Введение
Многими исследователями установлено, что зеленые насаждения играют существенную роль при поддержании качества городской среды, выполняя различные экосистемные функции (Gundersena et al., 2006; Торбик и др., 2015; Муллагалиева, Суслов, 2017). В условиях города Ейска озелененные территории имеют также и рекреационное значение, т. к. город по своей сути является курортным. Только высокий класс состояния древесных растений позволяет насаждениям выполнять данные функции. Поэтому так существенно значение экологического мониторинга озелененных территорий в урбанизированной среде. Известно также, что одним из важнейших факторов долговечности и надежности функционирования рекреационных систем считается соответствие устойчивости природных территориальных комплексов (ПТК) антропогенным нагрузкам, при которых сохраняется их способность к восстановлению. Поэтому большое значение при оценке состояния зеленых насаждений имеет определение оказываемого на них уровня рекреационного воздействия. Особую роль в оздоровлении городской среды играют крупные зеленые массивы в виде городских парков. К таким объектам в городе Ейске относится парк им. И. М. Поддубного, основанный в конце XIX в. Площадь его составляет 26 га. Большое количество летних кафе, несколько фонтанов, многочисленные аллеи сделали этот парк одним из наиболее популярных мест отдыха в городе.
Материалы
В 2019 г. нами было проведено исследование его эколого-рекреационного состояния. Цель нашей работы заключалась в установлении связи состояния исследуемого ценоза с рекреационным воздействием, оказываемым на данное насаждение. Она решалась при проведении визуальной лесопатологической оценки состояния древесных растений и выявлении их видового состава; уточнении видов, встречаемости, экологической и ценотической принадлежности травянистых растений; определении уровня рекреационного воздействия на территорию парка.
Учитывая форму исследуемого объекта и структуру его дорожно-тропиночной сети, на территории парка были заложены 5 временных пробных площадок (ВПП) площадью 0.25 га. Первая – у центрального входа, вторая – на юге от музея И. М. Поддубного, третья – на западе между аллеями хозяйственной и ветеранов, четвертая на севере от первой ВПП рядом с развлекательным центром, пятая – около паркового кафе (рис. 1).
Рис. 1. Расположение временных пробных площадок на территории парка им. И. М. Поддубного
Fig. 1. Location of temporary test sites on the territory of the I. M. Poddubny Park
Методы
Исследования проводились традиционным способом (Воскобойникова, 2006). Уточнение видового состава растений осуществлялось по С. К. Черепанову (1995) с использованием ряда определителей. Оценка состояния насаждений проводилась с учетом требований «Руководства по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга» (2007) и Постановления Правительства РФ от 20.05.2017 № 607 «О правилах санитарной безопасности в лесах» (2017). Эстетическая оценка каждого дерева давалась по В. А. Агальцевой. Обилие особей того или иного вида травянистых растений определялось глазомерно по приближенной шкале оценок встречаемости, при камеральной обработке фиксировалась их ценотическая и экологическая группы. Для определения уровня рекреационного воздействия рассчитывалась рекреационная плотность, посещаемость и интенсивность на всех пробных площадках объекта исследования с применением регистрационно-измерительного метода в соответствии с ОСТ 56-100-95 (Стандарт..., 1995), при этом регистрация посетителей осуществлялась в рабочие и нерабочие дни с комфортной и дискомфортной погодой, в общем объеме 25 календарных дней за весь период исследования. Учет проводился в разное время суток: утром (09:00–12:00), в обеденное время (12:00–15:00) и вечером (15:00–18:00). Стадию рекреационной дигрессии определяли транссектным методом (Стандарт..., 1995). Статистическая обработка полученных результатов проводилась с помощью стандартной программы EXCEL. Качество связи оценивалось по коэффициенту детерминации: чем он ближе к единице, тем связь между исследуемыми показателями теснее.
Результаты
По результатам полевых исследований на территории изучаемого объекта было выявлено 18 видов древесных растений. В их число входили представители сем. Рinaсеае – сосновые с елью обыкновенной (Picea abies (L.) Karst.); сем. Cupressaceae – кипарисовые с биотой восточной (Platycladus orientalis (L.) Franco); сем. Platanaceae – платановые с платаном восточным (Platanus orientalis L.); сем. Ulmaceae – ильмовые с вязом гладким (Ulmus laevis Pall.) и вязом граболистным (U. carpinifolia Rupp. ex Suckow); сем. Fagaсеае – буковые с дубом черешчатым (Quеrcus rоbur L.); сем. Веtulасеае – березовые с березой повислой (Веtulа реndulа Roth.); сем. Salicaceae – ивовые с тополем дрожащим (Populus tremula L.), сем. Tiliaceae – липовые с липой крупнолистной (Tilia platyphyllos Scop.); сем. Rosaceae – розовые с абрикосом обыкновенным (Armeniaca vulgaris Lam.); сем. Fabaceae – бобовые с робинией ложноакациевой (Robinia pseudoacacia L.); сем. Simaroubaceae – симарубовые с айлантом высочайшим (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle); сем. Sapindaceae – сапидовые с кленом ложноплатановым (Acer pseudoplatanus L.) и конским каштаном обыкновенным (Aesculus hippocastanum L.); сем. Oleaceae – маслиновые с ясенем обыкновенным (Fraxinus excelsior L.) и бирючиной обыкновенной (Ligustrum vulgare L.); сем. Сарriofoliaceae – жимолостные с бузиной черной (Sambucus nigra L.); сем. Bignoniaceae – бигнониевые с катальпой бигнониевидной (Catalpa bignonioides Walt.).
Всего было обследовано 159 экземпляров. Большинство из обследованных деревьев относилось к видам Robinia pseudoacacia L. (19.2 %) и Fraxinus excelsior L. (20.5 %). Долевое участие Ulmus laevis Pall. составляет 10.2 %. Доля остальных видов в насаждении не превышает 9 % по каждому виду.
Общее количество деревьев-патриархов на объекте исследования – 15, что составляет 10 % от общей массы обследованных древесных растений. По породному составу они распределяются следующим образом: вяз (Ulmus laevis Pall. – 6 экз., Ulmus carpinifolia Rupp. ex Suckow – 3 экз.); Quеrcus rоbur L. – 2 экз., Fraxinus excelsior L. – 4 экз. Все обследованные деревья-патриархи характеризуются высоким классом устойчивости и декоративности. Степень ослабления каждого вида деревьев в насаждении отражена в табл. 1.
Таблица 1. Показатели санитарного состояния древостоя на территории парка
№ п/п | Видовое название | Категория | ||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
1 | Picea abies (L.) Karst. | 3 | 1 | 1 | - | - | - | - |
2 | Platycladus orientalis (L.) Franco | 7 | 1 | 1 | - | - | 1 | - |
3 | Platanus orientalis L. | 4 | 2 | - | - | - | - | - |
4 | Ulmus laevis Pall. | 7 | 3 | 3 | 1 | 1 | - | - |
5 | Ulmus carpinifolia Rupp. ex Suckow | 3 | 2 | - | - | - | - | - |
6 | Quеrcus rоbur L. | - | 2 | - | - | - | - | - |
7 | Веtulа реndulа Roth. | 2 | - | - | - | - | - | - |
8 | Populus tremula L. | - | 3 | - | - | - | 1 | - |
9 | Tilia platyphyllos Scop. | 3 | 2 | - | 1 | - | 1 | - |
10 | Armeniaca vulgaris Lam. | 1 | - | - | - | - | - | - |
11 | Robinia pseudoacacia L. | 10 | 6 | 8 | 1 | 1 | 3 | - |
12 | Ailanthus altissima (Mill.) Swingle | 4 | - | - | - | - | - | - |
13 | Acer pseudoplatanus L. | 6 | 3 | 1 | 1 | 1 | 6 | - |
14 | Aesculus ippocastanum L. | 5 | 4 | - | - | 1 | 2 | - |
15 | Fraxinus excelsior L. | 10 | 5 | 11 | 2 | 2 | 2 | - |
16 | Catalpa bignonioides Walt. | 5 | 2 | - | - | - | - | - |
В целом по дендрофлоре | 70 | 35 | 25 | 6 | 7 | 16 | - |
Примечание. 1 – без признаков ослабления; 2 – ослабленные (менее 25 % сухих ветвей); 3 – сильно ослабленные; 4 – усыхающие; 5 – свежий сухостой; 6 – старый сухостой; 7 – аварийные деревья.
К категории состояния 1 – без признаков ослабления – относятся 70 деревьев, что составляет 44 % от числа учтенных экземпляров. К категории 2 – ослабленные – относятся 35 деревьев (22 %). Сильно ослабленные составляют 15.7 %. Усыхающие и сухостойные экземпляры – 18.3 % от общего количества (рис. 2).
В целом значение средневзвешенной величины оценки распределения деревьев разных категорий состояния для территории парка им. И. М. Поддубного составило 2.33, что характеризует состояние исследуемого насаждения как ослабленное.
В ходе исследований было установлено, что наиболее часто повреждается Robinia pseudoacacia L. (10 деревьев с флагообразной кроной, бледной окраской листвы, значительным количеством сухих сучьев; наблюдаются признаки повреждения гнилями древесины; присутствует сухостой прошлых лет), Acer pseudoplatanus L. (сухостой прошлых лет) и Fraxinus excelsior L. (15 деревьев с резко выраженными признаками замедленного роста; имеется сухостой прошлых лет). Объясняется это в том числе и тем фактом, что данные виды (за исключением Acer pseudoplatanus L.) наиболее представлены количественно в общей массе обследованных деревьев.
Рис. 2. Распределение деревьев по категориям санитарного состояния
Fig. 2. Distribution of trees by category of sanitary condition
Эстетическая оценка парка показала, что 93 дерева имеют высокие декоративные качества, 48 деревьев со средней декоративностью и 18 – с низкими декоративными качествами. Наибольшее количество деревьев со средними и низкими декоративными качествами имеют такие виды, как Robinia pseudoacacia L. (18) и Fraxinus excelsior L. (19).
Кустарниковая растительность на объекте исследования представлена Sambucus nigra L. (сорный вид) и Ligustrum vulgare L. Sambucus nigra L., произрастающая рядом с аллеей (ВПП №1), местами образует непроходимые заросли, что значительно затрудняет передвижение. Вследствие этого в пределах ВПП №1 следует произвести удаление данного кустарника.
Травянистая растительность на ВПП парка представлена 29 видами, среди которых зафиксированы представители сем. Amaranthaceae – амарантовые с амарантом запрокинутым (Amaranthus retroflexus L.), лебедой раскидистой (Atriplex patula L.), лебедой татарской (Atriplex tatarica L.) и марью белой (Chenopodium album L.); сем. Asteraceae – астровые с амброзией полыннолистной (Ambrosia artemisiifolia L.), лопухом большим (Arctium lappa L.), мелколепестником канадским (Erigeron canadensis L.), одуванчиком лекарственным (Taraxacum officinale Wigg.), осотом голубым (Agathyrsus tataricus (L.) D. Don) и осотом полевым (Sonchus arvensis L.), латуком диким (Lactuca serriola L.); сем. Lamiaceae – яснотковые с белокудренником черным (Ballota nigra L.) и шандрой обыкновенной (Marrubium vulgare L.); сем. Convolvulaceae – вьюнковые с вьюнком полевым (Convolvulus arvensis L.) и повиликой полевой (Cuscuta campestris Yunck.); сем. Fabaceae – бобовые с вязелем пестрым (Coronilla varia L.); сем. Polygonaceae – гречишные с горцем птичьим (Polygonum aviculare L.); сем. Caryophyllaceae – гвоздичные со звездчаткой средней (Stellaria media (L.) Vill.); сем. Cruciferae – крестоцветные с кардарарией крупковидной (Cardaria draba L.); сем. Poaceae – злаки с костром безостым (Bromus inermis Leyss.), овсяницей луговой (Festuca pratensis Huds.), пыреем ползучим (Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nenski) и щетинником зеленым (Setaria viridis (L.) Beauv.); сем. Urticaceae – крапивные с крапивой жгучей (Urtica urens L.); сем. Malvaceae – мальвовые с мальвой приземистой (Malva pusilla Sm.); сем. Brassicaceae – карустные с пастушьей сумкой обыкновенной (Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.) и пахифрагмой крупнолистной (Pachyphragma macrophyllum (Hoffm.) Rupr.); сем. Plantaginaceae – подорожниковые с подорожником большим (Plantago major L.); сем. Portulacaceae – портулаковые с портулаком огородным (Portulaca oleracea L.). Сводный систематический список травянистых растений на ВПП парка им. И. М. Поддубного представлен в табл. 2.
Таблица 2. Систематический список травянистых растений на объекте исследования
№ п/п | Род, вид | Экологические группы | Ценотические группы | Встречаемость, балл |
1 | Agathyrsus tataricus (L.) D.Don | МГ | ЛС | 1.4 |
2 | Amaranthus retroflexus L. | М | Р | 0.4 |
3 | Ambrosia artemisiifolia L. | М | Р | 1.2 |
4 | Arctium lappa L. | М | Р | 0.8 |
5 | Atriplex patula L. | МГ | Р | 1 |
6 | Atriplex tatarica L. | М | Л | 0.8 |
7 | Ballota nigra L. | М | ЛС | 2.2 |
8 | Bromus inermis Leyss. | МК | Л | 2 |
9 | Capsella bursa-pastoris (L.) Medik. | М | Л | 0.6 |
10 | Cardaria draba L. | М | Л | 0.6 |
11 | Chenopodium album L. | МК | Р | 2 |
12 | Convolvulus arvensis L. | М | ЛС | 3.6 |
13 | Coronilla varia L. | М | ЛС | 1.6 |
14 | Cuscuta campestris Yunck. | МГ | Р | 0.6 |
15 | Elytrigia repens (L.) Desv. ex Nenski | МК | Л | 0.2 |
16 | Erigeron canadensis L. | М | ЛС | 0.6 |
17 | Festuca pratensis Huds. | М | ЛС | 1.4 |
18 | Lactuca serriola L. | М | ЛС | 0.8 |
19 | Malva pusilla Sm. | М | С | 1.4 |
20 | Marrubium vulgare L. | М | ЛС | 0.8 |
21 | Pachyphragma macrophyllum (Hoffm.) Rupr. | М | С | 0.8 |
22 | Plantago major L. | М | Р | 0.8 |
23 | Polygonum aviculare L. | М | Л | 2.4 |
24 | Portulaca oleracea L. | МГ | Л | 1.2 |
25 | Setaria viridis (L.) Beauv. | М | Р | 0.6 |
26 | Sonchus arvensis L. | МГ | ЛС | 0.8 |
27 | Stellaria media (L.) Vill. | МГ | Р | 0.8 |
28 | Taraxacum officinale Wigg. | М | ЛС | 2.2 |
29 | Urtica urens L. | М | Р | 3.2 |
Примечание. М – мезофиты, МК – мезоксерофиты, МГ – мезогигрофиты; Р – рудеральная, Л – луговая, ЛС – лугово-степная.
При определении рекреационной нагрузки опирались на характерный (предпочтительный) вид рекреации для объектов исследования, т. е. прогулочное использование территории (дорожная рекреация), в связи с чем ориентиром для закладки ПП служили тропы и дорожки на территории каждого объекта. Помимо этого учитывалась предполагаемая степень рекреации, отличающаяся для каждой ПП. По данным учета, рекреационная плотность (Rd) резко возрастает в нерабочие дни и в периоды с комфортной погодой. В целом парк им. И. М. Поддубного характеризуется различными значениями величины Rd для каждой ПП: от относительно низкой до высокой. Рекреационная дигрессия определялась в зависимости от площади вытоптанной до минерального горизонта поверхности. На территории парка зафиксированы II, III и IV стадии. Балл состояния насаждений на ПП колеблется от 1.33 до 3.11; а процент сорно-рудеральной растительности – от 16.7 до 52.9 % к общему количеству травостоя. Все показатели рекреационной дигрессии на пробах сведены в общую таблицу (табл. 3).
Таблица 3. Показатели рекреационной дигрессии на пробах
№ ПП | Кнас., балл | Состояние рудеральной растительности, % | Стадия дигрессии, (вытоптанная поверхность, %) | Rd, чел./га |
1 | 2.15 | 36.4 | III (8.3 %) | 19.2 |
2 | 2.35 | 33.0 | II (5.0 %) | 6.8 |
3 | 3.11 | 50.0 | IY (12.1 %) | 31.9 |
4 | 2.72 | 52.9 | IY (15.2 %) | 35.9 |
5 | 1.33 | 16.7 | III (7.2 %) | 18.3 |
Анализируя данные табл. 3, можно заключить, что территория исследуемого парка характеризуется наличием двух зон: активной рекреации и ограниченной рекреации. В районе ПП № 1, 2 располагается сеть слабопосещаемых аллей, не имеющих покрытия, в то время как остальные площадки располагаются вблизи одной из центральных аллей, активно посещаемой части парка.
В результате исследований установлена связь рекреационной плотности с состоянием фитоценоза (древостоя и травянистого покрова) и стадией дигрессии на исследуемой территории (зависимости (1)–(3)):
Rd = 12.96 Кнас.2 – 47.49 Кнас. + 57.99 r2 = 0.491 (1)
Rd = 0.043Р2 – 2.509Р + 47.46 r2 = 0.892 (2)
Rd = 1.072СД2.543 r2 = 0.995 (3)
В уравнениях (1)–(3) принято: Кнас. – средневзвешенная величина состояния насаждения, балл; Rd – рекреационная плотность, чел./га; Р – сорно-рудеральная растительность, %; СД – стадия дигрессии; r2 – коэффициент детерминации.
Графические решения данных уравнений представлены на рис. 3–5.
Рис. 3. Связь рекреационной плотности с состоянием насаждений
Fig. 3. Relationship of recreational density with the state of plantings
Рис. 4. Связь рекреационной плотности с процентом рудеральной растительности
Fig. 4. Relation of recreational density to percentage of ruderal vegetation
Рис. 5. Связь рекреационной плотности со стадией дигрессии участка
Fig. 5. Relation of recreational density to the site digression stage
Данные зависимости позволяют определить ухудшение состояния фитоценоза в связи с увеличением рекреационных нагрузок. Анализируя графики (см. рис. 3–4), можно утверждать, что при возрастании рекреационных плотностей ухудшается состояние древостоя, а в травянистом покрове начинают преобладать сорно-рудеральные виды, что также сигнализирует об ухудшении состояния фитоценоза в целом. Увеличение рекреационной плотности до 13–15 чел./га приводит к значительной активизации процессов деградации исследуемого фитоценоза. Анализ последнего графика (см. рис. 5) позволяет утверждать, что превышение рекреационной плотности более 15 чел./га повлечет увеличение стадии рекреационной дигрессии более 3 баллов, и процессы деградации фитоценоза станут необратимыми.
Заключение
1. В результате проведенных исследований установлено, что данное насаждение является ослабленным и требует проведения санитарных мероприятий.
2. На объекте исследования зафиксировано 29 видов травянистой растительности. Из них по ценотической приуроченности первое место делят рудеральная и лугово-степная группы, долевое участие которых составляет 35 % для каждой из групп от общего количества исследованных видов. Долевое участие луговых растений составляет 24 %, а степных – 6 %. Обилие сорной растительности свидетельствует о бурьянистом характере травянистого покрова, необходимости удаления сорняков и подсева луговых трав. В экологической группировке лидирующее положение занимают мезофиты (69 %), мезогигрофиты составляют 21 %, мезоксерофиты – 10 % от общего количества исследованных видов.
3. Парк им. И. М. Поддубного характеризуется наличием двух зон: активной рекреации и ограниченной рекреации, поэтому значение Rd варьирует от относительно низкого (в зоне ограниченной рекреации) до высокого (на ПП в зоне активной рекреации).
4. В результате исследований установлена связь рекреационной плотности с состоянием насаждения и травянистого покрова на исследуемой территории, а также со стадией рекреационной дигрессии. Получены уравнения связи, позволяющие прогнозировать состояние насаждений и процент сорно-рудеральной растительности с увеличением рекреационной плотности как в зоне активной, так и в зоне ограниченной рекреации.
5. Анализ прогнозных уравнений позволяет утверждать, что увеличение рекреационной плотности до 13–15 чел./га приводит к значительной активизации процессов деградации исследуемого фитоценоза. Дальнейшее увеличение нагрузки может привести к необратимым изменениям фитоценоза. Следовательно, рекреационная нагрузка, превышающая 15 чел./га, на территории парка им. И. М. Поддубного не рекомендуется.
Библиография
Воскобойникова И. В. Эрозия почв в связи с рекреацией в буковых лесах Западного Кавказа : Дис. ... канд. с.-х. наук. Новочеркасск, 2006. 164 с.
Муллагалиева Р. З., Суслов А. В. Характеристика городских лесов г. Екатеринбург // УГЛТУ в решении социальных и лесоводственно-экологических проблем лесного комплекса Урала и Западной Сибири: Материалы XIII Всерос. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов института леса и природопользования. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. ун-т, 2017. С. 132–135.
Постановление Правительства РФ от 20.05.2017 № 607 «О правилах санитарной безопасности в лесах» . URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_217315/ (дата обращения: 30.04.2019).
Руководство по проектированию, организации и ведению лесопатологического мониторинга: приложение 1 к приказу Рослесхоза от 29.12.2007 № 523 . URL: http:///www.rosleshoz.gov.ru (дата обращения: 05.05.2019).
Стандарт отрасли ОСТ 56-100-95 «Методы и единицы измерения рекреационных нагрузок на лесные природные комплексы».. URL: https://dokipedia.ru/document/5327894 (дата обращения: 26.04.2020).
Торбик Д. Н., Тимофеева А. В., Богданов А. П. Оценка состояния древесной растительности городского парка // Вестник КрасГАУ. 2015. № 4. С. 166–170.
Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств . СПб.: Мир и семья, 1995. 992 с.
Gundersena V., Frivoldb L. H., Mykinga T., Targensend B. B., Oyen B. H. Management of urban recreational woodlands: The case of Norway // Urban Forestry and Urban Greening. 2006. Vol. 5. P. 73–82.