Ornamental Bushes in Adaptive Landscaping Systems in the Urban Ecosystem of the Central Black Earth Region of the Russian Federation (on the example of Orel Oblast)

Современное экологическое состояние урбанизированных территорий нестабильно, вызывает тревогу и поиск решений для их стабилизации и улучшения. Нарушение экологического равновесия в урбоэкосистеме связано со множественными причинами. Высокий уровень урбанизации ведет к масштабной техногенной нагрузке на городскую экосреду, что влечет загрязнение всех природных сред обитания: атмосферы, гидросферы, педосферы. Изменения состояния урбоэкосистем под воздействием токсического прессинга веществ приводит к изменению качества жизни жителей городов, вызывая соматические и генетические нежелательные патологические эффекты

Состояние природы и здоровья населения в Орловской области оценивается как неудовлетворительное по целому ряду показателей. По данным Росприроднадзора, основную лепту в загрязнение окружающей среды вносит автотранспорт, объемы выбросов которого увеличиваются ежегодно, в среднем, на 3-10%. Объемы поступления загрязняющих веществ от стационарных источников составляют около 17-20% общих выбросов, что связано с отсутствием в регионе крупных промышленных предприятий (рис. 1). В выбросах растет количество таких загрязнителей, как: диоксид азота, диоксид серы, гидроксибензол и его производные, формальдегид, углеводороды. Комплексный показатель загрязнения по этим веществам, а также пыли ежегодно неуклонно растет (в 2019 году составлял 3,99, в 2020 – 4,33, в 2021 – 6,16)

[3]

. Отмечен спад поступления загрязняющих веществ в окружающую среду в 2020 году, что связано с уменьшением активности автотранспорта в период пандемийного периода из-за распространения коронавируса SARS-CoV-2.

Рисунок 1 - Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в Орловской области

DOI:10.23649/JAE.2023.39.20.1

Стабилизировать и улучшить экологию города возможно с помощью систем озеленения. Известно, что декоративные культуры играют важную роль в улучшении экологической обстановки урбоэкосистем, регулируют баланс кислорода и углекислого газа, снижают количество токсичных веществ и патогенных микроорганизмов, выделяя в воздух биологически активные вещества, обладают высокой шумо-, пыле- и газоулавливающей способностью; создают комфортные эстетические условия в городской среде, снимают психологическое напряжение

[4]

,

[5]

,

[6]

. Но стрессовые факторы города также негативно воздействуют и на растения, снижая их иммунитет, приводят к возникновению инфекционных и неинфекционных заболеваний, большей уязвимости к вредителям, аномальным погодным условиям. Следовательно, для стабилизации экологического баланса города необходим научно-обоснованный подход по формированию «зеленого» каркаса на основе адаптивных систем озеленения. Адаптивная система озеленения – это использование сложного взаимоувязанного симбиоза растений в городской среде в рамках их способности осуществлять свои жизненные функции в пределах индивидуальной, популяционной, экологической, валентности, с учетом эстетической, психологической, эмоциональной, оздоравливающей, смысловой и других составляющих

[7]

,

[8]

,

[9]

.

Цель работы – обоснование подбора сортимента кустарниковой растительности для озеленения урбоэкосреды.

Исследования по оценке жизненного состояния кустарниковой растительности г. Орла и области проводятся с 2017 года на основе комплексных, многофакторных экспериментальных опытов с применением общепринятых и усовершенствованных методик, а также цифровой обработке полученных лабораторных, биометрических данных.

При описании декоративной древесно-кустарниковой растительности в урбанизированной среде использовали общепринятую методику, разработанную В. А. Алексеевым (1990)

Индекс жизненного состояния:

где ИЖС – индекс жизненного состояния древостоя;

n1 - количество здоровых (без признаков ослабления) кустарников, n2 – ослабленных, n3 – сильно ослабленных, n4 – усыхающих;

100, 70, 40, 5 – коэффициенты, выражающие (в процентах) относительное жизненное состояние здоровых, ослабленных, сильно ослабленных и отмирающих кустарников соответственно;

N – общее количество кустарников (включая сухостой).

Визуально определяли состояние растений, наличие повреждений вредителями и болезнями. Состояние растений оценивали по 5-ти балльной шкале:

1 балл – здоровое растение, не имеет внешних признаков повреждения кроны и стволов, повреждение листьев и хвои не более 10%;

2 балла – поврежденное (ослабленное) растение, наличие 30% усыхающих ветвей, либо суммарное ослабление жизненности на 30%;

3 балла – сильно поврежденное (сильно ослабленное) растение, характерны те же признаки поражения, только эффект составляет 60%;

4 балла – отмирающее растение, густота кроны менее 15-20%, хвоя и листья хлоротичны, свыше 70% ветвей кроны усыхающие или сухие, поражение вредителями и болезнями;

5 баллов – сухостой (отмершее в год исследования с сохранением листвы или ранее, постепенно утрачивающее ветви и кору)

Флористический анализ показал, что в ландшафтном дизайне урбоэкосреды доминируют лиственные деревья (70%), на долю хвойных деревьев приходится 5%, лиственных кустарников – 24%, хвойных кустарников – 1% (рис. 2).

Как видно из рисунка 2, в озеленении более интенсивно используются древесные формы, на долю декоративных кустарников приходится 25%, что абсолютно не соответствует рекомендуемому соотношению дерево:кустарник – 1:4. Следовательно, вопрос введения в системы озеленения декоративных кустарников на основе научно-обоснованного подхода является актуальным и практически важным.

Рисунок 2 - Распределение декоративных культур, применяющихся в озеленении урботерриторий по группам

DOI:10.23649/JAE.2023.39.20.2

Проведенная нами оценка таксономического разнообразия декоративных кустарников в урбоэкосреде города Орла, показала преобладание в озеленении растений семейств: Rosaceae, Oleaceae, Fabaceae, Berberidaceae, Hydrangeaceae, Caprifoliaceae, реже встречаются Tamaricaceae, Adoxaceae, Cornaceae, Scrophulariaceae, Buxaceae, Sapindaceae

[11]

.

Жизненное состояние декоративно-кустарниковой растительности зависит от многих факторов, среди которых можно выделить, в первую очередь, особенностей места произрастания растений

Анализ жизненного состояния декоративных кустарников показал, что высокой устойчивостью к городским условиям обладают растения семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Cornaceae, Fabaceae, Hydrangeaceae, Sapindaceae, Scrophulariaceae, Tamaricaceae, они рекомендуются для насаждений общего и ограниченного пользования (насаждения на улицах и при общественных учреждениях). В ассортимент насаждений специального назначения (насаждения вдоль улиц, автомобильных дорог) могут входить растения семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Fabaceae, Scrophulariaceae. Для использования в системах озеленения кустарников, отличающихся высокими декоративными свойствами, популярностью и востребованностью среди населения необходим комплексный подход, включающий мероприятия, направленные на повышение устойчивости растений к стрессовым городским условиям: выращивание устойчивых сортов и гибридов, применение удобрений, препаратов-иммуномодуляторов, качественные уходные работы.

Проведенные исследования и оценка жизненного состояния древесно-кустарниковой растительности городского ландшафта антропогенно-измененных территорий позволили ранжировать Семейства по устойчивости к стрессовым факторам, выделить растения, отличающиеся высокими декоративными качествами, продуктивностью и рекомендовать их к использованию в озеленении. Декоративные кустарники семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Cornaceae, Fabaceae, Hydrangeaceae, Sapindaceae, Scrophulariaceae, Tamaricaceae рекомендуются для насаждений общего и ограниченного пользования; семейств: Adoxaceae, Caprifoliaceae, Fabaceae, Scrophulariaceae – для насаждений специального назначения.