Весеннее пробуждение природы – радость для всех. Особенно приятно горожанам видеть, как растения во дворах, скверах и парках покрываются нежной зеленью. А знаем ли мы, какие растения вокруг нас? Конечно, все узнают дуб, березу, ель, клен. А трава? Присмотритесь к ней повнимательнее, и вы увидите большое разнообразие видов. Одни зацветают рано весной и цветут до осени. Другие летом отцветают, но их побеги еще долго зеленеют. Есть растения, что зацветают лишь в разгар лета.
В городе, особенно большом, с его многочисленными заводами и фабриками, воздух, вода и почва загрязнены промышленными отходами, выхлопными газами автомобилей, бытовым мусором. Растения же очищают среду, в которой мы живем. Особенно важны те растения, которые не только накапливают в себе вредные вещества, но и способны так их изменить (переработать), что те становятся безопасными для человека и животных.
Многие знакомые нам растения представляют интерес как лекарственные и пищевые. Правда, в городе их собирать нельзя. Но умение узнавать полезное растение среди множества других пригодится вам, когда вы окажетесь в деревне или на даче, в отдалении от автомобильных магистралей. Только в экологически чистых районах можно собирать растения для употребления в пищу и для лекарственных целей.
Мы постоянно улучшаем наше качество работы
Виды растений для городского озеленения
Типы озеленения
Аллейные посадки используются для оживления проспектов, парков. Если выбран такой тип высадки деревьев, то саженцы одного возраста располагают с обеих сторон дорожки на равном расстоянии друг от друга. Предпочитают выбирать деревья одного вида, иногда в декоративных целях в аллейных посадках используют 2-3 породы.
Рядовой тип посадки
Самый распространенный тип посадки — рядовой. Деревья или кустарники линейно высаживают по краю площадок, клумб, дорожек. Составные группы выглядят наиболее живописно.
В одну компанию, в зависимости от декоративных задач, подбирают:
— деревья или кустарники одного вида;
— те же растения, но разных видов;
— деревья и кустарники вперемешку;
— деревья, кустарники и цветущие многолетники.
Одиночные посадки
Одиночные посадки практикуют на огромных газонах или небольших цветниках. Идеально будут солировать цветущие кустарники: жасмин, сирень, гортензия. Отлично подходят и деревья с особенной формой кроны или цвета листвы, например, все хвойные, дуб, липа.
Живые изгороди
Роль живых изгородей отлично исполняют густо растущие или колючие кустарники самшит, шиповник.
Ограничивают пространство зеленым забором для:
— перенаправления потока пешеходов;
— оформления границ цветников или газонов;
— защиты от вандалов, пыли, ограничения видимости.
Высота живых изгородей зависит от особенностей растений, целей ее высаживания и варьируется от полуметра до двух.
Газоны
Зеленые газоны встречаются везде и бывают следующих типов.
1. Обычный газон засевается одной травой или смесью, нуждается впериодическом подстригании, чтобы он выглядел аккуратно.
2. Партерный газон считается элитным, имеет однородную окраску и структуру. Используется у ведомственных зданий и культурных организаций. Засевается одним видом травы и требует тщательного ухода: постоянного полива, подкормки и подстригания не реже раза в декаду.
3. В мавританском газоне уживаются несколько видов цветущих однолетников и злаков. Его обычно не стригут, позволяют растениям выглядеть натурально. Хорошо смотрится на больших пространствах сада или парка. Выглядит как островок художественного хаоса на фоне идеально размеченных посадок.
В клумбы, цветники и рабатки традиционно высаживают цветущие однолетники. Выбор типа озеленения должен согласовываться с архитектурой города, ландшафтом и учитывать особенности климата и почвы. В мегаполисе организуют озеленение как стационарное (высадка растений непосредственно в грунт), так и мобильное (высадка рассады в контейнеры и размещение их на опорах или декоративных стойках, крыши, мансарды).
Требования к растениям
При выборе растений необходимо учитывать их особенности и агротехнику. Кроме того, жизнь в мегаполисе потребует от насаждений:
— Выносливости (в городах бывают перепады температур, всегда есть загазованность, сухой воздух).
— Неприхотливости (полив осуществляется раз в 1-2 суток, прополка 1 раз за сезон. Материальные затраты на озеленение достаточно велики, поэтому не выгодно возобновлять погибшую рассаду цветов)
— Высокой декоративности (цветение или зелень должны радовать горожан с апреля по октябрь).
Идеальные деревья для города: ель колючая, туя, лиственница, клен остролистный, липа, каштан, конский, ясень. Компанию им составят кустарники: сирень обыкновенная, гортензия, форзиция, кизильник блестящий, боярышник кроваво-красный, спирея, снежноягодник, самшит, пузыреплодник и другие. Зеленые насаждения в городе создают комфорт в бетонных джунглях, насыщают воздух кислородом, регулируют температуру воздуха, очищают и увлажняют его.
Как уже отмечалось в предыдущих главах, по мере роста урбанизации, интенсивного развития промышленного производства и автотранспорта в атмосфере городов чрезвычайно быстро увеличивается концентрация токсичных для человека газов, пыли, дыма и копоти. В результате в городах, где живет большая часть населения земного шара, условия существования становятся все более неблагоприятными для человека. Охрана среды в городе превращается в важнейшую государственную задачу. Главнейшую роль в оздоровлении городской среды должны играть растения, размещенные в городе в соответствии с определенными закономерностями и нормами зеленого строительства.
В немалой степени функция защиты человека от неблагоприятных факторов городской среды возлагается на древесные растения. Они способны значительно очищать воздух от пыли, сажи, копоти. Твердые частицы, загрязняющие атмосферу городов, осаждаются на листьях деревьев и кустарников. В зависимости от вида растения 1 га зеленых насаждений осаждает от 6 до 76 кг твердых осадков. Особенно хорошо задерживают пыль листья вяза, бука, дуба, рябины, калины-гордовины, розы морщинистой, черемухи, кизильника, некоторых видов боярышника, а также растения с листьями, выделяющими клейкие вещества: сирень обыкновенная, арония черноплодная и др. (Литвинов, Левон, 1986). Даже зимой деревья снижают запыленность воздуха в среднем на 37,4% по сравнении с открытым пространством. Летом зеленые насаждения задерживают до 86% пыли. Очищающее действие хвойных пород еще более существенно, чем лиственных. Зеленые насаждения соответствующей структуры могут значительно снижать шумовой фон города. Для достижения шумозащитного эффекта важно избрать правильный прием посадки. Для озеленения загородных автомагистралей предлагается двухрядная, аллейная посадка «Соответствующих видов древесных растений. В городе лучшей защиты от шума необходима более сложная структура посадки: лучший вариант – многоярусная посадка или чередование нешироких многоярусных полос с открытыми пространствами. Шумоизоляционный эффект зависит от конструкции и ширины зеленых полос: кустарниковая посадка шириной 10 м снижает шум на 12-15 децибелов. Вьющиеся растения увеличивают звукопоглощение стены в 6-8 раз, значительно ослабляют шум в квартире. При создании шумозашитвых насаждений важно выбрать быстрорастущие деревья, по возможности более долговечные, с плотной кроной. Среди рекомендуемых Главным ботаническим садом РАН тополь черный, тополь канадский, дуб черешчатый, некоторые виды ивы, вяз, липа обыкновенная, ясень пенсильванский, клен остролистный с различными формами, ряд видов березы и др.
Зеленые насаждения существенным образом воздействуют на микроклимат города, т.е. регулируют тепловой режим и режим влажности, снижают интенсивность солнечной радиации. Температура воздуха летом среди внутриквартальных насаждений на 7-10, а в однорядных уличных посадках на 2 градуса ниже, чем на городских улицах и во дворах домов.
В городских условиях уменьшается относительная влажность воздуха. На улицах и в жилых кварталах летом воздух нагревается до 35-40 градусов, его относительная влажность снижается на 20-30%. В посадках древесных растений относительная влажность воздуха в жаркие дни на 7-40% выше, чем
городских кварталах. Система зеленых насаждений позволяет обеспечить и лучшее проветривание территории. Охлажденный воздух от кроны дерева спускается вниз и вытесняет слой теплого воздуха. Так происходит местный воздухообмен, который способствует самоочистке воздуха, что особенно важно летом в безветренные дни.
Для создания оптимально благоприятной для человека жизненной среды в городе большую роль играет ионизирующая способность многих видов древесных растений. Характерно, что в лесном воздухе степень ионизации кислорода в 5-10 раз больше, чем в атмосфере города (Охрана природы, 1987). Умеренно повышенная ионизация воздуха, до 2-3 тыс. легких ионов в 1 м 3 воздуха, благотворно влияет на организм человека. Вдыхание ионизированного воздуха стимулирует деятельность сердечнососудистой, дыхательной и кроветворной систем, усиливает биотоки мозга, снижает уровень сахара в крови и т.д. Многие виды древесных растений являются хорошими ионизаторами воздуха. Это, прежде всего хвойные растения – ряд видов сосны, туя западная, лиственница сибирская, ель обыкновенная (ее можно использовать только для посадки в парковых массивах), можжевельник казацкий; из лиственных растений – виды берез, дуб черенчатый, клен серебристый и красный, ивы белая и остролистная, рябина обыкновенная, сирень и другие, т.е. такие растения, которые можно найти как среди местных видов, так и среди интродуцентов.
Многие виды древесных растений полезны тем, что выделяют фитонциды, убивающие болезнетворные бактерии. Гектар лиственного леса выделяет за один день в период вегетации в среднем 2 кг, хвойного леса – 5 кг летучих веществ, можжевеловый лес – более 30 кг фитонцидов с гектара (Охрана природы, 1987).
Фитонциды, как считает А.М. Гродзинский (1975), имеют немаловажное значение в снижении концентрации токсических газов. Он полагает, что фитонциды, встречаясь в воздухе с частицами сажи, молекулами дыма, вступают с ними в реакции, превращая их в безвредные вещества, удаляют их из воздуха. Антимикробными свойствами обладают следующие растения: все хвойные, береза (в большой степени), дуб, тополь, клен, робиния, груша, липа, орех, рябина обыкновенная, черемуха, калина, смородина черная, ясень пенсильванский, лох узколистный, девичий виноград и др.
Наконец, уникальное свойство растений, обитающих в городе, – способность адсорбировать токсичные ингредиенты из атмосферы – позволяет использовать зеленые насаждения как своеобразный фильтр городского воздуха.
На одного жителя в городах с развитой индустрией приходится по несколько десятков квадратных метров территорий промышленных предприятий (например, в Волгограде – 32 м, в Челябинске – 46 м). Даже при прекрасно работающих очистных сооружениях промышленное озеленение необходимо, поскольку растительность «доочищает» окружающую среду. Эта роль растений основана на их огромной поглотительной способности.
Способность поглощать вещества, загрязняющие городскую среду, видоспецифична. При этом растения различаются не только по виду и количеству поглощаемых веществ, но и по механизму обезвреживания токсинов. Основными являются следующие варианты нейтрализации загрязнителей:
* связывание веществ-загрязнителей элементами цитоплазмы и перевод их в неактивное состояние;
* разрушение веществ-загрязнителей до нетоксичных веществ и включение их в метаболизм;
* выделение через корни тех веществ, которые поглощаются надземной частью.
Живые фильтры удобны еще и своей способностью к периодической самоочистке; накапливая токсиканты в листьях, листопадные деревья и кустарники осенью стряхивают их вместе с опадающей листвой и со следующей весны вновь готовы «приступить к работе».
Высокая газопоглотительная способность растений не всегда сочетается с их устойчивостью к этим веществам. Так многие лиственные растения местной флоры отличаются сильной газопоглотительной способностью, но при этом липа, осина и береза малоустойчивы к ядовитым газам, а дуб и клены – среднеустойчивы. Сильная газопоглотительная способность и вместе с тем поражаемость токсикантами характерна для яблони домашней, тополя китайского, ореха маньчжурского, желтой акации и др., поэтому использовать их в зоне сильного задымления воздуха не рекомендуется (Илькун, 1971; Кулагин, 1974).
Оптимальным является такой вариант, когда высокая газопоглотительная способность совмещается с устойчивостью растении к токсикантам. Такие виды растений наиболее перспективны для городского озеленения, особенно вблизи от крупных промышленных предприятий: тополь бальзамический и канадский, черемуха поздняя и виргинская, робиния, жимолость татарская, лох узколистный, бирючина обыкновенная, шелковица белая и др.
Экспериментальные исследования в лабораториях и полевых условиях, проведенные на Украине, в Белоруссии, на Урале и в Сибири, показали, что устойчивость растения к загрязнению атмосферы различными вредными веществами – сложное экологическое явление. Степень устойчивости растения даже к одному и тому же виду загрязнения воздуха зависит от многих причин: расстояния от источника загрязнения, времени суток, погодных условий, интенсивности и режима выбросов вредных примесей, от физико-географических условий района, обеспечения растений элементами питания и пр. Например, клен американский считается устойчивым к двуокиси серы на Урале, в Подмосковье и недостаточно устойчивым в более засушливых условиях на Украине и юге России. Многие виды наиболее уязвимы к действию ядовитых газов в молодом возрасте: например, липа и дуб в возрасте до 15 лет, позднее их устойчивость возрастает.
Растения обнаруживают различную избирательную способность к поглощению токсичных компонентов городского воздуха. Ниже приводятся данные об особенностях поглощения загрязнителей атмосферы разными видами растений.
Наиболее активно поглощают это вещество тополя, ясени, вяз гладкий, липа мелколистная, береза пушистая, дерен белый. Наибольшей устойчивостью при высокой поглотительной способности отличаются тополя и ивы, а среди хвойных – ель колючая, туя западная. Повышению устойчивости к действию сернистого газа способствуют следующие анатомические особенности растений: большая толщина листовой пластинки, кутикулы, наружной стенки клеток верхнего эпидермиса, высота клеток верхнего эпидермиса, толщина слоя палисадной ткани. Тополя канадский и белый более устойчивы, чем бальзамический и берлинский к действию сернистого газа, т.к. у первых слой палисадной ткани и сверху и снизу листа, а у вторых количество межклетников выше в 2-3 раза и отсутствует опушение.
Неплохими поглотителями сернистого газа, а также и других токсикантов могут быть и газонные травы. Недаром среди разнообразных типов газонов существует и такая разновидность, как «промышленные газоны», специально предназначенные для очистки воздуха на промплощадках. Например, обычные газонные виды – овсяница красная, мятлик луговой – на территории коксохимических предприятий накапливают в листьях и стеблях двуокись серы в концентрации, в 2-3 раза большей по сравнению с окружающим фоном. Этому способствует значительная листовая поверхность: даже в жестких условиях химического производства на 1м2 территории приходится 2,5-5 м общей площади листьев. Конечно, для самих трав это не проходит даром, и на таких газонах требуется часто менять травяной покров.
Наиболее устойчивы к действию этого токсичного загрязнителя алиссум морской, левкой, тагетес (бархатцы), целозия и др. В растениях сероводород может связываться и накапливаться в листьях и, кроме того, превращаться в аминокислоты (метионин, цистеин, цистин). Хлор
Устойчивостью к этому газу отличаются розы, плосковеточник восточный, осина, тополь серебристый, ясень обыкновенный и др. Такие виды, как лох узколистный, шелковица, акация, тамариск, накапливают до 1% хлора в своих тканях.
Угарный газ (оксид углерода)
В растениях преобразуется в углекислый газ и используется в процессе фотосинтеза, поэтому на свету поглощение выше, чем в темноте. Наиболее активно поглощают угарный газ клены, бирючина, ольха, осина, ель колючая и др. Однорядная посадка клена ясенелистного (шир. 4 м) снижает уровень загрязнения воздуха угарным газом на 7-10%, а при пятирядной посадке (30 м) – на 60-70%. Важная роль в усвоении угарного газа принадлежит почвенным бактериям, поэтому очень важно проводить мероприятия, повышающие плодородие городских почв и поддерживающие ее микрофлору.
Высокой поглотительной способностью, особенно после внесения минеральных удобрений, обладают каштан конский, липа сердцевидная, тополь черный. К сожалению, высокая поглотительная способность двух первых видов сочетается с недостаточной их устойчивостью к загрязнителю.
Большинство городских растений способны снижать уровень запыленности атмосферы, особенно эффективно это осуществляют растения с опушенными или покрытыми липкими веществами листьями (тополя, ивы, бук и др.). На листьях хвойных растений, покрытых смолой, осаждается в 1,5 раза больше пыли, чем на лиственных породах. Одним из рекордсменов-пылеуловителей является, однако, лиственное растение – вяз мелколистный, который улавливает в 6 раз больше пыли, чем, например, тополь.
Органические загрязнители атмосферы
Метан и этилен активно поглощаются и утилизируются почвенными бактериями. Ароматические углеводороды (бензол, толуол, ксилол) наиболее активно поглощаются и полностью детоксицируются в течение 3-6 дней злаками, что еще раз подтверждает важность поддержания в городе газонов. Бензол, кроме того, активно поглощают лох, грецкий орех, миндаль, каштан, сирень; толуол – клен, лох; фенол – шелковица, бузина черная, бирючина обыкновенная, сирень обыкновенная.
Загрязнители воды всех типов
Наиболее активно поглощают из воды органические загрязнители и соли тяжелых металлов водяной гиацинт, рогоз, тростник южный, камыш. Эти растения, высаженные в водоемах-очистителях, способны почти полностью адсорбировать вредные вещества, содержащиеся в воде, однако после этого возникает проблема утилизации самой растительной массы, ставшей накопителем токсичных веществ (Николаевский, 1979).
Растения в промышленном городе могут сослужить и еще одну немаловажную службу как своеобразное средство информации о загрязнении окружающей среды и прежде всего атмосферного воздуха. Идея об использовании растений для оценки качества окружающей среды лежит в основе одного из направлений современного биомониторинга.
Фитоиндикация промышленных загрязнений возможна по нескольким направлениям. Одним из показателей может быть повышение содержания веществ-токсикантов в листьях и других органах растений. Хорошо известно, что вблизи медеплавильных заводов растения накапливают медь, вблизи алюминиевых – соединения алюминия и фтора и т.д. В ряде случаев по веществам, поглощенным окружающей растительностью, можно без труда определить профиль металлургического предприятия. Особенно удобным тест-объектом служит кора деревьев (ее омертвевшие части). А стволы деревьев хранят своеобразную память о времени поглощения промышленных токсикантов. Так, в древесине старых дубов из индустриальных районов ФРГ обнаружены следы содержания металлов, поглощенных в прошлые десятилетия. Методом дендрохронологического анализа (по годичным кольцам) удалось выяснить, что наибольшая концентрация металлов совпадает с годами мировых войн и ввода в действие новых промышленных комплексов.
Другой способ фитоиндикации – определение тех или иных примесей в воздухе по изменению внешнего облика или отдельных признаков растения. Вот несколько наиболее ярких примеров. На загрязнение воздуха двуокисью серы лиственные древесные породы реагируют обесцвечиванием и побурением листьев между жилками или по краям, хвойные – покраснением хвои, начиная с кончиков. О высокой концентрации в воздухе двуокиси азота сигнализирует обесцвечивание краев листьев барвинка розового. Хорошие индикаторы загрязнения воздуха соединениями фтора – гладиолусы (особенно сорт «Снежная принцесса»), у которых под влиянием фторидов вначале отмирают кончики листьев, а затем повреждение распространяется по всему листу. Своеобразна реакция некоторых растений на присутствие в воздухе этилена: у цветков садовой гвоздики преждевременно поникают и свертываются лепестки, цветок кажется «сонным»; у томатов и бархатцев поникают листья и стебли. Наконец, известны реакции растений не только на отдельные токсиканты, но и на определенные примеси: так, при загрязнении воздуха смесью озона и двуокиси серы характерно появление специфических светлых пятен между жилками листьев табака.
Растения-индикаторы особо чувствительны к определенным загрязнениям, могут служить своего рода приборами-измерителями, по которым можно не только распознать загрязняющее вещество, но и судить о его концентрации. Высокая чувствительность мхов и лишайников к двуокиси серы и другим промышленным токсикантам делает эти растения незаменимыми для биомониторинга. Составив карту распространения мхов в крупном городе, можно с уверенностью судить о состоянии воздушной среды в разных его частях. Но гораздо чаще для этой цели используют лишайники. Степень загрязнения воздуха в индустриальных районах оценивают по видовому составу и обилию лишайников.