Фiтомелiорацiя мiських екосистем (стр. 2 из 5)

Фітомеліорація - напрямок прикладної екології, що полягає в дослідженні, прогнозуванні і використанні рослинних систем для поліпшення геофізичних, геохімічних, біотичних, просторових і естетичних характеристик навколишнього середовища людини, проектуванні і створенні штучних рослинних угруповань (включаючи цілеспрямоване використання природних рослинних співтовариств) з високими перетворюючими фізичне середовище властивостями.

Використання фітомеліоративних систем припускає залучення механізмів зміни середовища існування, заснованих на принципах компенсації (наприклад, поповнення запасів кисню повітря, спожитого населенням, промисловістю й енергетикою), опірності зовнішньому впливові (наприклад, здатність слабко чуттєвих до газо-пилового забруднення рослин поглинати домішки з атмосфери) і посилення (наприклад, виділення фітонцидів). [3]

Напрямки фітомеліорації

У залежності від комплексу поставлених задач виділяють п'ять напрямків фітомеліорації, відображені на мал.1.

Мал.1. Напрямки фітомеліорації [3]

Фітомеліоративні системи і їх класифікація

Будь-яке рослинне співтовариство природного або штучного походження, використовуване з метою меліорації навколишньої людини середовища, є фітомеліоративною системою. Для класифікації фітомеліоративних систем використовують різні ознаки.

По-перше, у залежності від того, рослини яких життєвих форм переважають у складі фітомеліоративних систем, розрізняють деревинно-чагарникові насадження, трав'янисті наземні угрупування і водно-болотні угрупування.

Що стосується водно-болотних фітомеліоративних систем, то вони бувають природними і штучними (останні в Україні одержали назву "біоплато"), а в залежності від відношення видів рослин до різних екологічних груп по ознаці умов їх росту поділяють на наступні типи:

з перевагою рослин повітряно-водної групи;

з перевагою напівзанурених і занурених рослин;

з перевагою рослин, що плавають;

комбіновані.

По-друге, за походженням і ступенем участі людини в контролі функціонування рослинних систем розрізняють:

культурфітоценози - рослинні співтовариства, створені людиною для одержання первинної продукції (полючи, сади, газони і т.п.);

штучні рослинні угруповання, що не володіють фітоценотичною структурою (штучні вуличні або внутрішньоквартальні насадження, зі штучними покриттями між окремими деревами

спонтанні фітоценози - порушені природні угрупування синантропних рослин;

природні фітоценози.

По-третє, по ознаці цільового використання фітомеліоративні системи поділяють на наступні категорії:

спеціальні, не використовувані з метою одержання первинної продукції або експлуатовані у визначеному режимі (парки, сквери, захисні смуги, насадження охоронних територій у межах зелених зон міст);

продукційні, фітомеліоративні функції яких використовують без збитку для виробництва первинної продукції (поля, плодові сади, виноградники, фітоаквакультура і т.д.);

рудеральні, фітомеліоративні функції якими виконуються спонтанно.

Ефективність фітомеліоративної системи

Ефективність фітомеліоративної системи визначається як:

відношення кількості поглинетуї забруднюючої речовини до загальної кількості надходячої ззовні за визначений час (у випадку фільтруючої функції по механізму опору зовнішнім впливам);

відношення кількості виділеної рослинами за визначений час у визначеному обсязі речовини з меліоративними властивостями до кількості речовини в деякий вихідний момент часу в обсязі до початку роботи фітомеліоративної системи (у випадку роботи системи за принципом посилення);

відношення кількості виділеної рослинами речовини в визначеному обсязі за визначений час до кількості цієї речовини в тому ж обсязі, спожитої людиною за той же період часу (у випадку компенсуючої дії фітомеліоративної системи).

При визначенні фітомеліоративної ефективності рекультивуючих систем використовуються непрямі показники, такі як, наприклад, вміст гумусу в ґрунті до рекультивації і після протікання визначеного періоду після введення в дію фітомеліоративної системи, тобто швидкість гумусоутворення в нових умовах.

Найбільшою ефективністю вирізняються багатовидові, багатоярусні фітомеліоративні системи деревинно-чагарникових насаджень. Трав'янисті рудеральні угрупування в цілому поступаються за ефективністю природній трав'янистим і деревинно-чагарниковим, але, проте, виконують ряд важливих функцій в урбоекосистемі: закріплюють порушені субстрати, перешкоджаючи запиленню атмосфери, поглинають значну кількість токсичних речовин, що надходять у навколишнє середовище з викидами підприємств і вихлопних газів від автотранспорту, наприклад, до 400 г свинцю/га в рік.

Різні фітомеліоративні системи функціонально доповнюють одна одну, тому в кожному великому місті доцільно використовувати всі можливі в даних умовах фітомеліоранти в комбінаціях, що дозволяють максимізувати бажаний ефект. [3]

Принципи створення фітомеліоративних систем у містах і приміських зонах

Головними принципами створення фітомеліоративних систем у різних функціональних зонах міст є:

принцип комплексності: рослинні системи проектуються, створюються і використовуються для досягнення не однієї, а комплексу фітомеліоративних цілей (наприклад, зменшення вмісту забруднюючих газів і аерозолів в атмосфері разом зі зниженням рівня шуму і поверхневого стоку й одночасним посиленням естетичних властивостей навколишнього середовища);

принцип відповідності складу і структури рослинного угруповання (фітоценозу) типові умов росту: природні біогеоценози безпосередньо включаються в мережу керування якістю навколишнього середовища міста, а штучні біогеоценози проектуються і створюються таким чином, що вони структурно і функціонально імітують природні.

Однак у містах, по напрямку від периферії до центра, на градієнті "лісу і природних угрупувань інших типів - забудовані території" умови росту рослин стають екстремальними: збільшується сухість мікроклімату і ґрунтів, зменшується проникність ґрунтів аж до заміни їх штучними непроникними покриттями, збільшується ступінь забруднення атмосфери, ґрунтів і вод, що надходять з атмосферними опадами. В цих умовах створення повноцінних фітомеліоративнх систем стає можливим лише при заміні місцевих видів інтродуцентами, екологічні характеристики яких дозволяють їм виносити екстремальні умови центральних або промислових зон міста, або в результаті проведення комплексу заходів, спрямованих на зниження ступеню гемеробності місцеперебувань. Практика використання інтродукованих видів у складі насаджень міста і приміських зон поширена повсюдно у світі. У містах України більше двох третин породного складу дерев і чагарників припадає на інтродуценти.

Здійснення принципу відповідності насадження типові місцеперебування припускає, у свою чергу, використання наступного комплексу принципів:

Екологічні і лісотипологічні

Видовий склад фітоценозів формується відповідно до екологічних характеристик окремих видів, таких, як відношення до механічного складу ґрунту, вмісту гумусу і поживних речовин, засолення, кислотності, зволоження ґрунтів і їх змінності, освітленості, стійкості до вмісту токсичних газів і пилу в атмосфері і т.д. Властивості окремих видів, з списку потенційно використовуваних, зпівставляються з характеристиками конкретного місця росту (за вище зазначеними параметрами), ідентифікованого з тим або іншим типом лісу або нелісових умов росту відповідно до відомих типологічних схем. Таким чином, підбирається асортимент видів, здатних рости в умовах даного лісогосподарського району і даного місцеперебування. Інтродукованим видам надається перевага у випадку, якщо їхні екологічні характеристики близькі до таких місцевих видів, але стійкість до промислового забруднення значно вища. На наступному етапі з отриманого списку виключаються види з яскраво вираженими аллелопатичними властивостями, що придушують інші види при спільному рості в змішаних насадженнях.

Філогенетичні і біосистематичні

В основі використання цих принципів лежать уявлення про відповідність географічних ареалів видів рослин їхнім екологічним і філогенетичним (тобто відображаючим еволюційний розвиток таксонів) особливостям: філогенетично близькі таксони займають ідентичні екологічні ніші. На основі даного принципу створюються так звані монокультурні парки і сади з дерев різних видів одного роду, володіючі високими санітарно-захисними, рекреаційними і естетичними властивостями. Ці ж принципи покладені в основу селекційної роботи з виведення нових форм (у рамках сучасних таксонів), що володіють такими властивостями, які роблять їх придатними для культивування в специфічних умовах міста.

Естетичні

Використовуються переважно в архітектурно-планувальній, естетичній і рекреаційній фітомеліорації при створенні пейзажних елементів насаджень. Застосовуються наступні композиційні прийоми: акцент, створення оглядових куліс і рамок, чергування відкритих і закритих просторів, контраст, використання світла і тіні, перспектива, рівновага.

Лише на основі комплексного застосування методичних принципів і підходів лісознавства, біогеоценології, фізіології, генетики і селекції рослин, ландшафтної архітектури можливе вирішення задач екологічної оптимізації сучасного урбанізованого ландшафту. [3]