Курницька М.П. Особливості життєдіяльності деревних порід в урбогенних умовах великих міст (на прикладі м.Львова)

Короткий зміст

1.      УРБАНІЗАЦІЯ ТА особливості ЖИТТЄдіяльності

ДЕРЕВНих РОСЛИН МІСЬКИХ ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕНЬ

В розділі подано огляд літератури, яка присвячена характеристиці урбоген­ного середовища, дослідженню його впливу на життєдіяльність деревних рослин. Міське середовище розглядається як комплекс взаємозв’язаних кліматичних, едафічних і техногенних впливів, об’єднаних під назвою “комплексний урбо­генний градієнт середовища – КУГС” (Клауснитцер,1990; Кучерявий,1999). Визначальним в його формування є цілеспрямована діяльність людини – “антро­погенний фактор” (Гетко,1989; Григорьев,1985; Mayer,1985; Lukasiewisz,1989; Sucopp, Wittig,1993). Автори звертають увагу на особливості температурного і радіаційного режимів, вологості і опадів, забруднення атмосферного повітря, своєрідність міських ґрунтів, тобто на специфічні умови, в яких зростають зелені насадження великих міст (Кратцер,1958; Машинский,1973; Кучерявий, 1981, 1991,1999; Ландсберг, 1983; Щербань, 1985; Владимиров, 1986; Чернобаев, 1990; Горышина, 1991; Zimny, 1978,1989; Pracz, 1990; Cherwinski, 1990; Wittig, 1991).

Стан і ріст деревних порід в місті, функціонування їхнього фото­синтетичного апарату найчастіше пов’язують із впливом одного з факторів міського середовища – промислового забруднення, яке призводить до змін основних показників життєдіяльності рослин (Илькун,1971,1978; Тарабрин, 1974,1984; Жеребцова, 1976, 1986; Николаевский, 1979; Кондратюк, 1980; Кулагин, 1980; Горышина, 1989, 1991; Miszalski, 1981; Сao Hongfa, 1989; Karolewski, 1989; Ksiazek i dr.,1989; Wolfenden, Mansfield, 1990). Водночас вивчення впливу міста як соціоекосистеми на життєвість деревних рослин, зокрема на діяльність їх фотосинтетичного апарату, що необхідне в подальшому визначенні стратегії і тактики оптимізації міського середовища, знаходиться в початковій стадії.

2. ОБ’ЄКТИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Об’єктами досліджень служили аборигенні та інтродуковані дерев­ні породи зелених насаджень м.Львова. Комплексні урбогенні градієнти середовища аналі­зувались у відповідності до виділених екоклинів (Уиттекер, 1980; Кучерявий, 1991, 1999), в кожному з яких були підібрані тест-об’єкти досліджень: I ЕФП – приміські ліси і лісопарки, рослинність яких знаходиться в умовах незначної дії урбогенних факторів; II ЕФП – міські парки, що зазнають значного антропо­ген­ного впливу; III ЕФП – міські сквери, бульвари в умовах сильної антропогенної дії; IV ЕФП – насадження на вулицях і площах з надмірним урбогенним навантаженням.

Природно-історичні умови м.Львова вивчались за літературними та відом­чими матеріалами. Площі функціональних зон міста визначали за допомогою крупномасштабних аерофотознімків.

Вимірювання основних таксаційних показників дерев проводили за загаль­ноприйнятою методикою (Анучин, 1982).

Для спостережень змін мікроклімату використовували водночас діючі десантні метеокомплекти, встановлені в чотирьох ЕФП.

Ґрунти класифікували за прийнятими в ґрунтознавстві методиками (Роде, Смирнов, 1972; Полевой определитель почв, 1981 і ін.). Для їх хімічного аналізу на кожному об’єкті складали об’єднану пробу ґрунту згідно з ГОСТ 17.4.4.02-84. Вміст гумусу визначали за Тюріним, азоту легкогідролізованого за Корнфільдом, обмінного Р і К – Кірсановим, кількість Ca i Mg – комплекснометричним методом, рухомі Mg, Cu i B – атомно-адсорбційним методом. Кислотність ґрунту та вміст техногенних елементів встановлювали згідно з методиками (Совре­менные методы хим. анализа...,1984).

Для біохімічних аналізів зразків листя (хвої) користувались методом середньої проби (Методы биохим. исслед., 1987). Зольність сухої речовини листкових пластинок та показники біохімічних процесів визначали за Х.М.Починком (1976).

Морфологічні показники фотосинтетичного апарату дерев досліджували шляхом вимірювання параметрів пагонів та листкової пластинки (Ничипо­рович, 1961; Молчанов, 1967), анатомічну будову – за допо­могою мікроскопу БІОЛАМ та окуляр-мікрометра МОВ-1-15^х при збільшенні 120.

Фенологічні спостереження за розвитком дерев здійснювали за методикою Н.Є.Булигіна (1979).

Наявність основних елементів живлення в листках встановлювали згідно з сучасними методичними розробками (Современные методы хим. анализа…, 1984).

Вміст пігментів визначали за методикою, викладеною в Малому практикумі з фізіології рослин (1982) за допомогою спектрофотометра СФ-16.

Буферні власти­вості та напрям окисно-відновних реакцій вивчали за В.В.Петрушенком (1977).

Обробка цифрового матеріалу, оцінка достовірності величин проводились з застосуванням методів варіаційної статистики (Никитин, Швиденко, 1978; Зайцев, 1973,1990; Доспехов, 1985). Для цього було використано програму комп’ютерної статистичної обробки аналітичних даних.

3. ПРИРОДНО-ІСТОРИЧНІ УМОВИ РОЗВИТКУ

СИСТЕМИ ОЗЕЛЕНЕННЯ м. ЛЬВОВА

Описано природно-кліматичні особливості району досліджень, наведено етапи формування сучасних екологічних умов міста Львова. Зазначено вплив урбанізації на геоморфологію, гідрологію, мікроклімат, ґрунтовий покрив та рослинність даної території. Проана­лізовано динаміку урбанізаційних процесів на основі порівняння площ різних функціональних зон міста станом на 40-і (Степанів, 1992) та 80-і рр. XX ст. (власні дослідження). Виявлено зростання площ усіх досліджуваних структурних одиниць міста, зміну їх співвідношення між собою та частки від загальної адміністративної площі. Встановлено, що за цей період площа вегетуючих територій зменшилась на 23,6 % (в 1,6 разів). Відбулися і значні зміни в біогеоценотичному покриві міста, що призвело до скорочення асортименту деревних та чагарникових видів в III ЕФП відповідно до 9 і 3 таксонів, а в IV ЕФП – до 6 і 1 таксона.

4. ГРАДІЄНТНИЙ АНАЛІЗ ФАКТОРІВ УРБОГЕННОГО СЕРЕДОВИЩА

На об’єктах досліджень спільно з групою виконавців теми ДБ 13.02-91 проведено ана­ліз основних урбогенних градієнтів середовища, які найбільше впливають на перебіг процесів життєдіяльності рослин – кліматичого (КГ), едафічного (ЕГ) та забруднюючого (ЗГ).

Дані спостережень мікроклімату засвідчили зміну кліматичних показників при зростанні урбогенного навантаження, що проявляється в ксерофілізації середовища при переході від лісопарку до вулиці. Різниця температури повітря влітку між I i IV еколого-фітоценочними поясами становить 5-7^oС, а на поверхні ґрунту – 19-24^oС. Від периферії до центру міста вологість повітря зменшується на 18-23 %.

За результатами аналізу едафічних умов на об’єктах досліджень описано ґрунтові профілі, визначена кислотність ґрунтового роз­чину, запаси основних макро- і мікроелементів в ґрунтах (Кучерявий, Гнатів, Пахолюк*, 1992). Виявлено закономірну зміну реакції ґрунту від кислої (лісопарк) до слаболужної на вулиці (pH 4,3→7,3). Рівень забезпеченості ґрунту поживними речовинами досить високий у всіх екоклинах. Відхилення становлять крайні пояси – в ґрунті лісопарку найменший вміст P, K і Ca, а у вуличних котлованах мало гумусу, N і Mg. Кількість мікроелементів у ґрунтах всіх ЕФП, крім лісопаркового, є завищеною внаслідок впливу комплексу техногенних факторів.

Листкова діагностика не виявила чітких закономірностей в погір­шенні умов живлення при збільшенні урбогенного навантаження. Виня­ток становить гірко­каштан звичайний (Aesculus hippocastanum L.), в якого вміст всіх елементів в листкових пластинках при переході від I до IV ЕФП зменшується. Дуб звичайний (Quercus robur L.) гірше забезпечений деякими мінеральними елементами в лісопарку, а клен гостролистий (Acer platanoides L.) у всіх екоклинах відчуває нестачу P, Ca, Mg. В липи серцелистої та широколистої (Tilia cordata Mill., Tilia platiphyllos Scop.,) спостерігається добре забезпечення практично всіма поживними елементами в усіх поясах.

Техногенне забруднення міста призвело до значного нагромадження важ­ких металів в ґрунтах (Курницька, Гнатів,1997). Якщо в ґрунті лісопарку знахо­димо нижчі від фонового рівня концентрації цих елементів, то в ґрунтах інших поясів маємо їх перевищення, яке поступово наростає (II→IV ЕФП). Так, пере­вищення фону в ґрунтах III-IV ЕФП стано­вить: за Pb в 1,4; Mo – 3,9-4,2; Sn – 4,0-6,1 разів.