И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.

Тема 9. Экология флоры в условиях городской среды

5.Фитомелиорация городской среды. Принципы создания насаждений в городах и пригородных зонах.

Фитомелиорация – направление прикладной экологии, состоящее в исследовании, прогнозировании и использовании растительных систем для улучшения геофизических, геохимических, ботанических, 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. Любое растительное сообщество естественного или искусственного происхождения, используемое в целях фитомелиорации окружающей человека среды, является фитомелиоративной системой.

Классификация фитомелиоративных систем:

I. В зависимости от жизненных форм, преобладающих в составе фитомелиоративной системы, различают:

- древесно-кустарниковые насаждения;

- травянистые наземные сообщества;

- водно-болотные сообщества.

II. По происхождению и степени участия человека в контроле функционирования растительных систем различают:

-  культурфитоценозы - растительные сообщества, созданные человеком для получения первичной продукции (поля, сады, газоны);

-  искусственные растительные группировки, не обладающие фитоценотической структурой (искусственные уличные или внутриквартальные насаждения, с искусственными покрытиями между отдельными деревьями);

-  спонтанные фитоценозы — нарушенные естественные сообщества и сообщества синантропных растений;

-  природные фитоценозы.

         III. 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.д.);                                                    

-  рудеральные, фитомелиоративные функции, которыми выполняются спонтанно.

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).

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.е. 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. 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.

Свойства растений, используемых в составе городских и пригородных насаждений. Среди различных свойств видов растений, использующихся в фитомелиоративных системах, выделяют следующие характеристики, которые имеют наибольшее значение для достижения высокой эффективности фитомелиоративных мероприятий:      

-  способность произрастать в широком диапазоне условий почвенного богатства, определяемых механическим составом и запасом питательных веществ; широкий диапазон толерантности к условиям почвенного увлажнения;

-  в ряде случаев, когда фитомелиоративные системы создаются в специфических эдафических условиях, для достижения желаемого эффекта необходимо использовать растения, специализированные в произрастании на очень богатых или, наоборот, очень бедных местообитаниях, или в условиях одновременного затопления и засоления; растения засоленных местообитаний проявляют и свойства высокой устойчивости к газо-аэрозольным выбросам;

-  высокая устойчивость (соответственно, низкая чувствительность) к промышленным газо-аэрозольным загрязнениям; как правило, листопадные деревья умеренных широт и травянистые растения засушливых местообитаний демонстрируют более высокую устойчивость к этому фактору, чем, соответственно, хвойные растения и растения более влажных местообитаний;

-  способность поглощать загрязняющие вещества из атмосферы или водной среды;

-  хорошо выраженные фитонцидные свойства; хорошо выраженная способность к ионизации атмосферного воздуха;

-  ветвистые кроны с густой листвой или плотной хвоей, что является необходимым условием для использования растений в целях шумопоглощения;

-  высокие эстетические качества: растения с красивыми, декоративными кронами, побегами, цветками, плодами используются в архитектурно- планировочной фитомелиорации.

Главные принципы создания насаждений в различных функциональных зонах городов. Принцип комплексности: растительные системы проектируются, создаются и используются для достижения не одной, а комплекса фитомелиоративных целей. Принцип соответствия насаждения типу местообитания, который предполагает в свою очередь использование следующего комплекса принципов: экологические и лесотипологические. Подбирается ассортимент видов, способных произрастать в условиях данного лесохозяйственного района и данного местообитания. Интродуцированным видам отдается предпочтение в случае, если их экологические характеристики близки к таковым местных видов, но устойчивость к промышленному  загрязнению значительно выше. Из полученного списка исключаются виды с ярко выраженными аллелопатическими свойствами, которые подавляют другие виды при совместном произрастании в смешанных насаждениях.

Филогенетические и биосистематические. В основе использования этих принципов лежат представления о соответствии географических ареалов видов растений их экологическим и филогенетическим особенностям: филогенетически близкие таксоны занимают идентичные экологические ниши. На основе данного принципа создаются так называемые монокультурные парки и сады из деревьев разных видов одного рода, обладающие высокими санитарно-защитными, рекреационными и эстетическими свойствами. Эти же принципы положены в основу селекционной работы по выведению новых форм (в рамках современных таксонов), обладающих такими свойствами, которые делают их пригодными для культивирования в специфических условиях города.

Эстетические принципы. Используются преимущественно в архитектурно-планировочной, эстетической и рекреационной фитомелиорации при создании пейзажных элементов насаждений.  

Лишь на основе комплексного применения методических принципов и подходов лесоведения, биогеоценологии, физиологии, генетики и селекции растений, ландшафтной архитектуры возможно решение задач экологической оптимизации современного урбанизированного ландшафта.