Какие растения обладают устойчивостью к запыленности воздуха

Обновлено: 08.07.2024

Что могут зеленые насаждения в условиях сильных загрязнений воздуха.

Растения – поглотители пыли.

Зеленые насаждения служат прекрасными естественными фильтрами с высокими пылеосаждающими способностями, объясняемыми строением кроны и листвы растений: запыленный воздух, проходя через естественный лабиринт, фильтруется и осаждается. Значительная часть пыли задерживается на листве и ветках, а дождем или при поливе смывается.

Для промышленных площадок и территорий санитарно-защитных зон некоторых предприятий характерна не только повышенная загазованность, но и значительное загрязнение атмосферы промышленной пылью. Зеленые насаждения задерживают на своей листве от 21 до 86 % пыли. Установлено, что буковые насаждения площадью один гектар могут задержать за сезон от 30 до 60 тонн пыли, пихтовые – 32, липовые – 42. Очень хорошо улавливают пыль и газоны, в связи с тем, что на одном квадратном метре трава высотой 10 см имеет листовую поверхность 20 м2. В результате трава задерживает пыли в десять раз больше, чем дерево. Поэтому небольшие участки зеленых насаждений в городе, состоящие из газонов, кустарников и деревьев, занимающие даже незначительную площадь, в летнее время на своей территории снижают запыленность воздуха на 30 – 40 %, а в глубине лесного массива запыленность воздуха снижается почти в 3,5 раза.

Решая вопросы снижения запыленности воздуха на площадях и улицах города с интенсивным движением автотранспорта, необходимо учитывать различную степень пылеулавливающих свойств различных растений. Например, посадки из 400 молодых тополей задерживают за лето около 400 кг пыли. Пылезащитные свойства хвойных пород сохраняются круглый год, и они осаждают пыль из расчета на единицу массы листвы в 1.5 раза больше, чем лиственные. Шершавые листья вяза задерживают почти в шесть раз больше пыли, чем гладкие листья тополя бальзамического. Клейкие листья и смолистая хвоя в начале весенне-летнего сезона обладают более высокими пылеулавливающими свойствами, чем в середине лета, или, тем более, к осени. Листья вяза удерживают 3.39 г пыли на 1 м2 поверхности, сирени венгерской – 1.61, липы мелколистной – 1.32, клена остролистного – 1.05, тополя бальзамического – 0.55. По данным Н. В. Бобохидзе, один экземпляр взрослого дерева приведенных ниже пород за вегетационный период выводит из воздуха пыли (в кг): вяз перистоветвистый – 28, ива белая и плакучая – 38, клен остролистный – 28, клен ясенелистный – 33, тополь канадский – 34, шелковица белая -31, ясень обыкновенный – 27, каштан конский – 16.

Зная пылезащитные свойства растений, можно соответствующим подбором и размещением их добиваться наибольшего пылезащитного эффекта. Наблюдения в запыленных зонах показали, что действие пыли на растения может носить неспецифический характер, обусловленный механическим воздействием на ткани листовой пластины. Помимо этого, в зависимости от химического состава, пыль может оказать и специфическое воздействие, обусловленное проникновением вредных соединений внутрь тканей листа. При этом накопление инородных соединений в растительных тканях вызывает нарушение обмена веществ, вплоть до угнетения роста и развития, раннему листопаду. Рекомендуется полив и водное орошение, что способствует оздоровлению растений и хорошей вегетации.

Зеленый барьер.

Древесные насаждения, собранные в группы и расположенные полосами, успешно защищают нас от ветра, смягчают губительное влияние засух и суховеев, являясь для воздушных масс механической преградой. Это свойство зеленых насаждений зависит от сомкнутости крон и типа леса. Скорость ветра в лесу почти никогда не превышает 1 м/сек, а внутри городских насаждений она уменьшается почти в три раза по сравнению с открытыми пространствами площади. На подветренной стороне лесной полосы шириной 40 – 60 м затишье распространяется на расстояние, равное десятикратной высоте полосы деревьев. Однако первоначальная скорость ветра восстанавливается на расстоянии, превышающем высоту в 30 -100 раз. По данным Е. С. Лахно, в пригородных лесах Киева днем в летне-осенний период скорость ветра составляет 0.8 – 1.1 м/сек, а в городе, в среднем, 2.1 – 3.3 м/сек. Скорость ветра в лесу в относительных величинах равна 40 % от скорости его в городе и только 25,8 % от скорости на открытом пространстве. Кроме того, лесонасаждения защищают почвы от ветровой и водной эрозии, служат мощными регуляторами водного баланса. Большая роль принадлежит лесу и в борьбе с радиоактивным загрязнением местности. Установлено, что радиоактивность площадей, защищенных от ветра лесом. В 32 раза меньше тех, которые находятся с наветренной стороны.

Спасая нас, они болеют.

На деревьях в зонах высокой загазованности много недоразвитых деформированных листьев, уже в начале лета проявляется омертвление их тканей, начинающееся с краев, а затем распространяющееся к середине. Листья темнеют, засыхают и опадают, чем сокращается продолжительность жизни растений. Однако в одних и тех же условиях загазованности различные виды деревьев повреждаются неодинаково.

В России первые исследования на газоустойчивость растений проведены в конце девятнадцатого века Д. Н. Нелюбовым. Однако исследования устойчивости растений к токсическим соединениям в то время не получили должного развития. Только в 50-60-ые годы, во время индустриализации страны, был обстоятельно поставлен вопрос об активной борьбе с промышленным дымом и о широком использовании для этого растений. В качестве первоочередной и неотложной поставлена задача создания культурных ландшафтов, в которых было бы устранено, нейтрализовано или ослаблено пагубное воздействие промышленности на окружающую среду и созданы условия для труда и отдыха горожан.

Учеными установлено, что растения взаимодействуют с такими компонентами атмосферных примесей, как окислы серы, соединения фтора, хлора, углеводов, азота, свинца. Скорость выведения из атмосферы газообразных примесей зависит главным образом от их растворимости в воде и взаимодействия с сухой поверхностью. Растения почти не усваивают фтористый водород, часто встречающийся в выбросах промышленных предприятий. Фториды не участвуют в обмене веществ большинства растений: причина их высокой токсичности – способность накапливаться в хлоропластах. Опасно и контактное воздействие газообразных соединений фтора на наземные части растений. Не взаимодействуют растения с летучими соединениями свинца, поэтому даже его незначительное количество вызывает их повреждение. Свинец резко снижает транспирацию и фотосинтез растений. Окись углерода малотоксична для растений, но считается, что зеленые насаждения не способны очищать от нее атмосферу. Сернистый ангидрид в воздухе постепенно окисляется до серного и растворяется в воде, образуя мельчайшие капельки серной кислоты, повреждающей листья. Сернистый ангидрид, являясь одним из наиболее токсичных для растений, проникает в листья. Симптомы поражения растений сводятся к появлению специфических пятен на участках между жилками и краях листа. Потом эти участки приобретают желтый и красно-оранжевый цвет и отмирают. Более чувствительны к сернистому газу молодые несформировавшиеся листья. При длительном воздействии сернистого газа подавляется рост растений, в некоторых случаях отмирают верхушки побегов. Токсичность сернистого газа значительно увеличивается в присутствии других загрязнителей — окислов азота и озона. Растений, абсолютно устойчивых к сернистому газу, как и к другим вредным промышленным отходам, практически нет. Растения, у которых участки повреждений составляют до 20 % общей площади листьев, относят к слабоповреждаемым. У среднеповреждаемых видов участки повреждений составляют до 50 % и у сильноповреждаемых — свыше 50 %. К слабоповреждаемым видам относится: аморфа кустарниковая, вишня магалебка, гледичия трехколючковая, виноград девичий, клен серебристый, лох узколистный, тополя канадский и пирамидальный, шелковица обыкновенная белая, шиповник обыкновенный, черемуха обыкновенная, вяз мелколистный. Среднеповреждаемые виды: айлант высочайший, вяз гладкий, ива белая, клены татарский, ясенелистный, орех грецкий, тополь китайский, бальзамический и тополь Болле. Восприимчивыми к сернистому ангидриду, сильнопов-реждаемыми, оказались липа, клен, рябина, сирень, смородина, яблоня.

По данным Г. М. Илькун 1 кг листьев в расчете на сухое вещество в Лесостепи Украины за вегетационный период накапливает из воздуха сернистого ангидрида в таких количествах (в граммах): белая акация – 69, вяз гладкий – 39, лох узколистный – 87, тополь черный -157. Если принять, что для всех видов среднее накопление токсичных газов составляет 100 г сернистого ангидрида на 1 кг листьев, 26 г хлористого водорода и 5 – 6 г фторидов, то лесные насаждения на площади 1 га способны ежегодно без заметного вреда для себя поглотить из воздуха 400 кг сернистого ангидрида, 100 кг хлоридов и 20 – 25 кг фторидов. Для условий степной зоны Украины можно предположить, что эти цифры будут на 10 – 20 % меньше.

В городском воздухе, в зонах с повышенным содержанием окислов азота, на листьях появляются темно-коричневые или темные почки, расположенные между жилками и по краю листа. Окислы азота в два – пять раз менее токсичны для растений, чем сернистый ангидрид, но их токсичность повышается в его присутствии. Эти два загрязнителя обычно сопутствуют друг другу в атмосфере промышленных районов, поэтому существует реальная угроза сильного повреждения растений окислами азота вблизи источников их выбросов. Слабоповреждаемыми окислами азота видами являются: абрикос обыкновенный, айлант высочайший, аморфа кустарниковая, бирючина обыкновенная, клены полевой, ложно-платановый, татарский, серебристый, ясенелистный, остролистный, тополя пирамидальный, китайский, вяз гладкий, вишня магалебка, виноград девичий, гледичия трехколючковая, шелковица белая, шиповник обыкновенный, черемуха обыкновенная, каштан конский. Среднеповреждаемые виды: береза бородавчатая, вяз мелколистный, жимолость обыкновенная, ива белая, лох узколистный, орех грецкий, сирень обыкновенная, тополя канадский и бальзамический и ясень обыкновенный.

Аммиак для растений тоже менее токсичен, чем сернистый газ, однако – при длительном воздействии даже низких его концентраций обнаруживаются заметные признаки повреждения растений. Повышенные концентрации аммиака вызывают появление темных, почти черных, пятен некрозов на обеих поверхностях листа, опадание листьев. Слабоповреждаемые аммиаком деревья: абрикос обыкновенный, береза бородавчатая, вяз гладкий, вишня магалебка, каштан конский, липа сердцелистная, лох узколистный, сирень обыкновенная, гледичия трехколючковая, ива белая, шелковица белая, черемуха обыкновенная, некоторые виды клена и тополя. Среднеповреждаемые виды: айлант высочайший, вяз мелколистный, орех грецкий, тополь канадский, шиповник обыкновенный, ясень обыкновенный.

Фенольные загрязнения атмосферы городов по фитотоксичности приравниваются к загрязнениям аммиаком. На листьях появляются ожоги темного цвета, преимущественно на периферийных участках листовой пластинки. Поврежденные листья опадают. Подавляется рост побегов, возникает мелколистность. Более устойчивыми к фенольному загрязнению атмосферы по сравнению с другими деревьями и кустарниками являются: гледичия трехколючковая, абрикос обыкновенный, катальпа величественная, вишня Бессея, вишня войлочная, ирга крупнолистная, боярышник зеленомясый, лох серебристый.

Озон у зеленых насаждений вызывает отмирание краев, угнетает образование почек, снижает цветение и рост побегов, приводит к раннему опаданию листвы.

Многочисленные наблюдения показывают, что у зеленых насаждений, находящихся в зоне воздействия промышленных выбросов, отмечен вершинный тип усыхания, разреженность кроны, многовершинность, деформации побегов, на которых часто отсутствуют ветви второго и третьего порядков. Хронические повреждения сопровождаются снижением прироста, продуктивности древостоев и качества древесины, отсутствием самосева, опаданием хвои и листьев. Установлено, что загрязняющие атмосферу вещества наносят растениям и скрытые повреждения, влияющие на физиологические и биохимические процессы. Замедление скорости физиологических реакций и нарушение биохимического обмена происходят у растений за два-три года до появления первых внешних признаков повреждения. Подавление роста отмечается за пять-семь лет до гибели растения, при этом рост в высоту прекращается раньше, чем диаметральный. Ослабленные деревья сразу же заселяются вторичными вредителями, ускоряющими распад и гибель лесных биогеоценозов.

Зеленые зоны.

В условиях продолжающегося научного прогресса и интенсивной урбанизации решение экологической проблемы города заключается прежде всего в снижении уровня загрязнения его воздушного бассейна выбросами производства и автотранспорта и уменьшении этих выбросов до безопасных объемов.

При решении проблемы оздоровления окружающей среды в районе крупных промышленных городов большое значение, как известно, имеют зеленые насаждения. Важно не просто садить деревья, кустарники, однолетние и многолетние травы, не просто озеленять и благоустраивать территории застройки, а создавать и формировать высокоэффективные долголетние культурные антропогенные биогеоценозы, обеспечивающие оздоровление окружающей человека среды. Оздоровление, охрану и оптимизацию окружающей среды с помощью зеленых насаждений нужно осуществлять методами ландшафтной архитектуры и фитомелиорации.

Проблема пылевого загрязнения для нашего региона очень актуальна. В целом состояние воздушного бассейна Саратова оценивается как критическое и требует принятия неотложных мер. Основными источниками загрязнения атмосферы являются предприятия топливной отрасли, электроэнергетики, химической и нефтехимической промышленности, а также многочисленный автотранспорт. Помимо пыли, выбрасываемой в атмосферу промышленными предприятиями, на здоровье городских жителей большое влияние оказывает также дорожная пыль. Особо остро эта проблема проявляется в наше время в связи с увеличением числа автомобилей на городской проезжей части.

Анкетирование учеников 4 класса.

Я провела анкетирование учащихся 4 класса, в котором приняло участие 30 человек. Результаты анкетирования я выразила в виде диаграмм :

Таким образом, я сделала следующие выводы:

Не все ученики 4 класса знают названия деревьев и кустарников ,растущих в нашем городе, их полезные свойства.

Не все школьники бережно относятся к живой природе.

Чтобы мои одноклассники, друзья, жители города заботились о зеленных насаждениях, я разработала и раздала экологические памятки. Эти памятки содержат информацию о "легких планеты" и призыв беречь деревья и кустарники

Основная часть

Цель: изучить пылеулавливающую способность листьев деревьев и кустарников города.

Задач и :

Выявить виды деревьев и кустарников, которые являются наилучшими пылеуловителями;

Определить оздоровительную роль растений, как очистителей воздуха от пыли, бактерий, и как увлажнителей воздуха.

Некоторые виды деревьев и кустарников обладают более высокой пылеулавливающей способностью по сравнению с другими;

зелёные насаждения положительно влияют на здоровье жителей города.

Исследования экологических проблем городских поселений в настоящее время необычайно актуальны, так как города становятся основной средой обитания человека. Одной из важнейших проблем городской экологии является проблема загрязнения атмосферного воздуха. В последние десятилетия наблюдается интенсивное насыщение атмосферы городов газообразными и пылевидными отходами транспорта и промышленных предприятий, что заметно снижает качество жизни городского населения. Среди мер, направленных на защиту атмосферного воздуха от пылевидных отходов большое место занимают зеленые насаждения города.

В нашей работе мы изучили пылеулавливающую способность листьев ряда деревьев и кустарников, наиболее широко представленных на улицах г. Саратова.

Деревья пылеуловители.

Растительность благотворно влияет на микроклимат. Особенно чётко это ощущается в пределах больших массивов зелени. Летом в лесопарковых зонах и парках заметно прохладнее. Температура воздуха среди насаждений в самую жаркую погоду на 10-12 градусов ниже, чем в районах городской застройки. Причём прохлада обеспечивается не только тенью деревьев. В парках на 15-30 % выше влажность, что приводит к снижению температуры воздуха, создаёт эффект физиологического комфорта для человека. Прохлада и влажность воздуха парков в значительной степени обеспечиваются испарением влаги поверхностью листьев деревьев. Парки летом — это островки территорий с относительно пониженными температурами земной поверхности среди нагретых пространств асфальта, камня и железа. В результате над наиболее крупными зелёными массивами в пределах города летом устанавливаются нисходящие токи воздуха. Они увлекают за собой пыль из атмосферы и осаждают её на кронах деревьев и кустарников.

В зелёных массивах каждое дерево поглощает в среднем за год 30-40 кг пыли и других твёрдых частиц, а дерево с богатой лиственной кроной до 68 кг. Одно дерево средней величины за сутки восстанавливает столько свободного кислорода, сколько необходимо для дыхания трёх человек.

К деревьям, используемым для озеленения городов, предъявляется ряд требований:

они должны расти быстрее, жить дольше,

быть устойчивыми к болезням, вредителям, загрязнению и физическим повреждениям;

корневая система не должна взламывать снизу уличное покрытие.

Набор растительности в городе – обычный. Это тополь, берёза, каштан, клён, рябина, вяз.

Берёза - быстрорастущее и весьма распространенное дерево. В коре берёзы есть особое вещество – бетулин. Он окрашивает кору в белый цвет, а белый цвет отражает солнечные лучи. Вот и остаётся ствол берёзы прохладным. Берёза первой осваивает открытые пространства, вырубки, гари. Её сеянцы не боятся яркого солнца и заморозков.

Рябина, черемуха - эти растения не целесообразно высаживать вдоль проезжей части, но они хорошо справятся с улавливанием пыли в менее запыленных участках города – во дворах, на бульварах и площадях.

Осину используют для озеленения населённых пунктов как быстрорастущее декоративное дерево, примечательное яркой осенней окраской листвы. Имеются декоративные формы с плакучими и пирамидальными кронами.

Тополь. Сколько недобрых слов услышишь в весенние дни в адрес тополя. Они во многом справедливы: дело не только в неряшливом облике города и лишних хлопотах хозяек, но тополиный пух у многих вызывает аллергические расстройства. А так как недуг этот с каждым годом захватывает все больший круг жертв, можно предположить, что тополь в городе станет деревом враждебным.

Тогда возникает логичный вопрос: почему же тогда вокруг нас так много тополей, если они являются причинами стольких проблем?

Во – первых , тополя весьма неприхотливы, они быстро растут.

Во – вторых , посадка тополей намного дешевле, экономнее.

В – третьих , тополь – декоративен, быстро растёт. Отличается высокой способностью к размножению, поэтому его и используют в озеленении городов.

В – четвёртых, тополь эффективно удерживает в себе металлосодержащую пыль. Тополевые насаждения выделяют кислорода в несколько раз больше, чем, например, еловые.

Если говорить об аллергенных деревьях, то на первом месте будет стоять береза, затем ольха, лещина, клен, ясень. Тополь, который обвиняют во всем и вся, оказывается, как таковой вообще не вызывает аллергии. Среди городских деревьев тополь занимает ведущее место в очищении атмосферного воздуха, являясь своего рода воздушным дворником . По количеству поглощаемого углекислого газа и выделяемого кислорода тополю нет равных. У этого неутомимого чистильщика есть и масса других достоинств. Тополь хорошо поглощает шум, устойчив к загрязнению воздуха выхлопными газами от машин и отходами от заводов. Тополиная листва приглушает звуковые волны и увлажняет воздух в 10 раз больше, чем ель. Тополь насыщает воздух озоном, выделяя в атмосферу большое количество фитонцидов и ароматических масел. Есть польза и от тополиного пуха – это тоже своего рода пылесборник.

Очень полезен в городских условиях каштан . Он почти так же неприхотлив, как тополь. При этом взрослое дерево за год очищает от выхлопных газов и пыли около 20 кубометров воздуха.

Зеленым щитом от выхлопов и пыли могут стать вяз, сирень и акация . Причем вязы своими широкими листьями удерживают в 6 раз больше пыли, чем тополя. Этим растениям не страшна городская пыль. Их можно сажать по обочинам автомагистралей в качестве зеленого щита против выхлопных газов.

Зеленый доктор города.

Леса, парки, сады, бульвары и скверы воздействуют на состав атмосферного воздуха. Во время вегетационного сезона их растительность обогащает воздух кислородом и поглощает углекислый газ. С каждого гектара, занятого деревьями, выделяется в год до 30 кг полезных для человека эфирных масел. 1 гектар деревьев и кустарников только за один час поглощает весь углекислый газ, выделяемый за это время 200 людьми.

Оздоровительная роль растений проявляется, прежде всего, в том, что они выделяют специфические вещества - фитонциды. Эти вещества могут подавлять развитие вредных болезнетворных бактерий, микроорганизмов. Летом воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц. Известно более 500 растений, которые обладают фитонцидными свойствами. Среди них - дуб, можжевельник, сосна, ель, черемуха, рябина, туя, акация белая, барбарис, ива плакучая, каштан, лиственница сибирская, липа, осина, тополь и ряд других видов. Например, туя уменьшает загрязненность воздуха болезнетворными микроорганизмами на 67%.

Кроме того, растения могут повышать в воздухе число легких
отрицательно заряженных ионов – материальных носителей электрических зарядов, характеризующих состояние чистоты воздуха. На человека умеренная ионизация воздуха влияет положительно. Наибольшим эффектом ионизации отличаются сосна, ель, туя, дуб черешчатый, тополь черный, лиственница сибирская, рябина, сирень, акация белая. Наибольшую оздоровительную роль играют смешанные насаждения, т.е. состоящие из разных видов хвойных и лиственных пород.

Практическая часть

К озеленению детских площадок, выдвигаются особые требования. Растения на такой площадке очень необходимы: они очищают воздух от пыли, способствуют развитию малышей, позволяют им ближе познакомиться с природой, создают тень.

Для создания густой тени необходимы деревья с плотной и раскидистой кроной. Каштан , липа , клен – традиционные для детских площадок деревья. Они абсолютно безопасны и надежно защищают от палящего солнца.

Лучше всего размещать деревья с южной и западной стороны, в этом случае площадка будет прикрыта в самое жаркое время суток. С восточной стороны рекомендуется не закрывать солнечные лучи. Утреннее солнце обеззаразит площадку и не повредит детям.

Детская площадка расположена вблизи проезжей части.

Рядом расположен сквер, в котором растут старые тополя и березы, и им уже необходима замена. Количество деревьев – 16.

Отсутствие декоративных кустарников и газонов.

Вдоль проезжей части уже высажены быстро растущие каштаны. Они вскоре станут живой изгородью от пыли и шума проезжей части.

Убрать старые деревья , которые представляют опасность для окружающих. На место убранных, высадить деревья с густой кроной: каштан, липа. Постепенно заменять старые деревья на новые.

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Чернышенко О. В.

Чернышенко О.В. ПЫЛЕФИЛЬТРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ. Рассмотрена пылефильтрующая способность городских насаждений и критерии ее оценки. Отмечено, что большое значение имеют морфологические особенности и физиологическое состояние листа Предложен ассортимент древесных растений с повышенной пылефильтрующей способностью . Показано, что среднеустойчивые виды в условиях Москвы обладают максимальной способностью по сравнению с другими видами.

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — Чернышенко О. В.

Защитные функции древесно-кустарниковых растений, широко введенных в озеленение Брянской области и их рекомендуемые типы посадок

Пылезадерживающая способность листовой поверхности тополя свердловского серебристого пирамидального в условиях г. Екатеринбурга

Результаты инвентаризации и перспективные направления расширения состава коллекции декоративно-лиственных древесных растений партерной части ботанического сада БГТУ

Chernyshenko O.V. THE DUST FILTER TREES CAPABILITY. The dust filter capability of green plantations and the criteria of their estimates have been considered. It has been pointed out that morphology characteristics and physiology condition of leaves are of great importance. The trees assortment with the advance dust filter capability was offered. As a result of our research we have come to a conclusion that midding steadfast species have maximal capability in Moscow in comparison with others.

ПЫЛЕФИЛЬТРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ

О.В. ЧЕРНЫШЕНКО, проф. каф. ботаники и физиологии растений МГУЛ, д-р биол. наук

Разработка ассортимента древесных растений с повышенной пылефильтрующей способностью необходима при проектировании посадок санитарно-гигиенического назначения. Роль растений как пылевого фильтра исследовалась многими авторами. Такая оценка пылеосаждения в течение конкретного времени приводилась лишь в работе Г.М. Илькуна [1]. Остальными авторами исследовалась способность к пыленакоплению листьями без учета сроков, в течение которых этот процесс осуществлялся. Однако уровень накопления пыли к моменту определения только частично отражает способность растений к пылепоглощению и правильно оценить средоочищающую роль растительности в течение всего вегетационного периода практически невозможно.

Количество осажденной пыли листьями лесных видов изучал Н.В. Подзоров. [5]. Листья древесных растений задерживают до 40 % от валового количества выпавшей пыли, что составляет 1,2. 3,2 г/м2 листовой поверхности. Самым большим накопителем пыли оказалась береза повислая Betulapendula Roth c наибольшей пылефильтрующей способностью (до 70 % всей выпавшей пыли). Известно, что широколиственные виды в городе осаждают до 30 % и хвойные - до 42 % общего количества выпавшей пыли. Древесные растения в лесу и парке со стандартной плотностью кроны улавливают до 199,22 кг/га частиц пыли в течение вегетационного периода, из которых 15,07 кг/га составляет азот, что служит дополнительным источником питания для растений.

Болгарский исследователь М. Донче-ва-Бонева [9] оценивала количество пыли городскими насаждениями из дуба черешчато-го (Quercus robur L.), дуба красного (Quercus rubra L.) и конского каштана обыкновенного (Aesculus hippocastanum L) на расстоянии 1, 5, 25, и 100 м от проезжей части, установив пылеуловители на трех высотах - 1, 2,5 и 4 м. На расстоянии 5 м от полотна дороги отложение

пыли на 1 м высоты в придорожных посадках на трех пробных площадях было соответственно 54, 59, 72 % от количества пыли, осевшей непосредственно на улице. Наибольшее количество пыли задерживает дуб черешча-тый - 6103 мг/м2, среднее у каштана конского -2303 мг/м2 и наименьшее у дуба красного -1080 мг/м2 . Количество тяжелых металлов на поверхности данных видов повторяет эту закономерность. С удалением от автомагистрали количество пыли на листьях значительно уменьшается: у дуба черешчатого - в 8 раз, у каштана конского - в 5 раз и у дуба красного - в 2,7 раза и варьирует в границах от 400 до 750 мг/м2. Минеральная часть осажденной пыли составляет 60 % общего ее количества. Городские зеленые насаждения шириной 5 м, примыкающие непосредственно к автомагистралям, задерживают 40.45 % всей выпавшей пыли, а при ширине 25 м - до 70 %.

Самыми важными критериями для оценки пылефильтрующей способности растений являются морфологические характеристики листьев, их биомасса, количество и качество частиц пыли. Также большое значение имеют физиологическое состояние листа, электростатические и адгезионные свойства, расположение листьев на ветке. Я. Супука [10] предложил следующее уравнение для определения пылефильтрующей способности древесных растений

Z = P VK , или Zo = P K K K, где Zo - пылефильтрующая способность древесных растений;

Р - площадь ассимиляционных органов дерева в м2;

V - максимальное количество адсорбированной пыли в г/м2;

Kz - коэффициент частоты и количества атмосферных осадков, причем ежемесячно количество осадков не должно превышать 70 мм;

Kp - относительный коэффициент отложения пыли на ассимиляционных ор-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2012

ганах от суммы отложений в течение вегетационного периода, г/м2, то есть от Р;

К = р 0,05 для маленьких и однородных листьев древесных листьев;

Кр = 0,10 для листьев среднего размера, а также ворсистых;

Кр = р 0,20 для широких листьев, а также глубоко морщинистых или деревьев с очень плотной кроной;

Кк - относительный коэффициент отложения пыли на кору дерева и другие покровные ткани, равный 1,2.

Максимальная аккумуляция пыли была внутри придорожной посадки и достигала 9-10-кратного увеличения по сравнению с отложением пыли на открытой поверхности. Такие насаждения характеризуются средней плотностью и вертикальной структурой, а также продуваемостью на 40 - 60 %. Пылеулавливающий эффект наблюдался на расстоянии 10-кратной высоты насаждений с подветренной стороны и 2-кратной - с наветренной стороны насаждения.

Дерево является постоянно действующим фильтром, и для оценки такого фильтра необходимо знать плотность кроны, ее ширину, высоту и внутреннюю структуру.

Максимальный эффект пылеочищения растительностью достигается при помощи искусственных насаждений шириной 10.. .30 м. Посадки не должны быть слишком густыми, так как загрязненный воздух огибает посадки сверху, образуя завихрения с подветренной стороны, при этом часть пыли оседает. Более мелкие частицы наталкиваются на листья, иглы и сучья. Листья и сучья деревьев изменяют направление потоков воздуха, и относительно инертные частицы пыли при этом оседают. Лишенные листьев деревья и зимой активно играют роль фитофильтров. Из всей суммы накопления пыли на долю потерявших зеленый покров деревьев в зимнюю пору приходится 40 %, а на лето - 60 %. Особое внимание нужно уделять также посадке кустарников, чтобы заполнить пространство между кронами деревьев и землей. Для удержания осевшей пыли земля должна быть покрыта дерном или подстриженным газоном.

Материалы и методы

Мы оценили способность древесных растений осаждать атмосферную пыль. Адсорбируемую пыль на поверхность листьев и побегов мы разделили на две фракции - растворимую в воде (это сульфаты и нитраты с нитритами) и нерастворимую в воде. Частицы пыли закрепляются на поверхности листьев различными механизмами, среди которых определенную роль играют гутта-ционные выделения. Смолистые выделения также способствуют лучшему задержанию пыли. Однако не всегда большая опушен-ность листьев ассоциируется с более высокой пылезадерживающей способностью. Анализ литературных данных [6] также это подтверждает. Противоречивость результатов можно объяснить тем, что седиментация аэрозолей зависит не только от характера поверхности листьев, рельефа, но и от конфигурации листа, электростатических эффектов, аэродинамических условий в кронах деревьев, степени ажурности кроны.

Для оценки пылефильтрующей способности древесных растений были заложены пробные площади в зеленых насаждениях города, расположенных на различных расстояниях от магистрали с интенсивным движением около 8000 автомобилей в час. Наблюдения проводились в течение 5 лет на расстоянии 1, 5, 10, 100 и 1000 м от дороги.

Отбор листьев проводился методом средней пробы в центре с двух сторон (со стороны автомагистрали и со стороны тротуара) или с южной стороны кроны 4 - 6 раз в течение вегетации [7,8] с 10 деревьев одного вида в каждой зоне загрязнения. Не менее 10 побегов отбиралось с каждого дерева. Фиксация листьев проводилась высушиванием в термостате при температуре 105°С. Определение общей серы и азота в листьях проводилось по уже известным методикам на спектрофотометре КФК - 3 [2,3,4]. Количество адсорбированной пыли и газов определялось по специально разработанной методике: листья перед высушиванием отмывались в 50 мл воды, затем количество твердого осадка определялось на фильтре после высушивания.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 3/2012

Количество адсорбированных газов определялось также колориметрически на КФК-3.

Результаты и обсуждение

Анализ всех данных за 5 лет показал, что метеорологические условия каждого года оказывают огромное влияние на количество пыли, адсорбированной поверхностью дерева. Однако достоверных различий по количеству пылеосаждения листьями древесных растений в различных типах посадок в одной зоне загрязнения не наблюдалось за все годы исследований.

Все древесные и кустарниковые виды можно разделить на 3 группы по интенсивности накопления пыли.

1. С максимальной пылефильтрующей способностью, абсорбирующей до 5 г/м2 ассимиляционной поверхности:

1. Ясень пушистый Fraxinus pubescens Marsh.

2. Клен Г иннала Acer ginnala Maxim.

3. Тополь черный Populus pyramidalis Rozier

4 Тополь бальзамический Populus Balsami-

5. Вяз перисто-ветвистый Ulmus pinnato-ramosa Diech.

6. Лох серебристый Elaeagnus argentea Purch.

7. Чубушник веничный Philadelphus coronarius L.

8. Смородина золотистая Ribes aureum Pursh.

9. Яблоня сливолистная Malus prunifolia (Willd) Borekh.

10. Яблоня ягодная Маlus baccata Borkh.

11. Рябина обыкновенная Sorbus aucuparia L.

12. Груша уссурийская Pyrus ussuriensis Maxim.

13. Береза повислая Betula pendula Roth.

14. Липа мелколистная Tilia cordata Mill.

15. Роза морщинистая Rosa rugosa Thunb.

16. Чубушник венечный Philadelphus coronaris L.

2. Со средней пылефильтрующей способностью (до 2 г/м2):

1. Клен остролистный Acer platanoides L.

2. Вяз гладкий Ulmus laevis Pall.

3. Клен ясенелистный Acer negundo L

4. Снежноягодник белый Symphoricarpos albus (L).

5. Бузина черная Sambucus racemosa L.

6. Карагана древовидная Caragana arbo-rescens Lam.

3. С минимальной фильтрующей способностью (до 0,5 г/ м2):

1. Конский каштан обыкновенный Aesculus hippocastanum L.

2. Сирень обыкновенная Syringa vulgaris L.

Мы также попытались определить количественно адсорбирование окислов серы и азота побегами лиственных древесных растений. Побеги отмывались по такой же методике, что и листья.

Количество адсорбируемых окислов азота на побегах клена остролистного в зоне максимального загрязнения постепенно увеличивается к концу вегетации. Так, осаждение в июне составило 0 мг/г, в июле - 6,04 ± ± 0,31 и в начале сентября оно увеличивается до 18,12 ± 0,75, при этом адсорбированные частицы полностью смыты с листьев. Количество осажденных окислов азота на расстоянии 60 и 1000 м от шоссе составило в конце вегетации соответственно 6,11 ± 0,30 и 7,08 ± 0,60.

Количество адсорбированной серы увеличилось к концу вегетации в 2 раза в зоне максимального загрязнения, эта величина была на порядок ниже, чем количество азота, и составила 0,29 + 0,01. Содержание серы, адсорбированной побегами в других зонах, было меньше в 1,5. 2 раза.

Самые высокие значения адсорбирования азота и серы побегами наблюдались у ясеня пушистого, липы мелколистной и рябины обыкновенной (рис.1,2.).

Адсобирование окислов азота и серы побегами достоверно снижалось на расстоянии 60 и 1000 м от шоссе с интенсивным движением в 1,2 и 1,6 раза соответственно. Достоверных различий по отложению этих окислов на побегах всех исследуемых видов в зонах минимального загрязнения не обнаружено. По сравнению с деревьями, произрастающими в городе, побеги в условиях фона не адсорбируют окислы азота, а количество окислов серы составляет всего лишь 5 - 20 %

Растения-фильтры. Какие деревья лучше всего очищают воздух?

А поэтому нам жизненно необходимы парки и скверы. Зеленые насаждения не только радуют взгляд, они защищают от вредных воздействий окружающей среды. Деревья и кустарники поглощают пыль, углекислый газ и вырабатывают кислород.

На первом месте – тополь. Его можно смело назвать рекордсменом по пользе для окружающей среды. Широкие и клейкие листья этого дерева успешно задерживают пыль, фильтруют воздух. Кроме того, тополь быстро растет, активно набирает зеленую массу и увлажняет воздух вокруг. Кислорода, который выделяет одно взрослое дерево за сутки, хватит для дыхания 3 человек в течение этого же времени.

Особым достоинством тополя является его неприхотливость и жизнестойкость. Он выживает вдоль автомагистралей и рядом с дымящими заводами. Липы и березы в этих условиях, как правило, гибнут. Есть польза и от тополиного пуха – это тоже своего рода пылесборник.

Очень полезен в городских условиях каштан. Он почти так же неприхотлив, как тополь. При этом взрослое дерево за год очищает от выхлопных газов и пыли около 20 кубометров воздуха.

Зеленым щитом от выхлопов могут стать вяз, сирень, шиповник и акация. Причем вязы своими широкими листьями удерживают в 6 раз больше пыли, чем тополя.

Этим растениям не страшна городская пыль. Их можно сажать по обочинам автомагистралей в качестве зеленого щита против выхлопных газов.

Хвойные деревья тоже полезны. Пусть они вырабатывают меньше кислорода, чем их лиственные собратья. Но при этом сосны, ели, лиственницы и туи выделяют в воздух полезные летучие вещества – фитонциды. Они обладают способностью убивать вредные микроорганизмы. Именно поэтому в хвойных лесах в два раза меньше бактерий, чем в лиственных.

Что же касается комнатных растений, то в лидерах по очистке воздуха хлорофитум, фикус Бенджамина, спатифиллум и комнатная герань. Они как никто другие собирают из воздуха окиси углерода и токсичные вещества.

Читайте также: