МОНИТОРИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЗЕЛЕНЫХ ЗОН Г. БРЯНСКА
Цублова Е.Г., Гузнеев Д.Н., Мельников А.Н, Мотовилина М.А., Глазунова Ю.С. (БГИТА, г. Брянск, РФ)
In work are presented results of studies of territory of greenbelts of city Bryansk, ed physico-chemical and biological methods.
В процессе развития человеческой цивилизации города становились средой жизнедеятельности все возрастающего числа людей. В России 63% населения сосредоточено в городах. В некоторых странах эта доля еще выше. Общая тенденция развития и роста городов – прогрессирующее ухудшение в них условий жизни.
Одним из способов улучшения качества жизни человека в городах является увеличение доли рекреационных площадей, богатых растительностью. Наличие зеленых зон в структуре города выполняет не только сугубо эстетические, но и в большей степени экологические функции. Ведущая роль в этом аспекте принадлежит деревьям. Древесные растения ассимилируют различные загрязнители, как атмосферного воздуха, так и верхних горизонтов почв, благодаря плотной кроне они снижают уровень шумового воздействия, а за счет способности большинства из них вырабатывать различного вида фитонциды, еще и напрямую оздоравливают воздух, снижая в нем количество болезнетворных микроорганизмов.
Однако в структуре города зеленые зоны находятся под значительным влиянием человеческой деятельности, в связи с чем состояние их постоянно ухудшается. Причем в равной степени растения испытывают как прямое влияние (замусоривание территории, уничтожение растительности, пирогенные воздействия), так и косвенное, связанное с загрязнением среды.
Территория г. Брянска характеризуется наличием больших площадей так называемых зеленых зон. Процесс образования города и структура его современной застройки таковы, что значительная часть территории городской среды (~24,7%) остается занята зелеными зонами и по сей день. Эти площади используются в качестве сельскохозяйственных угодий (~8,8% от общей площади города), рекреационных зон (~8%), части территорий присвоен статус особо охраняемых (~7,9%). В разряд последних отнесены два крупных оврага Верхний и Нижний Судки. Являясь территориями, которым присвоен статус памятника природы, они в силу своего расположения (центральная часть города) неизменно оказываются в зоне антропогенного влияния.
Поскольку овраги представляют собой живописные места, то в последнее время увеличился в отношении них практический интерес горожан – значительная часть территории изымается под строительство частных жилых объектов. Помимо этого, к сожалению, овраги используются для несанкционированного сброса мусора с прилегающих территорий, свою значительную лепту вносит и использование их склонов в качестве мест неорганизованного отдыха. Все перечисленные процессы не могут не сказаться на состоянии этих уникальных систем.
В связи с выше сказанным представлялся научный интерес исследовать некоторые параметры функционирования экосистем оврагов методами физико-химического и биологического мониторинга.
Для исследования нами была выбрана территория оврага Нижний Судок на протяжении от моста, соединяющего проспект Ст. Димитрова и ул. Фокина, до дамбы по проспекту Ленина. На этой площади были выбраны 6 контрольных точек, на каждой из которых проводились исследования состояния почвы, растительности, а также водного объекта, расположенного на дне оврага.
При проведении исследований определялись следующие показатели:
ü структура, состав, влажность почв, содержание в них основных ионов, оценка состояния почв по фенам клевера белого;
ü органолептические свойства воды, степень восстановленности грунта донных отложений, биотический индекс водоема по наличию основных биоиндикационных групп;
ü состояние видовой структуры травяного яруса экосистем (видовое разнообразие, коэффициенты выравненности и разнообразия (Симпсона) сообщества).
При проведении мониторинга почв склон оврага был условно разделен на три зоны: верхняя часть, средняя и нижняя (придонная). Каждый из участков отличался в первую очередь показателем влажности почв (чем ближе ко дну оврага, тем влажность выше), в то время как их состав был приблизительно одинаковый. Содержание основных ионов мало различалось на контрольных участках и для хлорид-ионов составило 1-10 мг/л, для сульфат-ионов менее 5 мг/л. Показатель кислотности почв соответствует слабощелочной области (7,5 - 8).
Общее состояние почв исследуемой территории можно охарактеризовать как удовлетворительное. На это указывает значение индекса соответствия фенов (ИСФ), определенного по частоте встречаемости фенов клевера белого. На различных участках встречается от 3 до 6 разновидностей фенов, отличающихся друг от друга седым рисунком на листьях, количество экземпляров также варьирует в широких пределах (14 – 148 экз.). В связи с этим значения ИСФ составляют 43 – 76%, что указывает на среднюю степень загрязнения территории.
В донной части оврага протекает ручей, состояние которого также является критерием общей экологической характеристики территории. Контрольные участки (1–6) выбирали от дамбы (точка 1) до пересечения оврага с ул. Осоавиахима (точка 6).
Прозрачность воды исследуемого водоема неодинакова. Проба воды 6 характеризуется наименьшей прозрачностью (98 мм), наибольшая прозрачность – 1 (150 мм). Запах всех проб воды одинаковый: гнилостно-землистый, интенсивность его постепенно снижается по мере приближения к дамбе.
Содержание хлорид–ионов одинаково во всех пробах (1-10 мг/л). Содержание сульфат–ионов на 1 и 2 составляет менее 5 мг/л, а на остальных участках – 5-10мг/л. Показатель кислотности во всех пробах одинаков и равен 6, следовательно, воду водоема можно отнести к слабокислой.
Результаты исследования, проведенные методом автографии на фотобумаге, позволяют сказать, что степень восстановленности исследуемого субстрата не одинакова в контрольных точках. Окраска фотобумаги является критерием степени восстановленности грунтов, то есть уровня накопления токсичных продуктов. Этот процесс напрямую связан с деятельностью микроорганизмов, обеспечивающих самоочищение водоемов. Чем выше степень загрязненности водоема, тем меньше активность микроорганизмов и больше степень восстановленности грунта. Наибольшая восстановленность наблюдается на 6 контрольной точке. На остальных участках окраска фотобумаги менее интенсивная, следовательно, степень загрязнения донных отложений на этих участках незначительна. Низкое значение этого показателя на участках ручья, расположенных ближе к дамбе может объясняться эффектом разбавления загрязнений водой, поступающей из родников.
В толще воды и донных отложениях обнаружены следующие биоиндикационные организмы: личинки комара-звонца (мотыль) и трубочник обыкновенный. Значения биотического индекса в пробах 1,3,5 и 6 указывают на среднюю степень загрязнения водоема, при этом, участки 2 и 4 характеризуются наиболее неблагоприятной ситуацией. Это может быть связано с изменением газового состава воды, которое является результатом химического загрязнения.
В результате проведения исследований установлено, что травяной ярус экосистем оврагов сформирован преимущественно видами, относящимися к седеральной группе – горец птичий, подорожник большой, пырей ползучий, одуванчик лекарственный, марь белая. Эти растения характеризуются высокой степенью устойчивости к различным видам негативного воздействия, в частности к вытаптыванию, химическому загрязнению и т.д.
Овраги представляют собой неоднородную по структуре абиотического компонента систему. По мере перемещения от верхней части склона ко дну оврага изменяются такие параметры как влажность и насыщенность почв питательными веществами, степень аэрации и т.д. В связи с этим в верхней части склона оврагов условия в большей степени соответствуют параметрам суходольных лугов, а в донных частях – пойменных. Такое разнообразие условий напрямую определило распределение растительности следующим образом: на верхних участках склона преобладают злаки (овсяница луговая, луговик дернистый) и растения-ксерофиты, в частности, полыни (горькая и обыкновенная), пижма обыкновенная и т.д. По мере снижения по склону появляются растения-мезофиты (клевер ползучий и гибридный; черноголовка обыкновенная), а в нижних и донных участках типичные гигрофиты – недотроги (пурпурная и обыкновенная), аир болотный, камыш озерный.
Несмотря на расположение оврагов в городской черте и относительно высокие уровни негативного воздействия них, травяной ярус экосистемы достаточно разнообразен (индекс разнообразия Симпсона приближается к значению количества видов), однако виды представлены неравномерно (индекс выравненности сообщества 0,4 – 0,57). Это может являться показателем неустойчивости сообщества под влиянием антропогенной нагрузки.
Таким образом, экологическое состояние зеленых зон можно определить как удовлетворительное. Однако для улучшения ситуации необходимо проводить природоохранные мероприятия, направленные в первую очередь на снижение антропогенной нагрузки на указанные территории.