Биоэкологические особенности коллекции видов средиземноморья сочинского парка «Дендрарий»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра биологии и экологии растений

ВЫПУСКНАЯ ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОЛЛЕКЦИИ ВИДОВ СРЕДИЗЕМНОМОРЬЯ СОЧИНСКОГО ПАРКА «ДЕНДРАРИЙ»

Работу выполнил Н. К. Ангелиди Научный руководитель Д. П. Кассанелли Краснодар, 2013

Реферат Ключевые слова: урбоэкосистема, дендрофлора, парковая зона, паспортизация объектов дендрофлоры, озеленение, таксономический анализ, экоморфы.

Объектом исследования послужила дендрофлора Центрального парка города Приморско-Ахтарска. Цель работы заключалась в проведении анализа дендрофлоры Центрального парка города Приморско-Ахтарска.

Древесная растительность, применяемая в озеленении парков города Приморско-Ахтарска, представлена 22 видами, относящимися к 19 родам и 15 семействам. Наиболее богатым по числу видов является семейство Клёновых (Aceraceae).

Выяснены и определены группы морозостойкости видов древесных растений произрастающих на территории парков, группы газоустойчивости, а также максимальные дендроагломерации. Проведен экологический и хорологический анализ, выявлены экоморфы видов.

Определено жизненное состояние древостоя парков города. Выяснены основные причины угнетённых состояний объектов дендрофлоры.

• Введение
• 1. Аналитический обзор
• 1.1 Классификации, функции и свойства парковых зон
• 1.2 Роль дендрофлоры в условиях урбоэкосистем
• 1.2.1 Газопоглотительная и адсорбирующая способность зелёных насаждений
• 1.2.2 Ионизация воздуха древесными растениями
• 1.2.3 Значение дендрофлоры, как источника фитонцидов
• 1.2.4 Шумофильтрационные свойства дендрофлоры
• 1.3 История создания ключевых парковых зон г. Приморско-Ахтарска и история изучения их компонентов
• 2. Краткая физико-географическая характеристика района исследований
• 2.1 Географическое положение, рельеф и геология
• 2.2 Почвенная характеристика
• 2.3 Климатическая характеристика
• 2.4 Характеристика первоначального растительного покрова
• 3. Материал и методы исследований
• 4. Анализ дендрофлоры ключевых парковых зон города Приморско-Ахтарска
• 4.1 Таксономический анализ объектов дендрофлоры
• 4.2 Паспортизация объектов дендрофлоры
• 4.3 Оценка жизненного состояния древостоя
• Заключение
• Библиографический список
• Приложения
• Введение
• Урбоэкосистема, или городская экосистема, — это пространственно ограниченная природно-техногенная система; сложный комплекс взаимосвязанных обменом вещества и энергии автономных живых организмов, абиотических элементов, природных и техногенных, создающих городскую среду жизни человека, отвечающую его биологическим, психологическим, этническим, трудовым, экономическим и социальным потребностям. В условиях города усиливается техногенная нагрузка на окружающую среду, выражающееся в возрастании выбросов промышленных предприятий и негативном воздействии автотранспорта [Горошина, 1991].
• Растения же, в свою очередь, играют огромную роль в создании оптимальных условий для жизни людей. Их листовая поверхность является мощным резервом биосферы и всех ее экосистем. Зеленым насаждениям отводится одно из ведущих мест в архитектурно-планировочной структуре города. Они участвуют в формировании основных элементов застройки, придавая им особый колорит, богатство форм и красок. Создание зеленых зон в городах, строительство парков и скверов вокруг населенных пунктов улучшает микроклимат, оздоровляет воздушный бассейн и обеспечивает население удобными, здоровыми и живописными местами отдыха. Зеленые насаждения увлажняют воздух, изменяют силу ветра, поглощают городской шум, способствуют очищению воздуха от пыли. Снижая скорость ветра, и усиливая вертикальные токи воздуха, растения уменьшают концентрацию находящейся в воздухе пыли, копоти, дыма и вредных газов. Кроме того, растения благоприятно влияют на нервную систему человека [Ерохина, 1979].
• На этом фоне увеличивается значение скверов, парков, зеленых зон, расположенных в городах. Они являются ключевыми местами отдыха и оздоровления горожан. Однако увеличивающаяся антропогенная нагрузка на зеленые зоны приводит к ухудшению их санитарно-экологического состояния. Это дает повод задуматься над сложившейся ситуацией, о степени нарушения урбофитоценозов и мерах по их восстановлению.
• Улучшение экологической обстановки в городах является важнейшей задачей современности. Одним из путей ее решения является оптимизация внутригородских древесных насаждений.
• Поэтому целью нашей работы являлось проведение анализа объектов дендрофлоры ключевых парковых зон города Приморско-Ахтарска:
• В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Выяснить роль зелёных насаждений в условиях урбоэкосистем;

2. Определить видовой состав древесных растений парков;

3. Провести таксономический анализ дендрофлоры парков;

4. Осуществить паспортизацию древесных растений парков;

5. Провести диагностику жизненного состояния дендрофлоры парков.

1. Аналитический обзор

1.1 Классификации, функции и свойства парковых зон Парк — это озеленённая, предназначенная для отдыха территория, на которой элементы ландшафта (растительность, рельеф, водоёмы), сооружения и устройства организуются в объёмно-пространственную систему в соответствии с законами композиции [Ерохина, 1979].

В теории и практике градостроительства разработана научная классификация парков, в основу которой положен функциональный признак. Она включает следующие парки: культуры и отдыха, мемориальные, городов-курортов, малых городов, посёлков, спортивные, гидропарки, парки развлечений, городские парки отдыха, парки-выставки, ботанические сады, зоологические сады, лесопарки, национальные, природные исторические, этнографические, детские, зоны массового отдыха, парки-заповедники. Парки являются органичной частью города, как в границах застройки, так и за её пределами, поэтому теория и практика создания парков неразрывно связаны с теорией и практикой градостроительства [Ерохина, 1979].

Лесные насаждения как средовосстанавливающие системы должны обеспечивать комфортность условий проживания людей в городе, регулировать (в определённых пределах) газовый состав воздуха и степень его загрязнённости, климатические характеристики селитебных территорий, а также снижать влияние шумового фактора и являться основным источником положительного эстетического восприятия на фоне хаотичных ландшафтов городов [Серикова, 2003].

Площадь городских парков должна быть не менее 16 га, парков планировочных районов — 11 га, садов жилых районов — 3 га, скверов — 0,5 га. Но необходимо также учитывать размеры города, долю промышленности и автотранспорта. Главное, чтобы в общем балансе территория парков, садов и скверов составляла не менее 65% от общей площади населённого пункта.

Бульвары и пешеходные аллеи должны располагаться вне транспортных магистралей, в направлении массовых потоков пешеходного движения, с наличием площадок для кратковременного отдыха. Кроме того, парковая зона должна быть оборудована водопроводом, канализацией, водостоками, освещением, а также хозяйственными помещениями [Серикова, 2003].

Т. К. Горышина в своём труде выделяет следующие ключевые функции зелёных насаждений:

1. Санитарно-гигиеническая;

2. Рекреационная;

3. Структурно-планировочная;

4. Декоративно-художественная.

М. Р. Дюваль-Строев обязательными требованиями к системе озеленения считает равномерность и непрерывность. Он полагает, что расстояние между посадками не должно превышать 3 м (в зависимости от вида деревьев), что в дальнейшем будет способствовать сомкнутости крон верхнего яруса.

Крупные лесопарковые клинья должны быть активными проводниками чистого воздуха, своеобразными фильтрами города. Качество воздушных масс значительно улучшается, если они проходят над лесопосадками. При этом количество взвешенных примесей снижается на 10−40%, что приводит к повышению интенсивности ультрафиолетовой радиации на 15−25%.

Кроме того, известно, что дерево средней величины за 24 часа восстанавливает столько кислорода, сколько необходимо для дыхания троих человек. За один летний день на юге России 1 га густого леса поглощает из воздуха 220−280 кг углекислого газа и выделяет 180−200 кг кислорода. Это также одна из основополагающих функций зеленых массивов [Белюнский, 1995].

В последнее время в практике озеленения все чаще отдается предпочтение ландшафтному или свободному стилю проектирования, при котором 60% благоустраиваемой территории и более отводится под газон, на котором в последующем, при необходимости, и разместятся древесные объекты.

В зависимости от величины города, его народнохозяйственного профиля, плотности застройки, природно-климатических особенностей, состав насаждений будет всегда различным [Бурда, 1991].

При создании парков большое внимание уделяют пылесобирающим свойствам дендрообразующих пород. Один гектар плотно располагающихся хвойных деревьев задерживает за год до 40 т пыли, а лиственных — около 100 т. Кроме того, практика показала, что достаточно эффективным средством борьбы с вредными выбросами автомобильного транспорта являются полосы зеленых насаждений, эффективность которых может варьироваться в довольно широких пределах — от 7 до 35%.

В городах, где угроза санитарному состоянию воздушного бассейна является наибольшей, для оздоровления окружающей среды рекомендуется высаживать клён американский, иву белую, тополь канадский, крушину ломкую, казацкий и виргинский можжевельник, дуб черешчатый, бузину красную. Древесно-кустарниковая растительность обладает избирательной способностью по отношению к вредным примесям и в связи с этим обладает различной устойчивостью к ним [Босанов, 2002].

Защитные свойства деревьев во многом зависят от тех экологических условий, в которых они находятся. В селитебной зоне оптимальными для роста и развития многих растений являются парки площадью 50−100 га и сады, несколько худшими — бульвары и скверы и неблагоприятнымиасфальтированные улицы.

В составе парковых насаждений у растений наблюдаются более интенсивные процессы фотосинтеза и дыхание по сравнению с теми, которые произрастают на асфальтированных улицах и вблизи магистралей [Гарицкий, 1981].

1.2 Роль дендрофлоры в условиях урбоэкосистем

1.2.1 Газопоглотительная и адсорбирующая способность зелёных насаждений Газопоглотительная способность отдельных пород в зависимости от различных концентраций вредных газов в воздухе неодинакова. Исследования, проведенные Ю. З. Кулагиным [1980], показали, что тополь бальзамический является наилучшим «санитаром» в зоне сильной постоянной загазованности. Лучшими поглотительными качествами обладают липа мелколистная, ясень, сирень и жимолость. В зоне слабой периодической загазованности большее количество серы поглощают листья тополя, ясеня, сирени, жимолости, липы, меньше — вяза, черемухи, клена.

Защитные функции растений зависят от степени их чувствительности к различным загрязняющим веществам. Г. М. Илькун установил, что предельно допустимая среднесуточная концентрация сернистого ангидрида для лиственницы сибирской равна 0,25 мг/м³, сосны обыкновенной — 0,40 мг/м³, липы мелколистой — 0,60 мг/м³, ели обыкновенной и клёна остролистного — по 0,70 мг/м³. Если концентрация вредных газов превышает предельно допустимые нормы, то клетки растений разрушаются, что приводит к угнетению роста и развития, а иногда и к гибели растений.

Максимальная поглотительная способность в городе наблюдается у среднеустойчивых видов. Повышенная поглотительная способность этой группы растений к поллютантам обусловлена более интенсивным их газообменом по сравнению с устойчивыми видами и большей физиолого-биохимической устойчивостью по сравнению с неустойчивыми видами. Устойчивые виды обладают пониженным газообменом и более высокой скоростью метаболизма, поэтому не аккумулируют атмосферные загрязнители. Неустойчивые виды из-за повышенной скорости всех обменных реакций в условиях постоянного загрязнения воздуха быстро накапливают поллютанты в листьях до порогового уровня, это сопровождается поражением ассимиляционных органов, происходит понижение всех физиологических процессов и ослабление деревьев и, в дальнейшем, снижение поглотительной способности [Гетко, 1989].

Известно, что изменение поглотительной способности и степени адсорбирования газов листьями зависят от комплекса метеорологических показателей. Повышенный уровень осадков ведёт не только к вымыванию поглощенных атмосферных загрязнителей из листьев древесных растений, но и затем к максимальному уровню накоплению их в листьях, не повреждающему ассимиляционные органы. Вероятно, повышенная влажность воздуха и осадки вызывают изменение ритма устьичных движений и диффузного сопротивления, обеспечивая увеличение поглощения газа. При этом улучшается физиологическое состояние дерева, и, следовательно, увеличивается его устойчивость в экстремальных городских условиях и повышается санитарно-гигиеническая функция насаждений.

Если же говорить о пыли, то пылеадсорбирующая способность древесных пород зависит исключительно от анатомо-морфологических особенностей вида, его газоустойчивости, а также динамики метеорологических показателей в течение вегетации [Гетко, 1989].

Роль дендрофлоры в условиях города, как основных поглотителей вредных веществ велика и немаловажна. При планировании парков и подборе деревьев, необходимо учитывать их ключевую роль в этом вопросе.

1.2.2 Ионизация воздуха древесными растениями

Существуют аэроионы легкие, которые могут нести отрицательный или положительный заряды, и тяжелые — положительно заряженные. Наиболее благоприятное воздействие на окружающую среду оказывают легкие отрицательные ионы. Носителями положительно заряженных тяжелых ионов обычно являются ионизированные молекулы дыма, водяной пыли, паров, загрязняющих воздух. Следовательно, чистота воздуха в значительной мере определяется соотношением количества легких ионов, оздоравливающих атмосферу, и тяжелых ионов, загрязняющих воздух.

Существенной качественной особенностью кислорода, вырабатываемого зелеными насаждениями, является насыщенность его ионами, несущими отрицательный заряд, в чем и проявляется благотворное влияние растительности на состояние человеческого организма. Для более ясного представления о возможности растений обогащать воздух отрицательными легкими ионами можно привести следующие данные: число легких ионов в 1 см³ воздуха над лесами составляет 2000;3000, в городском парке — 800, в промышленном районе — 200−400, в закрытом многолюдном помещении — 25−100.

На ионизацию воздуха влияет как степень озеленения, так и видовой состав растений. Лучшими ионизаторами воздуха являются смешанные хвойно-лиственные насаждения. Сосновые насаждения только в зрелом возрасте оказывают благоприятное воздействие на его ионизацию, так как вследствие выделяемых молодыми сорняками паров скипидара концентрация легких ионов в атмосфере снижается. Летучие вещества цветущих растений так же способствуют повышению в воздухе концентрации легких ионов. По данным А. В. Сериковой [2003], ионизация лесного кислорода в 2−3 раза выше по сравнению с морским и в 5−10 раз — с кислородом атмосферы городов. Поэтому леса, образующие зеленый пояс вокруг городов, оказывают значительное благотворное воздействие на оздоровление городской среды, в частности обогащают воздушный бассейн легкими ионами.

В наибольшей мере способствуют повышению концентрации легких ионов в воздухе акация белая, береза карельская, тополелистная и японская, дуб красный и черешчатый, ива белая и плакучая, клен серебристый и красный, лиственница сибирская, пихта сибирская, рябина обыкновенная, сирень обыкновенная, тополь черный [Ерохина, 1979].

1.2.3 Значение дендрофлоры, как источника фитонцидов

К санитарно-гигиеническим свойствам растений относится их способность выделять особые летучие органические соединения, называемые фитонцидами, которые убивают или подавляют рост и развитие бактерий, микроскопических грибов, простейших. Эти свойства приобретают особую ценность в условиях города, где воздух содержится в 10 раз больше болезнетворных растений, чем воздух полей и лесов. В чистых сосновых лесах, с преобладанием сосны (до 60%), бактериальная загрязненность воздуха в два раза меньше, чем в берёзовых.

Защитная роль фитонцидов проявляется не только в уничтожении микроорганизмов, но и в подавлении их размножения, в отрицательном хемотаксисе подвижных форм микроорганизмов, в стимулировании жизнедеятельности микроорганизмов, являющихся антагонистами патогенных форм для данного растения, в отпугивании насекомых и т. п. Гектар соснового бора выделяет в атмосферу около 5 кг летучих фитонцидов в сутки, можжевелового леса — около 30 кг/сутки, снижая количество микрофлоры в воздухе. Поэтому в хвойных лесах (особенно в молодом сосновом бору) воздух практически стерилен (содержит лишь около 200−300 бактериальных клеток на 1 мі), что представляет интерес для гигиенистов и специалистов по озеленению [Горышина, 1991].

Из древесно-кустарниковых пород, обладающих антибактериальными свойствами, положительно влияющими на состояние воздушной среды городов, следует назвать акацию белую, барбарис, березу бородавчатую, грушу, граб, дуб, ель, жасмин, жимолость, иву, калину, каштан, клён, лиственницу, липу, можжевельник, пихту, платан, сирень, сосну, тополь, черемуху, яблоню. Фитонцидной активностью обладают и травянистые растения — газонные травы, цветы и лианы.

На интенсивность выделения растениями фитонцидов влияют сезонность, стадии вегетации, почвенно-климатические условия, время суток.

Максимальную антибактериальную активность большинство растений проявляют в летний период. Некоторые породы деревьев можно использовать в качестве лечебного материала, что активно применяется в парках крупных европейских медицинских учреждений [Белюнский, 1995].

1.2.4 Шумофильтрационные свойства дендрофлоры

Недостаточное озеленение городских микрорайонов и кварталов, нерациональная застройка, интенсивное развитие автотранспорта и другие факторы создают повышенный шумовой фон города.

Борьба с шумом в городах — острая гигиеническая проблема, обусловленная усиливающимися темпами урбанизации. Шум не только травмирует, но и угнетают психику, разрушает здоровье, снижая физические и умственные способности человека.

Исследования показали, что характер нарушений функций человеческого организма, вызываемый шумом, идентичен нарушениям при действии на него некоторых ядовитых препаратов.

Различные породы растений характеризуется разной способностью защиты от шума. По данным венгерских исследователей, хвойные породы (ель и сосна) по сравнению с лиственными (древесные и кустарниковые) лучше регулируют шумовой режим. По мере удаления от магистрали на 50 м лиственные древесные насаждения (акация, тополь, дуб) снижают уровень звука на 4,2 дБ, лиственные кустарниковые — на 6 дБ, ель — на 7 дБ и сосна — на 9 дБ.

Исследования показали, что лиственные породы способны поглощать до 25% звуковой энергии, а 74% её отражать и рассеивать. Наилучшими в этом отношении являются из хвойных пород ель, пихта; из лиственных — липа и граб [Босанов, 2002].

Шумозащитная функция в определенной степени зависит от приемов озеленения. Однорядная посадка деревьев с живой изгородью из кустарника шириной в 10 м снижает уровень шума на 3−4 дБ; такая же посадка, но двухрядная шириной 20−30 метров — на 6−8 дБ, трёх- - четырёхрядная посадка шириной 25−30 метров — на 8−10 дБ, бульвар шириной 70 м с рядовой и групповой посадкой деревьев и кустарников — на 10−14 дБ; многорядная посадка или зеленый массив шириной 100 метров — на 12−15 дБ.

Высокий эффект защиты от шума достигается при размещении зеленых насаждений вблизи источников и шума и одновременно защищаемого объекта.

Полное и всестороннее использование зеленых насаждений приводит к оздоровлению городской среды [Кулагин, 1980].

1.3 История создания ключевых парковых зон города Приморско-Ахтарска

На территории Приморско-Ахтарского городского поселения можно выделить три наиболее крупных парковых территории: парк «Центральный», парк «50-летия Октября», парк «Вечный огонь». Все они были заложены в период с 1953 г. по 1967 г. включительно. Остальные городские лесонасаждения представляют собой совершенно незначительные одиночные посадки.

Парк «Центральный» города Приморско-Ахтарска находится в самом оживлённом месте, близ Центрального рынка и нескольких автостоянок. Площадь данной территории составляет около 6 га. Парк был заложен в 1953 г. Известно, что первоначально на территории парка было высажено несколько деревьев клёна, конского каштана, а также сосны и ели. В дальнейшем посадка деревьев не возобновлялась [Янский, 2005].

Лишь спустя 20 лет, в рамках районной программы «Озеленение города», учащиеся близлежащих образовательных учреждений высадили в черте парковой зоны ещё около 30 молодых саженцев. Основную долю тогда составили березы и липы. В этот же промежуток времени в восточной части территории был открыт памятник В. И. Ленину, а рядом разбита цветочная клумба [Сионова, 2004]. В 1975 г. по инициативе местных властей, за счёт средств районного бюджета осуществилась выкладка тротуарной плитки и установка бордюров. Диагонально были проложены две дорожки. В последствии к ним достроились побочные. В начале 1980;х гг. парк был кардинально реконструирован. Тогда же по всему периметру было установлено фонарное освещение и места стационарного отдыха. В 2000 г. из архитектурных объектов появился фонтан, частично изношенные плиточные дорожки были заменены на асфальтовые. Уже в 2001 г. на нескольких секторах разместили зелёные газоны, а освещение и места отдыха были улучшены [Янский, 2005].

Парк «50-летия Октября» был заложен в 1967 году. Близ Дома Культуры и городской администрации. В настоящее время площадь парка составляет около 4 га. Долгое время на территории парка функционировал комплекс аттракционов для детей. Данное место вплоть до 2005 года активно использовалось горожанами как место отдыха и детского досуга. Но впоследствии парк пережил реконструкцию. Были выведены из эксплуатации аттракционы, некоторые подверглись демонтажу. Была осуществлена полная вырубка тополя пирамидального в составе 8 деревьев с южной стороны парка, там же расширен тротуар и уложен асфальт. Внутри парка были поставлены новые лавочки. После проведенных работ, надо заметить, парк утратил былую культурно-досуговую ценность, и посещаемость горожанами этого места значительно сократилась. [Янский, 2005].

Третьим по величине и значительности является парк «Вечный огонь». Он находится на расстоянии трёхсот метров от городской набережной, близ Ахтарского залива. Заложен в 1955 году. В настоящий момент площадь парка составляет 3,5 га. На его территории размещён памятник «Неизвестному содату», мемориал «В память погибших в Великой Отечественной войне». Здесь располагается и «Вечный огонь», ежегодно проходят майские празднества победы, проводятся встречи ветеранов ВОВ с горожанами приезжими и отдыхающими. Территории древесных насаждений огорожены. Схематично парк имеет четыре структурных блока из посадок конского каштана и различных видов клёна. В центре располагается площадь с вечным огнём и памятниками. Данный парк является излюбленным местом для отдыхающих ввиду непосредственной близости с пляжной зоной городской набережной. Парк оборудован значительным количеством лавочек затенённых кронами деревьев в полуденное время. Что в свою очередь создаёт значительные удобства и привносит определённое преимущество перед прочими зонами отдыха. Для возрастных категорий городского населения данное место является бесспорно излюбленным и весьма значительным. [Янский, 2005].

Комплексного изучения дендрофлоры ключевых парковых зон не осуществлялось. Лишь в 2003 г., членами Приморско-Ахтарского экологического клуба «Лотос» была проведена частичная инвентаризация парка «Центрального», а также осуществлены некоторые подсчёты (таблица А.1), носящие в большей степени статистический характер (таблица А.2), и отражающие рекреационную нагрузку парка [Сионова, 2004].

Более детально была изучена орнитофауна парка «Ценртального». На его территории в период с 2004 по 2005 гг. было обнаружено 44 вида птиц. Из них доминирующими по численности оказались: кольчатая горлица, домовой воробей, белая трясогузка и большая синица. Основную долю в авиафауне составили дендрофильные виды — 65,2% [Сионова, 2004].

За последнее десятилетие резко увеличилась антропогенная нагрузка на парковые зоны города. Центральный рынок города сильно разросся, количество автомобилей на прилегающих автостоянках заметно возросло. Ко всему прочему число отдыхающих с годами неуклонно растёт. Хозяйственные работы в этих парках если и проводились, то весьма незначительные. Подсадка деревьев и даже незначительное обновление дендрозон парков «Вечный огонь» и «50-летия Октября» осуществлено не было. Последние работы по озеленению парка «Центрального» осуществлялись в 2005 г. Городскими властями было высажено 10 саженцев берёзы бородавчатой. В последующем финансирование на благоустройство этого парка было прекращено. Многие парковые дорожки пришли в негодность. Газоны не обновлялись. Уборка осуществлялась лишь эпизодически. Тем не менее, эта зона отдыха по-прежнему остается излюбленным местом горожан многоэтажного жилого сектора [Янский, 2005].

2. Краткая физико-географическая характеристика района исследований

2.1 Географическое положение, рельеф и геология

Район расположен в северо-западной части Краснодарского края в пределах Приазовско-Кубанской равнины (рисунок Б.1), на побережье Азовского моря. Площадь территории — 2,5 тыс. км². Административным центром района является г. Приморско-Ахтарск (рисунок Б.2). Город расположен на берегу Ахтарского залива Азовского моря, в 151 км к северо-западу от краевого центра — г. Краснодара. Его координаты — 46^о С. Ш. и 38^о В. Д. Площадь города составляет 1869 га.

Большую часть района занимают лиманные зоны: около 50 тыс. га. Вторую по площади территорию занимают равнинные степные ландшафты, сформированные на лёссовидных, преимущественно элювиально-деллювиальных отложениях [Нагалевский, 2001].

Четвертичные отложения почти сплошь покрывают равнинные участки. Представлены как континентальными, так и морскими осадочными толщами. Мощность их на отдельных участках достигает 100 м. Верхний слой четвертичных отложений состоит из лессовидных суглинок. Общая мощность аллювиальных и озерно-лиманных отложений увеличивается по мере продвижения в сторону Азовского моря.

Озерно-лиманные отложения литологически представлены суглинками тяжелыми и глинами темно-серого, иногда почти черного и желтовато-бурого цветов. Глины вязкие, с большим содержанием органических веществ.

К аллювиальным отложениям четвертичной системы относятся: современные (пески, галечники, глины), из которых сложены базисные пойменные участки; верхнечетвертичные (пески, галечники, супеси), слагающими вторую надпойменную область. Третью надпойменную террасу составляют эолово-делювиальные отложения (лессовидные суглинки светло-жёлтые, рыжие с погребёнными почвами) [Коровин, 1979].

2.2 Почвенная характеристика

Типичными почвами Приморско-Ахтарского района являются черноземы солонцеватые и остаточно-солонцеватые, которые занимают северную и северо-восточную часть низменных территорий. Южной границей этих почв является линия Приморско-Ахтарск — Старовеличковская — Тимашевск — Архангельская — Кропоткин. Почвообразующими породами для них послужили лессовидные глины [Блажний, 1959].

Черноземы солонцеватые приурочены к пониженной равнине. Они достаточно однообразны по своей территории. По видовым признакам чаще всего сверхмощные и слабо гумусные. По своему внешнему виду и строению очень близки типичным черноземам. Вскипание от 10% НCl наблюдается с поверхности. Остальные признаки аналогичны большинству черноземов: максимальные значения гумусного слоя могут доходить до 150 см; тёмно-серая с буроватым оттенком окраска, постепенно темнеющая с глубиной; чётко выраженная зернистость в подпахотном горизонте; однородный механический состав по всему профилю; слабо уплотненное сложение. Количество гумуса в пахотном горизонте в среднем — 3,6%; подвижного фосфора — 1,5−2,5 мг, а обменного калия — 34−35 мг/100 г почвы. Эти почвы достаточно богаты элементами питания для растений. Однако, доступных для растений соединений, особенно фосфора и микроэлементов цинка, меди, марганца в них не всегда достаточно. Поэтому произрастающие здесь растения хорошо реагируют на внесение минеральных удобрений [Соляник, 2004].

Кроме того, к засолённым почвам района относятся солончаки болотные, сформированные при засолении болотных почв. Занимают окололиманные области, а также все разновидности мест пониженного рельефа, и солончаки луговые, распространённые на повышенных местах плавней среди лугово-болотных почв [Почвы Краснодарского края …, 1996].

2.3 Климатическая характеристика

Климат умеренно-континентальный, характеризуется мягкой зимой и жарким летом, прохладной весной и сравнительно затяжной тёплой осенью (таблица В.1). Изменение температуры воздуха по сезонам происходит плавно. Зимой от -0,7 ^оС в декабре до — 2,9 ^оС в феврале, летом от 20,6 ^оС в июне до 23,0 ^оС в августе.

Среднегодовая температура воздуха плюс 10,3 ^оС. Самым холодным месяцем года является январь со среднемесячной температурой воздуха — минус 3,1 ^оС. Самым жарким является июль — плюс 23,1 ^оС.

Первые осенние заморозки наблюдаются в среднем с 1 ноября, последние, весенние — 17−29 апреля. Продолжительность безморозного периода в среднем 210 дней.

Зима зачастую короткая. Мягкая, но в отдельные годы бывает затяжной и суровой. Снежный покров появляется в первой декаде декабря. Сход его наблюдается во второй декаде марта. В течение зимы часты оттепели — до 55 дней за зиму. В связи с этим снежный покров неустойчив, его средняя мощность не более 15 см.

Лето жаркое, сухое, продолжительное. Май и сентябрь, по существу, являются летними месяцами. Температура мая в среднем плюс 16,5 ^оС, сентября — плюс 17,6 ^оС.

По количеству осадков данный район относится к зоне с недостаточным увлажнением. Среднегодовое количество осадков составляет 515 мм. По месяцам осадки распространяются неравномерно. Наибольшее количество осадков (56 мм) отмечено в июне, наименьшее в феврале 31 мм. За теплый период (апрель — октябрь) выпадает 331 мм, что почти вдвое превышает выпадение осадков за холодный период. Но, несмотря на это, накопление влаги в почве происходит в, основном, за счет осадков холодного периода. Этому способствует неглубокое промерзание почвы (в среднем на 33 см), частые оттепели и очень слабое испарение. Осадки теплого периода очень быстро испаряются и очень мало используются растениями [Агроклиматический справочник …, 1961].

Во все сезоны преобладают восточные и северо-восточные, западные и юго-западные ветры. Число дней с сильными ветрами за год достигает 28. Восточные ветры, составляющие около 60% от ветров всех направлений, приносят похолодание, ранние заморозки, сносят снег с полей, вызывая замерзание посевов. Весной эти ветры вызывают пыльные бури.

При очень больших скоростях ветра (более 15 м/с) в воздух с обнаженной земли поднимается огромное количество почвенных частиц. Которые, обладая высокой гигроскопичностью, способствуют сильному иссушению воздуха. Летом и весной восточные ветры вызывают засухи и суховеи [Темникова, 1959].

2.4 Характеристика первоначального растительного покрова

Внелиманные территории района относятся, в большинстве своём, к степной зоне, к разнотравно-типчаково-ковыльным степям, которые обширным массивом спускаются к югу, к лиманным акваториям и пойменным участками района. Территории в основном распаханы; степная растительность сохранилась лишь в местах, не пригодных для сельскохозяйственного освоения.

Степи района относятся к типичным степям европейского типа. Они являются продолжением, и конечной частью степей Европейской равнины, развившихся в условиях умеренного климата и сформировавших солонцеватые черноземные почвы. Основу сообществ образуют дерновинные злаки: овсяница бороздчатая, ковыль, тонконог. Много двудольного разнотравья, дающего в период цветения особую красочность степям. У многих степных видов имеются луковицы (лук, тюльпан) или корневые клубни (зопник, чина клубненосная). Жизненный цикл трав протекает быстро, и уже к началу лета растения успевают зацвести, образовать плоды и накопить питательного вещества в органах запаса.

Степи, за исключением непродолжительных периодов, находятся в состоянии избытка влаги. Распределение корней в почве наблюдается в виде ярусов и приспособлено к высоким показателям почвенной влажности. В районе степи представлены многими вариантами; встречаются луговые степи дерновинно-злаковые и корневищно-злаковые, настоящие степи богато-разнотравные и бедно-разнотравные. Распространены степи с господством ковыля и овсяницы бороздчатой (типчака); разнотравье мезофильное и ксерофильное. Встречаются разнотравно-типчаково-ковыльные степи. В составе травостоя господствуют плотно дерновинные злаки: ковыли и овсяница бороздчатая (типчак), тонконог тонкий и реже житняки. На выбитых скотом местах обилие однолетних костров (кровельный, растопыренный, японский), местами встречается мятлик луковичный.

В формировании травостоя бобовых мало (люцерна румынская, горошек мышиный, эспарцет донской) и их участие невелико. Разнотравье обильно и разнообразно: в западной части района много мезофильного разнотравья; на востоке в травостое преобладает ксерофильное разнотравье; многочисленны эфемеры и эфемероиды [Сионова, 2007].

3. Материал и методы исследований

Сбор материала для дипломной работы произведён во время летней полевой практики в июле 2011;2012 г. на территориях ключевых парковых зон г. Приморско-Ахтарска. Значительная коллекция гербарных образцов было собрана при содействии Приморско-Ахтарского экологического клуба «Лотос», в рамках летнего лагеря для школьников 7−8 классов «Юный Натуралист» и экологических семинаров для старшеклассников (9−10 кл.).

Видовая принадлежность гербарных образцов определялась согласно справочников: «Определитель высших растений Северо-Западного Кавказа и Предкавказья» И. С. Косенко [1970], «Флора Северо-Западного Кавказа» А. С. Зернов.

При незначительной площади урбофитоценоза (в пределах 5 га) характеристика проводится при полном описании сообщества (т.е. в рамках границ фитоценоза), что наиболее применимо в условиях города.

При оценке жизненного состояния (ОЖС) в качестве основных параметров выбраны интегральные показатели: густота кроны, наличие мертвых сучьев на стволе и степень повреждения листьев (площадь некрозов, хлорозов, пятнистостей и объеданий). Учитывалось наличие морозобойных трещин, раневых течей, суховершинности, грибных заболеваний. Визуально с помощью бинокля БПЦ (бинокль призменный с центральной фокусировкой) 7Ч50 определялись густота кроны (в процентах от нормальной густоты), наличие мертвых сучьев на стволе (в процентах от общего количества сучьев на стволе) и степень повреждения листьев (площадь некрозов, хлорозов, пятнистостей и объеданий в процентах от общей площади ассимиляционного аппарата). Относительное жизненное состояние (ОЖС) насаждений определяли по следующей шкале: здоровое насаждение, ослабленное, сильно ослабленное и полностью разрушенное. Данная категоризация выглядит следующим образом (таблица 2.)

Таблица 2 — Категоризация древесной растительности по ОЖС [Алексеев, 1989]

Дерево относится к той категории, на которую указывают либо все три показателя, либо два из трех. Если все три показателя указывают на принадлежность дерева к различным категориям жизненного состояния, то все признаки рассматриваются в комплексе, определяется суммарное повреждение, при этом большое внимание уделяется степени повреждения листьев (хвои).

Принимая во внимание незначительную площадь исследуемой местности, специфичность урбофитоценоза и относительно невысокое разнообразие древесной растительности парковых зон, определение ОЖС древостоя урбанизированных и селитебных территорий проводится по ключевым эдификаторным группировкам дендрофлоры. Полученные результаты округляются. Выясняется общий процент для группы и определяется та или иная категория [Алексеев, 1989].

Алексеев В.А. с целью рационализации исследования предлагает определять эдификаторные группировки посредством наибольшего количественного представительства, рекомендуя для анализа рассматривать не более пяти ключевых объектов дендрофлоры.

Кроме того, нами была проведена паспортизация объектов дендрофлоры по Р. И. Босанову [2002], которая широко применяется в столичном парке культуры и отдыха «Сокольники», зелёной зоне, являющейся памятником садово-паркового искусства. Паспортизация позволяет провести наиболее полный анализ древесной растительности, выявить экологические особенности объектов, систематизировать данные, а также грамотно выстраивать хозяйственную политику в дальнейшем садово-парковом управлении. Р. И. Босанов предлагает следующую форму дендропаспорта (таблица 2).

Таблица 3 — Пример формы дендропаспорта для объектов дендрофлоры парка [Босанов, 2002]

В критерии «группа» он выделяет две основных категории древесной растительности: хвойные и лиственные. Зоны морозостойкости приводятся в соответствии с разработками Сельскохозяйственного департамента США (USDA) на основании минимальных зимних температур по регионам (таблица 3).

Таблица 4 — Зоны морозостойкости древесной растительности

Под критерием «использование в озеленении» прежде всего, понимается характер и практическая значимость посадок в садово-парковом планировании: солитер (одиночные посадки), групповые и аллейные посадки; живая изгородь, миксбордер, рокарий. Декоративная составляющая связана прежде всего с наличием у древесного объекта черт и признаков специфичных для его вида или же рода: форма листьев, вариации ветвей, цветы и плоды. По высоте древесные породы распределяются на три ключевые группы: низкие (менее 10 м), средние (10−18 м), высокое (более 18 м). По характеру роста объекты дендрофлоры также делится на три группы: медленнорастущие (менее 0,5 м в год), умереннорастущие (0,5−1,0 м в год), быстрорастущие (более 1 м в год) [Босанов, 2002].

Экологические группы по отношению к воде были определены по системе, предложенной Г. И. Поплавской [1948]: гигрофиты — растения избыточно увлажнённых местообитаний; мезофиты — растения достаточно увлажнённых местообитаний; ксерофиты — растения физически и физиологически сухих мест. Кроме основных групп можно выделить переходные, так как растения могут занимать различные ниши по отношению к увлажнению: мезоксерофиты, ксеромезофиты, гигромезофиты.

Для характеристики светового режима изучаемых видов растений были использованы три монотипические гелиоморфы: гелиофиты — растения, произрастающие на открытых местообитаниях; факультативные гелиофиты — произрастающие при слабом и умеренном затенении; сциофиты — произрастающие в густой тени [Цыганов, 1976]. Характеристика трофоморф видов производилась относительно трёх ключевых групп: олиготрофы (растения произрастающие на почвах с малым количеством питательных веществ), мезотрофы (растения произрастающие на почвах с умеренным содержанием питательных веществ), мегатрофы (растения произростающие на почвах с высоким содержанием питательных веществ) [Цыганов, 1976].

Под критерием «устойчивость в урбоэкосистеме» понималась устойвость вида по отношению к высокой концентрации вредных газов (сероводорода, окислы углерода, серы и др.) в воздухе. Критерий «первоначальный ареал» характеризовал отношение конкретного вида к той или иной хорологической группе (родину древесного объекта). В критерии «продолжительность жизни» указывались средние значения сроков жизнеспособности конкретного вида. Ко всему прочему, определялось количество деревьев произростающих в пределах парковой зоны, с целью выявления наиболее существенных дендроагломераций [Босанов, 2002].

4. Анализ дендрофлоры ключевых парковых зон города Приморско-Ахтарска

4.1 Таксономический анализ объектов дендрофлоры На основании результатов анализа нами были составлены таксономические списки объектов дендрофлоры ключевых парковых зон г. Приморско-Ахтарска (таблица 5, 6, 7).

Таблица 5 — Таксономический анализ объектов дендрофлоры парка «Центральный»

Таким образом, мы выяснили, что на территории парка «Центрального» произрастают 22 вида дендрообразующих объектов растительности, относящиеся к 19 родам и 15 семействам.

Из них к монотипным семействам по количеству родов относятся: Ивовые — род тополь, Ореховые — род орех, Берёзовые — род берёза, Буковые — род дуб, Тутовые — род шелковица, Платановые — род платан, Конскокаштановые — род конский каштан, Клёновые — род клён, Липовые — род липа, Маслиновые — род ясень, Бигнониевые — род катальпа.

К олиготипным относятся: Сосновые — два рода (ель и сосна), Кипарисовые — два рода (можжевельник и туя), Розовые — два рода (рябина и слива), Бобовые (Софора и Робиния). Политипные семейства отсутствуют.

По количеству видов к монотипным семействам относятся: Ивовые (тополь чёрный), Ореховые (орех чёрный), Берёзовые (берёза повислая), Буковые (дуб красный), Тутовые (шелковица чёрная), Платановые (платан восточный), Конскокаштановые (конский каштан обыкновенный), Липовые (липа сердцевидная), Маслиновые (ясень американский), Бигнониевые (катальпа бигнониевидная). К олиготипным относятся: Сосновые — два вида (ель обыкновенная и сосна обыкновенная), Кипарисовые — два вида (можжевельник обыкновенный и туя западная), Розовые — два вида (рябина обыкновенная и слива растопыренная), Бобовые — два вида (софора японская и робиния ложноакациевая), Клёновые — 4 вида (клён ясенелистный, клён татарский, клён платановидный, клён грузинский). Политипные семейства отсутствуют.

Таблица 6 — Таксономический анализ объектов дендрофлоры парка «50-летия Октября»

Таким образом, мы выяснили, что на территории парка «50-летия Октября» произрастают 8 видов дендрообразующих объектов растительности, относящиеся к 7 родам и 6 семействам.

Из них к монотипным семействам по количеству родов относятся: Ивовые — род тополь, Ореховые — род орех, Клёновые — род клён, Конскокаштановые — род конский каштан.

К олиготипным относятся лишь Сосновые — два рода (ель и сосна). Политипные же семейства отсутствуют.

По количеству видов к монотипным семействам относятся, Ореховые (орех чёрный), Липовые (липа сердцевидная). К олиготипным относятся Сосновые — два вида (ель обыкновенная и сосна обыкновенная) и Клёновые — 2 вида (клён платановидный и клён грузинский). Политипные семейства отсутствуют.

Таблица 7 — Таксономический анализ объектов дендрофлоры парка «Вечный огонь»

Таким образом, мы выяснили, что на территории парка «Вечный огонь» произрастают 8 видов дендрообразующих объектов растительности, относящиеся к 5 родам и 4 семействам.

Из них к монотипным семействам по количеству родов относятся: Ореховые — род орех, Платановые — род платан, Клёновые — род клён, Липовые — род липа.

К олиготипным относятся лишь Сосновые — два рода (ель и сосна). Политипные же семейства отсутствуют.

По количеству видов к монотипным семействам относятся: Ореховые (орех чёрный), Конскокаштановые (конский каштан обыкновенный). К олиготипным относятся Сосновые — два вида (ель обыкновенная и сосна обыкновенная) и Клёновые — 4 вида (клён ясенелистный, клён татарский, клён платановидный, клён грузинский). Политипные семейства отсутствуют.

4.2 Паспортизация объектов дендрофлоры Нами также была проведена паспортизация объектов дендрофлоры по Р. И Босанову [2002], которая широко применяется в столичном парке культуры и отдыха «Сокольники», зелёной зоне являющейся памятником садово-паркового искусства. Паспортизация позволяет провести наиболее полный анализ древесной растительности, выявить экологические особенности объектов, систематизировать данные, а также грамотно выстраивать хозяйственную политику в дальнейшем садово-парковом управлении.

На основе специализированной литературы, для каждого вида древесных пород произрастающих в ключевых парковых зонах г. Приморско-Ахтарска, были составлены дендрологические паспорта (таблица Г. 1, Г. 2, Г.3). Было установлено, что на территории парка «Центральный» дендрофлора представлена четырьмя видами хвойных деревьев и 18 — лиственных.

Зоны морозостойкости многих объектов дендрофлоры парка «Центральный» относятся к третьей — четвёртой, и лишь софора японская относится к пятой зоне. Большинство древесных растений, произрастающих в этом парке, широко распространены и являются ключевыми объектами озеленения городов. Однако имеются виды, не рекомендованные в садово-парковом планировании, таким, к примеру, является клён грузинский. Подавляющее количество видов может использоваться как в одиночных, так и в групповых, аллейных посадках. Особую декоративную значимость имеют катальпа бигнониевидная и софора японская.

Главным образом, дендрофлора насыщенна группой высоких деревьев, чья высота превышает 18 м, к этой группе относится 11 видов (ель обыкновенная, липа сердцевидная, тополь чёрный и др.), средние по высоте (10−18 м) включают шесть видов (робиния ложноакациевая, клён татарский, шелковица чёрная и др.), низкие деревья включают пять видов (можжевельник обыкновенный, туя западная, слива растопыренная и др.).

Кроме того, мы выяснили, что основную долю в парке «Центральный» составляют быстрорастущие — девять видов (ясень американский, клён платановидный и др.) и умереннорастущие — восемь видов (липа сердцевидная, конский каштан обыкновенный и др.), тогда как медленнорастущих — 5 видов (ель обыкновенная, можжевельник обыкновенный и др.).

Распределение относительно экологических характеристик показало, что по отношению к свету объекты дендрофлоры парка можно разделить на три группы (рисунок Г.1): гелиофиты — девять видов (сосна обыкновенная, можжевельник обыкновенный и др.), факультативные гелиофиты — 12 видов (ель обыкновенная, софора японская и др.), сциофиты — один вид (рябина обыкновенная).

По отношению к влаге древесные растения парка делятся на четыре группы (рисунок Г.2): мезофиты — 13 видов (слива растопыренная, шелковица чёрная и др.), мезоксерофиты — один вид (сосна обыкновенная), ксеромезофиты — два вида (можжевельник обыкновенный, робиния ложноакациевая), гигромезофиты — шесть видов (тополь чёрный, берёза повислая и др.).

По отношению к плодородию почв древесные растения изученной территории распределяются на следующие группы (рисунок Г.3): мезотрофы — 11 видов (туя западная, клён ясенелистный и др.), олиготрофы — шесть видов (клён грузинский, рябина обыкновенная и др.), мегатрофы — пять видов (платан восточный, клён татарский и др.).

Было выяснено, что относительно критерия устойчивости в урбоэкосистеме, подавляющее большинство объектов дендрофлоры парка относится к группе газоустойчивых — 18 видов (тополь чёрный, конский каштан обыкновенный и др.), тогда как слабогазоустойчивых минимальное количество — четыре вида (софора японская, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная, ель обыкновенная).

Анализ хорологических показателей позволил установить, что древесная флора «Центрального» парка представлена различным составом, на территории парковой зоны произрастают виды, первоначальными ареалами которых являются как североамериканские области (катальпа бигнониевидная, ясень американский и др.), так и области евроазиатского континента (слива растопыренная, софора японская, ель обыкновенная, тополь чёрный и др.). Кроме того, имеются и представители флоры Кавказа (клён грузинский, липа сердцевидная и др.) Отсутствуют виды южноамериканского, австралийского и африканского континентов. Средняя продолжительность жизни подавляющего большинства видов древесной растительности превышает столетний рубеж. Максимальные дендроагломерации образуют следующие виды: липа сердцевидная (33 дерева), туя западная (27 деревьев), ясень американский (13 деревьев) и сосна обыкновенная (22 дерева).