СОЗДАНИЕ СИСТЕМЫ УСТОЙЧИВОГО ОЗЕЛЕНЕНИЯ КРУПНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦЕНТРОВ (НА ПРИМЕРЕ Г. КРАСНОЯРСКА)
Городское озеленение является важным атрибутом создания комфортной среды обитания для человека. При этом роль растений заключается не только в выполнении санитарно-защитных функций (поглощение токсичных газов, осаждение пыли, защита от шума и пр.), но и обеспечении благоприятной психологической атмосферы. Однако эффективность выполнения зелеными насаждениями своих функций во многом определяется их состоянием (устойчивостью к неблагоприятным внешним факторам).
Исследование разнообразного видового состава древесных растений в озеленении г. Красноярска - чрезвычайно сложная задача. Причина заключается в следующих объективных факторах:
1) резко континентальный климат с ранними осенними и поздними весенними заморозками;
2) короткий вегетационный период;
3) высокая влажность воздуха в зимнее время из-за незамерзающих рек Енисей и Кача;
4) очень высокий уровень загрязнения приземного слоя воздуха (Государственный доклад …, 2003);
5) разнородность источников загрязнения (автомобильный транспорт, алюминиевый завод, ТЭЦ, цементный, ЦБК и др.), создающих условия для образования новых соединений, часто более токсичных, чем исходные вещества;
6) неустойчивая роза ветров и близкое расположение разных источников загрязнения не позволяет сформировать разнообразный ассортимент для конкретного предприятия (существует ограниченное число видов, обладающих высокой устойчивостью одновременно ко всем выбросам);
7) практически полное отсутствие снегового покрова в зонах высокого атмосферного загрязнения (выдувание, испарение).
При разработке газоустойчивого ассортимента следует учитывать и глобальные изменения климата. Примерно 15-20 лет назад в г. Красноярске повсеместно наблюдалась гибель в зимнее время верхушечных побегов клена ясенелистного. В последние годы аналогичные повреждения случаются крайне редко. Наряду с положительным эффектом, следует ожидать снижение устойчивости растений из-за увеличения частоты неблагоприятных краткосрочных явлений: периодов аномально теплой погоды и заморозков, сильных ветров, снегопадов и т.п. (Павлов, 2003).
Обследование зеленых насаждений г. Красноярска проводится в период с 1983 г. по настоящее время. Особое внимание было уделено санитарно-защитным зонам крупных промышленных объектов (алюминиевый завод, цементный завод, ТЭЦ). Насаждения вдоль автомобильных дорог всегда выделялись в отдельные подзоны. Для изучения внутривидовой изменчивости аборигенных растений были проведены исследования среди естественной растительности в зоне распространения выбросов Братского алюминиевого завода.
На основании многолетних исследований можно сделать вывод о возможности создания устойчивых насаждений в условиях высокого атмосферного загрязнения, характерных для ряда районов г. Красноярска. Для успешного решения данной задачи необходимо выполнение системы мероприятий.
Особую неприятность для жителей города представляет дефляция почв, особенно в зимнее время. Вокруг города должно быть создано зеленое кольцо из сосны обыкновенной (с наветренной стороны) и из специально подобранного ассортимента и конструкции с заветренной стороны (под факелом КрАЗа, ТЭЦ и др.). Особое внимание требует создание насаждений в зоне распространения выбросов КрАЗа. Его токсичность определяется наличием в выбросах высоко агрессивных фторидов, действие которых синергически усиливают другие поллютанты, низкими трубами, а так - же большим количеством фонарных газов. В непосредственной близости от завода в подфакельном пространстве (0,5-1 км) в верхнем горизонте почвы содержится 5-6 г/кг общего фтора и более 0, 25 г/кг - водорастворимого (Павлов, 1991а). На глубине 45-90 см концентрация фтора, особенно экстрагируемого, значительно снижается, оставаясь в 10-16 раз выше контрольных значений. В целом, загрязнение фтором имеет форму регионального поля, вытянутого по розе ветров с юго-запада на северо-восток на 26 км (Крупкин, Танделов, 1998). В данной зоне следует исключить сельскохозяйственное пользование и на территории разместить с учетом рельефа защитные насаждения из устойчивых видов с высоким санитарно-гигиеническим эффектом. В районе деревни Коркино перспективно создание плантационных культур из быстрорастущих клонов тополя с использованием существующей системы орошения.
Система создания устойчивого озеленения должна включать:
1. Непрерывный мониторинг состояния. Для этих целей необходимо вводить в состав маркерные виды (с чувствительной листовой пластиной и развитой регенерационной способностью) для контроля за выбросами и возможности обеспечения превентивного ухода за насаждением (дождевание с химическими нейтрализаторами, дополнительный полив). В качестве маркерных видов, например, для КрАЗа, в зоне высокого загрязнения, возможно использование клена ясенелистного, березы повислой, жимолости татарской.
2. Подбор устойчивого ассортимента видов. Следует иметь в виду, что очень ограниченный перечень видов обладает устойчивостью к широкому спектру выбросов. На газоустойчивость значительное влияние накладывают климат, рельеф, плодородие и влажность почв. Поэтому использовать рекомендуемый для других регионов ассортимент недопустимо.
3. Внутривидовой отбор. В сильных, но не критических, уровнях загрязнения генотипическое разнообразие проявляется в наибольшей степени (Аникеев, 2000). Нами в подфакельном пространстве Братского алюминиевого завода выявлена существенная индивидуальная изменчивость сосны обыкновенной по газоустойчивости. Исследовалось естественное возобновление сосны (5-30 лет), возникшее после гибели материнского древостоя. Особи одного возраста, растущие в идентичных условиях, значительно отличались по степени некротических поражений хвои, продолжительности ее жизни и в меньшей степени - по биометрическим показателям. Найдены экземпляры сосны, отличающееся более длинной (8,6 см) хвоей без некроза. При этом примерно четвертая часть пучков имела по три хвоинки. Окружающие особи имели значительный верхушечный некроз и меньшую длину хвои (6,1 см).
4. Мероприятия по омоложению насаждений. В условиях атмосферного загрязнения наблюдается интенсивное старение древесных растений. Во второй половине ювенильного и начале репродуктивного периодов древесные растения более устойчивы к техногенному загрязнению, как и к большинству стрессовых факторов. Поэтому необходимо предусмотреть такую структуру насаждений, которая позволяла бы осуществлять регулярную замену стареющих экземпляров (возможно, даже с элементами естественного возобновления). К омолаживающей обрезке следует относиться очень осторожно (неприемлем практикуемый в настоящее время в городе способ обрезки тополей).
5. Выбор оптимального по возрасту посадочного материала. Чрезвычайно сложный период – время после пересадки. Максимальный отпад - именно в этот период. В местах высокого техногенного загрязнения не следует ориентироваться на пересадку больших деревьев. В ряде случаев предпочтение следует отдавать укрупненным сеянцам или посеву. В этом случае формируется мощная проникающая в нижние малозагрязненные горизонты корневая система.
6. Формирование оптимальной структуры насаждения. Существенное влияние на концентрацию адсорбированного фтора листьями оказывает пространственное местоположение дерева в насаждениях. Так, нами обнаружено, что концентрация фтора в листьях тополя, растущего в групповых посадках на заветренной стороне, составляет 64 % от содержания на наветренной стороне (Павлов, 1991б). Оптимизируя структуру насаждения, можно существенно снизить степень повреждения и повысить устойчивость. В подфакельном пространстве распространены деревья с флагообразной кроной. Сосна обыкновенная под защитой лиственных деревьев отличается лучшим ростом, отсутствием некроза хвои. При чрезмерно высокой густоте наблюдается застой загрязненного воздуха, но самое главное – конкуренция приводит к общему ослаблению и снижению газоустойчивости.
7. Уходы. Без регулярного полива, дождевания крон, применения удобрений и нейтрализаторов невозможно иметь зеленые насаждения с высоким санитарно-гигиеническим эффектом (Павлов, 1994). В качестве дополнительных мероприятий при высоком уровне загрязнения следует предусмотреть уборку снега перед таянием, регулярную замену верхнего слоя почвы, предупреждение весеннего пала. Из-за высокой аккумуляции фтора и других техногенных веществ листьями необходима их уборка и вывозка.
8. Создание санитарно-защитных зон вокруг крупных пормышленных предприятий (на примере Алюминиевых заводов). Специфика конструкции алюминиевых заводов (низкие трубы и большое количество фонарных выбросов), а также их расположение в понижениях, ограниченных сопками, позволяет с высокой эффективностью использовать защитные насаждения для ограничения распространения вредных выбросов на сельскохозяйственные угодья и высокочувствительные к хроническому загрязнению хвойные леса.
В области распространения промышленных выбросов возможно выделение следующих зон по уровню загрязнения и степени снижения ростовых показателей древесных растений: I – наиболее токсичная - в удалении до I км от завода, 2 - до 3 км, 3 – до 5 км, 4 - более 5 км. Данное расположение характерно для подфакельного пространства. С подветренной стороны размер зон уменьшается в два раза.
Каждую из зон загрязнения следует рассматривать как особую категорию лесокультурной площади, для которой требуется разрабатывать специальную технологию создания культур. В особую площадь следует выделить ветроударные склоны, особенно их верхнюю часть. Несмотря на значительное удаление от завода, угнетение, вызванное загрязнением, недостатком влаги и питательных веществ, очень сильное.
В санитарно-защитной зоне следует полностью отказаться от направленного на получение древесины ведения хозяйства, поскольку эксплуатационные хвойные виды не могут выдержать столь высокого уровня загрязнения.
В первой зоне загрязнения возможно произрастание лишь ограниченного числа видов, естественно, лиственных пород - тополя бальзамический и белый, ива козья, вяз приземистый, сирень венгерская. Для предупреждения миграции фтора к корням необходимо перед обработкой почвы снять верхний 5- сантиметровый слой, представляющий собой пылевое образование из твердых выбросов завода. Обрабатываемая площадь должна быть шире на 2-3 м, чем необходимо для создания массива древесных насаждений. На промышленной площадке необходимо полностью исключить засыпку корней местной почвой. Следует предусмотреть ограничение загрязненного грунта по периметру ямы на глубину наиболее токсичного слоя (до 50 см) от возможной миграции солей.
В третьей зоне рекомендуется дополнительно к ранее отмеченным породам ввести клен ясенелистный, вяз гладкий, карагану древовидную.
В четвертой зоне возможно произрастание всех лиственных пород, как местных, так и успешно интродуцированных. В ряде случаев возможна организация питомника по выращиванию хвойных сеянцев и саженцев, а также плантаций по производству новогодних елок. Плантационным вопросам хотелось бы уделить особое внимание. В подфакельном пространстве КрАЗа широко развита сеть орошения. В настоящее время решается вопрос о запрещении выращивания на данной территории сельскохозяйственных растений. На освободившейся площади можно организовать базу по производству древесины тополя.
Только при выполнении всех выше перечисленных мероприятий можно создать систему устойчивого озеленения, обеспечивающую постоянство выполнения растениями высоких санитарно–гигиенических функций.
