Состояние и перспективы формирования рекреационно-озеленительных насаждений (на примере волгоградской агломерации)
На правах рукописи
ПОДКОВЫРОВА ГАЛИНА ВЛАДИМИРОВНА
СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
ФОРМИРОВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ
НАСАЖДЕНИЙ
(на примере Волгоградской агломерации)
Специальность: 06.03.03 – Агролесомелиорация, защитное лесоразведение
и озеленение населенных пунктов, лесные пожары и борьба с ними
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Волгоград – 2012
Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский
научно-исследовательский институт агролесомелиорации Россельхозакадемии
Научный руководитель: доктор сельскохозяйственных наук
Семенютина Александра Викторовна
Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук
Манаенков Александр Сергеевич,
кандидат сельскохозяйственных наук
Филимонова Людмила Викторовна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»
Защита диссертации состоится 9 февраля 2012 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.007.01 при Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации
Россельхозакадемии по адресу: 400062, г. Волгоград, Университетский пр-т, 97, а/я 2153, ГНУ ВНИАЛМИ.
Факс 8(8442) 46-25-13
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Государственного научного учреждения Всероссийский научно исследовательский институт агролесомелиорации и на сайте www.vnialmi.ru.
Автореферат разослан 6 января 2012 г. и размещён на официальном сайте http://vak.ed.gov.ru/
Учёный секретарь
диссертационного совета,
кандидат сельскохозяйственных наук С.В. Колмукиди
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В районах с низкой лесистостью и бедным видовым составом естественной дендрофлоры рекреационно-озеленительные насаждения имеют особое экологическое и социальное значение (Е.С.Павловский, 1988; В.М.Ивонин, 2001; К.Н.Кулик, И.П.Свинцов, А.В.Семенютина, 2004 и др.). Применение преимущественно рядовых посадок монокультур в Волгоградской агломерации привело к появлению значительных площадей быстро стареющих насаждений, которые подвержены деградации в связи с возрастающей антропогенной нагрузкой. В аридных регионах остро стоит задача оптимизации зелёных насаждений путём обогащения видового состава древесных растений, изменения их структуры, посредством соотношения жизненных форм и размещения в городских агломерациях.
Актуальность работы определяется необходимостью анализа современного состояния рекреационно-озеленительных насаждений в сухой степи с целью разработки мероприятий по их оптимизации.
Исследования выполнялись в период с 2006 по 2010 гг. по тематическому плану Всероссийского научно-исследовательского института агролесомелиорации Россельхозакадемии (№ госрегистрации – 01.960009781).
Цель и задачи исследований. Цель работы - изучить рост и состояние рекреационно-озеленительных насаждений Волгоградской агломерации и разработать мероприятия, направленные на формирование адаптированных посадок в условиях урбанозёмов.
Достижение поставленной цели предполагало решение следующих задач:
- инвентаризация и оценка состояния рекреационно-озеленительных насаждений на объектах разного функционального назначения;
- изучение роста и развития древесных видов и оценка пространственной структуры модельных объектов озеленения разного функционального назначения;
- анализ видового состава, оценка декоративности и разработка ассортимента древесной растительности для оптимизации рекреационно-озеленительных насаждений аридных территорий;
- изучение влияния рекреационно-озеленительных насаждений на элементы микроклимата и почвенный покров;
- подбор ассортимента для адаптивных групповых посадок, разработка схем смешения с учётом декоративности и фитоценотического подхода;
- экономическая оценка мероприятий по формированию рекреационно-озеленительных насаждений.
Объекты исследований и фактический материал. Объектами исследований являлись рекреационно-озеленительные насаждения агломерации г. Волгограда общего и ограниченного пользования, а именно насаждения на участках учебных учреждений (Волгоградская ГСХА, МОУ СОШ №100); насаждения на территории лечебных учреждений (ГОУ ВПО ВолГМУ Росздрава «Клиника № 1»); насаждения бульвара по ул. Кирова; внутриквартальные насаждения по ул. Мира. В основу работы положены шестилетние авторские исследования по изучению роста и состояния различных типов посадок и разработке мероприятий по формированию адаптивных рекреационно-озеленительных насаждений в условиях сухой степи.
Научная новизна. Проанализирован и обобщён опыт создания и выращивания рекреационно-озеленительных насаждений в условиях засушливого климата, выявлены закономерности роста и развития древесных видов. На основе комплексной оценки состояния зелёных насаждений разработаны критерии подбора адаптированного ассортимента с учётом его санитарно-гигиенических и ландшафтно-эстетических достоинств. Изучена многофункциональная роль рекреационно-озеленительных насаждений и рекомендованы основные типы посадок и элементы композиции древесных групп для объектов разного пользования. Разработаны принципы моделирования фитоценозов с участием декоративных кустарников и мероприятия по формированию рекреационно-озеленительных насаждений, устойчивых к антропогенной нагрузке.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечена и подтверждена комплексными экспериментальными исследованиями с применением современных методов компьютерной обработки данных, биометрических, метеорологических и натурных наблюдений. Исследовано 5749 древесных растений, выполнено 48590 замеров вегетативных органов растений, отобрано 48 модельных деревьев, 375 почвенных образцов. На практике реализованы работы по формированию насаждений модельных объектов. Результаты исследований использованы при реконструкции рекреационно-озеленительных насаждений на площади 34,5 га. Основные результаты исследований получили статистически достоверную оценку на 95% уровне значимости.
Практическая значимость работы заключается в целесообразности использования разработанных мероприятий по формированию рекреационно-озеленительных насаждений в засушливых условиях. Полученные материалы по росту и развитию деревьев и кустарников и нормативы по оптимизации видового состава важны для моделирования искусственных ценозов при проведении мероприятий по реконструкции. Сведения о положительном влиянии рекреационно-озеленительных насаждений на температурный режим воздуха и почвы, баланс солнечной радиации в летние месяцы, почвенное плодородие использованы при формировании различных объектов озеленения Волгоградской агломерации. Полученные материалы используются в учебном процессе Волгоградской ГСХА (по дисциплинам «Декоративное садоводство» и «Озеленение урбанизированных экосистем»). Они внедрены в практику, что подтверждено актами внедрения ФГБОУ ВПО Волгоградская ГСХА, МУЗ «Клиника №1 ВолГМУ».
Основные положения, выносимые на защиту:
- закономерности роста и развития древесных видов на рекреационных объектах;
- состав и структура посадок, повышающих декоративность и долговечность рекреационно-озеленительных насаждений в условиях засушливого климата;
- ассортимент и критерии подбора древесных видов для композиционного построения озеленительных посадок с учётом их пространственного размещения и нормализации комфортности городской среды и рекреации;
- экономическая оценка формирования озеленительных насаждений для целей рекреации.
Апробация работы. Результаты исследований были доложены на международных научно-практических конференциях «Агролесомелиоративное обустройство агроландшафтов» (Волгоград, 2007 г.), «Наука и молодежь: новые идеи и решения» (Волгоград, 2007 г., 2010 г.); всероссийской научно-практической конференции «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2008 г.); региональных научно-практических конференциях «Молодежные ботанические чтения» (Волгоград, 2005 г., 2007 г., 2008 г., 2009 г.); научно-техническом совете отдела биологии древесных пород ВНИАЛМИ в 2007-2011 гг.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 12 научных работ, в том числе три - в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ. Объём опубликованных работ составляет 5,89 п.л. В работах, написанных в соавторстве, доля участия автора 65 %.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 140 страницах компьютерного набора и состоит из введения, 8 глав, выводов, предложений производству, списка литературных источников (213 наименований, из них 11 на иностранных языках) и 11 приложений. Работа иллюстрирована 36 рисунками и графиками, содержит 31 таблицу.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
- СОВРЕМЕННОЕ Состояние вопроса
В главе обобщены сведения о развитии озеленения и рассматриваются проблемы формирования рекреационно-озеленительных насаждений. Представлен обзор озеленения Волгоградской агломерации (А.А.Вакулин, 1977; Агролесомелиорация, 2001; С.С.Ожегов, 2004; Г.П.Озолин и др., 1974; А.В.Семенютина, 2004; Л.К.Квартовкина, А.В.Семенютина, 2008 и др.). Общие площади зеленых насаждений для целей рекреации в пределах агломерации г. Волгограда составляют 19,2 тыс. га, в том числе: в Волгограде - 12,3 тыс. га, Волжском - 4,0, Михайловке - 0,7 тыс. га (Доклад о состоянии окружающей среды Волгоградской области, 1996, 2008).
Отмечено, что повышение экологической устойчивости зеленых насаждений в городских ландшафтах достигается расширением ассортимента декоративных деревьев и кустарников и повышением разнообразия видов и типов насаждений (А.В.Семенютина, 2002; С.Л.Рысин, 2006; К.Н.Кулик и др., 2008).
Рассмотрены вопросы создания зеленых насаждений различного назначения и подбора ассортимента растений (Н.В.Лысова, 1973; Л.И.Рубцов 1979; В.С.Майоров, 1994; Т.П.Муха, 1995; В.С.Теодоронский, В.Л.Машинский, 2001).
Представлен обзор литературы по многофункциональной роли зелёных насаждений (Л.И.Рубцов, 1979; В.С.Холявко, Д.А.Глоба-Михайленко, 1980; И.О.Боговая, М.Л.Фурсова, 1988; Л.П.Рысин, 2004; В.А.Нефедов, 2004). Приведён перечень агротехнических приёмов, применяемых в озеленении населённых пунктов (В.М.Ивонин и др., 1999; Т.А.Новоселова, 2004; Е.И.Ярославцев, 2004; Ю.И.Сухоруких, 2006; Л.И.Улейская, 2006; Н.Н.Дорофеева, 2006; В.В.Ильина, 2009). Проанализировано влияние экологических факторов на рост и развитие озеленительных посадок рекреационного назначения (С.Л.Рысин, 1999; А.А.Кулыгин, В.М.Павлов, 1998; Л.С.Савельева, М.И.Калинин, 1983; Т.А.Соколова, 2004; А.В.Семенютина, 2004).
2. ОЦЕНКА ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА
РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ В ЦЕЛЯХ ОЗЕЛЕНЕНИЯ
Экспериментальные работы проводились на территории Волгоградской агломерации. В главе проанализированы климатические ресурсы и особенности погодных условий в годы исследований (2005-2010). Значительная протяжённость селитебной территории (около 100 км) определяет различия в метеорологических показателях северного и южного районов. Район исследований характеризуется континентальным климатом. Среднегодовая температура воздуха равна +7,50С, среднемноголетнее количество осадков 355 мм, что соответствует ландшафтным особенностям засушливой степной зоны (А.Н.Сажин и др., 2010). В районе исследований преобладают светло-каштановые почвы. Мощность гумусового слоя 5-15 см, содержание гумуса 1,4-2,9% (В.М.Кретинин, 2009).
Ксеротермический режим климата обуславливает аридную направленность формирования растительности. Особенности географического положения предопределили разнообразие эдафических вариантов разнообразия зональной растительности, а также наличие пойменных и нагорно-байрачных лесов, песчаных массивов, водоёмов, солонцов и солончаков (В.А.Сагалаев, 1998).
Природно-климатический потенциал малоблагоприятен для озеленения, поэтому необходимо обоснованно подходить к разработке мероприятий по формированию рекреационно-озеленительных насаждений.
3. объекты и методика исследований
Объектами исследований являлись рекреационно-озеленительные насаждения общего и ограниченного пользования на участках учебных учреждений (ВГСХА, МОУ СОШ №100); на территории лечебных учреждений (ГОУ ВПО ВолГМУ Росздрава «Клиника № 1»); бульвар по ул. Кирова; внутриквартальные посадки по ул. Мира (таблица 1). Они расположены в Советском, Кировском и Центральном районах агломерации г. Волгограда (рисунок 1). С целью реализации программы исследований применены общепринятые методики закладки стационарных опытов (В.М.Васильев, 1952; Н.П.Анучин, 1983; Б.А.Доспехов, 1985; С.Л.Рысин, 2003).
Таблица 1 – Характеристика объектов исследований
| Показатели | Рекреационно-озеленительные насаждения | ||||
| ограниченного пользования | общего пользования | ||||
| ВГСХА | Моу СОШ № 100 | Клиника № 1 ВолГМУ | Внутриквартальные | Бульвар Кирова | |
| Год закладки | 1957-1980 | 1975 | 1980 | 1950-1980 | 1975 |
| Площадь, га | 32,0 | 1,62 | 1,90 | 0,16 | 5,50 |
| Преобладающие древесные виды | Ulmus pumila, Robinia pseudoacacia, Fraxinus pennsylvanica | Ulmus pumila, Populus pyramidalis, Populus deltoides | Pinus sylve-stris, Betula pendula, Aesculus hippocastanum | Fraxinus pennsylvanica, Ulmus pumila, Robinia pseudoacacia | Ulmus pumila, Catalpa bignonioides, Populus balsamifera |
Рисунок 1 – Карта-схема расположения объектов исследований
Инвентаризация и оценка состояния рекреационно-озеленительных насаждений проводились с использованием общепринятых методик (Н.В.Лебедева, Д.А.Криволуцкий, Ю.Г.Пузаченко и др., 2002, О.В.Смирнова и др., 2002). Систематическую принадлежность уточняли по справочной литературе (А.Rehder, 1949; Деревья и кустарники СССР, 1949 – 1962; С.К.Черепанов, 1995; Е.Т.Валягина-Малютина, 2001; Н.Е.Булыгин, 2003). Исследования почвы проводили в лабораторных условиях (ГОСТ 26423-85, ГОСТ 26487-85, ГОСТ 26490-85, ГОСТ 26423-85, ГОСТ 26950-86, ГОСТ 26205-91, ГОСТ 26213-91).
Особенности развития и формирования габитуса древесных растений определяли с использованием общепринятых методик (Н.Г.Красова, Ю.Л.Кудасова, 1999; С.С.Пятницкий, 1961; А.Г.Головач, 1955; П.И.Лапин, 1967 и др.). Мелиоративное влияние насаждений исследовали на участках с разной степенью благоустройства (С.И.Денисова, 1999). Рекреационную нагрузку определяли по методике В.М.Ивонина (1999). Адаптивность и декоративные достоинства древесных видов для формирования ландшафтно-эстетической привлекательности посадок определяли по методикам ВНИАЛМИ (А.В.Семенютина, 2008). Статистическая обработка результатов исследований, корреляционный и регрессионный анализы проводились с использованием программ MS Exel и STATISTICA 6.0 for WINDOWS.
4. ОЦЕНКА РОСТА И СОСТОЯНИЯ
РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ ВОЛГОГРАДСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ
4.1. Таксационная характеристика насаждений на объектах озеленения разного пользования. Изучение таксационных показателей наиболее распространённых видов в различных почвенно-гидрологических условиях показало, что к 30 годам данные виды достигают предельной высоты – 9,0-14,0 м (таблица 2).
Таблица 2 – Таксационная характеристика деревьев в аллейных посадках
| Виды деревьев | ВГСХА | Клиника № 1 ВолГМУ | Внутриквартальные | ||||||
| А, лет | Н, м | D, см | А, лет | Н, м | D, см | А, лет | Н, м | D, см | |
| Вяз приземистый | 26 | 7,2 ±0,1 | 18,0 ±0,9 | 35 | 7,5 ±2,8 | 37,0 ±1,5 | 35 | 9,9 ±0,48 | 31,9 ±3,4 |
| Ясень пенсильванский | 26 | 9,0 ±0,3 | 20,0 ±0,5 | 22 | 7,3 ±1,9 | 18,7 ±0,8 | 35 | 10,3 ±0,3 | 34,0 ±1,9 |
| Робиния лжеакация | 24 | 6,6 ±0,2 | 12,7 ±0,8 | 20 | 11,8 ±2,2 | 20,4 ±1,1 | 35 | 9,3 ±0,5 | 21,3 ±3,0 |
| Тополь дельтовидный | 36 | 11,0 ±0,4 | 29,4 ±4,2 | 35 | 13,0 ±0,5 | 41,8 ±1,8 | 40 | 14,0 ±0,3 | 65,5 ±2,6 |
| Каштан конский | 35 | 6,8 ±0,6 | 18,0 ±3,0 | 20 | 5,7 ±0,3 | 18,5 ±0,6 | 12 | 4,0 ±0,1 | 7,2 ±0,2 |
| Береза повислая | 32 | 7,7 ±0,2 | 22,0 ±0,8 | 20 | 8,7 ±0,3 | 18,5 ±1,0 | 35 | 8,5 ±0,2 | 23,7 ±1,4 |
| Катальпа бигнониевидная | 20 | 7,2 ±0,3 | 20,0 ±0,9 | 20 | 8,0 ±0,2 | 20,0 ±0,9 | - | - | - |
| Абрикос обыкновенный | 15 | 4,5 ±0,2 | 9,0 ±0,8 | 20 | 5,2 ±0,3 | 15,8 ±1,6 | 25 | 6,8 ±0,2 | 21,0 ±0,9 |
Максимальной высоты достигают деревья тополя дельтовидного – 11,0-14,0 м. Наименьшие показатели по высоте и диаметру имели представители семейства Розовых (Rosaceae Juss.) - абрикос обыкновенный (Armenica vulgaris Lat.). В рекреационно-озеленительных насаждениях древесные виды достигают максимальной продуктивности только в условиях полива. В сухих условиях класс бонитета насаждений из вяза приземистого III - IV, робинии лжеакации и ясеня пенсильванского III, тополя дельтовидного II.
В чистых по составу насаждениях отмечено ухудшение условий роста и снижение эстетической привлекательности посадок и таксационных показателей древесных видов. В смешанных насаждениях в возрасте 10-15 лет формируется вертикальная сомкнутость. К этому возрасту у деревьев наблюдаются лучшие показатели габитуса, ровный ствол и хорошо разветвлённая крона, начинающаяся с высоты 2,0-2,5 м. (таблица 3).
Таблица 3 – Таксационные показатели при различном смешении
древесных видов
| Состав | Древесные виды | Таксационные показатели | ||||
| размещение | возраст, лет | высота, м | диаметр, см | проекция кроны, м | ||
| 5Вп5Рл 10Яп 10Тд 5Рл5Кя | Вяз приземистый Робиния лжеакация Ясень пенсильванский Тополь дельтовидный Робиния лжеакация Клён ясенелистный | 5х5 1,5х10 20х20 5х5 | 30 30 45 45 30 30 | 5,5±0,20 4,7±0,30 12,3±0,59 16,2±0,15 6,0±0,20 6,2±0,29 | 14,8±0,91 11,5±0,83 17,2±1,38 52,0±0,50 14,6±0,62 15,0±079 | 6х6 5х5 5х5 15х15 7х7 7х7 |
| 7Вп3Аб | Вяз приземистый Абрикос обыкновен. | 5х5 | 20 20 | 4,4±0,27 3,0±0,10 | 11,6±0,47 9,6±0,47 | 3х3 3х4 |
| 5Вп5Кя+Кд+Со | Вяз приземистый Клён ясенелистный Карагана древовидная Сирень обыкновенная | 1,5х3 | 20 20 20 20 | 4,3±0,10 4,0±0,10 2,8±0,19 3,0±0,10 | 6,4±0,43 5,8±0,24 - - | 2х2 1,8х1,6 3х4 2х2 |
Сопутствующие породы (абрикос обыкновенный, рябина обыкновенная, липа мелколистная, боярышник однопестичный) образуют в насаждениях второй ярус. Высота их крон ниже по сравнению с главными породами на 27,0 – 40,7 %.
Таксационная характеристика насаждений в возрасте более 30 лет, проведённая на всех объектах рекреационного пользования, показывает необходимость реконструкции данных насаждений.
4.2. Динамика роста древесных видов. В городских условиях деревья и кустарники начинают рано вегетировать. Набухание почек у них приходится на последнюю декаду марта – первую половину апреля. Стремительное нарастание положительных температур приводит к быстрому весеннему развитию. При повышении температуры воздуха до 290С и понижении влажности воздуха до 46% происходит снижение темпов роста побегов. Более ранние сроки окончания роста характерны для генеративных побегов (рисунок 2).
 |  |
| Cotoneaster lucidus Schlecht. | Ligustrum vulgare L. |
Рисунок 2 –Динамика роста различных побегов
у декоративных кустарников
В возрастном аспекте динамика роста древесных растений на объектах озеленения показала значительное сходство между видами, она характеризуется линейными уравнениями связи с высокими коэффициентами детерминации регрессионных зависимостей (0,92-0,99). К возрасту 30 лет проявляются первые признаки старения с устойчивым снижением приростов (таблица 4).
Таблица 4 – Уравнения регрессии, характеризующие рост древесных видов
в рекреационно-озеленительных насаждениях
| Насаждения | Вид дерева | Уравнение регрессии |
| ВГСХА | Вяз приземистый | y=4,4289 x/3-2,3715* |
| Гледичия трёхколючковая | y=1,5397 x/3-1,2069 | |
| Ясень пенсильванский | y=1,6014 x/3-0,6449 | |
| Дуб черешчатый | y=2,2549 x/3-3,1762 | |
| Клён ясенелистный | y=1,2976 x/3-1,2069 | |
| Груша обыкновенная | y=1,0280 x/3-0,5257 | |
| Катальпа бигнониевидная | y=1,2620 x/3-0,1100 | |
| Скумпия кожевенная | y=1,0792 x/3-1,1912 | |
| Клиника № 1 ВолГМУ | Каштан конский | y=1,2207 x/3-1,3829 |
| Черёмуха виргинская | y=1,3443 x/3-0,7017 | |
| Абрикос обыкновенный | y=1,2320 x/3-1,4720 | |
| Сосна обыкновенная | y=1,3771 x/3-0,3771 |
*- y – диаметр ствола, см, x – возраст деревьев, лет (при x до 30 лет)
Но достаточно равномерно и стабильно происходит увеличение диаметра стволов в возрасте до 30 лет (рисунок 3).
 | а б  |
Рисунок 3 –Ход роста по диаметру
главных (а) и сопутствующих (б) древесных видов
С возрастом снижение интенсивности роста у разных видов деревьев различается, как показывает изменение коэффициентов регрессионных уравнений. В условиях сухой степи и полупустыни оптимального развития и проявления декоративных качеств могут достигать виды, у которых рост, развитие и отношение к лимитирующим факторам соответствуют экологическим показателям городской среды.
4.3. Перспективы улучшения состояния и рекреационной привлекательности насаждений в засушливых условиях. Для повышения устойчивости и долговечности рекреационно-озеленительных насаждений аридных регионов необходимо сочетать таксационные показатели растений с другими качествами: состоянием, классом рекреационной дигрессии, коэффициентом разнообразия типов посадок (таблица 5).
Таблица 5 – Влияние реконструкции насаждений на состояние
и рекреационную привлекательность
| Объекты исследований | Состояние насаждений, балл | Класс рекреационной дигрессии (по ВО «Леспроект») | Коэффициент разнообразия типов посадок |
| ВГСХА | 3,5/4,7* | 3,6/2,2* | 0,78/0,89* |
| МОУ СОШ № 100 | 3,0/3,4 | 4,3/3,5 | 0,23/0,33 |
| Клиника № 1 ВолГМУ | 3,5/4,0 | 3,8/3,0 | 0,56/0,78 |
| Внутриквартальные насаждения | 3,8/- | 4,5/- | 0,78/- |
| Бульвар Кирова | 2,5/- | 4,2/- | 0,56/- |
* - в числителе представлено состояние до реконструкции, в знаменателе - после реконструкции
В результате инвентаризации на объектах озеленения выявлено недостаточное количество декоративных древесных видов, отсутствие хвойных кустарников, малое количество красивоцветущих и декоративнолиственных растений. Введение в насаждения новых видов и увеличение количества недостающих групп декоративных растений позволило изменить структуру озеленительных посадок (рисунок 4).
Рисунок 4 – Оптимизация ярусности введением
декоративных групп (1 – до, 2 - после реконструкции)
Значительно улучшить качество первого яруса древостоя и создать благоприятные условия для роста подпологовых посадок возможно применением глубокой обрезки крон деревьев. При этом необходимо учитывать порослевозобновительную способность древесных видов в старом возрасте. Изучаемые виды деревьев в условиях городской территории хорошо переносят глубокую обрезку крон и быстро их восстанавливают до возраста 55 лет. На орошаемых участках порослевозобновительная способность вяза приземистого (55 лет) оказалась на 23% выше по сравнению с богарными условиями.
Создание разнообразных типов озеленительных посадок (аллеи, группы, вертикальное озеленение, куртины, газоны, цветочный декор) способствует улучшению рекреационной привлекательности объектов.
5. ОПТИМИЗАЦИЯ ВИДОВОГО СОСТАВА ДРЕВЕСНЫХ
РАСТЕНИЙ В РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ
НАСАЖДЕНИЯХ
5.1. Анализ видового состава и оценка декоративности деревьев и кустарников. В основе мероприятий по реконструкции было расширение ассортимента деревьев и кустарников. Индекс видового богатства Маргалефа показал, что биологически разнообразны насаждения Клиники № 1 ВолГМУ (рисунок 5).
 |
| Рисунок 5 – Индексы биоразнообразия древесных видов по объектам |
Показатель индекса доминирования видов Бергера–Паркера указывает на необходимость проведения мероприятий по обогащению видового состава насаждений. Обогащение видового состава сообщества соответственно приводит к улучшению санитарно-гигиенических и эстетических функций (коэффициент корреляции 0,41-0,73). Многомерный анализ позволяет повысить объективность подбора ассортимента на основе объединения видов по сходству проявления эстетических качеств в однородные кластеры (рисунок 6).
Рисунок 6 - Дендрограмма кластерного анализа
эстетической привлекательности декоративных видов
С целью формирования эстетически привлекательных насаждений в засушливом регионе выявлены и рекомендованы древесные растения четырёх групп, использование которых способствует повышению рекреационной ёмкости ландшафта в течение всего года (рисунок 7).
Рисунок 7 – Распределение древесных растений
по декоративности в течение года
Особое внимание следует уделить вечнозелёным древесным растениям с декоративными кронами, которые максимально привлекательны в зимний период. Установлено, что групповые посадки декоративных кустарников на исследуемых объектах озеленения достигают максимальной декоративности в 3-4 раза раньше (в возрасте 3-5 лет) по сравнению с чистыми древесными группами и монокультурами, что обусловлено ускорением формирования габитуса насаждений.
5.2. Критерии подбора ассортимента древесных растений и пути его улучшения. Корреляционный анализ выявил высокую связь эстетической привлекательности пейзажа с видовым разнообразием декоративных растений. Увеличение количества видов деревьев в ландшафтном квартале до 15-20, а кустарников до 20-25 позволяет повысить эстетическую привлекательность до 45 баллов из 50 возможных (r = 0,89, r = 0,84). Эстетически привлекательнее – смешанные (разнопородные) многоярусные групповые посадки (r=0,51, таблица 6). Дисперсионный анализ отдельных компонентов (эстетическая привлекательность и количество видов) приведён в таблице 7.
Таблица 6 - Комплексная оценка проявления декоративности
в группах различного состава
| Состав групп | Виды | Декоративные качества растений | Проявление декоративных качеств группы, дней в году |
| Чистые | Тополь канадский | осенняя окраска листьев | 15 |
| Катальпа бигнониевидная | форма, размеры и окраска цветков | 15 | |
| Сосна крымская | зонтичная крона | 365 | |
| Ива вавилонская | яркая окраска коры плакучая форма кроны | 365 | |
| Сирень обыкновенная | форма, размеры и окраска цветков | 15 | |
| Форзиция европейская | форма, размеры и окраска цветков | 30 | |
| Береза повислая | ажурная крона, окраска коры | 134 | |
| Снежноягодник белый | окраска плодов | 90 | |
| Смешанные | Ель колючая Береза повислая Каштан конский | конусовидная форма кроны ажурная крона, окраска коры форма, размеры и окраска цветков | 365 |
| Можжевельник виргинский Можжевельник казацкий | форма кроны, окраска хвои | 365 | |
| Сумах уксусный Чубушник венечный | осенняя окраска листьев яркое обильное цветение | 150 |
Таблица 7 – Сила влияния факторов в дисперсионном комплексе
| Показатели | Факторы | |||
| Организованные/ случайные факторы | жизненная форма | особенности вида | сочетание факторов | |
| Дисперсии | 10512,500 | 195227,110 | 15633,334 | |
| Коэффициент силы влияния | 0,82/0,18 | 0,039 | 0,723 | 0,058 |
| % | 82/18 | 3,9 | 72,3 | 5,8 |
Декоративные качества формируются за счёт биологических особенностей вида. Сила влияния этого фактора 72,3 %. Влияние сочетания факторов незначительно (соответственно 3,9 и 5,8 %).
6. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
НА ЛАНДШАФТНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ
6.1. Оценка пространственной структуры модельных объектов. Преобладание закрытых пространств в существующих насаждениях приводит к монотонности в композиционном построении. Изменение в результате реконструкции озеленённых территорий путём создания системы открытых, полуоткрытых и закрытых пространств приводит к формированию нормативно регламентированных целям рекреации насаждений (таблица 8).
Таблица 8 - Пространственная структура насаждений на объектах
| Типы пространства | Площадь объектов | |||||||||
| ВГСХА | МОУ СОШ № 100 | Клиника № 1 | Двор по ул. Мира | Бульвар Кирова | ||||||
| га | % | га | % | га | % | га | % | га | % | |
| Открытые | 10,2 | 31,8 | 0,74 | 61,7 | 0 | 0 | - | 0 | - | 0 |
| Полуоткрытые | 7,5 | 23,5 | 0 | 0 | 0 | 0 | - | 0 | 5,05 | 100 |
| Закрытые | 14,3 | 44,7 | 0,62 | 38,3 | 1,9 | 100 | 0,55 | 100 | - | 0 |
| Общая площадь | 32,0 | 1,36 | 1,9 | 0,55 | 5,05 | |||||
Исследования показывают, что гармоничная соподчинённость элементов ландшафтной композиции обусловлена не только назначением объекта и замыслом, но и единым пространством с комфортным биоклиматом. Значительная роль принадлежит формам крон древесных растений (рисунок 8).
 |  |
 |  |
а б
Рисунок 8 – Примеры сочетания растений в декоративных группах
Мероприятия по реконструкции были направлены на повышение разнообразия насаждений за счёт оптимизации декоративных качеств крон. На исследуемых объектах до реконструкции преобладали деревья и кустарники с иррегулярными раскидистыми кронами в связи, с чем насаждения имели декоративность, оцененную низким баллом и долей участия (таблица 9).
Таблица 9 – Разнообразие древесных видов по формам кроны
| Форма кроны | Доля (%) участия древесных видов с разными формами крон по объектам* | ||
| ВГСХА | Клиника № 1 | Моу СОШ № 100 | |
| Шаровидная | 1,0/8,7 | 0/0 | 0/0 |
| Конусовидная | 1,9/4,7 | 23,4/28,3 | 0/0 |
| Зонтичная | 2,3/1,9 | 7,0/8,5 | 0,7/0,8 |
| Пирамидальная | 7,4/6,2 | 7,8/3,8 | 15,0/16,8 |
| Плакучая | 3,1/10,1 | 0/19,8 | 0,7/0 |
| Раскидистая | 84,3/68,4 | 61,7/39,6 | 83,6/82,4 |
* - в числителе - до реконструкции, в знаменателе – после реконструкции
Включение видов с наиболее выразительными декоративными кронами (ива вавилонская, берёза повислая, туя западная, плосковеточник восточный, ель обыкновенная, каштан конский) создаёт декоративный эффект композиции, основанный на контрасте и нюансе.
6.2. Повышение ландшафтно-эстетической привлекательности объектов озеленения путём изменения возрастной структуры. Рекреационно-озеленительные насаждения Волгоградской агломерации представлены преимущественно на 80% старовозрастными деревьями и кустарниками. Повышение ландшафтно-эстетической привлекательности объектов озеленения достигается изменением возрастной структуры и созданием молодых посадок (рисунок 9).
Рисунок 9 – Возрастная структура рекреационно-озеленительных
насаждений (на примере ВГСХА)
7. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ РОЛЬ АДАПТИРОВАННЫХ
РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
В УСЛОВИЯХ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ
Рекреационно-озеленительные насаждения выполняют ряд важных градообразующих функций и являются основой экологического каркаса урболандшафта. Выявлена роль насаждений в открытых и закрытых типах городского ландшафта по изменению температурного режима на прилегающей территории в течение дня (рисунок 10). Отмечается одинаковая тенденция измене-
 | ния температурного режима почвы как под пологом древостоя, так и под газонным покрытием. Однако эффективность древесного полога выше на 10 %. В пределах фитоценозов растения способны регулировать температуру в летний период, несколько снижая её в жаркое время и приближая к благоприятной. |
| Рисунок 10 - Влияние насаждений на температурный режим поверхностей |
Это свойство можно считать адаптационной способностью фитоценозов.
Сезонная и суточная динамика посещения насаждений рекреантами имеет прямую связь со степенью их мелиоративного влияния (таблица 10).
Таблица 10 – Сезонная и суточная интенсивность рекреации
| Участок | Интенсивность рекреации, чел.*час/га | Средняя рекреационная плотность, чел./га | |||||||
| май | июнь | июль | август | сентябрь | октябрь | утро | день | вечер | |
| До реконструкции | 235,5±13,1 | 219,0±12,7 | 165,0±9,2 | 60 ±2,96 | 167,0±9,0 | 170,0±10,4 | 14,5±0,62 | 17,8±0,81 | 22,2±0,98 |
| После реконструкции | 552,0±28,1 | 617,0±47,0 | 343,0±6,4 | 360 ±13,2 | 506,8±28,1 | 344,0±20,2 | 38,0±1,34 | 65,5±2,57 | 43,2±2,06 |
| Превышение,% | 42,7 | 35,5 | 48,1 | 16,7 | 32,9 | 49,4 | 38,1 | 27,2 | 51,4 |
Установлена тесная связь между количеством рекреантов в насаждениях и числом дней с комфортными погодными условиями. Наиболее высока она (r=0,83) на участке партерной части насаждений по сравнению с менее обустроенной территорией перед общежитиями (r=0,52).
8. ЭкономическАЯ ОЦЕНКА МЕРОПРИЯТИЙ
ПО ФОРМИРОВАНИЮ УСТОЙЧИВЫХ РЕКРЕАЦИОННО-ОЗЕЛЕНИТЕЛЬНЫХ НАСАЖДЕНИЙ
Модель структуры затрат по видам работ при формировании рекреационно-озеленительных насаждений на примере ВГСХА показала следующее их распределение (рисунок 11). Наибольших вложений требуют создание газонов и реконструкция древостоя.
Рисунок 11 - Структура затрат на формирование 1 гектара рекреационно-озеленительных насаждений
Прокладка инженерных систем стоит 18 % от общей суммы вложений. Такая структура затрат в значительной степени влияет на мотивацию руководства организации при принятии решений по выделению средств на конкретные виды работ. Суммарные затраты на формирование рекреационно-озеленительных насаждений на площади 8,5 га с 2004 по 2010 годы составили 7,541980 млн. руб. Таким образом, для снижения класса дигрессии с IV до II, повышения эстетической привлекательности (до 45 баллов из 50 возможных) и усиления санитарно-гигиенической функции насаждений на 1 гектар необходимо затратить около 887291,76 руб.
ВЫВОДЫ
1. Выявлено, что зелёные насаждения Волгоградской агломерации отличаются низкой декоративностью, плохо выполняют санитарно-гигиенические функции и крайне неустойчивы. Состояние насаждений соответствует IV уровню дигрессии (44.2 балла). Они представлены монокультурами преимущественно на 80% старовозрастными деревьями и кустарниками. Повышение ландшафтно-эстетической привлекательности объектов озеленения достигается путём изменения возрастной структуры за счёт создания молодых посадок.
2. В чистых по составу насаждениях отмечено ухудшение условий роста и снижение эстетической привлекательности посадок и таксационных показателей древесных видов. В смешанных насаждениях в возрасте 10-15 лет формируется вертикальная сомкнутость. К этому возрасту у деревьев наблюдаются лучшие показатели габитуса, ровный ствол и хорошо разветвлённая крона, начинающаяся с высоты 2,0-2,5 м.
3. Установлена динамика роста древесных растений на объектах озеленения, она показала значительное сходство между видами и характеризуется линейными уравнениями связи с высокими коэффициентами детерминации регрессионных зависимостей (0,92-0,99). К возрасту 30 лет проявляются первые признаки старения с устойчивым снижением приростов.
4. Показатели индексов доминирования Бергера-Паркера и видового богатства Маргалефа указывают на необходимость проведения мероприятий по обогащению видового состава насаждений. Обогащение ассортимента древесных видов способствует расширению биоразнообразия насаждений.
5. Кластерный анализ позволил выявить объективность подбора ассортимента на основе объединения видов по сходству проявления декоративных достоинств. Установлено, что мероприятия по обогащению видового состава привели к улучшению эстетических и санитарно-гигиенических функций (коэффициент корреляции 0,41-0,73).
6. Выявлено, что применение групповых посадок кустарников на исследуемых объектах озеленения достигают максимальной декоративности в 3-4 раза раньше (в возрасте 3-5 лет) по сравнению с чистыми древесными группами и способствуют сокращению срока формирования пейзажных композиций и более эффективному использованию их в целях рекреации.
7. Увеличение количества видов деревьев в ландшафтном квартале до 15-20, а кустарников до 20-25 на объектах озеленения ограниченного пользования позволяет повысить эстетическую привлекательность до 45 баллов из 50 возможных (r = 0,89, r = 0,84). Разновозрастные групповые насаждения обладают высокими декоративными достоинствами (r=0,51). Корреляционный анализ показал тесную связь мероприятий обогащения видового состава декоративных растений с эстетической привлекательностью пейзажа.
8. Установлена одинаковая тенденция изменения температурного режима почвы как под пологом древостоя, так и под газонным покрытием. Эффективность влияния древесного полога на температурный режим прилегающей территории выше на 10 %.
9. Определена связь между количеством рекреантов в насаждениях и числом дней с комфортными погодными условиями. Она наиболее высока (r=0,83) на участках с полуоткрытой пространственной структурой насаждений, по сравнению с менее обустроенной и открытой территорией (r=0,52).
10. Суммарные затраты на формирование рекреационно-озеленительных насаждений на площади 8,5 га с 2004 по 2010 годы составили 7,541980 млн. руб. Для снижения класса дигрессии с IV до II, повышения эстетической привлекательности (до 45 баллов из 50 возможных) и усиления санитарно-гигиенической функции насаждений на 1 гектар необходимо затратить около 887,29 тыс. руб.
Предложения производству
1. Значительно улучшить качество первого яруса древостоя и создать благоприятные условия для роста подпологовых посадок возможно применением глубокой обрезки (2/3) крон деревьев. Используемые виды деревьев в условиях городской агломерации хорошо переносят глубокую обрезку крон и быстро их восстанавливают в возрасте до 55 лет. Для улучшения порослевозобновительной способности вяза приземистого и других пород необходимо проводить все рекомендуемые для объектов озеленения агротехнические мероприятия.
2. Для формирования полуоткрытых пространств на объектах озеленения в целях рекреации целесообразно проведение санитарных рубок для оптимизации густоты древостоя в пределах 150-250 шт./га.
3. Разнообразить монокультуры различными типами посадок (аллея, живая изгородь, солитер, бордюр, вертикальное озеленение, газон и др.) следует дифференцированно с учётом декоративных достоинств видов, целевого назначения и соответствия эдафическим условиям.
4. Для смешанных групповых посадок необходимо использовать красивоцветущие, декоративнолиственные и вечнозелёные растения в соответствии с региональными рекомендациями и нормативными документами.
5. В подпологовые культуры целесообразно высаживать сопутствующие породы (клён остролистный, каштан конский, липу мелколистную и др.) и формировать структуру насаждений пространственным размещением различных типов посадок.
Основное содержание диссертации отражено в следующих работах:
Статьи в научных рецензируемых журналах по перечню ВАК Минобрнауки РФ:
1. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Особенности реконструкции рекреационно-озеленительных насаждений урбанизированных территорий Нижнего Поволжья // Вестник ОрелГАУ. – 2010. – № 5(26). – С. 39 – 42.
2. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Многофункциональная роль адаптивных рекреационно-озеленительных насаждений в условиях урбанизированных территорий // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2011. – № 3(23). – С. 37 – 43.
3. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Оптимизация видового состава древесных растений в рекреационно-озеленительных насаждениях сухой степи // Вестник Орел ГАУ. – 2011. – № 5(32). – С. 129 – 131.
Статьи в других научных изданиях:
4. Подковырова Г.В. К вопросу формирования рекреационно-озелени-тельных насаждений в условиях сухой степи // Молодёжная аграрная наука: состояние, проблемы и перспективы развития: сб. науч. тр. / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь: АГРУС, 2007. – С. 116 – 117.
5. Подковыров И.Ю., Подковырова Г.В. Приёмы реконструкции ильмовых насаждений в городской системе озеленения // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. – 2007. – № 4(8). – С. 22 – 26.
6. Подковырова Г.В. Анализ видового состава и оценка состояния рекреационно-озеленительных насаждений урбанизированных территорий // Агролесомелиоративное обустройство агроландшафтов: Матер. науч.-практ. конф. – Волгоград: ВНИАЛМИ, 2007. – С. 102 – 105.
7. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Рост древесных растений в рекреационно–озеленительных насаждениях Волгоградской агломерации // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Матер. 2-й Всерос. науч.-практ. конф. – Краснодар: КубГАУ, 2008. – С. 168 – 169.
8. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Анализ состояния рекреационно-озеленительных насаждений Волгоградской агломерации // Наука и молодежь: новые идеи и решения: Матер. Междунар. науч.-практ. конф. – В 2-х ч. – Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2007. – С. 473 – 475.
9. Повышение биоразнообразия кустарников в рекреационно–озелен-ительных насаждениях засушливого пояса России: научно-методические рекомендации / К.Н.Кулик, И.П.Свинцов, А.В.Семенютина, … Г.В.Подковырова. - М.: Россельхозакадемия, 2008. – 64 с.
10. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Особенности формирования рекреационно - озеленительных насаждений в засушливых условиях // Молодежные ботанические чтения: Матер. регион. науч.–практ. конф., 2008г., 2009 г. – Волгоград, 2009. С. 110 – 111.
11. Подковырова Г.В. Реконструкция рекреационно-озеленительных насаждений Волгоградской агломерации // Наука и молодежь: новые идеи и решения / Матер. 4-й Междунар. научно-практ. конф. молодых исследователей. В 3-х частях. Часть 1. – Волгоград: ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2010. С. 273 – 276.
12. Семенютина А.В., Подковырова Г.В. Влияние древесной растительности на эстетическую привлекательность урболандшафтов в засушливом климате // Экологическая оптимизация регионального хозяйства. – Урюпинск, 2011. – С. 108 – 110.
