Экология растений

К числу новых  местообитаний, не свойственных естественной природе, принадлежат рудеральные (мусорные), сопутствую-щие поселениям человека (близ жилищ, под заборами, на окраинах и свалках вдоль дорог). Они отличаются нарушением структуры почвы, повышенным содержанием в ней органических остатков, азо-та и нередко посторонних примесей. На таких местообитаниях по-селяется особая рудеральная флора, среди которой много нитрофильных видов. Это лопухи -- Arctium lappa, A. tomentosum, кра-пива двудомная -- Urtica dioica, чистотел большой -- Chelidonium rnajus, дурман обыкновенный -- Datura stramonium, пустырник обыкновенный -- Leonurus cardiaca, белена черная -- Hyoscyamus niger и др. Большей частью это довольно крупные высокорослые растения, снабженные различными антропохорными и защитными приспособлениями; некоторые из них ядовиты. Среди придорожных видов, напротив, встречаются приземистые, хорошо выносящие вы-таптывание, например подорожники или птичья гречишка (Polygo-пит aviculare), сплошным ковром покрывающая деревенские улицы.

Создание  человеком культурных посевов и  посадок означает возникновение  новых форм растительного покрова  со специфиче-скими условиями для  жизни растений и взаимоотношениями ком-понентов (в частности, невозможностью возобновления без помо-щи человека). Эти агроценозы изучают сельскохозяйственная эко-логия, агрофитоценология и собственно агрономия.

5.2. Роль  растений в городе

В современных  условиях крупного города очищающая роль растений не так уж велика: они сами по себе не в состоянии обеспечить нас тем количеством кислорода, в котором мы нуждаемся. На первое место выходит декоративная, эстетическая роль зеленых насаждений, художественный уровень искусственных посадок.

Зеленые насаждения могут иметь как самостоятельное значение (лесопарки, парки, городские сады), так и входить в структуру застройки города в качестве ее органического компонента (районные сады, скверы, бульвары, уличные насаждения, внутриквартальные насаждения). С помощью городских зеленых насаждений разного типа вносятся элементы природы в город, сохраняется связь человека с природой, обогащаются городские ландшафты.

Городские зеленые  насаждения служат мощным средством  индивидуализации отдельных районов  и микрорайонов города. С их помощью можно преодолеть монотонность городской застройки, вызванной индустриальными методами строительства и применением типовых проектов. Сочетание зеленых насаждений с городской застройкой особенно эффективно, когда зеленые насаждения входят вглубь застройки, поддерживая ее композицию и декорируя неинтересные поверхности и сооружения. Огромная роль принадлежит зеленым насаждениям в решении проблемы организации отдыха городского населения.

Особое место  занимают зеленые насаждения промышленных предприятий, больниц, учебных заведений и т.д. Организация отдыха в зеленых зонах данных объектов определяется спецификой каждого из них.

Во флоре  любого города можно найти местные  по происхождению виды и виды, попавшие на данную территорию из других областей земного шара. Привнесенные виды могут быть как культурными, так и сорными. Распространение пришлых видов может вестись стихийно или сознательно. Число пришлых видов в городах очень велико. Доля их в городской флоре может доходить до 40%, особенно на свалках и железных дорогах. Порой, они могут вести себя столь агрессивно, что вытесняют аборигенные виды. Большинство местных представителей исчезает из городской флоры уже при закладке городов. Им сложно акклиматизироваться в городе, так как новые условия местообитания непохожи на естественные. Установлено, что из сохранившихся местных видов обычно мало лесных, преобладают луговые и степные виды. Среди пришлых видов больше выходцев из южных регионов.

Ведущее место  в озеленении городов умеренного пояса занимают лиственные породы, хвойные практически не представлены. Это объясняется слабой устойчивостью этих пород к загрязненной среде города. Вообще видовой состав городских насаждений очень ограничен. Например, в Москве для озеленения города используются в основном 15 древесных видов, в Санкт-Петербурге - 18 видов. Преобладающими являются широколиственные деревья - липа, в том числе мелколистная, клен остролистный, тополь бальзамический, ясень пенсильванский, вяз гладкий, из мелколиственных - береза повислая. Доля участия других видов меньше 1%. На улицах города можно увидеть такие виды, как вяз шершавый, дуб черешчатый, сосна обыкновенная, клен американский, каштан конский, тополь разных видов (берлинский, канадский, черный, китайский), липа крупнолистная, ель обыкновенная, лиственница европейская и др.

Общая продолжительность  жизни городских растений существенно  меньше, чем естественных. Так, если в подмосковных лесах липа доживает до 300-400 лет, то в московских парках - до 125-150 лет, а на улицах - всего до 50-80 лет. Также отличаются и сроки вегетации.

Особенности городской среды сказываются  на ходе жизненных процессов растений, флоры, их внешнем виде и строении органов. Например, у городских деревьев снижена фотосинтетическая активность, поэтому они имеют более редкую крону, мелкие листья, короче побеги.

Городские деревья  чрезвычайно ослаблены. Поэтому  они представляют собой прекрасные места для развития вредителей и  всевозможных болезней. Это еще больше усугубляет их ослабление, а иногда является причиной преждевременной гибели. Основными вредителями являются насекомые и клещи, такие как моли, тли, пильщики, листоеды, листоблошки, растительноядные клещи и др. Только в Москве зафиксировано около 290 видов различных вредителей. При этом наиболее опасными являются непарный шелкопряд, лиственичная чехликовая моль, липовая моль-пестрянка, калиновый листоед и т.д. Сейчас растет количество деревьев, пораженных ильмовым заболонником. Также многие зеленые насаждения страдают от короеда-типографа, активно размножающегося в последние годы.

Обращает  на себя внимание, что в условиях города листья многих растений, подсыхают  по краям, на них появляются бурые  пятна различной величины и формы, иногда проявляется белый, мучнистый  налет. Подобные симптомы говорят о развитии всевозможных заболеваний (сосудистых, некрозно-раковых, гнилевых и др.). В Москве выявлено широкое распространение гнилевых болезней, что сказывается на качестве зеленых насаждений города. Особенно это заметно в районах новой застройки, массового отдыха и свалок.

Деревья в  городе подвержены сильным стрессам. Можно выделить следующие основные факторы, оказывающие негативное влияние  на состояние городских насаждений:

1 - экологические  условия города 

2 - нарушение  технологии посадки 

3 - неудовлетворительное состояние почвы

4 - повреждение  вредителями и болезнями 

5 - случайные  факторы (вандализм, механические  повреждения).

Под воздействием всех этих факторов у растений снижается  жизнеспособность и падает эстетическая и санитарно-гигиеническая роль.

По мере увеличения возраста древесных растений ослабевают их естественные защитные механизмы  и падает их биологическая устойчивость, снижаются возможности противодействия  антропогенным факторам, падает устойчивость к засухам, морозам и ветрам и  к гнилевым болезням. Поэтому необходимо дифференцировано подходить к срокам омоложения насаждений на территории города. Совершенно напрасно граждане пишут жалобные письма, выставляют пикеты, чтобы ни в коем случае не дать вырубить какие-то деревья в их дворе или какой-то очень старинный сад, зараженный, между прочим, патогенными микроорганизмами. В Москве слишком много больной, ненужной и даже вредной зелени, уничтожить которую не только можно, но и просто необходимо именно из любви к природе и людям. Разросшиеся деревья около фасадов домов загораживают солнечный свет, нарушая естественную освещенность квартир, в которых даже в солнечные дни темно и сыро. Больные растения заражают здоровые, не радуют глаз, а скорее огорчают его своим чахлым видом. Неправильно посаженные деревья часто не снижают шума от автотранспорта, а усиливают его. Словом не выполняют все те функции растений, из-за которых они и высаживаются в городе. И ратуя за формальную массу растений, мы становимся заложниками своих собственных заблуждений и засевшего в мозгах стереотипного представления о зеленом городе.

Для того чтобы  повысить качество озеленения в городах, вводят различные нормы и правила, устанавливающие минимальные требования, которые необходимо соблюдать при  проведении озеленительных работ. В последнее время в Москве вышел целый ряд постановлений и законов правительства Москвы, направленных на создание и поддержание зеленых насаждений. Вот только некоторые из них. В 1999 году принят Закон города Москвы "О защите зеленых насаждений", в 2001 году принято постановление о порядке проведения компенсационного озеленения. В 2002 г. утверждены нормы и правила проектирования комплексного благоустройства на территории города Москвы, а также правила создания, содержания и охраны зеленых насаждений города Москвы.

Посадка древесных  и кустарниковых растений осуществляется не произвольно, а в виде растительных группировок. Согласно действующим  нормативам, в городе можно высаживать только здоровые растения, без всяких повреждений с нормально развитой, предпочтительнее закрытой, корневой системой. Чтобы увеличить долговечность и качество зеленых насаждений, при посадке необходимо использовать современные агротехнологии, грамотно подбирать виды, максимально учитывать влияние экологических факторов, сажать растения на оздоровленную почву, всячески стараться повысить устойчивость растения и т.д., а потом на протяжении всей жизни растений необходимо за ними ухаживать.

Не менее  значима в создании озелененных  территорий и газонная растительность. Ее роль часто недооценивают. Однако, по своему воздухоочистительному потенциалу 4 м² газона сопоставимы с одним деревом. Также она представляет собой своеобразный водный фильтр, задерживая взвешенные вещества, поступающие со стоком. Склоны, засаженные травяной растительностью, понижают уровень шума от железнодорожного транспорта на 8-10дБ. Поэтому создание и поддержание газонной растительности является очень важным вопросом на сегодняшний день. Тем более, что около трети территорий общего пользования вообще лишены газонной растительности. Это приводит к резкому запылению оголенных поверхностей, уменьшает количество возможно получаемого кислорода, увеличивает уровень шумового загрязнения и загрязнения водоемов.

Таким образом, неблагоприятные особенности городской  среды заметно изменяют состояние растений и отражаются как на от-дельных физиологических и морфологических показателях, так и на общем облике растения, его долголетии, сопротивляемости не-благоприятным воздействиям. Например, у клена при уплотнении почвы в городских посадках обнаружено снижение транспирации почти вдвое, уменьшение содержания продуктов фотосинтеза в листьях. По мере накопления токсикантов у древесных пород пада-ет количество нуклеиновых кислот в листьях, нарушается обмен азотистых соединений.

В современном  городе складывается специфическая и во многом неблагоприятная для жизнедеятельности человека экологическая обстановка.

Ее отличительными особенностями являются повышенное содержание атмосферных загрязнений, более резкие колебания температурного и радиационного режимов, наличие шума и вибраций разного рода и т.д.

В условиях увеличения техногенных нагрузок санитарно-гигиеническая  роль покрытых растительностью пространств  города является мощным средством нейтрализации  вредных последствий техногенного загрязнения для городского населения. Природные, озелененные территории, а также акватории, влияют на микроклиматические характеристики городской среды, в том числе задерживают десятки тонн пыли, концентрируют в листьях тяжелые металлы, участвуют в формировании температурно-влажностных режимов, химического состава воздуха: биотрансформируют и рассеивают сотни тысячи тонн загрязняющих веществ, обогащают воздух кислородом. Они оказывают воздействие на скорость движения воздушных потоков, уровень инсоляции поверхностей на уровне земли, зданий и сооружений, а также снижают шумовую нагрузку от автомобилей и других источников.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что включает в себя понятие «экология растений»?

2. Какова связь экологии растений с другими науками?

3. Какие условия среды оказывают влияние на растительные организмы?

4. Как влияют биотические  факторы на растения?

5. Каково влияние абиотических факторов на растения?

6. Влияние освещенности, температуры и влажности на растительные организмы.

7. Что такое «фотопериодизмы»? Каково их влияние на растения?

8. Что представляют  собой состав и движение воздуха для растительных организмов?

9. Охарактеризуйте влияние  эдафических факторов на растения.

10. Влияние рельефа .

11. Влияние растений на среду.

12. Какие жизненные формы растений вам известны?

13. Какую специфику имеет городская среда для растительных организмов?

14. Роль  растений в городе.

ЛИТЕРАТУРА

1. Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высш. школа. 1979. 368 с.

2. Культиасов И.М. Экология растений. М.: Изд-во МГУ. 1982. 381 с.

3. Лахер В. Экология растений. М.: Мир. 1978. 185 с.