Всеволод Михайлович
КРУТОВСКИЙ

 
  Схема сада
  Конференции
  Дендрарий СибГТУ
  Сайт СибГТУ
  Контакты
 
История
Природа
Коллекции
Достижения
Сотрудники
Фотогалерея

Природа

Экология

Одним из важнейших программных документов по соблюдению экологических принципов считается Конвенция по биологическому разнообразию. Зеленые растения - это основной продуцирующий блок, обеспечивающий накопление солнечной энергии в форме химических связей, поглощении углекислого газа, выделении свободного кислорода в атмосферу (Слюняев, Гурин, 2000).

Красноярск входит в десятку самых экологически неблагополучных городов Сибири с индексом загрязнения атмосферы 46,6, так как в городе расположены крупные предприятия, выбрасывающие в окружающую среду свыше 56 токсичных веществ. Значительный процент атмосферных загрязнений составляют выхлопные газа автомобилей, включающие окись углерода, нитрозные газа, ненасыщенный водород и их фотохимические продукты реакции, полициклические ароматические углеводороды, свинцовые соединения, сажу и др.

Уровень загрязнения атмосферного воздуха в Красноярске за 1992 -1996 гг. характеризовался следующими показателями: пыль - 40,4 - 60,6 тыс.т., диоксид серы - 30,4-37,9, диоксид азота - 13,315,0; фтористый водород - 1,65-1,85, бенз (а) пирен - 0,002-0,005, сероводород - 0,047-1,21, сероуглерод - 0,97-1,85, формальдегид - 0,007-0,027, хлор - 0,05-0,08, аммиак - 0,06-0,11, окись углерода - 75,7-83,7 тыс.т. При этом выбросы от стационарных источников составили 172,9 -205,0 тыс. т., от автотранспорта - 45,7-181,7 тыс. т., всего 218,6 - 374,0 тыс. т. в год (Итоги социально-экономического развития ……, 1996; О состоянии окружающей ……., 1997). Превышение допустимых санитарных норм по концентрации бенз (а) пирен достигает в отдельные дни более, чем в 70 раз этилбензола - в 20 раз, диоксида азота - 10, пыли - 9, формальдегида, хлористого водорода - 7 раз.

Высокий уровень загрязнения в г. Красноярске объясняется природно-метеорологическими особенностями территории. Слабые ветры зимой, приземные инверсии и застои воздуха вызывают скопление поллютантов (Безуглая и др., 1991). в июле - августе отмечается увеличение концентрации сероуглерода при повышении температуры воздуха и усилении испарения. Средние концентрации сероводорода невелики и не превышают 0,002 мг/м3, максимальные разовые концентрации (6-7 ПДК) отмечена в радиусе 2-4 км от целлюлозно-бумажного комбината. Наибольшая запыленность воздуха наблюдается в районах предприятий строительной промышленности и ТЭЦ. В зимнее время максимальные концентрации (3 ПДК) двуокиси азота наблюдаются вблизи ТЭЦ и автомагистрали в центре города. В районе интенсивного движения автомобилей максимальные разовые концентрации двуокиси азота и окиси углерода составляют 4-8 ПДК.

Наличие избыточного количества свинца приводит к нарушению функций многих систем организма. Он проникает в костную структуру и сохраняется там в течение длительность времени. Медь и цинк являются микроэлементами в микродозах жизненно необходимы, но при повышенном содержании медь способствует развитию желтухи, гемолитической анемии, уремии, вызывает тахикардию; цинк отрицательно действует на желудочно-кишечный тракт.

Мышьяк и тяжелые металлы (свинц, ртуть, медь, цинк, кадмий, кобальт, олово, висмут и др.) называют теоловыми ядами, действующими на различные белки организма, лишая их биологической активности. Скопления в атмосфере газо- и пылеобразных загрязнений приводит к необратимым разрушениям ландшафта и биосферы в целом. Резкое обострение экологической обстановки, вызванное, техногенном загрязнением, отражается на общем состоянии растений, используемых для уличного и внутриквартального озеленения, создания защитных зеленых зон вокруг промышленных предприятий.

В решении вопросов улучшения экологии крупных промышленных центров особое место отводится лосокультурным методам. Зеленые насаждения способны снижать уровень шума, скорость ветра, увлажнять и очищать воздух, наполняя его фитонцидами, уничтожая болезнетворные бактерии, задерживая и поглощая вредные промышленные выбросы.

Древесная растительность является наиболее эффективным элементом очистки воздушного бассейна от промышленных загрязнений диоксидми, углеродом, обогащают атмосферу кислородом и существенно влияют на формирование климата планеты в целом. Зеленые насаждения обладают высокими пылеаккумулирующими свойствами, поглощают углекислый газ и другие газообразные соединения и тяжелые металлы, а также обладают декаративно-эстетическими функциями (Седых, Профиненко, Титова и др., 2000).

Известно, что содержание углекислоты в воздухе составляет в среднем 0,03 % объема, в крупных промышленных центрах это значение значительно увеличивается. Распределение углекислого газа в приземном слое воздуха неравномерное: обычно в припочвенном слое концентрация выше, в более высоких слоях (в зоне крон деревьев, благодаря потреблению СО2 при фотосинтезе) находится минимальное его количество, при этом, при концентрации углекислоты выше 0,03 % объема фотосинтез у растений значительно повышается, что способствует интенсивному выделению в атмосферный воздух жизненно важного кислорода.

Сочетание комплекса неблагоприятных экологических факторов в условиях крупных промышленных центров (повышение амплитуды колебания температур, снижение влажности воздуха, изменение светового режима, наличие вредных примесей и др.) оказывают отрицательное воздействие на состояние растений, нарушая их физиологические функции: угнетается работа ферментных систем, повреждаются и отмирают отдельные клетки, участки тканей, почки, побеги, что приводит к ухудшению состояния растений, ускорению или замедлению прохождения этапов онтогенеза, появлению мутантных клеток, гибели особей и даже видов (Мамаев, 1991; Николаенко, 1997 и др.).

Действие физических загрязнителей связано с образованием чехла, препятствующему нормальному тепло- и влагообмену листа с атмосферой и уменьшают доступ света к растению. Химическое воздействие влияет на обмен веществ и пр. (Слюняев, Гурин, 2000)

Главным токсичным веществом для растений является двуокись серы (SO2), повреждающая ассимиляционный аппарат. Концентрация SO2 выше 0.4 мг/м2 даже при кратковременном воздействии часто является причиной образования некрозов в результате повреждения клеток листьев и почек. Небольшое количество двуокиси серы (около 5%), окисляясь в атмосфере, превращается в серный ангидрид (SO3) и затем в серную кислоту, которая разъедает поверхность листьев с образованием светлых или коричневых пятен (Безуглая и др., 1991).

Отрицательно влияют на рост растений фтор, хлор, углеводород. Соединения фтора в виде газа или в твердом состоянии выбрасываются в атмосферу заводами по производству алюминия, кирпича, фосфатных удобрений, дымовыми трубами и даже в небольших концентрациях обладают очень сильным токсичным действием, приводя к появлению коричневой окраски кончиков и краев листьев, образованию вздутий (Безуглая и др., 1991).

Хлор (Cl2) и хлористый водород (HСl), применяемые в производстве пластмасс и инсектицидов, оседая на почву и растения вблизи источника эмиссии соляной кислоты, проявляются на поверхности листьев в виде белого, буро-коричного или черного некрозов. Нитрозные газы, образующиеся от автомобильного транспорта, даже при незначительных концентрациях вызывают частичные изменения окраски листьев, при больших - повреждают эпидерму.

Повреждения, вызываемые токсичными веществами и отработанными газами, связаны со снижением ассимиляции и других физиологических процессов (Безуглая и др., 1991).

Отрицательные последствия на рост растений, плодородие почв оказывают также поллютанты, объединяемые в группу тяжелых металлов (Рейли, 1985; Давыдова, 1991; Громова, 1994), которые выносятся в окружающую среду с продуктами сгорания - выбросами промышленных предприятий, выхлопными газами автомобилей и т.д. Среди тяжелых металлов приоритетными загрязнителями являются ртуть, свинец, цинк, кадмий, мышьяк, медь, никель. Содержание этих элементов в почвах пригородной зоны Красноярска находится в пределах естественного фона в концентрациях, приближающихся к 0,5 ПДК (О состоянии окружающей среды ..., 1997). Большинство тяжелых металлов в малых дозах являются жизненно необходимыми, так как входят в состав ферментов, гормонов и др. В связи с этим как избыток, так и недостаток какого-либо из элементов ведет к отрицательным последствиям.

Общие площади зеленых насаждений в городах Средней Сибири не превышают 9 % территории, тогда как ощутимый экологический эффект достигается, если насаждения занимают не менее 16-30 % городской территории, то есть на 1 жителя приходится в среднем 20-30 % нормативного озеленения (Протопопова, 1984; Клименко, 1995).

Таким образом, для улучшения экологического состояния воздушного бассейна г.Красноярска необходимо наряду с другими мероприятиями использовать лесокультурные методы, вводя устойчивые к химическим воздействиям виды и отдельные биотипы. Однако эта проблема остается до сих пор не решенной, что сводит на нет усилия озеленителей.
При интенсификации работ по озеленению, рекультивации земель возникает насущная проблема более широкой интродукции инорайонных видов деревьев и кустарников. При этом все большее значение приобретают вопросы изучения видового разнообразия, выделения и размножения наиболее продуктивных и устойчивых биотипов в конкретных экологических условиях (Лапин, Рябова, 1982 и др.).

Для создания и эксплуатации в условиях урбанизированной среды зеленых насаждений с высокими эстетическими и санитарно-гигиеническими свойствами необходимо обогащение ассортимента растений с привлечением в озеленительные городские посадки новых инорайонных видов. Известно, что многие виды древесных интродуцентов ценятся за долговечность, быстроту роста, засухо- и солеустойчивость, устойчивость к болезням и вредителям, антропогенным факторам, хорошую возобновительную способность, высокую декоративность и пр. Среди них имеется ряд видов стойких к окислам серы, хлористым соединениям, запыленности, способных осаждать пыль и очищать воздух от токсинов. Так, из предлагаемого для озеленения г. Москвы Главным Ботаническим садом АН РФ ассортимента, содержащего 606 наименований, европейские виды составляют всего 13 %, а местные - еще меньше (Никитинский, Соколова, 1990).

При подборе ассортимента деревьев, кустарников и лиан для озеленительных посадок в сложных условиях урбанизированной среды помимо долговечности, декоративных качеств необходимо учитывать экологические свойства растений, которые находятся в существенной зависимости от видовой принадлежности особей, степени соответствия их требований новым условиям, адаптивной изменчивости.

Испытанием инорайонных растений занимаются ботанические сады, научно-исследовательские учреждения, опытные станции садоводства, энтузиасты-любители, которые анализируют результаты интродукции и разрабатывают рекомендации по выращиванию экзотов в определенных почвенно-климатических условиях с учетом биоэкологических особенностей видов. Предложенный для Сибири ассортимент перспективных видов интродуцентов (Лоскутов, Коропачинский, Встовская, 1985 и др.) не учитывает данные, полученные при изучении роста разных видов в коллекции дендрария СибГТУ - старейшего объекта интродукции Восточной Сибири. Недостаточно отражен характер роста многих интродуцированных видов в данных условиях произрастания; остаются не выявленными способности обширной группы интродуцентов к семенному и вегетативному размножению, закономерности корнеобразовательных и ростовых процессов вегетативного потомства. Не проанализирована зимостойкость видов коллекции дендрария в зависимости от происхождения маточных растений.

В СибГТУ имеется экспериментальная база для проведения исследований в данной области: дендрарий СибГТУ, включающий 157 таксонов, Ботанический сад им. Вс.М.Крутовского, включающий 183 вида интродуцентов, пригородные плантационные культуры кедровых сосен разного географического и популяционного происхождений, включая клоны и полусибы плюсовых деревьев (более 4000 штук).

На территории Ботанического сада, в его мемориальной части, находятся такие исторические объекты как, могила Вс.М. Крутовского. теплица и дом, в котором он жил и работал, создав помологическую станцию. Располагаясь в непосредственной близости к туриско-экскурсионному району Заповедника "Столбы", парку флоры и фауны "Роев ручей", сад представляет собой перспективный объект для организации туризма и отдыха горожан.

               
СибГТУ 2006