсг покриву міста (Остапенко, 1980; Калими, Ї9В2> Sbejfeéócjúifl, 1983; Кучерявый, <1991; Волоско, 1994; Rrft?f6, f 98Ї f $сГіМ te, 1988).

: ' 3 ерозією грунтїй зґз'яйаїїа і іГшїа, не менш важлива проб-

лема - водний режим тєриТорїі (Калинин, 1986; Владимиров и др., 1908; Чернышев и др., Í993; Van de Ven, 1990). Особливості обігу води в урбоекосистемах та специфічність мікроклімату великих міст зумовлюють незворотню зміну грунтового і рослинного покриву у напрямі їх ксерофіліоації, зниження біологічної, продуктивності,та ф1токаліоративчої ефективності

міських насаджень (Кучерявий, 1ЭВ1, 1991; Стефенсон, 1986; Вальков и др., 1993; Голубець, 1994; Шаблій, Трохимчук, 1994; Miecs, 1989). Відзначено, що використання природної перетворюючої функції рослинності в оптимізації урбанізова-' ного середовища у більшості випадків має позитивне екологічне і економічне значення (Бяллович, 1970; Лаптев, 1965; Рудницкий, 19S5; Красиощекоиа, І987; Кучерявий, 1991).

Другий розділ присвячений опису методичних та технічних аспектів роботи. Об'єкти досліджень - зелені насадаення вулиць і внутрішньоквартальних скверів, парки і лісопарки, приміські ліси, розташовані в умовах сильно розсіченого урбаніяованого ландшафту м.Львова.•В якості екоклинів урба-нізованого середовища прийняті еколого-фітоценотичні пояси (Кучерявый, 1981; 1991).

Вивчення структури фітоценозів урбанізованих територій проводилося за загальноприйнятими методиками (Сукачев и др., 1957; Ярошенко, 1961; Марков, 1962; Воробьев, 1967; Биоиндикация .... 1988; Гусаков, Фрадкин, 1990). Фітомеліоративна ефективність гідрологічного і протиерозійного впливу окремих типів фітоценозів комплексної зеленої зони міста (КЗЗМ) та системи зелених насадаень м.Львова в цілому встановлювалася на основі методики оціним втрат води Служби охорони грунтів США (Стефенсон, 1986; Hawkins, 1978; Wanielista, 1976) та аналізу літературних джерел (Бяллович, 1970; Кучерявый, 19і. ) . •

Особливості території м.Львова визначалися шляхом опрацювання топографічних карт із використанням матеріалів су-путникової і аерофогозйомки та маршрутних обстежень (Симонов, 1985; Rowntree, 1984; Sanders, Stevens, 1984). Визна-

чения показників фкятко--хімічнчх і фісн-ашх властивостей грунту здійснювалося ^а!-а.:я>нс;і)нійі;птнм’,і методами (Лринушси-на, 1970; Александрова, Найденова, ГЛ(5; Рзстпорова, 1ЖЗ).

Вплив просторової структурі! місьіінх Паса/день па гідрологічний решим та інтенсивність ерозійних процесів вивчався ■ методом порівняльної характеристики шяхом одночасного виконання спостережень в об’єктах, що порттйться (Скородумоз, 1964; йщихевич, 1971; Калинин, НВ2; КупГюцов я др., Н>36).. Гідрологічні дослідження включали тівченіія режим і п -накопичення і танення снігу, динаміки вологості грунту, втрат вологи на еиапотрамспірацію і поверхиоиш стік (Роде, 1960; Метода исследования ... , 1973). Віши- деревно-чагарниковоі рослинності на втрати питомої енергії поверхневого стоку-досліджувався за методикою на&лихекнх- обчислень коефіцієнті» місцевого опору при надкритичному РЄ2Ш1 течії (Кучерявий, Окробала, 1994). ‘ '

Обробка цифрового матеріалу, оцінка достовірності величин, регресійний і-кореляційний аналізи проводилися .із використанням методів варіаційної статистики (Корн, Корн, 4970;- • Дмитриев,. 197 іі; Никитки»- іївидекко, 1978; Бронштейн, Семендяев,. 1986; Дрейпер, Сдат, 138&. 1937*. Зайцев, 1990). ,, '

. У третьому розділі наведені характеристика . природно-ішйатичних умов району досліджень,' впливу урбанізації на мікроклімат, грунтовий і рослинний.похрипи. Згідно агроклі-матичного районування території України, Львів розташований у вологій, помірно теплій зоні (Лопзнков, Піорбань, 1ЭВ6). Висока и пишність опадів, різкі зміни температурного режиму можуть суттєво погіршувати умови росту міськоі рослинності (Кучерирмй, 1Ш1). -ґрунтовий покрив відзііачаеться велико»

різноманітністю (Гумеїіюк, 1972). Високий вміст пилу у механічному складі зумовлює низький ступінь структурності та протиерозійної стійкості грунтів (Заславский, 1У83).

Четвертий розділ присвячений вивченню особливостей території м.Львова (табл. 1) та їх впливу на гідрологічні процеси. Для просторового розташування ділянок, які відрізняються умовами рельефу, величинами показників інтенсивності забудови та міської "лісистості” (Rowntree, 1984; Sanders, Stevens, 1984), характерна велика неоднорідність, що має значний вплив на розвиток ерозійних процесів.

■ Таблиця 1

Орографічні особливості, інтенсивність забудови

- та "лісистість" території м.Львова

Показник Статистичні параметри

М і В) о і ma V і Шу

Умови рельєфу: - максимальна висота, м; - - середня висота, м; - мінімальна висота, м; - вертикальне розчленування території, м; - кр-тизна поверхні, град, інтенсивність забудови, 56 Міська "лісистість", X Зімкнутість насаджень, * 325.U1.6 315.Зі1 .5 305.І1І.5 17.51Ü.J 2.U0.J 56.9U.1 2\.2±\.2 3?.5іІ,3 32.49±1.15 29.8011.05 30.81tl.09 17.58iD.62 1.99іО.Ш 22.77i0.80 23.37iO.83 26.92tO.95 9.910.4 9.510.3 lO.ltO.4 100.416.2 95.4*5.7 40.Oil.6 110.3*7.2 '7I.e±3.fi

Найбільш кількість велені зосереджена у східній частйні міста, де' переважають поверхні з максимальними відносними висотами. У щільно забудованих районах (історичний центр, забудова 18-19 ст.) озеленення часто е неможливим у зв’язку із специфічними умовами мікроклімату, освітленості та браком ВІЛЬНИХ поверхонь. У структурі фітоценотичного покриву пере-

взнають ділянки з низькими показниками зімкнутості насаджень (0-30 Ж), на до,ш яких припадає близько 60 % території міста. Значну площу займає низька рослинність: пратоцемози, агроценози і рудероценози. Аналіз матеріалів досліджень свідчить про недостатню ефективність рослинності Львова в оптимізації гідрологічних процесів та попередженні розвитку ерозії грунту. .

У п'ятому розділі викладені результати досліджень структури {»слинних угруповань та фітомеліоратипноі ефективності, гідрологічного і протиерозійного впливу системи зелених насаджень м. Львова. Вплив урбанізації призводить до суттєвого перетворення просторової структури насаджень, • негативно, впливаючи на гідрологічний режим і’ протиерозійні властивості, грунту. Раціональному поєднанню природних і техногенних елемент і в перешкоджає висока інтенсивність забудови, значне рекреаційне навантаження. . ■

Система озеленення н.Львова відзначається'великою відмінністю у ступені насиченості всіх рівнів ієрархії забудови вегетуючим покривом, в т.ч. і найефсктивнішк:і з точки зору оптимізації гідрологічних процесів - парковими і лісопарковими насадженнями. За площею переважашть ділянки, система насаджень яких відзначається • низькою ефективністю , (71.5. % площі міста). Середнє значення коефіцієнта відповідності,-який характеризує раціональність використання вільних від забудови ділянок з точки зору оптимізації гідрологічних-процесів, для території,м.Львова складає КВ=4.2 бали (11-бальна шкала). Раціонально використовується близько 27.7 % площі. Середніми значеннями коефіцієнта відповідності характеризуються 23.0- %. НИЗЬКИМИ - 32.4 %, дуже низькими - '16.0 %

території міста. Обгрунтовані заходи для підвищення фітоме-ліоративної ефективності системи зелених насаджень м.Львова.

Шостий розділ присвячений вивченню впливу просторової структури міських насаджень на гідрологічний режим. Дослідженнями встановлена залежність вологозабезпеченості грунту насаджень комплексної зеленої зони м.Львова від комплексу

метеорологічних факторів (та&л. 2):

-2 І-3

уА= 96.099-0.066^+5.49-10 «х.^ ; 1^=0.930; шу=6.8; (1)

-Є 2. Є ^ '

у,.= 92.098-0.032*х, +6.98-10 *х^ ; ІГ=0.912; ві„=6.6; (2)

с. і с , у

О . О -31.6

у3= дз.Ш-о.отз^ +4.13*10 -х.^ ; 1^=0.861; шу=б.і; (3)

О. 7 -31.5,.

B4.54B-0.420.Xj +В.В3.10 .х.г ; К^=0.932‘, ту=5.В; (4)

О. 8 -Є Й. Є '■

уд= 83.979-0.182^ +8.13.10 -х^, ; 1^=0.959; вуб.З; (Б)

де ух, у2, ..., ув - відносні продуктивні запаси вологи в 1.5-м шарі грунту відповідно в лісопаркових, паркових насад-яеннях, внутрішньоквартальних скверах, вуличних посадках в смугах і вуличних скверах, вуличних насадженнях в лунках, %; х1 - сума активних температур (>Ь°С) від початку вегетаційного періоду, °С; хг - кількість опадів за цей період, мм. Рівняння придатні для значень х1 і х^ які в середньому відображають їх сезонний хід. , ;

Вплив просторової структури насаджень на режим вологозабезпеченості грунту е складним і Багатогранним. Лісопаркові

і паркові цеьизи, з однієї сторони, сприяюті -раїдому накопиченню вологи, з другої - більше її випаровують. Результати модельних розрахунків показують, що при середньодобовій температурі повітря г-+20°0 і при відсутності опадів відносні

Та&лицп 2

Динаміка вологозабезпеченості грунту в умовах насаджень комплексної зеленої зони м.Львова

Продуктивні запаси вологи в .1 5-м шарі грунту, %

Початок місяця Лісопаркові насадження Паркові насаджен- ня Внутріга- щоквар- тальні сквери Вуличні посадки в смугах, вуличні сквери Вуличні посадки в лунках

IV 96.9 92.1 ■ 93.2 84.5 03.9

V 09.5 84.6 05.0 68.0 69.6

V! 78.1 72.3 75.4 55.2 52.7 :

VII 73.3 61.4 70.5 . 50.5 39.9

VIII 71.8 55.3 69.9 . ъгл 34.7

IX 69.0 54.6 70.9 • 55.9 36.9

X 64.0 55.6 71.0 58.2 40.6

XI 67.5 62.6 75.3 64.4 51.0

продуктивні запаси вологи грунту у лісопаркових насадженнях зменшуються в середньому на 10 % за декаду. Таке зменшення вологозаласів грунту у паркових насадженнях та внутрішньо-квартальних скверах прогнозується за інтервал часу в два тижні. Вуличні сквери та рядові посадки у смугах І лунках при згаданих в гаде умовах витрачають вологу приблизно з такою ' хг інтенсивністю, як паркові насадження. Це є результатом значних непродуктивних витрат води на фізичне випаровування та транспірацію ксерофітною трав'яною рослинністю в умовах посушливого мікроклімату уреалізованих територій.

Режим інтенсивності втрат грунтової вологи в умовах насаджень комплексної зеленої зони м.Львова (табл. 3) описується наступними рівняннями множинної регресії: у1 - -4.311 + -0.191•Х1 + 0.058.хй; 1^=0.874; пу=0.37; (6)

- -7.205 »- 0.328-х. -г 0.0й2>х,; 1^=0.814; т -0.53; (7)

* «й У

у3 - -т.озо •- о.г.'бв*х1 * о. 129-х*; к?=о.е&і; шу=о.зб; (В)

ул = ~1ї.4Ь0 (- О.ЬОб-х* + 0.21В-Х,.; #*0.658; ту-0.5В; (9)

у0 = -0.281 + 0.448»х1 + О.119»хг; 1^=0.794; ту=0.55, (10)

де Уі, У2..........у15 - інтенсивність втрат грунтової вологи

відповідно в лісопаркових, паркових насадженнях, внутрішньо-кнартальних скверах, вуличних скверах і рядових посадках в смугах, вуличних посадках в лунках, мм/доЬу; х3 - середньодобова температура повітря, °С; х.г - середні продуктивні запаси пологи, %. Рівняння придатні для значень хх і х.£, які відображають їх сезонний хід і незначно відхиляються від середніх багаторічних показників. .

' • , Таблиця 3

Інтенсивність втрат грунтової иологи у насадженнях комплексної зеленої зони м.Львова

Місяць інтенсивність втрат грунтової иологи, мм/добу

Лісопаркові на-садасння Паркові насадаен- . 11Я . Вїіутрш-ньоквар-тальні сквери • Вуличні посадки в смугах, вуличні сквери Вуличні посадам в лунках

IV V VI VII VIIІ ІХ X 2.50 . 3.35 3.57 3.35 3.00 . 2.30 1.13 2.53 3.55 4.30 3:^.4 2.74 1.63 0.60 2.60 3.23 ,3.57 3.26' 2.55 1.73 ■ 1.00 3.57 3.55 3.50 3.03 2.23 1.47 0.81 3.30 4.03' 4.50 3.81 •2.42 1.27 0.32

У зв'язку із значною кількістю опадів і великою витратою весняних запасів вологи з грунту, загальна її витрата за вегетаційний період с досить високою. Найста^ільшшоо інтен-

сивністю евадатранспіраці'і відзначаються лісопаркові це» юзи. Спрощення просторової структури насаджень призводить до помітної трансформації гідрологічного режиму. У насадженнях ІУ-го еколого-фітоценотичного поясу із-за ксерофілізації середовища скорочується період вегетації, а листопад розпочинається на 15-20 днів раніше, ніж у парках і лісопарках.

Використовуючи модельні залежності, розраховано величини потенційної інтенсивності втрат грунтової вологи у насадженнях комплексної зеленої зони м.Львова та втрати вологи на поверхневий стік в умовах насаджень вулиць.

У сьомому розділі викладені результати досліджень впливу горизонтальної і вертикальної структури фітоценозів на інтенсивність ерозійних процесів. Встановлено, що в умовах рекреаційних територій м.Львова частіше спостерігається поздовжня орієнтація ділянок змитого грунту, що є наслідком комплексного впливу природних і антропогенних чинників. Залежність інтенсивності змиву грунту від фітоценотичної структури виражається наступними рівняннями: ‘

2 = (1-Х1/500)*(І.01-^)1ВІ3.(0,0376»Х4 + 0.0098б'Х“) (1!)

у = 4.5*г*х§3; 1??= 0.732; - (12)

О ¡0^4 100 *, ЗО іОСД 100 Ж, 15 ¡£ХзС7& Ч, 5 ЗО град, де г і у - інтенсивність ерозійних чроцесів, відповідно у балах і т/(гафік>; х4 - зімкнутість дрревно-чагарниковогр намету, %; Хд - захищеність грунту трав'яним покривом і лісовою підстилко#, *; х.3 - дозаипа схилу, м;‘ х4 - крутизна схилу, градус; 4.5 - коефіцієнт, який, відповідає середнім величинам фактору ерозійної піддатливості грунтів, Інтенсивність ерозії 10 балів відповідай змиву грунту, який сто-.

стері гається на незахкщеному схилі крутизно» 30°.

Основною умовою запобігання інтенсифікації змиву грунту Є 3(ХфЄЖЄН1Ш трав’яного покриву і лісової ПІДСТИЛКИ, які представляють собою найчутлшзіші елементи біогеоценозу. Витоптування поверхні грунту призводить до дигресивних змін у трав'яному покриві і у кінцевому результаті - до активізації грунторуйнівпих процесів. Значення трав'яного покриву і лісової підстилки у попередженні ерозії зростає із збільшенням крутизни схилі в,. Так, при III стадії дигресії насадзення із зростанням крутизни схилу з 10° до 25° інтенсивність ерозійних п^юцесів збільшується з 0.19 до 0.Э9 балів.

Використовуючи результати морфометричного аналізу рельєфу та середні значення' параметрів фітоценогичного покриву, розраховано потенційну інтенсивність ерозійних процесів на території м.Львова (тайл. 4),

• • , . ■ Таблиця 4

Потенційна інтенсивність ерозійних процесів на території . м.Львова ' ' -

потенційна інтенсивність ерозійних процесів > Плока міста, % 1

незначний змив, до 0.5 т/га . ' 33.4 ■ %

слабкий змив, 0.Б-1.0 т/га 32.7 , 1

середній змив, 1.0-5.0 т/га 22.7

сильний змив, Б.0-10.0 т/га 3.7 ’

дуже.сильний вмив, більше 10 т/га 1.5

■ Сума . « 100.0 |

Фактична Інтенсивність ерозійних процесів може значно відрізнятися від потенційної. Причина полягає у неможливості врахувати весь комплекс, чинників антропогенного впливу. Так,

у районі новобудов Сихівського масиву тільки оа рахунок зняття верхнього гумусового вару ерозійна піддатливість грунту зростає у 2-3 рази, а знищення рослинного покриву зумовлює Збільшення інтенсивності ерозійних Процесів, у десятки і сотні разів. Зростанню інтенсивності амшзу грунту сприяє, неврегульоване рекреаційне навантаження, підрізка схилів, інтенсивне освоєння території.під забудову тощо.

За умовами виникнення та причинами інтенсифікації ерозійних процесів на території м.Львова виділено 4 типи ділянок: а) із значною крутизною поверхні та інтенсивним рекреаційним навантаженням (парки Високий Замок, Стрийський. Друа-ба, Погулянка, Цитадель); б) із зруйнованою рослинністю та порушеним грунтовим покривом як результат інженерної підготовки території під будівництво (яитлові райони Сихопа, Майорівки та ін.); в) осушені ділянки Леьандівки, Львівської улоговини, Знесіння, Замарстинова, де ерозія зумовлена несприятливими водно-фізичними властивостями грунтів та- незадовільним розвитком трав'яного покриву; г) рівнинні4 ділянки у південно-західній частині міста, які характеризуються низькою інтенсивністю ерозійних процеЬів. Особливості Просторового розташування ділянок із різною потенційною інтен- , сивністю ерозійних процесів підтверджені результатами досліджень концентрації зважених частинок грунту у зливовому стоці та відкладів продуктів ерозії на дорогах і у каналізаційних колодязях. . . •

Наведено результати досліджень втрат питомої, енергії водного потоку у залежності від характеристик опору і параметрів самого потоку. Ефективність протиерозійного впливу однорядної смуги насадаення зростає у випадку густішого роз-

ташувалнн стовбурів та збільшення величини стоку. Спрощеність структури паркових фітоценозів, яка утворилася внаслідок нераціонального підбору едифікаторів, су©едифікаторів і асектаторів, а такоя інтенсивного рекреаційного навантаження , зумовлює слабку ефективність протиерозійного впливу більшості існуючих насадаень. ;

ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ , •

1. Складна орографічна структура урбогенних ландшафтів

м.Львова та його приміської зони, різноманітність вегетуючоі і мертвої підстилаючої поверхні зумовлюють різні умови формування поверхневого стоку та пов’язаних з ним непродуктивних втрат вологи. Ксерофілізадія грунтового покриву та його руйнування радіальними і латеральними водними потоками заложить від інтенсивності забудови та рівня "лісистості" міських територій. . 1 ,

2. Просторова (горизонтальна і вертикальна) структура

ннсадаонь комплексної зеленої зони міста значно» мірою визначається ступенем антропогенного впливу, інтенсивність якого прослідковуеться від периферії до центру*.або від першого до четвертого еколого-фітоценотичігопо поясу (Кучерявий, 1Ш1; 1991). Недостатня захищеність поверхні грунту трав’яним покривом, як результат комплексного впливу інтенайзного. рекреаційного навантаження і слабкої освітленості шдааметс-вого простору, створює сприятливі, умови дпя'розвитку ерозійних процес..*. ‘ . '

• 3. Найкращою вологозабезпеченістю грунту характеризуються лісопаркові Та. паркові насадження СІ-I I еколого-фітоцсио--•тичні пояси), де поверхня грунту захищена шаром лісової

підстилки, а самі грунти відзначаються оптимальними водію фізичними властивостями; ..У насадженнях 111-го еколого-фітоценотичного поясу (сади і сквери) оптимальний режим вологозабезпеченості иайкраіі^е проявляється в умовах захще-. іюсті грунту трав'яним покривом та зімкнутості крон не метне

О,Б. Найбільша невідповідність міх фактичними та потенційними втратами грунтової вологи спостерігається у несприятливих умовах iV-ro еколого-фітоценотичного поясу (ЕІ>ІІ). Вологозабезпеченість грунту вуличних насаджень в середньому е оптимальною тільки протягом перших даох-трьох місяців вегетаційного періоду, У цілому протягом вегетаційного періоду вуличні насадження витрачають на евапотралепірацію 330-390 мм вологи, що становить. 58-68 % евалотранспірадійної здатності лісопаркових ценозі в. Ксерофілізація кліматопу 3 едатопу цього ВМІ е головною причиною скорочення тривалості вегетації та передчасного листопаду.

- . - ’ • . •

4. ФДтоценотична структура є важливим фактором інтенсивності ерозійних процесів. Основною умовою запобігання інтенсифікації змиву-грунту є збереження трав'яного покриву і лісової підстилки, які являють собою надчутливіші елементи паркового та лісопаркового біогеоценозів.. Змешення інтенсивності рмиву грунту можна забезпечити езредкьоповкотнчми насадженнями, де рівень освітленості у піднаметсвому просторі сприяє розвитку другорядних синузій - 4 підлісково'і. і трав’янистої. Для цього рекомендуєш ст&оргаатй фітоценози з едифікаторів, які машь аяурну крону: Fraxinus exelslor I., F. lanceolate Borkh., larix europaea'DC., L.. japónica Carr., Pinus silvestrls J,.„ Robinia pseutíoacacla L., GledltEchia trlacanthos L,, Phellodendron asúrense Rupr^,- Sophora Japo-

• - го - .

nica !,. Дни збільшення втрат питомої енергії поверхневого стоку рекомендуемо використовувати загущене розташування дерев, і чагарників на одиниці площі, яке можливе тільки у . випадку складної вертикальної структури рослинного угруповання.. . .

Б. З метою підтяекнк фітомеліоративної ефективності насаджень рекомендуемо в умовах сывдю го рельефу урбанізо-вамих ландшафтів подальшій уо&ЕШок радіально-кільцевої системи озеленення «.Львова, аокреш розвиток першого зеленого кільця довкола середньовічного йіста та зелених насаджень другого кільця, яке сполучило & існую* паркові масиви (Високий Замок, Шевченківський гай, Шчагсіеський парк, паркові населення вулиць Володимира Великого і ів.Виговського, Левандівки, Кортумопої гори, Янівського кладовища, зелених зон Голооко, Збо'іщ і Полтвинсіької, схилів Підзамкової горн). Тргтє зелене кільце мали б створити лісопарки - .Винників-ський, Зубрівський, Басівськка, Білогірський, Бржовицький, Гамаліївоькиіі та невеликі лісові масиви Грядового Побужжя. Слід такок вдосконалювати елементи радіальної системи озеленення (південний напрям:. центр, Цитадель, парк культури і відпочинку ім.Б.Хмельницького* Стрийський парк, урочище Ос-відоч, Липниківський лісопарк; східний напрям: центр, Високий Замок, Шевченківський гай; північно-західний напрям: центр, іСортумова гора, зелена зона Голооко, Бряховицький лісопарк;, південно-східний.напрямі центр, Личаківський парк,

. Погулянка, Винниківськйй лісопарк). .

. ' • ' - ?Л - . • ■

СЩЯЖ РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ НА ТЕМУ ДИСЕРТАЦІЇ

І. Кучерявый В.А., Скробала В.М. Приближенные вычисления коэффициентов местного сопротивления при сверхкритическом pesiwe течения // Гидротехническое строительство.- 1994.> )Ь- С.2В-ЭО.

Z. Кучерявий В.ft., Скробала В.М., Вільгельм O.K. Міська "лйсиьтість" території Львова // Наук, вісник. Збірник на-ук.-техй. праць. Вигї. З.1.- Львів: УкрДЛТУ, 19Э5.- G.55-57.

3. Скробала В.М., Вільгельм O.K. Особливості стану зеле-

них, насаджень Львова // Наук, вісник. Збірник наук.-техн. праць. Вип. 3.1.- Львів: УкрД/ІТУ, 1995.- С.57-56. •

4. Кульчицький-Хигайло І.Є., Скробала. В.М., Геник Я.В. йо»їТоринг стоку атмосферних вод в міських екосистемах // Rpc&tem урбоекології та фітомеліорації: Тези доп. наук.-врак*. кой£." (Львів, 10-12 вересня 1991 р.).«- Львів, 1991.-СЛЗ3. " , ■ . ' , - ■

5». Кучерявий В.П., Чєриявський М.В., Кульчицький-Хигайло I.S» Т2» Система екологічного моніторингу Львова // Проб-дашдеоекшюрії та фітомеліорації: Тези доп. наук.-практ. шя®.- çSBBta; 10-19 вересня 1991 р.).~ Львів, 1991.- 0.137.

6. Кулвчицькнй-Жигайло I.e., Скробала В.М. Вологість грунту під різними елементами системи зелених насаджень міста // Тези доп. 44 наук;-техн. конф, ЛЛТГ (лісогосподарська секція, 4-7 лютого 1902'р. ).- Львів, 1992.- 0.40-41.

7. Кульчицький-Яигайло І.Є., Скробала В.М. Динаміка вологозабезпеченості грунту зелених насаджень міста // Матері-али 46 наук.-техн; конф. У&рДЛТУ (лісогосподарська секція, 12-19 квітня 1994 p.).- Львів, 1994.- С.123-124.

- гг.

В. Кучерявий В. Ü,, Скробаяа ü.M., Кульчицысий-Жигайло

I.C. иизиачешш впливу рослинності на втрати питомої енергії поверхневого стоку // Матеріали 46 наук.-техн. конф. УкрДЯГУ (лісогосподарська секція, 12-19 квітня 1994 р.).~ Львів, 1994.- С.ІЗЗ-ІЗЬ.

9. Окробала В.М. Вологозабезпеченість грунту букових насаджень на східній межі ареалу // Тези доп. VI Міжнародного симпозіуму 1UFR0 з проблем бука (Львів, 1-8 жовтня І9Э5 р.Львів, 1995.- о.аэ. .

■ АННОТАЦИЯ

Скробала D.M'. Влияние фитоценотической структуры’ городских насаждений па гидрологический режим и замедление эрозионных процессов.

Рукопись. .

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.00.18 - лесные культуры, селекция, семеноводство и озеленение городов. Украинский государственный лесотехнический университет. Львов,'1996. ' : ; •

Защищается результаты експериментальних исследований влияния фитоценотической структур» городских насаждений на гидрологический режим и интенсивность ОрОЗИОШПіІХ процессов. Изучены особенности режимов влагообеспеченности почвы и интенсивности потерь почвенной влаги в условиях насаждений комплексной зеленой зоны города. Установлена взаимосвязь интенсивности эрозионных процесов и структуры рзстительных сообществ. Обоснованы мероприятия для повышения фитомелиоративной ізффективности городской системы озеленения

SUMMARY

Skrobala V.M. Influence of the phytocoenotio structure of urban plantations on hydrological regimen anti slosing-down of erosive processes.

Manuscript.

Dissertation for obtaining of the scientific decree of candidate of Agricultural Sciences; speciality 06.00.18 -Forest cultures, selection, seed management and townpark manageraent. Ukrainian State University of Forestry and ^'ood Technology. Lviv, 1996.

The results of experimental investigations of influence

of the phytocoenotio structure of urban plantations or

hydrological regimen and intensity of erosive processes агя

defended. The special features of regimens of soil water

providing and intensity of soil water louses in conditions

t

of complex green city zone have been studied. The correlation of intensity of erosive processes and structure Of plant groupings has been tfoterainsd. The measures for increaso of phytoselioi^tive effectiveness of the town green plantations system have been substantiated.

кочові" олова: урбанізація, фітоцснотична структура,.

еірвлого-фітоценотичниИ пояс, ї-ітомат.їопатисііа ефективність, гідрологічний режим, вологозабезпеченість грунту, про/активні запаси вологи, есалотра»спіра?\ія, поверхневий отій» інтенсивність ерозійних цхнї.есів, систра озаноиеачя міста.

Ротопршт, УкрДТГУ. Замовлення » 43 ,