Еколого-біологічні особливості формування зелених насаджень м. Луцька

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ЛІСОТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

АВТОРЕФЕРАТ

ЕКОЛОГО-БІОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ЗЕЛЕНИХ НАСАДЖЕНЬ М. ЛУЦЬКА

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі ботаніки та мікробіології Волинського державного університету імені Лесі Українки Міністерства освіти і науки України, м. Луцьк.

Науковий керівник:

доктор сільськогосподарських наук, професор Кучерявий Володимир Панасович, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів, завідувач кафедри ландшафтної архітектури, садово-паркового господарства та урбоекології

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор Ониськів Микола Ількович, Боярська лісова дослідна станція Національного аграрного університету Кабінету Міністрів України, Заступник директора з наукової роботи;

доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник Шлапак Володимир Петрович, дендрологічний парк "Софіївка" НАН України, заступник директора з наукової роботи

Провідна установа: Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка Національної академії наук України, м. Київ

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного лісотехнічного університету України за адресою: 79057, м. Львів, вул. Генерала Чупринки, 101.

Автореферат розісланий " 24 " квітня 2006 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої радиІ.Є. Кульчицький-Жигайло

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Розвиток міст, особливо великих, призводить до формування своєрідного урбанізованого довкілля з комплексом факторів, що негативно впливають на життєвість деревних рослин. Дія несприятливих чинників зумовлює пошкодження асиміляційного апарату, скорочення вегетації, зниження інтенсивності ростових та генеративних процесів і, загалом, до зменшення тривалості життя міських насаджень. Тому, вельми актуальним є вивчення комплексного впливу негативних урбогенних факторів на життєвість деревних порід з метою добору стійких до несприятливих умов міського середовища видів, підвищення продуктивності та декоративності зелених насаджень, посилення їх рекреаційних, санітарно-гігієнічних, естетичних, захисних та інших функцій.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана на кафедрі ботаніки та мікробіології Волинського державного університету імені Лесі Українки у 2001-2005 рр. у рамках планової, держбюджетної науково-дослідної теми "Природа і екологія Західного Полісся" (ДБ № 0103U000658).

Мета і завдання дослідження. Мета роботи - вивчити стан урбогенного середовища та особливості формування дендрофлори м. Луцька, провести морфофізіологічну оцінку життєвості деревних рослин в умовах урбанізації та розробити заходи щодо підвищення біологічної стійкості і декоративності міських зелених насаджень.

Для досягнення цієї мети передбачалося вирішити такі завдання:

встановити та оцінити абіотичні (едафо-кліматичні), полютантно-забруднюючі та біотичні (фітоценотична взаємодія) умови створення та росту зелених насаджень;

провести систематичний і флористичний аналіз зелених насаджень та проаналізувати ступінь поширення, вікові особливості та характер ушкоджень деревних порід міста;

дослідити морфофізіологічні, фітоценотичні та екологічні особливості розвитку зелених насаджень міста;

розробити комплексні заходи, спрямовані на підвищення життєвості та декоративності міських насаджень і розширення їх асортименту.

Об'єкти дослідження: аборигенна та культивована дендрофлора, паркові фітоценози м. Луцька.

Предмет дослідження: урбогенні фактори, життєвість деревних рослин, структурно-функціональні особливості садово-паркових фітоценозів.

Методи дослідження: морфологічні, фізіологічні, мікрокліматичні, ботанічні, порівняльної екології, спектрофотометрії, математико-статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в умовах м. Луцька здійснено комплексні дослідження урбогенних факторів (едафічних, кліматичних, полютантно-забруднюючих) і встановлено зміни у фенології, морфологічній та анатомічній будові фотосинтетичного апарату деревних рослин та формуванні фітоценотичної структури насаджень під впливом їх дії. Запропоновано асортимент деревних рослин та розроблено рекомендації щодо їх використання у зеленому будівництві, запропоновано низку еколого-компенсаційних заходів, спрямованих на підвищення рівня життєвості та декоративності зелених насаджень міста.

Практичне значення одержаних результатів. Опрацьовано систему аналітичних даних для використання у системі міського зеленого будівництва, зокрема при підборі асортименту стійких до дії несприятливих урбогенних факторів деревних порід, виборі найбільш оптимальних еколого-компенсаційних заходів агротехнічного догляду з метою створення високодекоративних і довговічних зелених насаджень.

Результати дисертаційної роботи покладено в основу розробки Програми озеленення м. Луцька на період 2006-2010 рр. відділом природокористування та охорони навколишнього середовища виконавчого комітету Луцької міської ради та використано комунальним підприємством "Ландшафт" для удосконалення технології доглядових робіт за зеленими насадженнями.

Окремі положення і висновки дисертації використовуються також у навчальному процесі Волинського державного університету імені Лесі Українки. урбогенний дендрофлора зелений біологічний

Особистий внесок автора. Автором самостійно проведено літературний пошук, опрацьовано необхідні методики досліджень, виконано весь обсяг польових досліджень та їх статистичне оброблення. Дисертаційна робота базується на даних, зібраних і проаналізованих автором особисто. Зміст роботи, висновки, аналіз отриманих результатів та рекомендації щодо їх практичного використання є результатом самостійної роботи аспіранта.

Апробація результатів дисертації. Основні положення, результати досліджень та висновки роботи було викладено та обговорено на науково-практичних конференціях ВДУ ім. Лесі Українки протягом 2001-2005 рр., міжнародній конференції "Екологічні проблеми міст і промислових зон: шляхи їх вирішення" (Львів, 2003), міжнародній науково-практичній конференції "Україна наукова" (Дніпропетровськ, 2003), першій міжнародній науково-практичній конференції "Екологічні проблеми природокористування та охорона рослинного і тваринного світу" (Кривий Ріг, 2004), VІІ міжнародній науково-практичній конференції "Наука і освіта" (Дніпропетровськ, 2004), міжнародній науковій конференції "Заповідна справа в Галичині, на Поділлі та Волині" (Львів, 2004), міжнародній науковій конференції "Проблеми збереження та збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища" (Кривий Ріг, 2005), першій Всеукраїнській конференції студентів, аспірантів та молодих вчених "Біотехнологія. Освіта. Наука" (Київ, 2003), Всеукраїнській науково-практичній конференції "Шляхи вирішення екологічних проблем урбанізованих територій: наука, освіта, практика" (Хмельницький, 2003), Всеукраїнській конференції молодих вчених "Сучасні проблеми екології" (Запоріжжя, 2004), Всеукраїнській конференції молодих вчених "Сучасні проблеми екології" (Запоріжжя, 2005).

Публікації. За результатами дисертації опубліковано 13 наукових праць, з них три у фахових виданнях та одна монографія у співавторстві.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, шести розділів, висновків та рекомендацій виробництву, списку використаних джерел (296 найменувань) і семи додатків. Основний текст викладений на 145 сторінках, ілюстрований 33 рисунками та 29 таблицями.

Основний зміст роботи

Урбоекологічні умови озеленення міст

У розділі проаналізовано літературні дані, присвячені характеристиці міста і його урбоекологічній системі, міському біогеоценотичному покриву, негативним тенденціям погіршення природного середовища та шляхам пошуку його оптимізації, фітомеліоративній ролі зелених насаджень, дослідженню флористичного складу міських насаджень, урбоекологічним проблемам інтродукції деревних рослин та паркової фітоценології.

Урбанізацію розглядають як об'єктивний історичний процес підвищення ролі міст у розвитку цивілізації з одночасною трансформацією природного довкілля (Sukopp, 1990; Кучерявий, 1991, 1999, 2003). Проблеми міста як урбоекологічної системи відображені у працях багатьох вчених (Кондратюк, Тарабрин, Бакланов, 1980; Преображенський, 1988; Перцик, 1991; М.Ф. Реймерс, 1994).

Дослідженнями міських екосистем займаються вітчизняні та закордонні автори (Ellenberg, 1973; Одум, 1975; Яницький, 1987; Голубець, 1989, 1994, 1997). Ними встановлено, що урбанізовані екосистеми покриті планетарною плівкою життя і є компонентами біогеоценотичного покриву. Серед них німецькі вчені (Sukopp, 1990; Sukopp, Wittig, 1993) вирізняють "метагемеробні" екосистеми (мертві підстилаючі поверхні). Чим більше місто, тим більше в ньому проявляється, за виразом Ю. Одума, "паразит біосфери". Тому подальший розвиток міських екосистем неможливий без створення надійного механізму штучної регуляції.

Негативні тенденції погіршення стану навколишнього середовища, проблеми оцінки забруднення та охорони довкілля, пошук шляхів оптимізації міського середовища відображені у працях багатьох вчених (Радченко, 1961; Федоров, 1980; Саєт, 1983; Глазичев, 1984; Владимиров, 1986, 1999; Ткачев, Горбич, 1990; Зербіно, 1992; Пелешко, Горев, Кирнычный, 1992; Яцык, 1997; Строганов, Мягкова, 1997; Дмитрук, 1998; Мольчак, 1999; Волошин, Лепкий, 2004). Велике значення мають багаторічні дослідження ролі зелених насаджень в оздоровленні міського середовища (Машинський, 1951, 1973; Ількун, 1978; Кучерявий, 1981; Єрохіна, Жеребцова, 1987; Горишина, 1991). Останнім часом значну увагу приділяють питанням формування паркових фітоценозів та збільшенню біорізноманіття деревних рослин в умовах великих міст (Кучерявий, 1973, 1981, 2003; Кондратюк, 1985; Шукель, 1990, 1999; Скробала, 1996; Імшенецька, 2000; Кохно, Кузнєцов, 2001; Левон, 2004).

Проте ефективних методів впливу на підвищення життєвості міських насаджень поки-що не розроблено. Тому питання комплексного дослідження впливу урбоекологічних умов на ріст і розвиток деревних рослин та структуру і функціонування фітоценозів залишається актуальним і має як теоретичне, так і практичне значення.

Програма, об'єкти та методика досліджень

Програмою досліджень передбачалося вивчення урбогенного середовища м. Луцька, особливостей формування дендрофлори, розвитку і життєвості деревних рослин і їх угрупувань в умовах несприятливих урбогенних факторів.

Об'єктом дослідження були аборигенна та культивована дендрофлора, а також паркові фітоценози м. Луцька і його приміської зони. Видовий склад дендрофлори, умови місцезростання, екологічні та декоративні особливості вивчалися методом маршрутних обстежень не лише в скверах, парках, вуличних насадженнях, але і в приватному секторі та на розсадниках у Польщі, звідки садивний матеріал потрапляв до міста. Інвентаризація зелених насаджень здійснювалась за методиками, розробленими у Національному лісотехнічному університеті України. За систематичним принципом визначали родину, рід, вид, садову форму. При цьому описували вік, діаметр і висоту стовбура, кількість екземплярів, їх місцезростання. Вивчали біологічні, морфологічні, екологічні та фітоценотичні особливості рослин, ріст, розвиток та зимостійкість дерев, чагарників і ліан.

У роботі прийнято номенклатуру таксонів та їх систематичне положення за С.К. Черепановим (1981). Флористичний аналіз здійснено відповідно до ботаніко-географічного поділу світу А.Л. Тахтаджяна (1978). Вік рослин встановлювали за літературними та архівними даними, а в разі їх відсутності - візуально, виходячи із загального стану рослин, таксаційних показників, умов місцезростання. За допомогою методу математичних підрахунків складали таблиці найбільш поширених дерев та чагарників міста. Фенологічні дослідження проводили за "Методикой фенологических наблюдений в ботанических садах СССР" (1974) та користувалися "Общей фенологией" Г.Э. Шульца (1981). Зимостійкість оцінювали за восьмибальною шкалою, а також за картою зон морозостійкості рослин, яка розроблена на основі досліджень W. Heinze і D. Schreibera (2002) та картою, розробленою В.В. Джанаєвою (1998).

Природно-історичні умови формування озеленення м. Луцька та історичні дані про становлення і розвиток садово-паркового мистецтва на Волині вивчали під час стаціонарних досліджень та в процесі опрацювання літературних джерел, архівних матеріалів.

Аналіз декоративності дерев і чагарників проводили на основі методичних розробок А.І. Колеснікова (1974). Для визначення рекомендованого для озеленення асортименту деревних рослин використовували праці М.А. Кохна, О.М. Курдюка (1994); М.А. Кохна, С.І. Кузнєцова (2001); О.А. Калініченка (2003). Для дослідження пошкоджень міських насаджень застосовували методику маршрутних обстежень В.П. Васильєва, В.П. Омелюти (1989) та методику експерементальної мікології В.І. Білая. Збудники грибкових захворювань визначали за даними В.П. Гелюти (1989), І.А. Дудки, С.П. Вассера (1987). Морфологічні показники фотосинтетичного апарату дерев досліджували відповідно до методичних рекомендацій (Ничипорович 1961). Вимірювання основних таксаційних показників дерев проводили за загальноприйнятою методикою (Анучин, 1982).

Вміст основних пігментів фотосинтетичного апарату в листках (хвої) деревних рослин м. Луцька та заміської зони (контроль) визначали за методикою, викладеною в Малому практикумі з фізіології рослин (1982), використовуючи спектрофотометр. Обрахунки проводили за формулою (Ветштейн, 1957).

Характеристику ґрунтово-кліматичних умов подано згідно з відомими літературними джерелами: М.Й. Шевчук (1999), Я.О. Мольчак, В.О. Фесюк, О.Ф. Картава (2003), К.І. Геренчук (1975). Хімічний аналіз ґрунтів м. Луцька проводили в управлінні "Облдержродючість" за методиками ГОСТ (вміст гумусу визначали за Тюріним, гідролітичну кислотність - за методом Каппена, рухомого фосфору і калію - Кірсановим, кількість кальцію та магнію, вміст важких металів - атомно-адсорбційним методом, вміст нітратів - за методом ЦИНАО. При обробці результатів досліджень використовували комп'ютерну програму Windows 2000, Excel.

Природно-історичні особливості розвитку озеленення м. Луцька

Проаналізовано природно-історичні особливості району досліджень, охарактеризовано основні умови формування сучасного озеленення м. Луцька. Вивчено історичні етапи становлення зеленої зони міста. На відміну від 90-х років, які пов'язані з економічною кризою і зниженням інтересу до існуючих осередків як культивованої, так і аборигенної дендрофлори, з початку поточного десятиріччя спостерігається підвищена зацікавленість міської влади і населення міста до благоустрою та озеленення міських і приватних територій, розширюються роботи з колекціонування екзотів. На ринках міста появився широкий асортимент інтродуцентів та їх декоративних форм, які інтенсивно впроваджуються в культуру зеленого та лісового господарств. Сьогодні площа зелених насаджень м. Луцька становить понад 160 га, площа рекреаційних зон - близько 150 га. Аналізуючи сучасний стан рекреаційних зон м. Луцька, необхідно відзначити, що дані території зазнають значного антропогенного впливу, який знаходить своє відображення у зовнішньому стані зелених насаджень. Існує потреба у реконструкції наявних садово-паркових об'єктів, створенні нових та розширенні мережі старих рекреаційних територій.

Систематика дендрофлори міста та поширення деревних рослин

У складі дендрофлори м. Луцька виявлено 158 видів дерев, чагарників та ліан, які представляють 38 родин, 84 роди та 37 декоративних форм.

Відділ Голонасінні (Pinophyta, або Gymnospermae) представлений 5 родинами (Ginkgoaceae, Cupressaceae, Pinaceae, Taxaceae, Taxodiaceae), 11 родами (Ginkgo, Picea, Pinus, Thuja, Juniperus, Larix, Abies, Taxus, Pseudotsuga, Metasequoia, Platycladus), 18 видами та 9 декоративними формами. Серед голонасінних міста переважають інтродуценти. Аборигени представлені лише трьома видами: ялиною звичайною, ялівцем звичайним і сосною звичайною. Голонасінні становлять 11,6 % всього видового складу насаджень, у тому числі дерева - 15 таксонів, чагарники - 3 таксони.

Відділ Квіткові або Покритонасінні (Magnoliophyta, або Angiospermae) представлений 33 родинами, 73 родами, 140 видами та 28 декоративними формами.

Згідно з класифікацією рослин, за життєвими формами в м. Луцьку 82 таксони припадає на дерева, 71 - чагарники і лише 5 - на ліани. У насадженнях м. Луцька переважають листопадні види. Із вічнозелених є лише 11 таксонів, з них 9 - голонасінні. Значну частину таксонів (близько 55 %) становлять інтродуковані види. Переважають рослини віком 20-50 років і лише окремі екземпляри сягають віку 100 років і більше.

Найбільш поширеними у внутріквартальних насадженнях є плодові таксони (66 %). Серед них найбільшу частку займають Cerasus vulgaris - 44,5 % і Prunus divaricata - 27 %. Серед декоративних дерев, на які припадає 34 %, найбільш поширеними є Sorbus aucuparia - 17,6 %; Betula pendula - 13,8 %. У вуличних насадженнях домінують Tilia cordata та Tilia platyphyllos, Aesculus hippocastanum, Acer platanoides (95 %). У скверах найбільшого поширення досягають Acer platanoides - 35,3 %, Populus nigra і Populus pyramidalis - 10,5 %.

Впродовж 2000-2005 рр. ми ввели в приватний сектор міста 71 декоративну форму хвойних, що належать до 27 видів, 3-х родин (Taxaceae, Pinaceae, Cupressaceae) та 10-ти родів (Picea, Pinus, Thuja, Juniperus, Larix, Abies, Taxus, Tsuga, Platycladus, Chamaecyparis). З них 95 % становлять інтродуковані види. Потрібно відзначити, що найбільшою популярністю користуються родини Кипарисові та Соснові.

При дослідженні флористичного складу міських насаджень найбільше видів відмічено з Атлантично-Північноамериканської флористичної області - 25. Дещо меншою кількістю деревних рослин представлена дендрофлора Європейської флористичної області - 18 таксонів. Східно-азіатська флористична область представлена 9 таксонами. Участь представників дендрофлори флористичних областей Скелястих гір і Середземноморської є незначною в насадженнях міста.

За наслідками проведеного нами географічного і біоморфологічного аналізів дикорослої та інтродукованої дендрофлори м. Луцька виявлено, що переважна більшість видів має Палеарктичне, Північноамериканське та Європейське загальне поширення, менша частина - Центральноазіатське і Ендемічне. З них за поширенням на Волині найбільша кількість видів належить до культивованих, інтродукованих та видів Загальноволинського поширення. За типом вегетації в місті переважають літньозелені види, за тривалістю життєвого циклу - деревні форми.

Стан екотопів міських насаджень та оцінка їхнього впливу на життєвість деревних рослин

Описано особливості міського екотопу. Комбінація екологічних факторів та їх режимів у межах певних однорідних місцезростань обумовлена поєднанням едафічних, кліматичних і полютантно-забруднюючих компонентів. Зазначено вплив урбанізації на ґрунтовий і кліматичний фактори, на рослинність даної території (особливості феноритміки деревних рослин в умовах міста, стан листкової пластинки, характер пігментів пластид, особливості онтогенезу рослин у різних екологічних умовах зростання, пошкоджуючі фактори та їх комплексний вплив на дендрофлору).

За результатами аналізу едафічних умов на об'єктах досліджень описано ґрунтові профілі, визначено кислотність ґрунтового розчину і вміст гумусу (табл. 1), визначено запаси основних макро- і мікроелементів.

Таблиця 1 Вміст гумусу та кислотність ґрунтів м. Луцька

Як видно з табл. 1, зелені насадження зростають здебільшого в умовах лужної (рН =7,4_8,0) реакції ґрунту та невисокого вмісту гумусу (1,15-2,58 %). Механічна поглинаюча здатність міських ґрунтів погіршується залежно від рівня антропогенізації. У парках питома вага ґрунтів становить 1_4 %, у скверах - 28-37 %, у вуличних посадках - від 65 до 85 %. Висока дренажність негативно впливає на рівень вологості міських ґрунтів. У ґрунтових профілях поблизу транспортних комунікацій виявлено більшу кількість обмінних Са+, К+, Nа+. Кількість Мg2+, навпаки, зменшується в ґрунтових профілях поблизу транспортних комунікацій.

Загалом міські ґрунти переущільнені (об'ємна маса - 0,35 г/смі - 44 кг/смі). Ґрунти скверів і вулиць характеризуються ще більшою щільністю (об'ємна маса - 1,63_1,83 г/смі). В умовах міста спостерігається порушення акумуляції, розкладу, мікробного синтезу, гуміфікації і мінералізації первинної органічної речовини.

Встановлено, що найвища інтенсивність і найбільші площі забруднення ґрунтів характерні для елементів першої групи небезпеки (b, Zn), другого класу (СО, Ni, Cu) та третього класу (Sr). Відмічено мозаїчне чергування площ низького, середнього та високого рівня забруднення з домінуванням середнього. Найбільша за площею і величиною забруднення (0,70 км²) аномалія розташована на східній околиці міста (з центром на території близько ЛуАЗу, ЛЕАЗ, Луцькпластмас), яка зумовлена шкідливими викидами автозаводу та вихлопними газами автотранспорту. Менша за площею аномалія дуже високого рівня забруднення зосереджена в районі Гнідавського цукрового заводу. Менш значні за інтенсивністю аномалії розміщені в районі авіазаводу, КРЗ, СТО - 1, с. Полонки, ДПЗ-28, заплава р. Омеляник.

Рис. 1. Діаграма викидів шкідливих речовин в атмосферне повітря
м. Луцька від пересувних джерел

Загалом головним забруднювачем атмосфери м. Луцька є пересувні транспортні засоби, від яких в повітря потрапляє 91 % загального обсягу викидів (рис. 1). Найбільшу частку викидів від автотранспорту становлять оксид вуглецю (78,5 %) і вуглеводні (13,7 %). Значне забруднення автотранспортом відбувається за рахунок перевищення норм викидів та використання неякісного пального. Обсяг викидів забруднюючих речовин від стаціонарних джерел (підприємств) за останні два роки також зріс, хоча і становить всього 9 % від загального обсягу викидів.

Із загальної кількості викидів 89,4 % становлять газуваті та рідкі, решта - тверді речовини. У складі перших переважає оксид вуглецю - 29,7 %. Встановлено, що з кожним роком рівень техногенного забруднення зростає.

Вивчення мезо- і мікроклімату свідчить про зміну кліматичних показників у зв'язку із зростанням урбогенного навантаження. Вона проявляється у ксерофілізації середовища при переході від заміської зони до вулиці. Опівдні різниця температури повітря в центрі м. Луцька на Театральній площі і в приміській зоні (с. Струмівка) становила 1,2_2,0 °С. На Київському майдані температура повітря опівдні була вищою, ніж у парку імені Лесі Українки на 4,7 °С і у парку 900-річчя м. Луцька - на 5,8 °С. У м. Луцьку, згідно з дослідженнями, додатній вертикальний градієнт (за Радченком, 1961) спостерігається на центральних вулицях, таких як пр. Волі, пр. Перемоги, вул. Винниченка, незначний - на пр. Відродження. На переважній більшості вулиць м. Луцька відмічено від'ємний вертикальний температурний градієнт. Все це не могло не вплинути на життєвість деревних рослин, особливо в зонах із високим рівнем забруднення середовища.

Проведені фенологічні спостереження виявили певні особливості феноритміки деревних рослин. Основні фенофази у деревних рослин у межах міста починаються раніше і проходять у більш швидкому темпі, порівняно з зеленими насадженнями, які ростуть у природних умовах. Значний вплив на тривалість життя листя здійснюють умови ксерофілізації середовища зростання. Спостерігається зниження нагромадження основних пігментів у листковому апараті деревних рослин, які ростуть в місті (табл. 2).

Таблиця 2 Вміст основних пігментів фотосинтетичного апарату у листках (хвої) вищих рослин м. Луцька (17.08.04.)

Примітка: *- наявність достовірної різниці

З даних табл.2 видно, що у більшості деревних видів за вмістом хлорофілів (а + в) та каротиноїдів у листовому апараті не спостерігається істотної різниці. Відзначено лише тенденцію до зниженого вмісту пігментів у листі (хвої) насаджень міста. Однак, в окремих випадках, істотна відмінність в накопиченні хлорофілів і каротиноїдів спостерігається у сосни звичайної, в накопиченні хлорофілів (а і в) - у липи широколистої, хлорофілу "а" - в гіркокаштана звичайного, каротиноїдів - у ялини колючої та клена гостролистого.

У паркових насадженнях активно розвиваються фітопатогенні гриби (борошнисторосяні та деревноруйнівні), що пояснюється надмірно зволоженим ґрунтом та атмосферним повітрям піднаметового покриву, великою густотою посадок, значною кількістю механічних ушкоджень. Однак найбільше ураження шкідниками і некрозами спостерігається у вуличних насадженнях, до якого призводять несприятливі ґрунтові умови, сухе міське повітря, високий і дуже високий ступінь техногенного впливу, забруднення ґрунтового покриву важкими металами.

Як свідчать численні дослідження Г.Н. Ількуна (1978), деревні рослини в угрупуваннях (фітоценозах) краще переносять несприятливі умови міського середовища. Використовуючи фітоценотичний підхід (Голубець, Малиновський, Кучерявий, 1973, 1981), для дослідження паркових фітоценозів м. Луцька було використано таксономічну ієрархічну схему генезису деревної рослинності - від типу рослин до асоціації, а в наших умовах до мікроасоціації (рис. 2).

Рис. 2. Еколого-фітоценотична схема диференціації паркових
фітоценозів м. Луцька

Аналіз наведеної еколого-фітоценотичної схеми показує, що паркові фітоценози в районі м. Луцька сформувались в умовах корінної асоціації - осоково-волосистої грабово-соснової судіброви і в даний період представлені 5-ма похідними природними та 18-ма штучними садово-парковими мікроасоціаціями.

Шляхи підвищення життєвості та декоративності міських зелених насаджень

Викладено шляхи підвищення рекреаційної цінності зелених насаджень та запропоновано заходи щодо забезпечення життєвості деревних рослин м. Луцька. Невідповідність умов росту і розвитку деревних рослин відображається, насамперед, на початку вегетації і тривалості її проходження. У цілях створення довговічних і високодекоративних зелених насаджень на міських вулицях, площах, а також на ущільнених ґрунтових дорогах, у парках, садах, скверах вкрай необхідно покращити екологічні умови - оздоровити едафотоп і кліматоп.

Здійснено підбір дерев, чагарників, ліан для різних екологічних умов зростання, із врахуванням оптимального діапазону толерантності, стійкості до несприятливих урбогенних факторів середовища та підвищення їх декоративності. Для підвищення декоративності дерев, чагарників та ліан потрібно комплексно застосовувати усі складові агротехнічного процесу за доглядом: дощування крони, обробіток ґрунту, полив, внесення органічних та мінеральних добрив, боротьбу з шкідниками та захворюваннями, здійснення своєчасного і правильного обрізування.

Запропоновано розширення видового і формового складу дендрофлори шляхом подальшого введення в міське озеленення інтродуцентів, оскільки кліматичні умови м. Луцька є цілком сприятливими для розширення асортименту високодекоративних деревних рослин.

Висновки та рекомендації виробництву

У дисертації проаналізовано вплив природних та історичних чинників на формування зелених насаджень м. Луцька. Досліджено і узагальнено комплексний вплив негативних урбогенних факторів на життєвість деревних рослин. Охарактеризовано дендрофлору міста, а також паркові фітоценози, їх видову, вікову, екологічну та просторову структури, життєвість, візуально-естетичні і декоративні якості, санітарний стан насаджень. Обґрунтовано шляхи оптимізації міського середовища та підвищення фітомеліоративної ефективності зелених насаджень.

Проведені дослідження та аналіз існуючого стану зелених насаджень дають змогу зробити такі висновки та рекомендації.

1. Розвиток садово-паркового мистецтва Волині включає чотири періоди становлення дендрофлори. Сучасний, четвертий період, який ми виділили, пов'язаний з умовами лібералізації економіки і характеризується прискоренням процесу інтродукції нових високодекоративних видів і форм деревних рослин у міські насадження.

2. У складі дендрофлори міста виявлено 158 видів дерев та чагарників, які представлені 38 родинами, 84 родами та 37 декоративними формами. З них хвойні становлять 5 родин, 11 родів, 18 видів та 9 декоративних форм, що становить 11,6 % усієї видової сукупності насаджень. Найчисленнішими за родовим складом є родини: Розові (18), Соснові (5). Найбільшим числом видів характеризуються роди: Тополя (7), Верба (6) і Клен (6). Найбільш поширеними у внутріквартальних насадженнях є плодові види дерев (66 %). Серед них найбільший відсоток займають Cerasus vulgaris - 44,5 %; Prunus divaricata - 27 %. Серед декоративних дерев, на які припадає 34 %, найбільш поширеними є Sorbus aucuparia - 17,6 % і Betula pendula - 13,8 %. У вуличних насадженнях домінують Tilia cordata та Tilia platyphyllos, Aesculus hippocastanum, Acer platanoides (95 %). У скверах найбільшого поширення досягають Acer platanoides - 35,3 %, Populus nigra і Populus pyramidalis - 10,5 %. За життєвими формами, на дерева припадає 82 таксони, чагарники - 71, ліани - 5 таксонів. Вічнозелені насадження включають 11 таксонів, з них голонасінні становлять 9 таксонів. Генофонд культигенної дендрофлори в умовах Луцька становить близько 55 % усього таксономічного складу.

Переважають види з Атлантично-Північноамериканської флористичної області - 25 та Європейської - 18 таксонів. Східноазіатська флористична область представлена 9 таксонами. Участь представників дендрофлори флористичних областей скелястих гір і Середземноморської областей є незначною в насадженнях Луцька.

3. До складу зелених насаджень міста ми ввели 71 декоративну форму хвойних, що належить до 27 видів, 3-х родин (Taxaceae, Pinaceae, Cupressaceae) та 10-ти родів (Picea, Pinus, Thuja, Juniperus, Larix, Abies, Taxus, Tsuga, Platycladus, Chamaecyparis), з яких 95 % становлять іноземні види. Переважна більшість інтродуцентів є достатньо морозостійкими і належить до 3-ї; 4-ї та 5-ї зон морозостійкості.

4. Зелені насадження переважно зростають в умовах середньоущільненого ґрунту лужної реакції (рН 7,0-8,0) з незначним вмістом гумусу (1,5-2,58 %), при недостатньому вмісті багатьох хімічних елементів та в умовах додатного вертикального температурного градієнта, який спостерігається на центральних вулицях, площах та негативно впливає на протікання фенологічних і фізіологічних процесів.

Критичні зони техногенного навантаження здебільшого пов'язані з найвищим рівнем забруднення ґрунтів міста важкими металами і приурочені до районів концентрованої забудови при великій густоті автомагістралей та до вулиць з інтенсивним автотранспортним потоком.

5. Найбільш поширеними збудниками хвороб деревних порід є рід Мікросфера. Найпоширенішими хворобами, що викликають стовбурні гнилі, є трутовики. Фітохвороби, ентомошкідники, механічні пошкодження знижують естетичний вигляд дерев, істотно послаблюють загальний стан рослин та негативно впливають на фітомеліоративні функції зелених насаджень.

6. В умовах м. Луцька найвищий відсоток вкорінення досягнуто у туї західної ф. вересковидна (95 %), туї західної ф. золотиста Ельвангера (93 %), самшита вічнозеленого (93 %) і туї західної ф. куляста (88 %). Найбільший ріст підземної частини вкорінених живців спостерігався в ялини колючої ф. голубої (27 см). Найбільший приріст надземної частини відмічений в туї західної ф. колоноподібна (12 см), ялівця козацького (7 см).

7. Паркові фітоценози міста характеризуються лісовим типом рослинності, який відповідає формації дубових та субформації сосново-дубових лісів. Екологічну групу асоціацій або тип лісу становлять свіжі і вологі грабово-соснові судіброви, де умовно корінною асоціацією є осоково-волосиста грабово-соснова судіброва з характерними для неї похідними природними і штучними садово-парковими мікроасоціаціями.

8. З метою створення довговічних і високодекоративних зелених насаджень на міських вулицях, площах, ґрунтових дорогах, у парках, скверах, садах рекомендуємо:

ширше використовувати садіння дерев у смугу відкритого ґрунту чи газону шириною не менше 2-2,5 м у вуличних насадженнях і 1,5-2 м - на ущільнених ґрунтових тротуарах з розміром лунок не менше 1,51,5 м. Глибина рихлення ущільненого верхнього шару ґрунту в зоні розвитку кореневої системи більшості дерев та чагарників не повинна перевищувати 5-10 см - для дерев і 3-5 см - для чагарників;

полив ґрунту здійснювати на всю глибину залягання основної маси кореневої системи (в середньому до 50 см), частіше та інтенсивніше - на штучних насипних ґрунтах, які надмірно забруднені будівельним сміттям. Для забезпечення максимального ефекту вносити розчини повільнодіючих міндобрив в навколостовбурні ділянки. Здійснювати дощування крони водою або миючими засобами, які не містять відбілювальних компонентів на початку та в кінці вегетації, зрошувати автодороги та тротуари вулиць міста в літній період;

у боротьбі з фітохворобами видаляти відмираючі екземпляри дерев та вивозити рештки повалених стовбурів, які є осередком розвитку стовбурних гнилей. Для попередження розвитку кореневої гнилі - корчувати пеньки. У цінних декоративних порід видаляти плодові тіла хвороб та проводити лікування стовбурів системними фунгіцидами;

поширення бактеріальних і вірусних інфекцій попереджувати розрідженням паркових насаджень;

у місцях максимального забруднення ґрунту важкими металами варто висаджувати дерева, які характеризуються високою здатністю акумулювати забруднювачі (робінія псевдоакація, ясен звичайний, клен гостролистий, верба біла, осика).

в озелененні міста використовувати такі типи насаджень: вертикальне озеленення, масиви, гаї, куртини, групи, солітери, алеї, живоплоти. Озеленені ділянки повинні бути достатньо чисельними, значними за площами і рівномірно розподіленими по всій території міста. У парках, садах, скверах необхідно формувати складні за вертикальною і горизонтальною структурою паркові культурфітоценози із раціональним розподілом дерев едифікаторів та асектаторів;

ширше використовувати для озеленення інтродуценти та вводити в культуру нові види іноземних рослин, які сприятимуть збагаченню видового складу дендрофлори високодекоративними формами, зокрема, кулеподібними (Picea glauca "Alberta Globe"; Picea pungens "Glauca Globosa"; Thuja occidentalis "Danica", "Hoseri"), колоноподібними (Juniperus communis "Suecica"; Juniperus scopulorum "Skyrocket", "Blue Arrow"; Thuja occidentalis "Columna"), пірамідальними (Juniperus chinensis "Stricta"; Thuja occidentalis "Smaragd", Thuja occidentalis "Sunkist"), плакучими (Betula pendula "Youngii"; Larix decidua "Pendula"; Fagus sylvatica "Purpurea Pendula"; Salix integra "Pendula"); різними за кольором (Thuja occidentalis "Smaragd"; Fagus sylvatica "Purpurea Pendula"; Juniperus communis "Depressa Aurea"; Juniperus sabina "Variegata"; Juniperus x media "Old Gold"; Picea orientalis "Aureospicata"; Thuja occidentalis "Reingold"; Rhus typhina; Berberis thunbergii "Atropurpurea"; Chaenomeles superba "Nicoline" та ін.).

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Ковальчук Н.П. Екологічні проблеми міського озеленення м. Луцька// Наук. вісник УкрДЛТУ: Проблеми урбоекології та фітомеліорації. - Львів: УкрДЛТУ. - 2003, вип. 13.5. - С. 179_182.

2. Ковальчук Н.П. Вплив урбогенних умов на вміст основних пігментів фотосинтетичного апарату в листках вищих рослин м. Луцька// Наук. вісник: Біологічні науки. - Луцьк: ВДУ. - 2004, вип. 2. - С. 77_79.

3. Ковальчук Н.П. Зелені насадження зеленої зони м. Луцька як об'єкти заповідання і охорони// Наук. вісник УкрДЛТУ: Заповідна справа в Галичині, на Поділлі та Волині. - Львів: УкрДЛТУ. - 2004, вип. 14.8. - С. 345_347.

4. Дерева, чагарники, ліани в ландшафтній архітектурі: Навч. пос./ В.П. Кучерявий, Р.Б. Дудин, Н.П. Ковальчук, О.С. Пилат. - Львів: Кварт, 2004. - 138 с. (автором проведені дослідження зимостійкості вічнозелених дерев та чагарників, зібраний літературний матеріал щодо хвойних рослин та описано відділ Голонасінні).

5. Ковальчук Н.П. Систематичний аналіз дендрофлори м. Луцька// Тези міжнародної конференції "Екологічні проблеми міст і промислових зон: шляхи їх вирішення". - Львів, 2003. - С. 38_40.

6. Ковальчук Н.П. Перспективи розмноження вічнозелених дерев та кущів в умовах Волинської області// Матер. міжнар. наук.-практ. конф. "Україна наукова". - Дніпропетровськ, 2003. - С. 20.

7. Ковальчук Н.П. Екологічні проблеми зелених насаджень м. Луцька// Матер. першої міжнар. наук.-практ. конф. "Екологічні проблеми природокористування та охорона рослинного і тваринного світу". - Кривий Ріг, 2004. - С. 113_115.

8. Ковальчук Н.П. Особливості формування дендрофлори в умовах м. Луцька// Матер. VІІ міжнар. наук.-практ. конф. "Наука і освіта". - Дніпропетровськ, 2004. - С. 5_6.

9. Ковальчук Н.П. Проблеми зелених насаджень міста в різних екологічних умовах зростання// Матер. міжнар. наук. конф. "Проблеми збереження та збагачення біорізноманітності в умовах антропогенно зміненого середовища". - Кривий Ріг, 2005. - 3 с.

10. Ковальчук Н.П. Значення зелених насаджень у зменшенні техногенного забруднення м. Луцька// Тези першої Всеукраїнської конф. студентів, аспірантів та молодих вчених "Біотехнологія. Освіта. Наука". - Київ, 2003. - С. 113_114.

11. Ковальчук Н.П. Результати інтродукції хвойних рослин в приватних садах м. Луцька// Матер. Всеукраїнської наук.-практ. конф. "Шляхи вирішення екологічних проблем урбанізованих територій: наука, освіта, практика". - Хмельницький, 2003. - С. 85_87.

12. Ковальчук Н.П. Вплив міського клімату на зелені насадження// Матер. Всеукраїнської конф. молодих вчених "Сучасні проблеми екології". - Запоріжжя, 2004. - С. 227_229.

13. Ковальчук Н.П. Фактори пошкодження деревних рослин міста Луцька// Матер. Всеукраїнської конф. молодих вчених "Сучасні проблеми екології". - Запоріжжя, 2005. - С. 104_106.

Ковальчук Н.П. Еколого-біологічні особливості формування зелених насаджень м. Луцька. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 06.03.01.- Лісові культури та фітомеліорація. - Волинський державний університет імені Лесі Українки, Луцьк, 2005.

Дисертацію присвячено вивченню еколого-біологічних особливостей формування міської дендрофлори при різних рівнях урбогенного впливу.

Вперше в умовах м. Луцька комплексно досліджено вплив дафічних, кліматичних та забруднюючих урбогенних факторів на зміни в морфологічній та анатомічній будові фотосинтетичного апарату деревних рослин, їх фенології, біологічній стійкості та декоративності. Вперше здійснено систематичний та флористичний аналіз дендрофлори міста, встановлено таксономічний склад культивованої дендрофлори та вивчено ріст нових високодекоративних інтродуцентів у приватному секторі міста та приміській зоні. Визначено прирости найбільш поширених інтродукованих видів вічнозелених рослин міста та ступінь приживання їх при вегетативному розмноженні шляхом живцювання. Вперше в умовах м. Луцька використано фітоценотичний підхід для дослідження паркових насаджень міста. Запропоновано асортимент деревних рослин та обґрунтовано його використання у зеленому будівництві. Рекомендовано до впровадження низку еколого-компенсаційних заходів щодо підвищення рівня життєвості зелених насаджень міста.

Ковальчук Н.П. Эколого-биологические особенности формирования зеленых насаждений г. Луцка. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 06.03.01.- Лесные культуры и фитомелиорация.- Волынский государственный университет имени Леси Украинки, Луцк, 2005.

Диссертация посвящена изучению эколого-биологических особенностей формирования городской дендрофлоры при разных уровнях урбогенного влияния.

Впервые в условиях г. Луцка предпринята попытка комплексно изучить эдафические, климатические и загрязняющие урбогенные факторы и последствия их воздействия на морфологическое, анатомическое строение фотосинтетического аппарата древесных растений, их фенологию, биологическую устойчивость и декоративность. Впервые проведен систематический и флористический анализ дендрофлоры города. В составе дендрофлоры города отмечено 158 видов деревьев и кустарников, которые относятся к 38 семействам, 84 родам и 37 декоративным формам. В большинстве случаев это виды из Атлантическо-Северноамериканской флористической области - 25 и Европейской - 18 таксонов. Восточноазиатская флористическая область представлена 9 таксонами. Участие представителей дендрофлоры флористических областей скалистых гор и Средеземноморья - незначительно в насаждениях г. Луцка. Установлен таксономический состав культивированной дендрофлоры, изучены ростовые процессы у новых наиболее декоративных интродуцентов в частном секторе города и загородной зоне. Установлена интенсивность роста наиболее часто встречающихся культигенных видов вечнозеленых растений города и степень приживаемости их в результате вегетативного размножения путем черенкования. Впервые в условиях г. Луцка использован фитоценотический подход в исследовании парковых насаждений города. Предложен ассортимент древесных растений для разных экологических условий произрастания, с учетом оптимального диапазона устойчивости к негативным урбогенным факторам среды и изложено его использование в зеленом строительстве. Рекомендованы к использованию ряд эколого-компенсационных мероприятий, повышающих уровень жизненности зеленых насаждений города. Для повышения декоративных качеств деревьев, кустарников и лиан необходимо комплексно использовать все составные агротехнических мероприятий по уходу за зелеными насаждениями: дождевание кроны, обработка почвы, полив, внесение органических и минеральных удобрений, борьба с вредителями и заболеваниями, проведение своевременной и правильной обрезки. Комплексное изучение факторов городской среды и всестороннее изучение дендрофлоры города позволило определить главные направления ее использования, обогащения и охраны.

Kovalchuk Natalia Pavlivna. Ecologo - biological features of forming of the green planting of Lutsk. - Manuscript.

Dissertation on gaining of scientific degree of candidate of agricultural sciences of the speciality 06.03.01. - Forest cultures and fitomelioration. - Lesya Ukrainka Volyn state university, Lutsk, 2005.

Dissertation is devoted to the study of ecologo-biological features of forming of city dendroflora by the analysis of functional ability of arboreal vegetation at different levels of the urbogenic influencing.

For the first time in the conditions of city of Lutsk an attempt to overcome and explore the complex of factors of city environment is done, which includes ground, climatic and contaminating urbogenic factors and as a result of their action - changes in the morphological, anatomic structure of photosintetic vehicle, phenology of trees in their firmness and decorativeness. First is realized the systematic and floristic analysis of dendroflora of the city, tacsonamic composition of cultivated dendroflora is set and the increases of new high-decorative introdousents of private sector of the city and suburban area are determined. The increases of the most widespread introdouctive types of evergreens of city and degree of strike root of them at vegetative reproduction by grafting are determined. For the first time in the conditions of Lutsk city phytocoenotyc approach for research of the park planting of city of Lutsk is taken. The assortment of arboreal plants is offered and his use is substantiationed in green building. The row of ecologo-compensative measures of increase the level of vitality of the green planting of city is offered for introduction. The complex study of factors of city environment and comprehensive study of dendroflora of the city allowed to define basic directions of its use, enrichment and guard.