Многокритериальная фитоиндикационная оценка экологического состояния городской среды мегаполиса: На прим. 
Василеостров. р-на Санкт-Петербурга

Актуальность темы

Урбанизация обусловливает увеличение техногенного давления на территорию, выражающегося главным образом в возрастании выбросов промышленных предприятий и негативном воздействии автотранспорта. Особенно интенсивен этот процесс в крупных городских агломерациях, к которым относится Санкт-Петербург. В связи с этим необходима объективная оценка экологического состояния городской среды, характеризующая качество жизни населения этого мегаполиса.

Как и любая естественная экосистема урбоэкосистема представляет собой совокупность тесно взаимосвязанных и взаимообусловленных компонентов, где биота, являющаяся наиболее чувствительной составляющей, играет ведущую роль в функционировании этой урбоэкосистемы, определяя ее устойчивость к «возмущающему» воздействию человека. Очевидно, с экологических позиций, оценка городской среды должна проводиться с учетом ответных реакций экосистемы на процессы урботехногенеза. В наибольшей степени этому положению удовлетворяет фитоиндикация, как комплексный метод исследования, основанный на выявлении интегральной ответной реакции городской растительности на химическое загрязнение среды.

Фитоиндикация широко используется при оценке городской среды в странах Западной Европы, ближнего зарубежья и России. Для Санкт-Петербурга аналогичные исследования не проводились. Имеющиеся единичные работы о содержании химических элементов в городских растениях (Парибок, 19В1, 1982 и др.) также не дают достаточно объективной основы для экологической оценки среды Санкт-Петербурга и районирования городской территории по степени экологической напряженности. В вышедшем в 1992 году «Экологическом Атласе Санкт-Петербурга», состоящем из серии тематических карт, не использованы индикационные возможности такого значимого автотрофного блока городской экосистемы как растительность, играющей стабилизирующую роль в экосистеме и представляющей собой один из важнейших факторов при решении проблемы оптимизации среды. Это и определяет актуальность выполненной работы.

Цели и задачи исследования. Цель исследования — многокритериальная фитоинди-кационная оценка состояния городской среды Василеостровского района г. С.-Петербурга, являющегося историческим и, одновременно, крупным промышленным центром мегаполиса, и районирование его территории по степени экологической напряженности. В задачи исследования входило: определение уровня техногенного загрязнения (тяжелые металлы и соединения серы) растительности и оценка ее функционального состоянияизучение спектральноотражательных характеристик листьев деревьев и кустарников для установления значимости их индикационных свойств при экологической оценке городской средыустановление критериев оценки биогеохимической устойчивости различных видов деревьев в городских насажденияхразработка экспрессных методов фитоиндикации для оценки современного экологического состояния городской среды и при мониторингерайонирование исследованной территории по степени экологической напряженности.

Научная новизна. Научная новизна работы заключается в исследовании зеленых насаждений на основе системного анализа для получения комплексной характеристики современного экологического состояния городской среды.

Впервые использована на количественной основе физиономическая оценка функционального состояния зеленых насаждений по проявлению биологических реакций, дающая объективное представление о степени антропогенной нагрузки на территорию.

Установлены биогеохимические особенности накопления микроэлементов растениями на территории Василеостровского района. Определены превалирующие элементы-загрязнители и характер их пространственного распределения.

Впервые применен метод фотооптической индикации для оценки экологического состояния городской среды путем выявления зависимости между величиной спектрального отражения листьев деревьев и, опосредованно, экологическими условиями местообитания растений с помощью индекса виталитета, являющегося критерием функционального состояния растений.

Практическая значимость. выявлена возможность использования величины альбедо листьев при экспресс-оценке состояния зеленых насажденийобоснован видовой ассортимент растений устойчивых к комплексному загрязнению в условиях мегаполиса северо-запада Россииопределены участки района с повышенным загрязнением сульфатами и тяжелыми металламидостоверно показана возможность использования показателя электропроводности корки липы мелколистной как экспрессного индикационного критерия для определения степени сульфатного загрязнения территориипроведено районирование исследованной территории по степени экологической напряженностиразработана методика картирования биологических реакций зеленых насаждений, как индикаторов, отражающих интенсивность загрязнения изучаемой территории.

Использование различных индикационных параметров позволило выявить интегральную ответную реакцию городской фитобиоты на загрязнение среды, характеризующую городскую среду на большей части исследованной территории как неблагоприятную для проживающего там населения. Полученные результаты дали возможность обосновать мероприятия по оптимизации городской среды.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на I Международной студенческой конференции «Современные проблемы природопользования и геоэкологии», (Барнаул, 1996) — 12-й тематической конференции Geologic Remote Sensing (Las-Vegas, Nevada, USA, 27−29 February, 1996), совместно с М. Д. Уфимцевойна Международном Конгрессе «Экологическая инициатива — 96» (Воронеж, сентябрь 1996), совместно с М. Д. Уфимцевойна Международном Научном Форуме «Экобалтика — XXI век» (Санкт-Петербург, октябрь 1996) — на Всероссийской Молодежной Конференции «Человек. Природа. Общество. Актуальные проблемы» (Санкт-Петербург, декабрь 1996) — на Симпозиуме «Молодые ученые — экологии города» (Санкт-Петербург, декабрь 1997) — на ежегодной конференции ASPRS-RTI (Tampa, Florida, USA, 30 марта — 3 апреля 1998) совместно с М. Д. Уфимцевой.