Неоднородность условий произрастания, контроль со стороны человека обусловливает неоднородность состава и неравномерность размещения растительности в городе. “Лесистость” городской территории на разных участках составляет от 1 до 98% (Кучерявый, 1999). В отличие от типичного европейского города эпохи Средневековья, почти полностью лишенного растительного покрова, современные города с их системой искусственных зеленых насаждений, пригородных лесов, парков и спонтанно формирующимся растительным покровом на любых участках с нарушенным почвенным субстратом, где контроль со стороны человека ослабевает, уже не являются “царством камня, металла, стекла и бетона”, символом победы Человека над Природой (Ле Корбюзье). И если в эпоху Возрождения, когда человек “распахнул” свои городские поселения для растений, отвел значительные площади под устройство садов, парков, “итальянских двориков”, фонтанов, а города стали более светлыми, просторными, проветриваемыми, зеленые насаждения рассматривались как своего рода элемент роскоши, отвечающий в первую очередь эстетическим запросам человека, то в современную эпоху, после двух столетий господства “промышленного” города, городские насаждения уже не являются красивым, но необязательным элементом городской структуры, далеким от удовлетворения насущных потребностей человека. Именно растительность делает урбоэкосистему полноценной экосистемой, и наличие сети зеленых насаждений в городе становится уже не символом богатства и роскоши, а условием выживания человека.
Помимо традиционных функций, выполняемых растительным блоком в любой экосистеме, а именно — производство первичной продукции в результате фотосинтеза, потребляемой затем консументами и редуцентами (после отмирания частей растений), и формирование жизненного пространства для консументов и редуцентов (средообразующая функция), — в урбо-экосистеме существенное значение приобретают такие функции растительности, как:
• охлаждение городского “острова тепла” за счет увеличения альбедо по верхности и транспирации;
• стабилизация ветрового режима, “разгрузка” воздушных масс;
Раздел 5. Городская флора и фауна 261
• увеличение относительной влажности воздуха и “сглаживание” ее су точных и сезонных колебаний;
• выделение кислорода (как побочного продукта фотосинтеза) в ат мосферу;
• увеличение концентрации отрицательно заряженных ионов (благопри ятно влияющих на здоровье человека) в атмосфере над древесно-кус- тарниковыми насаждениями;
• выделение биологически активных веществ, подавляющих развитие па тогенных агентов в атмосфере;
• поглощение загрязняющих атмосферный воздух пыли и газов;
• снижение уровня шума вследствие поглощения энергии вызывающих его механических колебаний;
• задержание части осадков и уменьшение поверхностного стока;
• в водных и болотных экосистемах — формирование условий аэробно го разложения загрязняющих воду веществ, поглощение биогенных элементов;
• улучшение структуры, увеличение проницаемости и, в ряде случаев, плодородия почв;
• задержание снегового покрова и талых вод;
• закрепление сыпучих грунтов, снижение уровня эрозии;
• улучшение визуальных свойств урбанизированных ландшафтов.
Сознательное использование человеком перечисленных функций растительного покрова в формировании и оптимизации урбанизированной среды воплотилось в теории и практике фитомелиорации.
Фитомелиорация — направление прикладной экологии, состоящее в исследовании, прогнозировании и использовании растительных систем для улучшения геофизических, геохимических, биотических, пространственных и эстетических характеристик окружающей человека среды, проектировании и создании искусственных растительных группировок (включая целенаправленное использование природных растительных сообществ) с высокими преобразующими физическую среду свойствами (Кучерявый, 1991).
Использование фитомелиоративных систем предполагает вовлечение механизмов изменения среды обитания, основанных на принципах компенсации (например, восполнение запасов кислорода воздуха, потребленного населением, промышленностью и энергетикой), сопротивляемости внешнему воздействию (например, способность слабо чувствительных к газо-пылевому загрязнению растений поглощать примеси из атмосферы) и усиления (например, выделение фитонцидов). В зависимости от комплекса поставленных задач выделяют пять направлений фитомелиорации, отображенные на рис.
Противодействие латеральным геофизическим потокам:
а) ветро-снеговым; б) ветро-пыле-песчаным;
в) ветро-пыле-дымовым; г) ветро-песчаным;
д) водным; е) водно-грунтовым
Поиск по сайту:
mydocx. ru – 2015-2022 year. 018 sec
Глава 5Городская флора и фауна
Биоту города формируют человек, растения и животные, обитающие на его территории и являющиеся неотъемлемыми элементами среды существования человека. Города значительно различаются по видовому составу флоры и фауны, многообразие которых обусловлено и зависит от ряда факторов как природных, так и антропогенных.
Флора и фауна любого города состоит:
• из местных видов, изначально обитавших в конкретной местности (архефиты);
• вселившихся в данную местность в новое (неофиты) и новейшее (адвентивные виды) время.
Все совместно обитающие на территории города виды входят в состав урбоэкосистемы и формируют за счет взаимосвязей сложную мозаику ее биотических сообществ (биоценозов).
В современном понимании биотическое сообщество – это любая совокупность популяций, населяющая определенную территорию или биотоп, функционирующая как единое целое благодаря взаимосвязанным метаболическим процессам. Биотическое сообщество обычно в общепринятой научной трактовке является синонимом биоценоза.
Для сообществ характерно функциональное единство, соответствующая данному биоценозу структура трофических связей и энергетического обмена; определенное композиционное единство, что обеспечивает возможность сосуществования определенных видов. Однако виды могут в значительной степени замещать друг друга во времени и пространстве, поэтому функционально сходные сообщества могут иметь различный видовой состав. Это является характерной чертой биотических сообществ.
Различают пространственную, трофическую и экологическую структуру биоценоза.
Пространственная структура биоценоза характеризуется вертикальным или горизонтальным распределением живых организмов.
Трофическая структура биоценоза слагается из совокупности трофических связей и потребностей организмов его образующих.
В зависимости от роли, которую играет организм в биогенном круговороте, он относится к определенной функциональной группе организмов.
Продуценты (создатели) – автотрофные организмы, создающие в процессе фотосинтеза и хемосинтеза органические вещества из неорганических. Основные продуценты в наземных и водных биоценозах – это зеленые растения.
Консументы (потребители) – гетеротрофные организмы, которые используют для питания органические вещества, произведенные растениями или другими гетеротрофами, и передают содержащуюся в них энергию по пищевым цепям. Они не способны синтезировать органические вещества своего тела из неорганических составляющих. К ним относятся животные и человек.
В зависимости от вида потребляемого органического вещества, консументы подразделяются на порядки. Организмы, потребляющие продуцентов, – консументы I порядка (фитофаги, или растительноядные животные). Организмы, потребляющие консументов I порядка, – это консументы II порядка (зоофаги, или плотоядные животные, питающиеся фитофагами). Организмы, потребляющие консументов II порядка, – консументы III порядка (хищники, питающиеся другими животными). Количество порядков в природе ограничено первичной продукцией продуцентов.
Редуценты (разрушители, деструкторы, детритофаги) – гетеротрофные организмы, разрушающие мертвое органическое вещество растений и животных (детрит) до элементов-биогенов, которые затем поглощаются продуцентами.
Продуценты и консументы на определенной стадии жизненного цикла отмирают и образуют детрит, который через несколько этапов также превращается в биогены за счет минерализации.
Различают три порядка редуцентов:
• редуценты I порядка (механические разрушители) – осуществляют механическое разрушение детрита, практически его не разлагая (некоторые виды насекомых и их личинки, землероющие млекопитающие);
• редуценты II порядка (гуминизаторы) – частично разлагают детрит, превращая его в гумус (грибы, простейшие и микроорганизмы размером более 0,1 мм);
• редуценты III порядка (минерализаторы) – обеспечивают полное разрушение гумуса до химических элементов-биогенов (микроорганизмы размером менее 0,1 мм).
Редуценты, отмирая, также превращаются в детрит.
Экологическая структура биоценоза слагается из определенных групп организмов, связанных прежде всего сходным типом питания. В комплексе с видовой и пространственной структурами она является его макроскопической характеристикой и дает возможность определить свойства того или иного биоценоза, выяснить его устойчивость в пространстве и во времени, а также предвидеть последствия изменений, вызванных влиянием антропогенных и иных факторов.
Каждый биоценоз занимает определенное место на земной поверхности с относительно однородными абиотическими условиями существования входящих в него популяций организмов. Такой участок называется биотопом.
Биотоп вместе с населяющим его биоценозом составляет биогеоценоз – взаимообусловленный комплекс живых и неживых компонентов, связанных между собой обменом веществ и энергии. Биогеоценоз является рангом экосистемы, границы которой совпадают с границами растительного сообщества (фитоценоза).
Биотоп – это результат преобразования биоценозом неорганической составляющей биогеоценоза. При прочих равных условиях, чем больше разнообразие биотопов, тем разнообразнее состав биоценозов некоторой территории. Эти положения классической экологии полностью относятся и к урбанизированным территориям. Однако разнообразие условий обитания живых организмов здесь обеспечивается взаимодействием природной и социальной подсистем урбогео социо системы с ведущей ролью преобразовательной деятельности человека, в результате чего могут образовываться:
• полночленные биоценозы со значительным участием продуцентов (интродуцированных или местных) и редуцентов в трансформации энергии и вещества;
• биоценозы, в которых консументы существуют преимущественно не за счет продуцентов, а за счет поступления органического вещества в процессе жизнедеятельности человека;
• неполночленные сообщества, состоящие из гетеротрофов, одни из которых питаются мертвым органическим веществом (сапротрофы, детритофаги) и, в свою очередь, служат пищей другим (консументам детритофагов).
В качестве основных признаков, используемых для выделения урбобиотопов, можно отметить:
• наличие водоемов или водотоков;
• наличие и характер застройки;
• степень выраженности искусственных покрытий;
• вид городской инфраструктуры;
• наличие, тип и степень выраженности растительного покрова.
С учетом этих признаков в городах выделяют:
• водные и болотные биотопы;
• биотопы застроенных территорий;
• биотопы автомобильных, железнодорожных магистралей, трубопроводов, линий электропередач с их полосами отчуждения;
• биотопы древесно-кустарниковых насаждений;
• открытые биотопы с преобладанием травяной растительности.
В каждой группе макробиотопов существуют самостоятельные критерии выделения биотопических единиц более низкого ранга, вплоть до микробиотопов, например, отдельных зданий, сооружений, деревьев и их частей. Такими критериями могут быть особенности землепользования и функционального зонирования территории города, морфологии и структуры естественных и техногенных элементов ландшафта, почвенного покрова и рельефа и т.
Природные биотопы формируются в результате эволюционного приспособления населяющих его видов к конкретным физическим условиям среды, характеризующих данный биотоп.
Пути же формирования биотической составляющей урбо-биотопов совершенно иные (рис.
Основные пути формирования городской флоры и фауны. Поглощение городом местообитаний вида в пределах существующего природного ареала. В результате этого процесса флора и фауна города пополняются за счет автохтонных (аборигенных) видов, которые либо адаптируются к условиям урбанизации и существуют в городе со стабильной или увеличивающейся численностью, либо исчезают. Обычно в составе городской флоры и фауны доля аборигенных видов в большинстве случаев меньше, чем доля поглощенных видов.
Смена биотопов и вселение в город прежде неурбанизированных видов. В этом случае флора и фауна города также пополняются за счет местных видов, которые, как правило, не являются узкоспециализированными и имеют высокий потенциал адаптаций к условиям жизни в городе. Популяции этих видов в городах становятся в большей степени синантропными, чем исходные популяции. К ним относятся новые синантропные экологические расы голубей, черного дрозда, галок, ворон, воробьев, многих грызунов, кошек, собак, насекомых и т.
Рис. Пути формирования флоры и фауны городов (Стольберг, 2000)
При использовании соли для таяния снега и льда на проезжей части дорог и тротуарах в города проникают солелюбивые и водно-болотные виды растений, так как формируются местообитания с соответствующими условиями. Вероятность пополнения флоры и фауны городов видами по данной схеме выше в тех случаях, когда исходные местообитания вне города связаны системой экологических и иных коридоров с их городскими аналогами.
Формирование новых экологических ниш, которые занимаются видами-переселенцами из других географических областей в соответствии с их экологическими требованиями. Пополнение флоры и фауны городов по этой схеме предполагает наличие у видов механизмов активного и пассивного расселения.
Активное расселение характерно для всех подвижных животных, а также тех растений, у которых имеются ползучие или «лазящие» побеги либо специальные (гидропневматические) механизмы разбрасывания семян. Во многих случаях подобного распространения видов активному освоению новых территорий предшествует, как правило, случайный занос или целенаправленная интродукция.
Пассивное расселение характерно для большинства видов растений и многих животных: земноводных (на стадии яйца или личинок), рыб, насекомых, паукообразных, паразитических червей, простейших. Причем у ряда видов животных активное расселение часто комбинируется с пассивным. Агентами пассивного переноса организмов или их частей (семена, плоды) являются ветер (в этом случае процесс переноса называется анемохорией), вода (гидрохория), животные (зоохория), человек (антропохория).
Преобладающая часть новых видов, попадающих в города из других географических регионов, были занесены или завезены человеком, после чего виды с пассивным расселением используют характерных для них агентов переноса для закрепления в новых местообитаниях. Наиболее благоприятные условия адвентивные виды находят чаще всего в нарушенных антропогенных ландшафтах, а их расселению способствует развитая дорожная и торговая сеть.
Комбинированная схема – результат процессов пассивного расселения и смены биотопов прежде неурбанизированных видов.
Городская растительность
Урбанофлора – комплекс городской растительности, сформировавшийся в результате урбофлорогенеза.
Урбофлорогенез – процесс формирования урбанофлоры в условиях городской среды. В настоящее время урбофлорогенез находится в стадии изучения и количественного накопления данных, поэтому не существует стройной его теории и практики.
Процесс городского флорогенеза происходит преимущественно стихийно.
Группы городской флоры (урбанофлоры).
Виды растений, существующие только в окультуренном состоянии и используемые человеком для удовлетворения своих жизненных потребностей.
Экзотические растения – обитающие в естественных условиях в иных природно-климатических зонах. В условиях городской среды они могут произрастать только в жилищах человека или в специальных сооружениях (оранжереи, теплицы).
Неокультуренные растения, которые человек преднамеренно рассевает или выращивает в городах в природно-антропогенных или антропогенных местообитаниях (создание искусственных газонов, клумб, рабаток и др. В данной группе можно выделить: интродуцированные и аборигенные (<автохтонные) виды, обитающие в новых или измененных условиях среды.
Непреднамеренные интродуценты, виды-пришельцы, появление которых в данном регионе или городе не предусматривалось человеком, но они распространились благодаря хозяйственной деятельности человека в результате антропогенных преобразований ландшафтов, сопутствующих урбанизации.
Синантропные виды обитают в селитебном ландшафте, в непосредственном соседстве с человеком: в жилищах и других сооружениях, вблизи жилья и временных построек и распространяющиеся по мере распространения ландшафта данного класса. К синантропной растительности относятся следующие растительные сообщества:
• сегетальная растительность, или совокупность популяций видов сегетальных сорняков (обитатели цветочных клумб, палисадников и других участков, занятых зелеными насаждениями);
• рудеральная растительность, или сообщества регулярно или периодически нарушаемых местообитаний, как правило, антропического происхождения (свалки, городские пустыри, заброшенные строительные площадки и т. ), в которых характерно преобладание видов с широкими экологическими амплитудами (эвритопы) и большими ареалами, охватывающими несколько континентов (виды-космополиты).
В современном городском ландшафте рудеральная растительность играет немаловажную роль, открывая процессы самовосстановления растительности, предотвращая развитие эрозии. В составе рудеральной растительности немало ценных лекарственных растений и медоносов, а также видов, обеспечивающих высокую численность насекомых-энтомофагов;
Дикорастущие растения, живущие в городах в различных местообитаниях, – от слабонарушенных и трансформированных природных до антропогенных.
Классификация видов растений городской флоры по их происхождению и требованиям к условиям среды.
Экстремальные урбанофилы – растения не произрастающие в городах и встречающиеся там только случайно.
Умеренные урбанофилы – растения, произрастающие в городах только в местах, сохранивших естественную растительность, или в местах, практически не затронутых антропогенной трансформацией.
Урбанонейтральные виды (убиквисты) – растения, распространенные во всех городских экотопах и отличающиеся широкими экологическими амплитудами по всем основным факторам среды.
Умеренные урбанофиты – растения, характерные для типично урбанизированных экотопов (промышленным зонам, местам многоэтажной застройки), но встречающиеся также и в других городских экотопах.
Экстремальные урбанофиты – растения, приспособленные исключительно к типично городским экотопам, имеющие достаточно узкие амплитуды по отношению к экологическим факторам среды: индустриофилы – произрастающие исключительно в местах промышленной застройки, на территории предприятий; орбитофилы – произрастающие около вокзалов и др.
Городская растительность различается по видовому составу и динамике его развития; пространственному распределению видов; экологическим характеристикам растений.
Видовой состав урбофитоценозов представлен апофитами и антропофитами.
Апофиты – виды, которые нормально обитают в естественном растительном покрове, но охотно переходят на антропогенные местообитания (и даже лучше на них растут).
Антропофиты – виды, появившиеся в данной местности вместе с человеком.
Процент апофитов обычно значителен лишь во флорах молодых городов, где видовой состав собственно городской растительности еще только формируется, а среда обитания мало изменена. С ростом урбанизации доля апофитов во флоре городов уменьшается. Они уступают место более выносливым пришлым антропофитам. Сохранившиеся апофиты – это луговые, степные виды и растения открытых местообитаний, среди них обычно мало лесных видов растений.
Сравнение городских растительных сообществ с пригородными показывает, что в городах обычно резко возрастает доля более южных видов в связи с особенностями городского климата. Городские условия накладывают отпечаток на видовой состав флоры. В них по сравнению с местными видами усиливаются позиции тех экологических групп, которые лучше приспособлены к недостатку влаги (ксерофиты), засоленности почв (галофиты). Примечательной чертой городской растительности является увеличение доли азотолюбивых (,нитро-фильных) видов.
В пространственном распределении растений также можно отметить определенные закономерности. Меньше всего видов растений в центре города, где обычно поселяются растения урбанофильных видов, которые хорошо приспособились к условиям городской среды.
От центра к окраинам число видов городской флоры возрастает. Особенно богата флора окрестностей, поскольку здесь увеличивается прежде всего разнообразие местообитаний, в том числе экотонов – местообитаний, пограничных между разными экосистемами и растительными сообществами. В соответствии с правилом экотона на окраинах, где перекрываются урбанизированные и естественные территории, много урбанофобных видов – обитателей естественных сообществ, неспособные жить в городской черте.
В отличие от видового состава естественной растительности флора городов более динамична и непостоянна. В ее развитии бывают свои волны отступления и наступления видов. Количество и видовой состав растений меняются в зависимости от возраста поселения, расширения застройки, городского благоустройства, развития промышленности и транспорта.
Сходство городских условий, производящих строгий отбор, привели к тому, что одни и те же синантропные виды прижились в городах, расположенных в разных природных зонах, т. стали по существу космополитами.
На примере городской флоры хорошо заметны такие черты синантропизации, как замещение узкораспространенных видов космополитами; замена видов, приспособленных к определенному сочетанию экологических условий (стенотопных) видами, более выносливыми к самым разным условиям (эвритопных), а влаголюбивых растений – ксерофильными.
Известно, что одной из экологических характеристик флоры городской территории является увеличение ее флористического богатства по сравнению с естественными экосистемами. Такой рост имеет ряд перечисленных ниже причин:
• исторически зрелые города, как правило, расположены на стыке двух-, трех, а иногда и большего числа растительных, почвенных, климатических и других зон. Эта пограничная область, называемая экотоном, представляет собой мозаику различных условий, поэтому биоразнообразие здесь будет значительно выше, чем в каждой отдельной зоне;
• деятельность человека приводит не только к разрушению естественных экосистем, но и к созданию новых типов местообитаний, ранее в данной местности не встречавшихся;
• процессы вымирания некоторых таксонов, связанные с антропическим нарушением их мест обитаний, компенсируются иммиграцией. В настоящее время среди адвентивных растений наших городов преобладают виды американского происхождения (около трети видов), значительная часть видов происходит из Средиземноморья, Южной Европы, Ирана, Индии. Доля растений-иммигрантов в составе урбанофлоры постоянно растет и может достигать нескольких десятков процентов. Темпы и масштабы адвентизации нередко значительно превышают скорость исчезновения местных видов;
• важным фактором повышения биоразнообразия городских флор являются микро– и макроэволюционные изменения. В техногенных ландшафтах за счет всех видов загрязнений происходит сильное прямое воздействие на генетический аппарат растений, что приводит к появлению многочисленных терат (морфологических уклонений). Современная эволюционная теория рассматривает тераты как перспективные макромутации, основанные на аномальном росте, агрегациях и срастаниях органов.
Основные закономерности фитоценологии при формировании урбанофлоры.
Мозаичный характер зеленых насаждений и наличие различных по своим условиям биотопов (плотная и разреженная застройка, садово-парковые зоны, свалки и пустыри, пригороды с индивидуальными постройками и садами) образуют большое разнообразие экологических ниш, влияя на видовой состав растительности.
В городской флоре по мере ее развития начинают преобладать антропофитные виды, она насыщается видами более южных регионов.
Возрастает число видов цветковых растений, уменьшается – споровых и голосеменных. Увеличивается число видов в термоксерофильных семействах (Бобовые, Маревые, Гречишные) и уменьшается в термофобных (Осоковые, Гвоздичные, Лютиковые, Розовые, Ивовые).
Увеличивается число видов городской флоры относящихся к меньшему числу семейств, присущих зональной флоре.
Известно, что в городской флоре преобладают представители семейства сложноцветных, злаков и крестоцветных. Эта особенность является показателем ухудшения качества среды.
Повышение роли адвентивных растений происходит в основном за счет выходцев с американского континента, Восточной Азии, Средиземноморья, континентальных районов Евразии, значительно меньше доля растений космополитных и европейских ареалов.
В связи с этим результатом всех флорогенетических процессов, происходящих в составе городской флоры, является возникновение на месте аборигенных флористических комплексов совершенно новых образований, включающих остатки трансформированных аборигеннных флор, мигрантов из других флористических областей и видов антропогенного происхождения – урбоантропогенных растительных комплексов. Большое влияние на формирование и специфические особенности этих комплексов оказывает городская среда.
Фитомелиоративные системы и их классификация
Заказать ✍️ написание работы
Функции растительного покрова в городах
Неоднородность условий произрастания, контроль со стороны человека обусловливает неоднородность состава и неравномерность размещения растительности в городе. “Лесистость” городской территории на разных участках составляет от 1 до 98% (Кучерявый, 1999).
В отличие от типичного европейского города эпохи Средневековья, почти полностью лишенного растительного покрова, современные города имеют высокую степень озелененности.
Именно растительность делает урбоэкосистему полноценной экосистемой, и наличие сети зеленых насаждений в городе становится уже не символом богатства и роскоши, а условием выживания человека.
Помимо традиционных функций, выполняемых растительным блоком в любой экосистеме, а именно — производство первичной продукции в результате фотосинтеза, потребляемой затем консументами и редуцентами (после отмирания частей растений), и формирование жизненного пространства для консументов и редуцентов (средообразующая функция), — в урбо-экосистеме существенное значение приобретают такие функции растительности, как:
• охлаждение городского “острова тепла” за счет увеличения альбедо поверхности и транспирации;
• увеличение относительной влажности воздуха и “сглаживание” ее суточных и сезонных колебаний;
• выделение кислорода (как побочного продукта фотосинтеза) в атмосферу;
• увеличение концентрации отрицательно заряженных ионов (благоприятно влияющих на здоровье человека) в атмосфере над древесно-кус-тарниковыми насаждениями;
• выделение биологически активных веществ, подавляющих развитие патогенных агентов в атмосфере;
• в водных и болотных экосистемах — формирование условий аэробного разложения загрязняющих воду веществ, поглощение биогенных элементов;
Сознательное использование человеком перечисленных функций растительного покрова в формировании и оптимизации урбанизированной среды воплотилось в теории и практике фитомелиорации.
Фитомелиорация — направление прикладной экологии, состоящее в исследовании, прогнозировании и использовании растительных систем для улучшения геофизических, геохимических, биотических, пространственных и эстетических характеристик окружающей человека среды, проектировании и создании искусственных растительных группировок с высокими преобразующими физическую среду свойствами (Кучерявый, 1991).
Использование фитомелиоративных систем предполагает вовлечение механизмов изменения среды обитания, основанных на принципах компенсации (например, восполнение запасов кислорода воздуха, потребленного населением, промышленностью и энергетикой), сопротивляемости внешнему воздействию (например, способность слабо чувствительных к газо-пылевому загрязнению растений поглощать примеси из атмосферы) и усиления (например, выделение фитонцидов). В зависимости от комплекса поставленных задач выделяют пять направлений фитомелиорации, отображенные на рис.
Фитомелиоративные системы и их классификация
Любое растительное сообщество естественного или искусственного происхождения, используемое в целях мелиорации окружающей человека среды, является фитомелиоративной системой.
Для классификации фитомелиоративных систем используют различные признаки.
В зависимости от того, растения каких жизненных форм преобладают в составе фитомелиоративных систем, различают древесно-кустарниковые насаждения, травянистые наземные сообщества и водно-болотные сообщества.
Водно-болотные фитомелиоративные системы бывают естественными и искусственными.
В зависимости от принадлежности видов растений к разным экологическим группам по признаку условий произрастания их подразделяют на следующие типы:
• с преобладанием растений воздушно-водной группы;
• с преобладанием полупогруженных и погруженных растений;
• с преобладанием плавающих растений;
• комбинированные.
По происхождению и степени участия человека в контроле функционирования растительных систем различают:
• культурфитоценозы — растительные сообщества, созданные человеком для получения первичной продукции (поля, сады, газоны и т
• искусственные растительные группировки, не обладающие фитоценоти-ческой структурой (искусственные уличные или внутриквартальные насаждения, с искусственными покрытиями между отдельными деревьями);
• спонтанные фитоценозы — нарушенные естественные сообщества и сообщества синантропных растений;
• природные фитоценозы.
По признаку целевого использования фитомелиоративные системы делят на следующие категории:
• специальные, не используемые с целью получения первичной продукции или эксплуатируемые в определенном режиме (парки, скверы, защитные полосы, насаждения охраняемых территорий в пределах зеленых зон городов);
• продукционные, фитомелиоративные функции которых используются без ущерба для производства первичной продукции (поля, плодовые сады, виноградники, фитоаквакультура и т
• рудеральные, фитомелиоративные функции которыми выполняются спонтанно.
Независимо от того, в каком направлении используются фитомелиоративные системы, все упомянутые группы фитомелиоративных систем находят в них свое место.
В одних и тех же условиях различные фитомелиоративные системы или же одни и те же фитомелиоративные системы в различных условиях обладают различной эффективностью.
Эффективность фитомелиоративной системы определяется как:
• отношение количества поглощенного загрязняющего вещества к общему количеству поступающего извне за определенное время (в случае фильтрующей функции по механизму сопротивления внешним воздействиям);
• отношение количества выделенного растениями за определенное время в определенном объеме вещества с мелиоративными свойствами к количеству вещества в некоторый исходный момент времени в том же объеме до начала работы фитомелиоративной системы (в случае работы системы по принципу усиления);
• отношение количества выделенного растениями вещества в определенном объеме за определенное время к количеству этого вещества в том же объеме, потребленного человеком за тот же период времени (в случае компенсирующего действия фитомелиоративной системы).
При определении фитомелиоративной эффективности рекультивирующих систем используются косвенные показатели, такие как, например, содержание гумуса в почве до рекультивации и по прошествии определенного периода после введения в действие фитомелиоративной системы, т. скорость гумусообразования в новых условиях.
Наибольшей эффективностью отличаются многовидовые, многоярусные фитомелиоративные системы древесно-кустарниковых насаждений.
Травянистые рудеральные сообщества в целом уступают по эффективности природным травянистым и древесно-кустарниковым, но, тем не менее, выполняют ряд важных функций в урбоэкосистеме: закрепляют нарушенные субстраты, препятствуя запылению атмосферы, поглощают значительное количество токсичных веществ, поступающих в окружающую среду с выбросами предприятий и выхлопными газами от автотранспорта, например, до 400 г свинца/га в год (От^пеаис!, 1975; цит. по: Миркин, Сахапов, 1990).
Различные фитомелиоративные системы функционально дополняют друг друга, поэтому в каждом крупном городе целесообразно использовать все возможные в данных условиях фитомелиоранты в комбинациях, позволяющих максимизировать желаемый эффект.