 |
Фитомелиоративные системы и их классификация
|
|
|
|
Функции растительного покрова в городах
Неоднородность условий произрастания, контроль со стороны человека обусловливает неоднородность состава и неравномерность размещения растительности в городе. "Лесистость" городской территории на разных участках составляет от 1 до 98% (Кучерявый, 1999).
В отличие от типичного европейского города эпохи Средневековья, почти полностью лишенного растительного покрова, современные города имеют высокую степень озелененности.
Именно растительность делает урбоэкосистему полноценной экосистемой, и наличие сети зеленых насаждений в городе становится уже не символом богатства и роскоши, а условием выживания человека.
Помимо традиционных функций, выполняемых растительным блоком в любой экосистеме, а именно — производство первичной продукции в результате фотосинтеза, потребляемой затем консументами и редуцентами (после отмирания частей растений), и формирование жизненного пространства для консументов и редуцентов (средообразующая функция), — в урбо-экосистеме существенное значение приобретают такие функции растительности, как:
• охлаждение городского "острова тепла" за счет увеличения альбедо поверхности и транспирации;
• стабилизация ветрового режима, "разгрузка" воздушных масс;
• увеличение относительной влажности воздуха и "сглаживание" ее суточных и сезонных колебаний;
• выделение кислорода (как побочного продукта фотосинтеза) в атмосферу;
• увеличение концентрации отрицательно заряженных ионов (благоприятно влияющих на здоровье человека) в атмосфере над древесно-кус-тарниковыми насаждениями;
• выделение биологически активных веществ, подавляющих развитие патогенных агентов в атмосфере;
|
|
|
• поглощение загрязняющих атмосферный воздух пыли и газов;
• снижение уровня шума вследствие поглощения энергии вызывающих его механических колебаний;
• задержание части осадков и уменьшение поверхностного стока;
• в водных и болотных экосистемах — формирование условий аэробного разложения загрязняющих воду веществ, поглощение биогенных элементов;
• улучшение структуры, увеличение проницаемости и, в ряде случаев, плодородия почв;
• задержание снегового покрова и талых вод;
• закрепление сыпучих грунтов, снижение уровня эрозии;
• улучшение визуальных свойств урбанизированных ландшафтов.
Сознательное использование человеком перечисленных функций растительного покрова в формировании и оптимизации урбанизированной среды воплотилось в теории и практике фитомелиорации.
Фитомелиорация — направление прикладной экологии, состоящее в исследовании, прогнозировании и использовании растительных систем для улучшения геофизических, геохимических, биотических, пространственных и эстетических характеристик окружающей человека среды, проектировании и создании искусственных растительных группировок с высокими преобразующими физическую среду свойствами (Кучерявый, 1991).
Использование фитомелиоративных систем предполагает вовлечение механизмов изменения среды обитания, основанных на принципах компенсации (например, восполнение запасов кислорода воздуха, потребленного населением, промышленностью и энергетикой), сопротивляемости внешнему воздействию (например, способность слабо чувствительных к газо-пылевому загрязнению растений поглощать примеси из атмосферы) и усиления (например, выделение фитонцидов). В зависимости от комплекса поставленных задач выделяют пять направлений фитомелиорации, отображенные на рис. 5.4.
Фитомелиоративные системы и их классификация
|
|
|
Любое растительное сообщество естественного или искусственного происхождения, используемое в целях мелиорации окружающей человека среды, является фитомелиоративной системой.
Для классификации фитомелиоративных систем используют различные признаки.
1. В зависимости от того, растения каких жизненных форм преобладают в составе фитомелиоративных систем, различают древесно-кустарниковые насаждения, травянистые наземные сообщества и водно-болотные сообщества.
Водно-болотные фитомелиоративные системы бывают естественными и искусственными.
В зависимости от принадлежности видов растений к разным экологическим группам по признаку условий произрастания их подразделяют на следующие типы:
• с преобладанием растений воздушно-водной группы;
• с преобладанием полупогруженных и погруженных растений;
• с преобладанием плавающих растений;
• комбинированные.
2. По происхождению и степени участия человека в контроле функционирования растительных систем различают:
• культурфитоценозы — растительные сообщества, созданные человеком для получения первичной продукции (поля, сады, газоны и т.п.);
• искусственные растительные группировки, не обладающие фитоценоти-ческой структурой (искусственные уличные или внутриквартальные насаждения, с искусственными покрытиями между отдельными деревьями);
• спонтанные фитоценозы — нарушенные естественные сообщества и сообщества синантропных растений;
• природные фитоценозы.
3. По признаку целевого использования фитомелиоративные системы делят на следующие категории:
• специальные, не используемые с целью получения первичной продукции или эксплуатируемые в определенном режиме (парки, скверы, защитные полосы, насаждения охраняемых территорий в пределах зеленых зон городов);
• продукционные, фитомелиоративные функции которых используются без ущерба для производства первичной продукции (поля, плодовые сады, виноградники, фитоаквакультура и т.д.);
• рудеральные, фитомелиоративные функции которыми выполняются спонтанно.
Независимо от того, в каком направлении используются фитомелиоративные системы, все упомянутые группы фитомелиоративных систем находят в них свое место.
|
|
|
В одних и тех же условиях различные фитомелиоративные системы или же одни и те же фитомелиоративные системы в различных условиях обладают различной эффективностью.
Эффективность фитомелиоративной системы определяется как:
• отношение количества поглощенного загрязняющего вещества к общему количеству поступающего извне за определенное время (в случае фильтрующей функции по механизму сопротивления внешним воздействиям);
• отношение количества выделенного растениями за определенное время в определенном объеме вещества с мелиоративными свойствами к количеству вещества в некоторый исходный момент времени в том же объеме до начала работы фитомелиоративной системы (в случае работы системы по принципу усиления);
• отношение количества выделенного растениями вещества в определенном объеме за определенное время к количеству этого вещества в том же объеме, потребленного человеком за тот же период времени (в случае компенсирующего действия фитомелиоративной системы).
При определении фитомелиоративной эффективности рекультивирующих систем используются косвенные показатели, такие как, например, содержание гумуса в почве до рекультивации и по прошествии определенного периода после введения в действие фитомелиоративной системы, т.е. скорость гумусообразования в новых условиях.
Наибольшей эффективностью отличаются многовидовые, многоярусные фитомелиоративные системы древесно-кустарниковых насаждений.
Травянистые рудеральные сообщества в целом уступают по эффективности природным травянистым и древесно-кустарниковым, но, тем не менее, выполняют ряд важных функций в урбоэкосистеме: закрепляют нарушенные субстраты, препятствуя запылению атмосферы, поглощают значительное количество токсичных веществ, поступающих в окружающую среду с выбросами предприятий и выхлопными газами от автотранспорта, например, до 400 г свинца/га в год (От^пеаис!, 1975; цит. по: Миркин, Сахапов, 1990).
Различные фитомелиоративные системы функционально дополняют друг друга, поэтому в каждом крупном городе целесообразно использовать все возможные в данных условиях фитомелиоранты в комбинациях, позволяющих максимизировать желаемый эффект.
|
|
|
