в чем причина плохого развития деревьев в городе
почему в городе деревья живут 50 лет а в лесу 100 по биологии
Города влияют на экологическую обстановку огромных территорий благодаря переносу загрязняющих веществ поверхностными водами и воздушными потоками.
Деревья и кустарники, высаживаемые на запыленных улицах, должны выдерживать мощный натиск цивилизации.
Необычен в городах и тепловой режим почвы. В летние жаркие дни асфальтовое покрытие, нагреваясь, отдает тепло не только приземному слою воздуха, но и почве. При температуре воздуха 26–27 oС температура почвы на глубине 20 см достигает 34–37oС, а на глубине 40 см – 29–32 oС. Это самые настоящие горячие горизонты – как раз те, в которых сосредоточена основная масса корней растений. Недаром самые верхние слои городских почв практически не содержат живых корней. Для уличных растений создается необычная тепловая ситуация: температура подземных органов у них нередко выше, чем надземных. В естественных же условиях, наоборот, жизненные процессы у большинства растений умеренных широт протекают при обратном температурном режиме.
Из-за уборки опавших листьев осенью и снега зимой в холодный зимний период городские почвы сильнее выхолаживаются и глубже промерзают, чем в лесных массивах. Все это отрицательно сказывается на состоянии корневой системы растений.
Но не только микроклимат ухудшает жизнь растений в городе. Важнейший экологический фактор в жизни растений – вода. В городах растения часто испытывают недостаток в почвенной влаге из-за стекания ее в канализационную сеть.
Жизнь древесных растений в условиях городской среды
ВВЕДЕНИЕ
“Жить в городе и быть свободным от города – невозможно”, это понимают сегодня все цивилизованные люди. И город Котельники, увы, не исключение. По данным Министерства образования Московской области, мы видим, что качественное экологическое состояние природной среды на территории нашего города достигает максимальных показателей.
Если мы обратимся к показателям плотности деревьев на нашей территории, картина будет не менее удручающей, что вполне закономерно. Залесенность территории города Котельники имеет самый низкий процент по Московской области (до 40%).
Даже знаний, полученных за школьной партой, достаточно, чтобы понять, что все компоненты окружающей среды тесно взаимосвязаны друг с другом и в любом случае пагубно сказываются на состоянии деревьев нашего города. На протяжении последних пяти лет учащимися нашего города были проведены исследования всех компонентов окружающей среды: воды, воздуха и почвы. Теперь в нашем городе экологический мониторинг проводит автоматизированная система “Дионисий 330”, установленная в администрации города. Занимаясь на уроках экологии проектной деятельностью, мы решили изучить состояние древесных растений, растущих вдоль дорог в условиях повышенной загрязненности нашего города. Это и была основная цель проекта. Для достижения цели мы поставили перед собой следующие задачи:
— выявить особенности роста древесных пород, используемых для озеленения города;
— определить взаимосвязь между ростом древесных пород и продолжительностью их жизни в условиях города.
Методика
ИССЛЕДОВАНИЕ
Одной из проблем у подобных деревьев является образование наклона ствола в сторону дороги. Помимо этого, практически у всех деревьев формируется однобокая и неравномерно развитая крона. Все это в комплексе является причиной возникновения “аварийности” деревьев, повышает вероятность их падения на дорогу и, разумеется, сокращает жизнь деревьев. Эта проблема касается именно тех экземпляров, которые растут вдоль городских дорог. Деревья же, растущие на территории лесопарков нашего города не подвержены такой проблеме.
Изучение деревьев проводилось по улицам, идущим вдоль:
парка “Белая Дача” и жилых домов № 39-57
дороги вдоль жилых домов №52 – 24
Кузьминского лесопарка и жилых домов № 62 – 12
МКАД и Кузьминским лесопарком со стороны мкрн. Белая Дача
На этих дорогах были выявлены следующие виды деревьев: тополь бальзамический, береза повислая, клен ясенелистный и узколистный. При обследовании деревьев мы учитывали наклон ствола и многоствольность, анализировалось состояние кроны: ее густота, однобокость и равномерность развития и наличие болезней. В ходе исследования для каждой древесной породы были выявлены свои особенности роста и развития.
Поскольку показатели искривления ствола являются исходными для определения аварийности деревьев, мы изучили угол наклона ствола дерева как показатель его безопасности и получили характерные результаты.
В целом можно отметить, что среди быстрорастущих светолюбивых пород всего 59 % имеют ровные стволы без наклонов и искривлений, у 34 % отмечены наклоны ствола до 15°, а у 7 % – наклоны более 20° в сторону дороги, у 10,5 % отмечены искривления ствола. И эти данные получены после контрольных спилов деревьев (администрация города проводит спилы деревьев каждый год по плану работы) за последнее время (!). В основном это были быстрорастущие породы.
Умеренно-растущие породы деревьев, как правило, теневыносливые. Ровные стволы у 22 % исследуемых деревьев, без наклонов и искривлений, у 78 % деревьев отмечены незначительные наклоны ствола до 15°, и только 5 % имеет наклоны более 20° в сторону дороги. Теперь необходимо заняться спилом среди умеренно-растущих пород. Стоит отметить, что повреждений древесных пород, расположенных вдоль МКАД и Кузьминским лесопарком, было гораздо меньше, чем на остальных дорогах.
Наши исследования лишний раз подтвердили, что взаимосвязь между ростом деревьев и их продолжительностью жизни действительно существует. Доказательством вышесказанного являются данные отдела экологии и природных ресурсов: за последние три года произошел огромный скачек численности вырубленных деревьев.
За 2007 год было вырублено всего лишь 12 аварийных деревьев, показатели 2008 года на несколько порядков были выше предыдущих – 283 дерева. 2009 год: уже 368 спиленных дерева. Как видно, в основном это быстрорастущие породы.
ВЫВОД
Изучая состояние различных древесных пород, произрастающих вдоль дорог, мы сделали вывод:
применение у нас в городе быстрорастущих и светолюбивых пород, несмотря ни на что, нецелесообразно.
Для нашего города можно рекомендовать теневыносливые умеренно – или медленнорастущие деревья с компактной кроной.
Эти деревья должны хорошо переносить стрижку и их формирование должно проводиться с момента посадки, для того, чтобы избежать в дальнейшем необходимости выпиливать крупные ветви. Но самое главное, все эти породы должны обладать наивысшей устойчивостью в нашем климате и выдерживать все условия нашей среды. Начиная с 2008 года, ботаническую копилку нашего города пополнили 104 экземпляра древесных пород и 390 представителей кустарников. Но предпочтение среди них, в большей степени, было отдано быстрорастущим породам.
Мы надеемся, что наши данные станут основой для анализа посадки деревьев в городе Котельники на новый календарный год, будут учитываться условия окружающей среды и продолжительность жизни высаживаемых деревьев, будет считаться каждый рубль налогоплательщика. Вы можете не согласиться с нашими выводами или опровергнуть их, но бесспорно одно, если каждый из нас не будет бережно относиться к окружающей среде, никакие исследования и законы не помогут сохранить природу.
Автор
Меликян Матевос, 6 класс.
Руководитель
Смолик Е. В.
МОУ КСОШ №3
г. Котельники
Московская область
Пустить корни в городе
Как растения приспосабливаются к жизни в мегаполисах и что влияет на их состояние
Иллюстрация: Анна Сазанова
Города продолжают разрастаться. Уже через 30 лет в них будет проживать почти 70% мирового населения. Стремительная урбанизация ведет к загрязнению почвы, воды и воздуха, сокращению площади природных территорий, утрате биоразнообразия, причем не только в городах, но и за их пределами. Озеленение территорий считается одним из самых эффективных способов снизить влияние городских агломераций на окружающую среду. Растения выполняют множество разных функций, начиная от декоративной и заканчивая санитарно-гигиенической. При этом они подвержены негативному воздействию городов и вынуждены адаптироваться к жизни в условиях постоянного стресса.
Как урбанизация влияет на растения
Городская среда оказывает заметное влияние на физиологические, биохимические и морфологические характеристики растений. Об этом говорят исследователи из Удмуртского государственного университета (УдГУ), которые изучали видовой состав, эколого-биологическое состояние и семенное размножение насаждений в Ижевске и малых городах Липецкой области. Так, под воздействием аэротехногенных выбросов (загрязнение воздуха промышленными объектами. — Прим. Plus-one.ru) у растений начинает снижаться фотосинтетическая функция. Это становится причиной ухудшения их морфометрических параметров (признаки, отражающие адаптацию организмов к среде обитания, большинство из которых связаны с процессами роста, например: фитомасса листьев, площадь одного листа, высота растения, число соцветий. — Прим. Plus-one.ru). В частности, у лиственных пород уменьшается количество и размер листьев, а у хвойных — снижается масса хвоинок. Из-за высоких температур и дополнительного освещения меняется сезонное развитие растений: деревья цветут в течение менее продолжительного времени, раньше начинают сбрасывать листья, у них увеличиваются сроки вегетации.
Инфографика: Юлия Дорофеева
Исследователи выяснили, что к жизни в городе растения приспосабливаются по-разному, часть видов оказываются более устойчивыми к антропогенному влиянию. Адаптация к воздействию окружающей среды зависит в том числе от накопления в клетках деревьев, кустарников и трав веществ, замедляющих окислительные процессы. К ним относится, например, аскорбиновая кислота, участвующая в фотосинтезе. Так, в загрязненных почвах в клетках таких травянистых растений, как гравилат городской, купырь лесной, будра плющевидная, одуванчик лекарственный, ежа сборная, тысячелистник обыкновенный, аскорбиновая кислота накапливается. Это повышает эффективность антиоксидантной системы защиты и способствует повышению устойчивости этих растений к воздействию загрязнителей.
«Ответ» растений городу
Городская среда меняет репродуктивную систему некоторых растений. Примером тому может служить скерда вида Crepis sancta — сорняк, который можно встретить у дорог или вокруг деревьев. К такому выводу пришли ученые из Национального центра научных исследований Франции (Centre National de la Recherche Scientifique, CNRS), которые проанализировали особенности размножения популяции сорняка в городе Монпелье на юге Франции. Скерда размножается с помощью двух видов семян: более мелких и легких (похожи на парашютики), которые распространяются по воздуху, и более крупных и тяжелых — они падают на землю неподалеку. Когда легкие семена разлетаются на большие расстояния в городе, они часто оказываются на бетонном или асфальтовом покрытии. Крупные же семена попадают в трещины тротуаров, благодаря чему увеличиваются их шансы на прорастание. Ученые выяснили, что со временем растения, растущие в городе, начинают производить больше крупных семян по сравнению со своими сородичами из сельской местности. Таким образом, борясь за выживание в агрессивной среде, сорняки постепенно эволюционируют, причем для этого им требуется совсем немного времени — от 5 до 12 лет.
Исследователи из Университета Торонто Миссиссауга напоминают, как адаптировался к жизни в городской среде клевер: растение имеет здесь большие размеры и производит меньше синильной кислоты (HCN). Это ядовитое вещество с резким запахом, с помощью которого растения защищаются от насекомых и мелких млекопитающих. Ученые предполагают, что в условиях плотной застройки растения реже страдают от животных, поэтому у них нет необходимости синтезировать синильную кислоту в больших объемах. Кроме того, на урбанизированных территориях обычно устанавливаются более высокие температуры, что приводит к быстрому таянию снега. При отсутствии снега растения больше подвержены негативному воздействию низких температур, в результате чего и снижается выработка HCN. Специалисты добавляют, что трансформации в организме городских растений влияют на всех участников пищевой цепи, поэтому их необходимо постоянно отслеживать.
Сотрудник Калифорнийского университета в Беркли Макс Ламберт объясняет, что у растений есть четыре основные стратегии выживания в городе. Некоторые виды могут быстро приспосабливаться к новой среде и чувствовать себя там не хуже, чем в естественных условиях. Другие, чтобы «вписаться в городской пейзаж», начинают менять привычную модель поведения. Третьи, например скерда, могут начать эволюционировать и становиться более приспособленными к городу из поколения в поколение. Некоторые растения совсем не приживаются и либо покидают город, либо вымирают. Эксперт уверен, что заниматься сохранением видов нужно не только на особо охраняемых природных территориях, но и в городе — уникальном пространстве, в котором вынуждены сосуществовать совершенно разные представители флоры и фауны. Тот же тезис развивают и ученые из УдГУ, по словам которых для городов характерен «стихийный процесс заноса не свойственных данной местности видов растений».
Зачем городам нужны зеленые насаждения
Зеленые насаждения органично вписываются в городскую инфраструктуру и формируют ландшафты жилых районов. Они способствуют снижению уровня шума, улучшают микроклимат и создают более комфортные условия для проживания. «Насаждения обладают повышенной отражательной способностью листьев по сравнению с грунтовыми и асфальтовыми покрытиями, что способствует понижению температуры воздуха в районе древесных насаждений и созданию комфортной среды для человека», — признают удмуртские исследователи.
Деревья и кустарники также помогают снизить концентрацию транспортных и промышленных выбросов, в том числе благодаря своей способности накапливать вредные вещества в органах и тканях. Так, хорошими газо- и пылепоглощающими свойствами обладают распространенные на территории Москвы липы и клены, на долю которых приходится больше половины от общего количества зеленых насаждений в городе. Среди других распространенных в столице деревьев — тополь, ясень, береза, вяз, лиственница. Самыми часто встречающимися плодово-ягодными деревьями считаются рябина, яблоня и вишня. Все эти деревья быстро адаптируются к условиям городской среды и обладают высокой жизнеспособностью, подчеркивается в докладе о состоянии окружающей среды в столице в 2019 году.
Инфографика: Юлия Дорофеева
Скрытая опасность
Однако сотрудники Национального исследовательского совета Италии (Consiglio Nazionale delle Ricerche, CNR, государственная научно-исследовательская организация) Сильвия Финески и Франческо Лорето подчеркивают, что зеленые насаждения могут вредить людям. Так, для защиты от вредителей и взаимодействия друг с другом некоторые растения выделяют летучие органические соединения (Volatile Organic Compounds, VOCs). Например, изопрен (ненасыщенный углеводород, бесцветная жидкость с характерным запахом. — Прим. Plus-one.ru) активно вырабатывают такие лиственные деревья, как дуб, ива, осина, тополь, а терпены (производные изопрена) в больших количествах содержатся в хвойных породах. Эти вещества вступают в реакцию с соединениями, источником которых служит деятельность человека, — например, с оксидами азота и озоном, что может негативно влиять на качество воздуха. Не стоит забывать и о том, что некоторые люди имеют аллергию на пыльцу и другие выделяемые растениями вещества. Это вызывает раздражение глаз и кожи, а иногда и тяжелые астматические реакции.
Кроме того, кое-где высокие деревья не пропускают достаточное количество солнечного света в здания или закрывают кронами дорожные знаки, увеличивая тем самым вероятность дорожно-транспортных происшествий. Большое количество листьев иногда становится причиной засорения дренажных труб, а большие сухие ветки могут упасть на землю и повредить имущество или кого-то травмировать. К тому же парки и скверы часто становятся убежищем для бездомных людей, а также диких и полудиких животных: крыс, летучих мышей, собак.
Для решения проблем, связанных с озеленением городских территорий, ученые из УдГУ призывают использовать данные исследований о жизни растений на урбанизированных территориях. На основе этой информации они предлагают оптимизировать систему городских зеленых насаждений за счет правильного подбора видов, учитывая их декоративные качества, устойчивость к условиям окружающей среды и способность на нее воздействовать.
«Интенсивный рост городов, развитие транспортных сетей, повышающийся с каждым годом тонус городской жизни актуализируют проблемы сохранения и оздоровления урбанизированной среды, формирования условий, благотворно влияющих на психофизиологическое состояние человека. С помощью зеленых растений можно в значительной мере регулировать эти параметры, чтобы приблизить их к оптимальным», — напоминают авторы исследования.
Хватит ли пластыря? Чем болеют деревья в городе и как их лечат
Город – это место для деревьев-экстремалов. Выжить под постоянным воздействием пыли, выхлопных газов и чрезмерного внимания детей, жаждущих забраться «вот на тууу высокую ветку», деревьям не просто. Кроме того, их постоянно атакуют болезни и вредители. Как лечат деревья и какие меры предпринимают, чтобы сохранить их здоровье?
«Содержанию деревьев в городской среде нужно уделять особое внимание: они живут в неестественной среде и подвергаются множеству негативных факторов. Вредят освещение в ночное время суток, загазованность и многое другое. У деревьев нарушается стабильность процессов обмена веществ, прекращается рост и снижается их адаптационная способность», – рассказывает Иван Гераськин, руководитель Московской школы ухода за деревьями «Здоровый лес».
По словам специалиста, деревья в урбанизированных условиях также страдают от сильной загазованности и пониженной влажности воздуха, уплотнения, иссушения, низкого плодородия и каменистости почвы, загрязнения строительным мусором и химическими отходами, резкого перепада температур и своеобразного ветрового режима.
Эколог и основательница движения «Посади лес» Елена Горохова отмечает, что деревья в принципе не могут хорошо себя чувствовать в городах.
«Город – это не природное место, даже если засадить его деревьями. Это бессмысленно – как животных в клетках держать. Деревьям некомфортно жить монокультурно, потому что это неустойчиво. Для нормальной жизни дереву нужны другие обитатели экосистемы. Чтобы деревья стали полноценными жителями городов, нужно создать для этого условия, сохранять достаточно зеленых зон, чтобы они полноценно жили и развивались. При планировании города важно половину площади отдавать «зеленым» жителям, если мы хотим, чтобы и их жизнь рядом с нами была комфортной», – считает Горохова.
В наибольшей степени от воздействия агрессивной среды страдают деревья, расположенные вдоль магистралей. Очень трудно выжить деревьям вблизи от транспортных стоянок, заправочных станций, крупных торговых центров и в местах массового отдыха.
Как помочь деревьям выжить в агрессивной городской среде? Самый радикальный метод – устранение источников загрязнения. Это трудная и длительная работа, требующая больших вложений и комплексного подхода, ее проведение возможно лишь на общегородском и государственном уровне.
Сохранить деревья в городе и сберечь их полезные свойства помогают эффективные и своевременные методы ухода:
обязательный периодический полив и обмыв кроны
замена верхнего слоя почвы, ее мульчирование в проекции крон деревьев;
применение средств, улучшающих почву и повышающих устойчивость растений.
Большинство симптомов болезней можно увидеть невооруженным глазом. Наиболее частые из них:
Хвоя окрашивается в бурый цвет. Причина – грибки, бактерии, неблагоприятные условия окружающей среды.
На листьях, хвое, побегах и стволах образуются мелкие подушечки, окрашенные в ярко-желтый, оранжевый, темно-бурый. Ржавчина – следствие жизнедеятельности грибов.
Из-за грибков на пораженных органах образуется белый налёт.
Проявляется в образовании на листьях, плодах и семенах пятен. Они могут быть различной формы, размера, цвета и структуры. Вызывается грибами, бактериями и неблагоприятными факторами внешней среды.
На листьях или хвое образуются черные налеты. Провоцируется грибами.
Характеризуется отмиранием коры и изменением ее цвета. Чаще возникает под воздействием грибов, реже – бактерий.
Проявляется в образовании на стволах, ветвях и корнях язв, ран, опухолей. Вызывается грибами, бактериями и воздействием низких температур.
Характеризуется размягчением и разрушением тканей различных органов растений. Преимущественно вызывается грибами.
Как лечат деревья, и что делают для предотвращения заболеваний
Работы по уходу за деревьями и лечению должны вестись на протяжении всего года, каждый сезон.
Основные сезонные работы приходятся на весну и лето. Формирующая обрезка проводится ранней весной, до начала сокодвижения.
Раны после обрезки обычно обрабатывают медным купоросом. После того как ранки подсыхают, их замазывают садовым варом или масляной краской.
Помимо обрезки, специалисты пропалывают приствольные круги (участки земли в непосредственной близости от ствола – прим. ред.). Землю рядом рыхлят, а если в грунте образовались пустоты, то их засыпают, почву покрывают мульчей – защитным слоем из компоста, торфяной крошки и сосновой коры.
В летние месяцы – в июле и в августе – специалисты должны провести опрыскивание.
Одни препараты защищают деревья от грибных болезней и различных вредителей, другие выполняют роль подкормки для кроны. Опрыскивание нужно проводить только в сухую погоду, чтобы препараты не смыло дождем.
Существуют нормы полива для разных видов деревьев. К примеру, липы и клены в теплую и сухую погоду должны получить порядка 120-150 литров воды в неделю в зависимости от возраста дерева и степени увлажненности почвы. Кустарники поливают из расчета 30 литров на один квадратный метр посадок.
Еще деревья и кустарники дополнительно подкармливают минеральными и микробиологическими удобрениями. Они попадают в почву в жидком виде: это позволяет максимально быстро насытить растение необходимыми элементами. Кроме того, такой способ внесения удобрений безопасен для людей.
Деревья и кустарники поливают с помощью специальных машин. Делать это предпочтительно ночью, поскольку в темное время суток влага меньше испаряется, а спецтехника не мешает движению транспорта.
Летние работы по уходу за деревьями и кустарниками очень важны для подготовки к будущим холодам. В начале сентября нужно подкормить плодовые деревья фосфорно-калийными удобрениями. Кроме того, в начале осени рекомендуется для снижения инфекционного фона проводить опрыскивание фунгицидами. После листопада деревья желательно опрыскивать водным раствором мочевины.
Весь процесс ухода зависит от сотрудников специальных служб. А что можем сделать мы?
Главное в уходе за деревьями – мониторинг. В нашей стране его нет ни на городском, ни на муниципальном уровне, посадки не проверяют даже на территориях больниц, школ, детских садов.
Если в вашем дворе срубили дерево или некрасиво обрубили ветки – вы можете пожаловаться. Если незаконно срубили дерево – это административное правонарушение (обратитесь в прокуратуру или администрацию города), если некрасиво обрубили ветки – это нарушение регламентов (нужно жаловаться в садово-парковое хозяйство или в комитет по благоустройству).