Кафедра ПЭиБЖД МГТУ им.Г.И.Носова. г.Магнитогорск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

В пределах городской территории оказывается   активное техногенное воздействие  на  фитоценозы, что ведет  к частичной или полной потере их способности к самовосстановлению, и, в конечном итоге,  к деградации, ухудшению экологического функционирования и нарушению экологического равновесия. Остро проблема стоит в городах с известковой  индустрией, включающих в свою инфрастуктуру предприятия по добыче известняков. Атмосферный воздух таких городов содержит известковый аэрозоль, так как открытые способы разработок извести (карьеры) служат мощным источником щелочного аэрозоля и исключают возможность использования аппаратов пылеочистки, применяемых в других областях промышленности. В этом случае защита урбосистем и  их экологической  реабилитация  возможны  только градостроительными способами,  основным среди которых служит зеленое строительство. Все это делает весьма необходимым использование в зеленом строительстве городов с известковой индустрией видов растений, устойчивых к действию известкового аэрозоля, что  позволит сформировать не только высокодекоративные, но и высокоэффективные в экологическом отношении фитоценозы, активно  способствующие процессам самоочищения атмосферы. Использование растений, чувствительных к действию  щелочного аэрозоля, - экологических мишеней - для  озеленения территории таких урбосистем  крайне нежелательно. Выявление экологических мишеней среди растений городских фитоценозов  позволит более рационально осуществлять зелёное строительство промышленных городов, а также совершенствовать приёмы экологического нормирования, способствовать сохранности устойчивого природного равновесия.
  Для городов с известковой индустрией  характерной особенностью является присутствие в атмосферном воздухе щелочного аэрозоля. Поэтому целью данной работы является выявление экологических мишеней по отношению к действию щелочного аэрозоля среди пород деревьев, наиболее  широко используемых  для озеленения промышленных городов Южного Урала.
Визуальные  наблюдения велись за 300 елeй ( Picea abies, Picea pungens) и 100 сосен (Pinus sylvestris) г.Магнитогорска. В качестве фоновых территорий  были выбраны территории санатория ”Кусимово” и ”Якты - Куль” (60 км от Магнитогорска).
Все наблюдаемые ели и сосны г.Магнитогорска характеризуются  ярко выраженными  признаками деградации:  малым  апикально расположенным охвоением веток, относительно редким  расположением самих веток, наличием обильного характеризующегося щелочной реакцией хвойного опада в подкроновой зоне, часто встречающимися сжатостью и усеченностью кроны,  наличием  признаков  поражения  хвои  грибковой инфекцией типа шютте. Снег и водные суспензии исследуемого хвойного опада с газонов Г.Магнитогорска, а также  снег с веток елей канадских   характеризуются щелочными значениями рН [1], что является  аномалией для  природных экосистем [2] и объясняется привносом  щелочного аэрозоля   на поверхность хвои и почвы атмосферным путем. Хвоя, выполняя роль своеобразного пылесборника, накапливает на своей поверхности  осаждающуюся  известь,  которая после смачивания и дальнейшего высыхания образует твердую корку. Такая корка  ухудшает светопоглощение и газообмен растения, что, в  конечном итоге, снижает  интенсивность его фотосинтеза и роста.
Сдерживающий рост растений  эффект известково-доломитовой пыли  может  быть выражен соответствующей динамикой  параметров наземных вегетативных частей растений. Длина хвои городских  растений в среднем составляет 1.6 -1.7 см, с учетом  высокого коэффициента  варьирования  показателя  минимальные значения  последнего составляют 0.7 – 0.9 см,  в то время как  средняя длина  хвои елей  канадских фоновых  территорий  составляет 2.1 см.. У городских  елей в среднем  наблюдается около 22 веток на 1м длины ствола, у фоновых деревьев – 32  .
Щелочные растворы, образующиеся при взаимодействии осадков с известково-доломитовой коркой,  вызывают ожоги покровных тканей ассимилирующих  органов растений, что  открывает путь грибковой инфекции и  служит одной из основных причин заболевания типа шютте. Около 2/3 наблюдаемых елей и практически все сосны г.Магнитогорска  имеют признаки поражения  болезнью типа.
Из выше сказанного следует, что наиболее характерным  признаком деградации  вечнозеленых  форм  хвойных пород деревьев, вызываемой повышенной  запыленностью  атмосферного воздуха, служит  апикальное (верхушечное)  охвоение веток в совокупности  со щелочной реакцией хвойного опада. Апикальное (верхушечное)  охвоение является  следствием обильного   опада двух- и трехгодичной хвои и представляет собой наиболее молодую не успевшую заизвестковаться хвою.
     Наблюдение за общим состоянием и биометрическими показателями сосен обыкновенных и елей обыкновенных  и канадских г.Магнитогорска позволяет считать  выше названные  вечнозеленые хвойные породы деревьев экологическими мишенями по отношению к действию известкового аэрозоля. Реакцию таких организмов целесообразно учитывать при нормировании величин предельно допустимой экологической  нагрузки (ПДЭН) на экосистемы городов с известковой индустрией, что позволит усовершенствовать приёмы экологического нормирования. Использовать  эти породы деревьев для озеленения городов с известковой индустрией, атмосферный воздух которых содержит известковый аэрозоль,  не рекомендуется, что позволит усовершенствовать приёмы  зелёного строительства городов. Рекомендацию следует учитывать на этапе  различного уровня проектирования градостроительства при разработке пространственно- и объёмно-планировочных решений.
Выводы:
 Picea abies, Picea pungens  и  Pinus sylvestris являются экологическими мишенями по отношению к действию щелочного аэрозоля. Реакцию таких организмов целесообразно учитывать при нормировании величин предельно допустимой экологической  нагрузки (ПДЭН) на экосистемы городов с известковой индустрией, в связи с задачами усовершенствования приёмов экологического нормирования. Использовать Picea abies, Picea pungens  и  Pinus sylvestris для озеленения городов с известковой индустрией, атмосферный воздух которых содержит известковый аэрозоль,  не рекомендуется, что позволит усовершенствовать приёмы  зелёного строительства городов. Рекомендацию следует учитывать на этапе  различного уровня проектирования градостроительства при разработке пространственно- и объёмно-планировочных решений.

Литература:
1.             Коробова Н.Л.Экология и горное производство. – Магнитогорск:МГТУ, 2000
2.    Коробова Н.Л. Мониторинг кислотно-основного состояния почв. - Магнитогорск:МГТУ, 2000