Экологические особенности древесных и кустарниковых растений и их требования к экологическим факторам

Лекция 2. Экологические особенности древесных и кустарниковых растений и их требования к экологическим факторам АССОРТИМЕНТ (фр.) – видовой, породный состав различных видов и форм (сортов) деревьев, кустарников и травянистых растений, применяемых в озеленении в данной местности, или при проектировании конкретного объекта озеленения. Ассортимент отражается в дендроплане и заносится в посадочную ведомость. Видовой ассортимент древесных и кустарниковых растений определяет архитектурные качества насаждений, их санитарно-гигиенические свойства, долговечность и экономическую эффективность применения на различных объектах озеленения. Важнейшая задача современного ландшафтного строительства – создание ландшафта, устойчивого с точки зрения возможностей самой природы. При подборе ассортимента растений для нужд озеленения важно учитывать: - устойчивость и долговечность вида в конкретных условиях, - декоративные качества. Экологические условия в городских парках и уличных посадках (примагистральные скверы, бульвары) различаются и определяют долговечность растений и способность сохранять декоративность. В неблагоприятных условиях города продолжительность жизни растений резко сокращается. Так, продолжительность жизни липы и вяза в парковых насаждениях 200-250, а в посадках на улицах и бульварах до 50-100 лет. В урбаноэкосистемах происходит нарушение феноритмов роста и развития древесных растений: – ускоряются начальные фазы распускания почек, облиствления побегов, начало цветения, начало листопада, – сокращаются сроки и глубина покоя. Для планирования озеленения в городах необходимо учитывать: – эколого-биологические характеристики насаждений, – устойчивость растений к комплексу негативных факторов, – климатические условия региона (климат, городская застройка, роза ветров), – специфику промышленности и транспортной сети городов. Закон лимитирующих факторов Шелфорда Фактор среды ощущается организмом не только при его недостатке, а также и при избытке любого из экологических факторов. Фактор среды наиболее эффективно действует на организм только при некотором среднем его значении, оптимальном для данного организма. Чем шире пределы колебаний какого-либо фактора, при котором организм может сохранять жизнеспособность, тем выше устойчивость, т. е. толерантность данного организма к соответствующему фактору. Таким образом, толерантность — это способность организма выдерживать отклонения экологических факторов от оптимальных для его жизнедеятельности значений. Оптимальная жизнедеятельность растений в городе возможна при оптимальных значениях факторов среды. Поэтому «выявление» факторов в минимуме или в максимуме и устранение их ограничивающего действия – важная практическая цель. Выделяют три основные группы факторов, вызывающих стресс у растений (В. В. Полевой, 1989) : физические — недостаточная или избыточная влажность, освещенность, температура, радиоактивное излучение, механические воздействия; химические — соли, газы, ксенобиотики (гербициды, инсектициды, фунгициды, промышленные отходы и др.); биологические — поражение возбудителями болезней или вредителями, конкуренция с другими растениями, влияние животных, цветение, созревание плодов. Сила стресса зависит от скорости развития неблагоприятной для растения ситуации и уровня стрессирующего фактора. При медленном развитии неблагоприятных условий растение лучше приспосабливается к ним, чем при кратковременном, но сильном действии. В первом случае, как правило, в большей степени проявляются специфические механизмы устойчивости (адекватные действующему фактору), во втором — неспецифические. Видовое разнообразие растений – одно из условий устойчивости городской экосистемы, критерий и индикатор рационального управления растительным фондом мегаполиса. Установлено, что чем больше разнообразие, тем лучше экосистемы адаптируются к изменившимся почвенно-климатическим условиям городской среды. Городская растительность является единственным природным компонентом городской экосистемы, способным защитить и улучшить качество среды обитания живых организмов. Растительность формирует архитектурно-художественный облик мегаполиса, придает ему индивидуальность и своеобразие. Зеленые насаждения выступают важным и эффективным средством экологической защиты. Установлено, что по степени влияния изученных факторов на состояние насаждений в центрах городов оказывают: 1. Внесение противогололёдных средств; 2. Выбросы автотранспорта; 3. Тяжелые металлы. 1. Противогололёдные средства НЕСОВЕРШЕНСТВО технологии снегоуборки и борьбы с оледенением: вместе со снегом, счищаемым с проезжей части дорог, в почву попадает соль, являющаяся компонентом песчано-солевой смеси, вносимой для ускоренного таяния снега; Внесение гололедных солевых смесей, вызывающее засоление и формирование солонцеватости почв, способствует формированию условиий «физиологической» сухости у растений. ИЗБЕЖАТЬ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ действия солевого стресса весной возможно двумя путями: 1) профилактическими поливами примагистральных территорий сразу после схода снега для снижения концентрации солей в прикорневой зоне растений; 2) внесением с поливной водой аммонийных источников азота (сульфат аммония, мочевина) совместно с последующим внесением кальция (известь). Рода, неустойчивые к засолению: липа, береза, тополь, каштан. Бонитировочная шкала краевых некрозов листьев лип, поврежденных солью для таяния льда: 1 — повреждения отсутствуют; 2 — краевой хлороз; 3 — сильный хлороз листовой пластинки, желтое окрашивание края листа; 4 — обширный краевой некроз с желтой пограничной зоной; 5 — большая часть листовой пластинки отмерла. Наибольшее количество ионов хлора (Cl-) содержится в почве и соке растений, находящихся в непосредственной близости от автомобильных дорог. Чрезмерная концентрация ионов хлора может снижать содержание хлорофилла, уменьшать активность фотосинтеза, задерживать рост и развитие растений. Поглотители хлора и его соединений: роза морщинистая, осина, тополь серебристый, ясень обыкновенный, лиственница европейская, ива пепельная, клен полевой. 2. Состав атмосферного воздуха Помимо естественной смеси газов городской воздух содержит вредные примеси – окислы азота, сернистый газ, окиси углерода и фенолы, пыль (наиболее устойчивы к эти факторам растения, имеющие восковой налет на листовой пластинке - ель колючая более устойчива, чем ель обыкновенная). Механизмы газоустойчивости растений 1) ФИЗИОЛОГО-БИОХИМИЧЕСКАЯ – определяется низкой окисляемостью клеточного содержимого. Двуокись серы и другие кислые газы, проникая в клетки, связывают активное железо, без которого невозможен фотосинтез. хлорофилл обеспечивает фотоокисление. Окисленные вещества разрушаются, что приводит к отмиранию клеток. Поэтому чем меньше окисляемость протоплазмы, тем выше газоустойчивость растений. В связи с этим хвойные породы, имеющие большую окисляемость, менее устойчивы к действию газов. Лиственные породы, у которых общая окисляемость меньше, обладают более высокой газоустойчивостью; 2) АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ – связана с особенностями строения растений. Она зависит от особенностей строения листьев, ответственных за интенсивность газообмена и за скорость поглощения токсичных газов: от числа устьиц, степени их открытия в течение суток, толщины кутикулы, эпидермиса и пр. Для устойчивых видов растений в отличие от неустойчивых характерны: – большее число устьиц на 1 мм2 поверхности листа; – меньшая длительность и степень открытия их в течение дня; – большая толщина кутикулы и наличие различных дополнительных покровных образований; – меньшая толщина и вентилируемость губчатой ткани. Для газоустойчивых видов характерны признаки ксероморфности в строении листьев, а для неустойчивых видов – мезоморфных. БИОЛОГИЧЕСКАЯ – зависимость устойчивости растений от биологических особенностей (фазы роста и развития, скорости роста, наличия критических периодов), систематического положения и географического происхождения. Биологические механизмы устойчивости связаны с межродовым и межвидовым разнообразием. КУЛЬТУРНЫМ РАСТЕНИЯМ свойственна БОЛЬШАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ к загрязнению атмосферы по сравнению с дикими видами. 3 варианта ситуаций: 1) При редком или периодическом действии низких концентраций газов наблюдается временное нарушение отдельных биологических и физиолого-биохимических процессов с последующим восстановлением – приводит к временному подавлению фотосинтеза, активации дыхания, увеличению проницаемости клеточных мембран и транспирации; 2) При периодическом действии более высоких концентраций газов или постоянном действии низких концентраций увеличивается степень нарушения указанных параметров, наблюдается депигментация, изменение степени структурированности клеток, нарушение фотосинтеза. Углеродное голодание приводит к ксероморфности листьев. Так же на хвое и листьях появляются некрозы, происходит сокращение прироста в высоту и по диаметру; 3) При действии летальных концентраций газов – наблюдается резкое усиление указанных нарушений, снижение прироста и продуктивности фитоценоза, гибель значительного числа видов . ЗАКОНОМЕРНОСТИ в изменении газочувствительности различных видов деревьев и кустарников под влиянием внешних условий. 1) Газоустойчивость растений ПОНИЖАЕТСЯ С УВЕЛИЧЕНИЕМ ИНТЕНСИВНОСТИ ОСВЕЩЕНИЯ. Следовательно, в затененных местах при озеленении промышленных районов могут применяться менее газоустойчивые, но более декоративные растения. Максимальная повреждаемость листьев наблюдается в полуденные часы в связи с сильной инсоляцией, повышенной температурой воздуха, открытостью устьиц, минимальная – в темные холодные ночи. 2) СНИЖАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ЛИСТЬЕВ К ОБЕЗВОЖИВАНИЮ, токсичные газы могут приводить виды с наиболее газочувствительными листьями к отмиранию во время засух. 3) Большое значение имеет СПОСОБНОСТЬ РАСТЕНИЙ К ПОВТОРНОМУ ОБЛИСТВЕНИЮ. Закономерности в изменении газочувствительности 5 групп по количеству повторных облиствений при разных сроках дефолиации: - ВИДЫ СО СЛАБОЙ И НЕПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ (РАННЕЛЕТНЕЙ) СПОСОБНОСТЬЮ к повторному облиствению: сирень обыкновенная, жимолость татарская, липа мелколистная, ясень зеленый; - ВИДЫ СО СЛАБОЙ, НО БОЛЕЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ (ДО СЕРЕДИНЫ ИЮЛЯ) способностью к повторному облиствению: тополь бальзамический, лиственница Сукачева; - ВИДЫ С БОЛЕЕ СИЛЬНОЙ, НО СХОДНОЙ С ПРЕДЫДУЩЕЙ ГРУППОЙ по продолжительности способностью к повторному облиствению: лещина обыкновенная, карагана древовидная, вяз гладкий, клен ясенелистный, клен остролистный, рябина обыкновенная, черемуха обыкновенная; - ВИДЫ С ЕЩЕ БОЛЕЕ ВЫРАЖЕННОЙ, НО ОТНОСИТЕЛЬНО НЕПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ (ДО СЕРЕДИНЫ ИЮЛЯ) способностью к повторному облиствению: береза бородавчатая; - ВИДЫ С ЯРКО-ВЫРАЖЕННОЙ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОЙ (ДО КОНЦА АВГУСТА) способностью к восстановлению листвы: акация белая. ОСНОВНЫЕ ШКАЛЫ ГАЗОУСТОЙЧИВОСТИ РАСТЕНИЙ 1) 3-х бальная шкала – оценка газоустойчивости ведется по листовым повреждениям после обработки сернистым ангидридом: слабая повреждаемость (ожоги не превышают 10% поверхности листьев) – 3 балла, средняя повреждаемость (ожоги в пределах 10 – 40%) – 2 балла, сильная повреждаемость (ожоги более 40%) – 1 балл. Примером 3-х бальной шкалы является единая шкала сравнительной ОЦЕНКИ ДЫМОУСТОЙЧИВОСТИ. 2) 5-ти бальная шкала – насаждения оцениваются как: I – очень устойчивые, индекс устойчивости (IS) варьирует 1,6-1,5 баллов, II – устойчивые, 1,6-2,5 балла, III – относительно устойчивые, 2,6-3,5 балла, IV – малоустойчивые, 3,6-4,5 балла, V – неустойчивые, более 4,5 баллов. Примером 5-ти бальной шкалы является ШКАЛА ГАЗОУСТОЙЧИВОСТИ Г. М. Илькуна. Достаточно гaзоустойчивы: барбарис, жимолость татарская, роза морщинистая, сирень венгерская, спирея, смородина золотистая, яблони ягодные и китайская, калина, ракитник, ель колючая. Негазоустойчивы: ель, пихта, сосна кедровая, можжевельник, клен остролистный, береза, тополь бальзамический, сирень обыкновенная, черемуха обыкновенная. Разные виды деревьев отличаются интенсивностью поглощения из воздуха тех или иных веществ Наилучшие поглотители сернистого газа: тополь, бальзамический и черный, ясень зеленый, вяз гладкий, липа мелколистная, береза пушистая, дерен белый, ива белая. Поглотители окислов азота: сосна эльдарская, ясень, клен американский, сосна черная, граб кавказский, дуб имеретинский и грузинский, яблоня домашняя. Наиболее устойчивыми к фтористому водороду и твердым фторидам видами являются: тополь бальзамический, вяз приземистый, ива корзиночная, ива козья. Более восприимчивы к соединениям фтора хвойные породы, среди них менее устойчива сосна обыкновенная. Установлена связь пораженности растительности и накопления в растениях относительно фона ряда химических элементов (свинца, олова, ванадия, стронция, серебра, кобальта, меди, цинка) вблизи производств черной и цветной металлургии, машиностроения, полиграфии, автомобильных дорог. Отмечены признаки усыхания у 87% деревьев, произрастающих в лунках на крупных магистралях и у 31 % – на газонах. Ухудшение состояния различных видов древесной растительности определяется увеличением интенсивности транспортного потока - наиболее значимый фактор для оценки уровня антропогенной нагрузки. Загрязняющие вещества Признаки повреждения голосемянных растений покрытосемянных растений SO2 Красно-коричневая суховершинность Межжилковые некротические пятна NO2 Красно-коричневый То же дистальный некроз хвои и веток О3 Дистальный некроз, прекращение роста хвои Редкие металлы Дистальный некроз Этилен Крапинки на верхней поверхности Межжилковые хлороз, некроз кончика и краев листьев Низкорослость, сброс хвои Хлороз, некроз, сброс листвы ВЫБРОСЫ АВТОТРАНСПОРТА вызывают ухудшение морфометрических характеристик – снижение прироста годичных побегов, количества живых ветвей в кронах, их облиственности (площадь листьев, масса). На уровне организма изменяется структура, форма и размеры крон, ухудшается показатель жизненного состояния. Пожелтение и опадение листьев наступает гораздо раньше обычных сроков из-за накопления в листьях токсических веществ. ИСКУССТВЕННОЕ ОСВЕЩЕНИЕ. Большая часть декоративных растений – ИНТРОДУЦЕНТЫ. ФЕНОЛОГИЧЕСКИЕ СДВИГИ сильно влияют на зимостойкость растений. Световое загрязнение действует сложным и непредсказуемым образом – растения, которые ежедневно подвергаются подобному воздействию, быстрее вянут и реже цветут, а их рост замедляется. Тема не до конца изучена, проводятся исследования. ШУМОЗАЩИТНЫМИ свойствами обладают хвойные растения, сохраняющие крону круглый год, из лиственных – липа мелколистная, из кустарников – спиреи, т.е. растения с многочисленной мелкой листвой. ПЫЛЬ Осевшая на листьях пыль экранирует листья, снижая поступление к пигментам фотосинтетически активной радиации (≈ 5-14%) и, наоборот, резко повышая поглощение теплового излучения (на 2530%). В результате лист перегревается (на 1-1,5°С), увеличивается расход воды на транспирацию, сокращается продуктивность фотосинтеза. Химическое действие пыли проявляется после растворения ее в воде и проникновения во внутренние ткани организма. Зеленые насаждения задерживают пыль и уменьшают запыленность воздуха. Эффективность пылезащитных свойств растений у разных пород неодинакова и зависит от строения дерева, его ветрозащитной способности. Шершавые листья (вяз) и листья, покрытые тончайшими ворсинками (сирень, черемуха, бузина), лучше удерживают пыль, чем гладкие (клен, ясень, бирючина). ГИДРОСФЕРА Мегаполис в течение года пропускает через себя приблизительно 1405 млн. м³ воды. Часть канализационных отходов сбрасывается в водную систему города – Неву без очистки. Грязная вода смешивается с грунтовой, ухудшая ее химический состав и цветность. Из-за загрязнения рек и каналов образуются различные органо-минеральные соединения и комплексы: кислоты гумуса и фенолы-фекалии. Вода содержит до 0,5% соли, которая тоннами сбрасывается в Неву в зимнее время при очистке городской территории от снега. Большой вред экосистеме приносят ежегодные наводнения, которых за период существования города произошло более трехсот. ПЕДОСФЕРА Высота городских земель над уровнем моря поднималась и продолжает подниматься за счет намыва и насыпки грунта и строительного мусора. Естественная почва оказалась погребенной. Инородный слой на островных территориях составляет 2 м, в старых районах (Гостиный двор) он достигает 6 м, а в отдельных местах города (Александро-Невская лавра) даже 10 м. Изменение химических и физико-химических свойств почвы Почвы вдоль автомагистралей засолены. В почве происходит накопление ядовитых для растений соединений: - нарушение температурных режимов в почве (тепловое загрязнение), - нарушение воздушного (ограниченная аэрация) и - гидрологического режима (заболачивание). Плодородие почв во многом определяется деятельностью почвенной микрофлоры и мезофауны, но, городские почвы практически стерильны почти до метровой глубины. Недостаток питательных веществ в почве, прерывание круговорота питательных веществ в почве и ограничение деятельности почвенных организмов. Повреждения поверхности почвы: развитие эрозионно-суффозионных процессов – вымывание питательных веществ и разрушение структуры почвы Уплотнение почвы В СПб плотность доходит до 1,3 г/см³ вместо обычных 0,8-0,95 г/см³, что приводит к существенному снижению доступной влаги (более чем в 2 раза). Увеличивается объемный вес почвы – почти в 2 раза. Снижается порозность верхнего слоя почвы 5 см . Значительно ухудшается аэрация (асфальт и плитка). Вследствие высокой òåïëîïðîâîäíîñòè àñôàëüòîâîãî ïîêðûòèÿ годовой ïåðåïàä òåìïåðàòóð â êîðíåîáèòàåìûõ ãîðèçîíòàõ ïî÷â â ãîðîäàõ ñîñòàâëÿåò 40-50 °Ñ (â åñòåñòâåííûõ óñëîâèÿõ íå áîëåå 20-25 °Ñ). В результате летом почва под асфальтом перегревается и иногда достигает 50-55 °С, зимой, íàîáîðîò, ñèëüíî ïðîìåðçàåò (äî -10-13 °Ñ), â èòîãå âåðõíèå ñëîè ïî÷â íå содержат живых корней. Растения (относительно) устойчивые к уплотнению почвы – сосна горная, клен татарский, яблоня ягодная, туя западная, боярышник кроваво-красный, калина гордовина, роза морщинистая, снежноягодник белый, вишня войлочная. Растительная земля считается пригодной для озеленения придомовых территорий жилой застройки, если она содержит, не менее (на 100 г субстрата): – 4% гумуса и более, – 6 мг легко гидролизируемого азота, – 10 мг двуокиси фосфора, – 8... 10 мг двуокиси калия и азота. – Кислотность почвенной среды (рН) должна составлять в среднем – 5,5...6,5. Нормы внесения удобрений определяются плодородием существующих почв. Обобщенная сводка изменения климатических факторов в результате урбанизации (по сравнению с сельской местностью) приведена в книге Г. Ландсберга "Климат города": Солнечная радиация - на 15% меньше. Туман - на 65% больше. Среднегодовая температура воздуха - на 2°С выше. Относительная влажность воздуха - на 6% меньше. Скорость ветра - на 25% меньше. Необходимо учитывать степень адекватности экологических факторов новой среды экологическим требованиям видов и форм: – при интродукции древесных декоративных растений, – при использовании местных видов в озеленении городских и промышленных территорий. – в производстве древесных декоративных растений. На объектах ЗНОП Санкт-Петербурга произрастает 63 вида деревьев. При этом 76% древостоев ЗНОП представлено в основном 7-ю породами деревьев, что говорит о чрезвычайно низком видовом разнообразии. Из деревьев в зеленых насаждениях Санкт-Петербурга преобладают – липа мелколистная (Tilia cordata Mill.) – 26 % от состава древесных насаждений. – вяз гладкий (Ulmus laevis Pall.) – 10,8 %, – клен остролистный (Acer platanoides L.) – 10,0 %, – береза повислая (Betula pendula Roth.) – 9,9 %, – тополь берлинский (Populus berolinensis (K. Koch) Dippel) – 9,7 %, – ясень пенсильванский (Fraxinus pennsylvanica Marsh.) – 6,7 % – дуб черешчатый (Quercus robur L.) – 2,6 %. Хвойные (сосна, ель, лиственница) в насаждениях города занимают достаточно скромное место. Только в Курортном районе Санкт-Петербурга хвойные деревья преобладают, так как насаждения данной территории представлены в основном естественными сосновыми и еловыми лесами Карельского перешейка. В озеленении Санкт-Петербурга широко используются декоративные кустарники (70 видов на объектах ЗНОП). При этом 83 % количества кустарников на объектах ЗНОП составляют всего 3 вида: сирень венгерская (Syringa josikaea J.), роза морщинистая (Rosa rugosa) и кизильник блестящий (Cotoneaster lucidus ) Для урбанофлоры характерна выраженная пластичность и изменчивость, являющаяся механизмом выживания в нестабильной природной среде городов. Нарушение физиологических функций растений в условиях городской среды является ответной реакцией организма на комплекс негативных факторов природного и антропогенного характера (реакция на стресс). Реакция растений на техногенный стресс: - увеличение семенной продуктивности (увеличение количества семян), увеличение количества генеративных побегов. - вегетативное размножение древесных растений выражается в формировании большого числа корневых отпрысков ( в условиях города такое размножение приводит к зарастанию, загущению и нарушению ажурности). Стратегия подбора древесных растений для оптимизации городских зеленых насаждений - для выполнения экологических и эстетических функций в условиях города ассортимент видов, используемых для создания зеленых насаждений, должен быть достаточно разнообразен. - растения должны обладать высокой способностью к поглощению вредных веществ из окружающей среды, устойчивостью к полютантам, вредителям и болезням, достаточной зимостойкостью и декоративностью в течение длительного периода; - оценка средопреобразующего потенциала растений (регуляция температуры, увеличение влажности воздуха ионизация воздуха, фитонцидная активность, предотвращение эрозии, противошумовой эфект, пылеулавливаюшая и газопоглотительная способность, баланс диоксида углерода), - простая и относительно дешевая технология размножения, выращивания и содержания. Научно обоснованной и целесообразной является схема развития системы зеленых насаждений, построенной на принципах экологической оптимизации биогеоценотического покрова: условия произрастания (экотоп) должны быть основным критерием определения состава растений и характера размещения их по территории объекта ландшафтного строительства. Примеры: экотопы лесных и лесопарковых массивов пригородной зоны; экотопы городских парков, садов, скверов; экотопы жилых массивов современной застройки; экотопы жилых массивов старой застройки; экотопы на территориях промышленных предприятий; экотопы автотранспортных систем. Важно использовать эколого-ценотический подход к формированию ассортимента для создания устойчивых насаждений. СВЕТОВОЙ РЕЖИМ Свет оказывает на растения и значительное формообразующее действие, часто определяя форму кроны, - структуру тканей (соотношение губчатой и палисадной тканей в световых и теневых листьях), величину хлоропластов; Со световым режимом связана фотопериодическая реакция растений. По отношению к свету различают три основные группы растений — светолюбивые (гелиофиты), тенелюбивые (сциофиты) и теневыносливые. Их различия обусловлены положением светового оптимума. Светолюбивые - наиболее требовательные к освещению – световой оптимум находится в области полного солнечного освещения, и затенение на растения действует угнетающе. Луговые травы, альпийские виды, ранние весенние виды листопадных лесов. Тенелюбивые – световой оптимум находится в области слабой освещенности, и растения не выносят сильного света. Растения нижних ярусов сложных растительных сообществ. Теневыносливые - распространенная, очень пластичная группа растений - лучше растут и развиваются при полной освещенности, но хорошо адаптируются к слабому свету. «Факультативные гелиофиты» Менее теневыносливые: - не выносят длительного затенения - березы, ивы, лиственницы, осина, орех грецкий, робиния, сосны, ясени. Более теневыносливые: тис, пихта, самшит, бук, граб, сосна сибирская (кедровая), липа, ель, клен, вяз, калина, бересклет бородавчатый, лещина. Определение и знание теневыносливости пород очень важны как при создании зеленых насаждений (затенение территории зданиями, ориентация участка). ТЕМПЕРАТУРА Зимой и летом температура в городе на 2–5° выше, чем в естественных условиях. С одной стороны это позволяет культивировать более теплолюбивые растения, с другой стороны перегрев летом ведет к усилению транспирации и , как следствие, к сокращению продолжительности жизни. Устойчивость древесных видов к к низким температурам зависит от их морфологических, анатомических и физиологических особенностей и изменяется с возрастом растений. Весьма морозостойкие (t-35-50°С) – (береза пушистая и бородавчатая, ель обыкновенная, лиственница даурская, и сибирская, ольха серая, сосна обыкновенная и сибирская, тополь бальзамический и китайский, боярышник кроваво-красный, бузина красная, дерен, карагана древовидная, сосна горная, кедровый стланик и пр.). МОРОЗОСТОЙКОСТЬ - величина минимальной температуры, которую та или иная древесная порода может переносить без утраты своих декоративных качеств. ХОЛОДОСТОЙКОСТЬ ВИДА - способность переносить прямое действие температуры ниже 0°С (важна для определения устойчивости к заморозкам). ЗИМОСТОЙКОСТЬ - способность к перенесению всех других неблагоприятных зимних условий (вымокание, выпирание, разрыв корней). На Российском рынке посадочного материала всего лишь с 25-30 % возможного видового ассортимента. (Ассортимент, учитывая процент устойчивых представителей в нём, оказывается на деле достаточно ограниченным.) «Карта зон морозоустойчивости растений» (разработанная для Европы Хайнцом и Шрейбером) и аналогичная американская карта, (USDA) - географические определённые, вертикально зонированные области по принципу среднего значения ежегодной минимальной температуры на основе многолетних статистических наблюдений. (Альфред Редер) Древокультурные районы (В.В.Галактионов, А.И.Колесников, А.В.Ву, М.Л.Стельмахович и др.) ВЕСЬМА МОРОЗОСТОЙКИЕ (-35-50* и ниже) Ель сизая (канадская) Ель Энгельмана Ель колючая Ель тяньшанская Ива белая Берест Вяз Ильм Дуб черешчатый Клён остролистный Клён Гиннала Клён татарский Клён ясенелистный Липа мелколистная Орех маньчжурский Орех серый Рябина обыкновенная Сосна веймутова Черёмуха обыкновенная Ясень обыкновенный МОРОЗОСТОЙКИЕ (-25-35º) Ель сизая (канадская) Ель Энгельмана Ель колючая Ель тяньшанская Ива белая Берест Вяз Ильм Дуб черешчатый Клён остролистный Клён Гиннала Клён татарский Клён ясенелистный Липа мелколистная Орех маньчжурский Орех серый Рябина обыкновенная Сосна веймутова Черёмуха обыкновенная Ясень обыкновенный УМЕРЕННО МОРОЗОСТОЙКИЕ (-15-25º) Бархат амурский Дуб пушистый Каштан конский Клён полевой Клён серебристый Липа войлочная Липа крупнолистная Орех грецкий Орех чёрный Пихта одноцветная Тис ягодный Тополь берлинский Тополь канадский Айва японская Дейция Калина-гордовина Лох узколистный Смородина золотистая Спиреи Чубушник Шиповник (большая часть) Гортензия древовидная Перспектива – ассортимент северной Америки и скандинавских стран ВОДНЫЙ РЕЖИМ - определяет влажность почвы и влажность воздуха, регулируя режим поступления к растению минеральных веществ и режим транспирации. СРЕДНЕЙ ТРЕБОВАТЕЛЬНОСТИ к влаге (мезофиты) - растущие на достаточно увлажненных местах. В ассортименте для озеленения России древесных мезофитов абсолютное большинство. МАЛО ТРЕБОВАТЕЛЬНЫЕ К ВЛАГЕ (ксерофиты) мирящиеся с почвенной и атмосферной засухой. Деревья: робиния или акация белая, гледичия, каркас, клен полевой, липы войлочная и крымская, маклюра, шелковица, груша, сосны обыкновенная и крымская, плосковеточник, можжевельники виргинский и казацкий; Кустарники: хеномелес или айва японская, лох, боярышник, кизил, скумпия, смородина золотистая и пр. ПОЧВЕННЫЕ УСЛОВИЯ. Химические и физические свойства почвы определяют условия выращивания древесных растений в декоративных питомниках, а также возможность их произрастания на объектах озеленения. I группа - ТРЕБОВАТЕЛЬНЫЕ - могут развиваться только на богатых почвах. Дуб черешчатый и красный, вяз гладкий, конский каштан, клен остролистный, серебристый, красный, липа мелколистная, кавказская и крупнолистная, магнолия, орех серый, грецкий, маньчжурский и черный, ясень обыкновенный буддлея Давида, вейгела, вишня японская, гортензия, жимолость каприфоль, калина обыкновенная, гордовина, Саржента, кизильник блестящий, клематисы (сорта), сирень обыкновенная (сорта), спирея Ван-Гутта, тис ягодный, чубушник венечный (сорта). II ГРУППА - СРЕДНЕЙ ТРЕБОВАТЕЛЬНОСТИ - могут развиваться на сравнительно бедных подзолистых почвах: ель, лиственница, клен ясененлистный, осина. III ГРУППА - НЕТРЕБОВАТЕЛЬНЫЕ - могут произрастать на бедных песчаных почвах: айлант, береза плакучая, дроки, ивы, карагана древовидная, лох, можжевельники, робиния, сосна горная и обыкновенная, тополь белый и черный (осокорь), шелковица. КИСЛОТНАЯ РЕАКЦИЯ ПОЧВЕННОГО РАСТВОРА При широком интервале кислотности (рН 4,5 – 7) растут: Ель обыкновенная, пихта сибирская, сосна Веймутова и обыкновенная, лиственница сибирская, бук, береза бумажная, плакучая и белая, граб обыкновенный дуб черешчатый и красный, кизильник блестящий, липа мелколистная, робиния. При узком (рН от 6 – 6,5 до 7 – 7,5): Сосна крымская, бархат амурский, конский каштан, орех Зибольда и серый, черемуха обыкновенная и Маака. На сильнокислых и кислых почвах (рН 4.0 - 5.2) предпочитают расти: Пихта сибирская, сосна Веймутова, гортензия древовидная, рододендрон даурский и Ледебура, вереск обыкновенный. На кислых и слабокислых (рН 4,6 – 6.4): Ель обыкновенная, лиственница сибирская, сосна обыкновенная, Осина, рябина обыкновенная, крушина. На слабокислых (рН 5,3 – 6.4): Лжетсуга сизая и тисолистная, лиственница сибирская, пихта бальзамическая и одноцветная, сосна Муррея и крымская, березы (кроме пушистой) бук, граб обыкновенный, дуб черешчатый, клен остролистный и ложноплатановый, липа мелколистная крупнолистная, робиния, тополь дельтовидный, черемуха обыкновенная, яблоня лесная, ясень обыкновенный и пенсильванский, бирючина обыкновенная, ирга круглолистная, кизильник блестящий, хеномелес японский, … На близких к нейтральным (рН 6,5 – 7.4): Бархат амурский, береза пушистая, конский каштан, клен серебристый, орех Зибольда и серый, клематисы, калина гордовина, розы сортовые, сирень обыкновенная (сорта), самшит, тис, чубушники. На слабокислых и близких к нейтральным (рН 5,3 – 7.1): Вяз гладкий и шершавый, дуб красный, клен сахарный, лещина обыкновенная, ольха ушастая, серая и черная, черемуха Маака, орех маньчжурсий. ВЕТРОВОЙ РЕЖИМ - определяет физические и химические характеристики воздушной среды, может препятствовать формированию равномерно развитой кроны. ВЕТРОУСТОЙЧИВОСТЬ. Меняется у видов в зависимости от характера почвы. ВЕТРОУСТОЙЧИВЫЕ – с глубокой корневой системой: бук, дуб, граб, ильмовые, клены остролистный и полевой, платан, тополь, лиственницы, пихты, сосны, тис. ВЕТРОНЕУСТОЙЧИВЫЕ – с поверхностной корневой системой: Ель Неустойчивость повышается при высоком уровне стояния грунтовых вод и на тяжелых, бедных кислородом почвах. БИО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ САДОВЫХ ФОРМ Санитарные и защитные функции – более требовательны к условиям произрастания: к теплу, к свету, почвенному плодородию и кислотности; – менее стрессоустойчивы, т.е. обладают более низкой приспособляемостью к городской среде (менее засухоустойчивы, мало газо- и дымостойки, слабо устойчивы к уплотнению почвы); – более подвержены повреждению вредителями и болезнями; – менее долговечны. Декоративные функции – более декоративны; – имеют (или обеспечивают) более продолжительный период декоративности; – благодаря специфической форме кроны могут быть использованы в конкретных условиях и для выполнения определенных проектных задач. Садовые формы – это растения дополнительного и ограниченного ассортимента. Плакучие формы, привитые на штамб: самое уязвимое место – штамб – морозные и солнечные ожоги, механические повреждения из-за несоответствия объема кроны и толщины штамба, разломы сопряжений «штамб-ветви», плохая ветроустойчивость. Корнесобственные плакучие формы: разломы сопряжений «штамб-ветви», плохая ветроустойчивость, пониженная зимостойкость в молодом возрасте. Архитектурные формы и живые изгороди: в условиях недостаточной освещенности развивается редкая крона, поэтому частота и интенсивность стрижки д.б. больше. Штамбовые формы: самое уязвимое место – штамб – морозные и солнечные ожоги, механические повреждения из-за несоответствия объема кроны и толщины штамба. Цветные и пестролистные формы лиственных: более светолюбивые – теряют цветную окраску при плохом освещении; золотистые формы часто менее зимостойкие, чем сизые, пурпурные и пестролистные. Формы “tricolor” наименее устойчивы Золотистые и пестрые формы хвойных: более светолюбивые – теряют цветную окраску при плохом освещении; более чувствительны к солнечным ожогам хвои весной из-за снижения доли хлорофилла. Сизые формы – наиболее устойчивы. Форма “tortuosa” лиственных и хвойных растений: очень низкая зимостойкость по сравнению с видом, наибольший «извилистый» эффект имеют молодые ветви. Форма “fastigiata” лиственных и хвойных растений: более низкая зимостойкость по сравнению с видом, особенно в молодом возрасте, не достигают высоты, свойственной сорту Формы “compacta”: возможно выпревание корневой шейки и внутренней части кроны из-за высокой плотности расположения веточек. Карликовые формы: повышенное плодородие почвы (избыток азота) могут привести к «израстанию» карликовых форм Виды и формы с цветной корой: наиболее интенсивную окраску имеют молодые ветки, цветная кора молодых деревьев более яркая, чем взрослых и старых.