|
|
Біоценози міста Чернігова
Біоценози міста Чернігова
ЗМІСТ - Вступ
- Розділ 1. Шляхи і особливості формування флори і фауни міста
- 1.1 Роль рослинного і тваринного світу в урбоекосистемі і житті міського населення
- 1.2 Роль міст в динаміці ареалів видів флори і фауни
- 1.3 Шляхи формування флори і фауни міст
- Розділ 2. Урбанізовані біогеоценози
- 2.1 Антропогенний і урбанізований ландшафт
- 2.2 Урбанізовані біотопи
- Розділ 3. Фітомеліорація міського середовища
- 3.1 Функції рослинного покриву в містах
- 3.2 Фітомеліоратівні системи і їх класифікація
- 3.3 Властивості рослин, що використовуються у складі міських і приміських насаджень
- Розділ 4. Комплексні зелені зони міст
- 4.1 Призначення, структура і статус комплексних зелених зон міст
- 4.2 Виділення і визначення розмірів зелених зон міст
- 4.3 Охорона і використовування лісів зелених зон міст
- Розділ 5. Характеристика переважаючих видів рослин міської флори
- 5.1 Видовий склад деревних рослин парку м. Чернігова
- 5.2 Короткий опис переважаючих видів Чернігівського міського парку
- 5.3 Особливості географо-кліматичних умов території парку м. Чернігів
- Висновки
- Список літератури
- Додаток А
- Додаток Б
- Додаток С
ВСТУПАктуальність. Місто - це антропогенна екосистема, що являє собою концентроване розміщення промислових і побутових споруд, та населення, яке знаходиться на його території. На відміну від сільських населених пунктів жителі міст зайняті трудовою діяльністю переважно у сфері промисловості, управління або культури. Для міст характерна чисельність населення не менше 5-10 тисяч і багатоповерхова забудова. Ємність міського середовища залежить від інфраструктури міста і розвитку транспортних мереж.Процес розвитку населених пунктів типу міста називають урбанізацією. Способи виникнення міст в історії людства були різними. Міста виникали як сумісні поселення ремісників, що полегшувало їхню виробничу діяльність, як центри торгівлі, як воєнні укріплення (фортеці), що забезпечувало захист сконцентрованого в них населення від нападу ворога. Вплив міст на природне середовище поширюється за їх межі. Вони оточені більш чи менш протяжними зонами двох типів: сільськогосподарськими з виробництвом, що визначається потребами даного міста, та рекреаційними, які використовуються жителями міста для відпочинку.Питання вивчення міських біоценозів потребує постійного дослідження, оскільки на сучасному етапі розвитку техносфери людина постійно намагається якомога більше полегшити власне життя. Це виявляється насамперед у зростанні кількості автотранспорту. Фітомеліорація міських територій, на які здійснюється постійне навантаження перебуває в досить складному екологічному стані і потребує постійного поновнення.Об`єкт дослідження - міський парк відпочинкуМета роботи - проаналізувати значення біоценотичних угруповань рослин в житті міських біоценозів.Дослідження даного питання потребує вирішення певного кола питань:1) проаналізувати основні шляхи і особливості формування флори та фауни міста;2) охарактеризувати урбанізовані біоценози;3) розглянути роль фітомеліорації міського середовища;4) дати характеристику комплексних зелених зон міста;5) проаналізувати та систематизувати відомості, щодо переважаючих видів флори м. Чернігів на території міського парку відпочинку. РОЗДІЛ 1. ШЛЯХИ І ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ФЛОРИ І ФАУНИ МІСТА1.1 Роль рослинного і тваринного світу в урбоекосистемі і житті міського населенняМісто є не тільки місцем проживання популяції людини, але і надає умови для існування різних інших видів тварин, рослин, грибів, найпростіших, прокаріот, є невід'ємними елементами середовища незаселеного городянина.Частина цих видів (перша група) існують тільки в одомашненому (тварини) або окультуреному (рослини) стані і використовуються людиною для задоволення його життєвих потреб -- в лікарських препаратах, матеріалах для будівництва і обробки жител, засобах пересування, спілкування. Значення останніх в житті міської людини набагато вище, а значення сільськогосподарських видів тварин і рослин в містах набагато менше ніж в житті сільського жителя [10].Друга група -- тварини і рослини, не одомашнені або неокультурені в повному розумінні цих слів, а що мешкають в неурбанізованому середовищі інших природно-кліматичних зон, відмінних від даної, в містах можуть жити тільки в житлах людини або в спеціальних спорудах (оранжереї, теплиці, тераріуми, акваріуми, вольєри і т.п.), де штучно створюються і підтримуються умови існування і розмноження організмів цих видів. До цієї групи відносяться екзотичні рослини і тварини, що становлять основу наукових (зоологічні парки, ботанічні сади, розплідники) і приватних колекцій -- кімнатні і оранжерейні рослини, акваріумні риби, мешканці тераріумів, інсектаріїв, кімнатні і декоративні птахи і ссавці. Більш того, саме в містах -- починаючи з Давнього Єгипту і Месопотамії, пройшовши через епоху античності, випробувавши "нове народження" в епоху Відродження і особливо в новий час -- і зародилася традиція вирощування таких рослин і таких тваринних з метою задоволення виключно естетичних і комунікативних потреб людини (а пізніше -- і потреб в "душевному комфорті"). В даний час ця тенденція не слабшає, і з кожним поколінням все більше і більше городян вводять в свої житла на правах постійних жителів і навіть свого роду "членів сімей" тварин і рослин з цієї групи видів, не враховуючи вже згаданих вище собак і кішок, перетворюючи міста на подібність Ноєва ковчегу. В житті сільських жителів декоративні екзотичні види відіграють незначну роль, оскільки, з одного боку, їх місце вже зайнято одомашненими тваринними і культурними рослинами, а з іншою -- "середньостатистичний сільський житель" має більше, ніж городянин, можливостей різноманітних контактів утиліт і неутиліт з дикими видами тварин і дикорослими видами рослин в безпосередньому оточенні його поселень. Для більшості ж міських жителів саме вила рослин і тваринних перших двох груп є деколи єдиним (на жаль!) "вікном в природу" (В. Пісків).Третя група видів -- це також неодомашнені тварини і неокультурені рослини, які людина свідомо (навмисно) розселяє або вирощує в містах, але вже не в житлах, а в природно-антропогенних або антропогенних місцепроживаннях. В цій групі виділяє дві півгрупи: I) нові для регіону види (інпродуценти) і 2) аборигенні (автохтонні) види, що мешкають в нових або змінених умовах середовища. Інтродуковані види в нових умовах проходять процес акліматизації, після чого вони або натуралізуються, тобто можуть існувати, зберігаючи життєздатність без втручання людини, або для їх існування (розмноження) необхідна постійна підтримка з боку людини у вигляді системи агротехнічних (для рослин) або біотехнічних (для тварин) заходів. В останньому випадку рослини називаються інтродуцентами відкритого грунту (на відміну від тепличних або оранжерейних видів -- інтродуцентів закритого ґрунту), а для позначення тварин особливого терміну не існує (можна говорити про них як акліматизованих, але не натуралізованих: наприклад, далекосхідні плямисті олені в парках Європи або лані в парках України або країнах Балтії. З видами з цієї групи городяни також стикаються в повсякденному житті -- на міських вулицях, в парках, садибах -- але в більшості випадків не знають їх назв.Четверта група видів -- це ненавмисне інтрадуценти, види-прибульці, поява яких в даному регіоні або місті не передбачалася людиною, але які розповсюдилися і натуралізувалися завдяки людині як агенту перенесення організмів або їх стадій, що покояться, і в результаті антропогенних перетворень ландшафтів, супутніх урбанізації [5].П'ята група видів -- синантропні, тобто види, що живуть в безпосередньому сусідстві з людиною: в житлах і інших спорудах, поблизу житла і тимчасових споруд і що розповсюджуються у міру розповсюдження ландшафту даного класу. Сюди входять: а) види, еволюція яких, принаймні, з неоліту, проходила у контакті з людськими популяціями (наприклад, польові бур'яни, деякі таргани, воші, миша будинкова, і б) види, лише в новий і новітній час екологічні ніші, параметри яких визначаються життєдіяльністю людини, його домашніх тваринних і окультурених рослин, які освоїли даний ареал, наприклад, горобець хатній, голуб сизий, стриж чорний, щур сірий. Проте більш молоді синантропні види не "поривають" повністю зв'язок з своїми початковими природними місцепроживаннями і використовують їх залежно від конкретних ситуацій разом з антропогенними.Нарешті, шоста і, мабуть, найчисленніша група видів -- це дикорослі рослини і дикі тварини, що живуть в містах в різних місцях -- від слабо порушених і трансформованих природних до антропогенних. Тут ми знаходимо велику різноманітність видів -- від тих, що збереглися у вигляді малих залишків ніколи існуючих життєздатних популяцій, а нині приречених на вимирання, до активно або пасивно проникаючих в міста і процвітаючих в них. Тобто всі ті види рослин, тваринних, грибів -- "союзники", "небажані сусіди" або "шкідники", які, разом з видами з п'ятої, четвертої і частково третьої груп формують флору і фауну міст, це "життя серед життя" (А. Гапченко), що розвивається поряд з людиною, крім його волі і навіть всупереч його бажанню.Так, неможливо переоцінити роль зелених насаджень в поліпшенні міського клімату, властивостей ґрунтів, очищенні повітря від забруднюючих домішок і хвороботворних агентів, шумопоглинанні, тобто у всьому тому, що складає єство фітомеліорації. З другого боку, рослини виділяють в оточуючу людину середу речовини або свої частини, що викликають у людини алергічні реакції (те ж саме відноситься і до тварин). Смітні рослини також є небажаними, хоча і невід'ємним елементом урбоекосистеми, а багато видів тварин і мікроорганізмів, що мешкають в містах, є збудниками або переносниками захворювань. В той же час деякі з них виконують санітарні функції, беручи участь в процесах розкладання органічної речовини виробничих і побутових відходів. Важко собі уявити сучасне місто, позбавлене шуму дерев і прохолоди, яку вони дають в жаркий літній день, запахів квітучих рослин, співу птахів, цвірчання комах -- всього того, що формує дружню людині середовище незаселеного, перш за все в естетичному значенні, і завдяки чому можна виховувати підростаюче покоління у дусі гармонії з природою. З другого боку, недоглянуті, засихаючі насадження, чагарники смітних рослин в дворах городян і по узбіччях доріг, гучні крики і послід птахів або, наприклад, мавп (в містах тропічних країн) в місцях їх скупчень є явними ознаками погіршення саме естетичної і санітарно-гігієнічної складових навколишнього середовища міста. Крім того, живі організми, взаємодіючи з об'єктами штучного середовища незаселеного людини, можуть ушкоджувати їх. Приведені аспекти взаємодії людини і інших живих організмів, складових флору і фауну міст, відображені на рис. 1.При аналізі будь-яких взаємодій людини з об'єктами біотичного середовища міста необхідно пам'ятати, що як позитивні, так і негативні (з погляду людини) наслідки таких взаємодій є закономірною реакцією біоти на все ті зміни, які він вносить в природні ландшафти і екосистеми в процесі створення і розвитку міст [22]. Рис. 1. Роль флори і фауни в урбоекосистемі1.2 Роль міст в динаміці ареалів видів флори і фауниПерш ніж приступити до розгляду аспектів взаємодії "місто - біота", необхідно ввести базові для даного розділу визначення: "рослинний мир", "флора", "рослинність", які в масовій свідомості є синонімічними, так само, як і "тваринний світ", "фауна", "тваринне населення".Флора -- це сукупність видів рослин, приурочена до певного географічного простору, що історично склалася, пов'язана з його сучасними природними умовами і геологічним минулим. Рослинність -- це сукупність всіх рослинних співтовариств і супутніх їм угрупувань рослин, що населяють Землю або певну область земної поверхні. Рослинний світ -- це сукупність всіх рослинних аналогічно рослинному світу визначається тваринний світ.Фауна -- це сукупність видів тваринних, приурочена до певного географічного простору, що історично склалася, пов'язана з його сучасними природними умовами і геологічним минулим. Тваринне населення -- це сукупність всіх популяцій тваринних, що входять до складу біотичних співтовариств певної області земної поверхні або Землі в цілому.Отже, в поняттях "флора" і "фауна" відображає якісні аспекти, тоді як поняття "рослинність" і "тваринне населення" відображають кількісні аспекти понять "рослинний" і "тваринний світ" відповідно. Вивчення флори і фауни полягає в повному виявленні їх видового і родового складу, а вивчення рослинності і тваринного населення припускає отримання кількісних характеристик (чисельність, густина населення, проектне покриття і т.п.) всіх видів, що входять до складу співтовариств на території, що має які-небудь природні (наприклад, ландшафтно-географічні) або адміністративні межі. Отже, введені поняття можна вживати стосовно цілого регіону і до окремого міста. В останньому випадку переважно використовувати поняття "урбанізована", а не "міська флора" і фауна, якщо в роботі досліджується рослинний і тваринний мир на всій території міста в адміністративних межах або на території міської агломерації. Терміни "міська флора" і фауна слідує вживати тільки у випадках, коли досліджується рослинний і тваринний мир саме міського класу антропогенних ландшафтів [20].Також необхідно відзначити, що розділення біоти на рослинний і тваринний світ (Царство Рослин і Царство Тварин), яке виникло в епоху античності, в даний час вже застаріле. Проте, в науковій літературі термін "флора" стійко використовується по відношенню не тільки до вищих судинних рослин, але і до мохоподібних, водоростей, грибів і навіть мікроорганізмів (тобто всьому тому, що не "тварина"), тоді як "фауна" використовується для якісної характеристики тваринного світу територій.Флора, рослинність, фауна і тваринне населення характеризуються структурою, тобто кількісним співвідношенням елементів, що володіють певними властивостями. Найбільш часто виділяють наступні аспекти структури:таксономічна структура -- співвідношення різних таксонів більш високої, ніж вигляд, категорії;хорологічна структура -- співвідношення елементів (таксонів), які групуються за ознаками спільності ареалів і географічного походження;біоморфологічна структура -- співвідношення елементів (таксонів), згрупованих за ознаками спільності життєвих форм (біоморф);екологічна структура -- співвідношення елементів (таксонів), згрупованих за ознаками спільності їх екологічних характеристик -- вимоги до місцепроживання, відношення до вибраних екологічних чинників, особливості кормодобування і живлення і т.д. (тобто в одну групу -- гільдію -- потрапляють таксони зі схожими параметрами екологічних ніш);ценотична структура -- співвідношення елементів (таксонів), згруповані за ознаками спільності їх функцій у складі біоценозів.Структура флори, фауни, рослинності або тваринного населення несе в собі інформацію про специфіку як рослинного або тваринного миру, так і про екологічні умови на даній території, тобто володіє потенційною індикаторною цінністю. В екологічних дослідженнях міст у всьому світі флористчні і фауністичні характеристики займають значне місце і мають, мабуть, найтривалішу історію вивчення, в порівнянні з іншими компонентами урбоекосистеми.Сукупність особин будь-якого вигляду, згрупованих і популяції, займає певну область земної поверхні -- ареал, в межах якого проходять всі етапи життєвого циклу особин протягом всієї історії існування вигляду.Розрізняють наступні еволюційно-історичні типи ареалу:первинний (автохтонний) ареал -- область походження, початкового формування вигляду (таксону);вторинний ареал -- область, зайнята таксоном в процесі розширення або зміни первинного ареалу;сучасний ареал -- нині існуюча область незаселеного вигляду;потенційний ареал - область, поки незаселена виглядом (таксоном), має відповідні екологічні умови і передумови для подальшого заселення видом (таксоном);Залежно від конфігурації розрізняють наступні просторові типи ареалу:суцільний ареал -- без істотних перерв в області розповсюдження таксону; залежно від характеру просторового розподілу придатних для існування виду (таксону) умов суцільний ареал буває стрічковим (наприклад, приурочений до долин річок) і мозаїчним -- що складається з багатьох невеликих ділянок відповідних місцепроживань;диз'юнктивний ареал -- роз'єднаний через причини історичного характеру, пов'язані з геологічними процесами, на дещо значних, видалених один від одного ділянок сучасний ареал таксону (наприклад, європейсько-далекосхідні розриви ареалів видів широколистяних лісів, американо-австралійський розрив ареалу загону Сумчастих);переривистий ареал -- сучасний ареал вигляду (таксону), роз'єднаний в результаті антропогенних змін на значні ізольовані ділянки (наприклад, ареали більшості видів крупних хижих птахів Палеарктики);плямистий ареал -- сучасний ареал вигляду (таксону), роз'єднаний в результаті антропогенної дії на невеликі ізольовані ділянки або утворений невеликими ділянками антропогенних місцепроживань (наприклад, ареали видів-синантропів) [14].Навіть в межах суцільних ареалів особини видів розподілені далеко не завжди рівномірно, а частіше демонструють випадковий або плямистий (агрегований) характер просторового розподілу -- залежно від розподілу умов існування і дії суми екологічних чинників в різних частинах ареалу. Так, скориставшися даними Атласу птахів Європи (Hagemeijer, Blair, 1997), що кубляться, де вперше в масштабах континенту були привернуті дані про чисельність видів для растрового картування їх ареалів, можна побачити, що навіть чисельність такого поширеного і масового вигляду, як горобець будинковий (Passer domesticus L.), розподілена нерівномірно по континенту і демонструє добру позитивну кореляцію з густиною населення людини.У зв'язку з тим, що в окремі фази життєвого циклу особини деяких видів можуть використовувати різні частини ареалу з певною метою (особливо сезонні міграції тварини), виділяються такі сезонні і екологічні модифікації сучасного ареалу:репродукційний ареал, в межах якого здійснюється розмноження особин;трофічний ареал, не співпадаючий з репродукційним і що використовується тільки під час сезонного нагулу мігруючими або кочівними особинами;зимувальний ареал -- частина сучасного ареалу, що населяється особинами вигляду тільки під час зимівель, наприклад, територія України входить в зимувальний ареал декількох десятків видів птахів європейсько-сибірського розповсюдження і др.;перелітний ареал -- частина сучасного ареалу, що населяється особинами виду тільки під час літньої кочівлі за межами репродукційного ареалу.Протягом часу існування виду межі його ареалу зазнають зміни, що дозволяє виділяти такі динамічні типи: ареал, що розширяється; ареал, що скорочується;пульсуючий (флуктуючий) ареал -- область, на яку ареал розповсюджується періодично, в найсприятливіші для існування виду роки.До теперішнього часу вже накопичені численні дані про зміну ареалів видів рослин і тварин, детальний огляд яких приведений, зокрема, в монографії Б. Клаусницера (1990). Тому у загальних рисах можна зробити наступні висновки.1. Найбільш схильними до негативної дії урбанізації є ареали ендемічних видів (видів, які можуть бути знайдений тільки в конкретних, частіше всього невеликих за площею обмежених областях земної поверхні). Чим менше площа ареалу виду-ендеміка, то тим більш специфічними є вимоги до місцепроживань, тим більше вірогідність скорочення видового ареалу під впливом урбанізації, аж до зникнення. Проте урбанізація, в більшості випадків, є лише завершальної у ряді причин скорочення ареалів. Як правило, їй передує інтенсивне сільськогосподарське освоєння земель, що супроводиться корінною перебудовою природних ландшафтів і знищенням специфічних місцепроживань видів-ендеміків. Відомі і зворотні приклади збереження популяцій ендемічних і неендемічних що скорочуються в чисельності видів рослин, комах і птахів на урбанізованих територіях в тих випадках, коли землі з місцепроживаннями таких видів були виведені з-під інтенсивного використовування для забудови і зберігалися в малозміненому вигляді.2. Скорочення ареалів або, принаймні, зниження чисельності усередині ареалу під дією комплексу пов'язаних з урбанізацією чинників спостерігається і у широко поширених видів-"спеціалістів" в результаті фрагментації, порушення або знищення місцепроживань самих видів або їх харчових жертв, а також прямого знищення. Це повною мірою відноситься до більшості видів денних хижих птахів і совоподібних, крупним ссавцем, рибам (наприклад, створення водосховищ, забруднення водних об'єктів в урбанізованих регіонах, що приводить до зникнення нерестовищ або погіршення кормової бази окремих видів). Подібні зміни торкаються не тільки репродукційних, але зимуючих і трофічних ареалів.3. Ареали широко поширених видів-"генералістів" і видів-кісмополітів є менш схильними змінам і навіть можуть розширятися під впливом урбанізації. Розширення охоплює як репродукційні, так і сезонні (трофічні, зимувальні) частини ареалів за допомогою освоєння і "включення" урбанізованих місцепроживань у вторинний ареал.4. Зростання міст, що приводить до формування нових умов існування (місце життя і їжа) в конкретній області Землі, сприяє проникненню в міста з сусідніх областей видів із спеціалізованими вимогами до місцепроживань, наприклад, скальних видів, видів-троглобіонтів (що мешкають в печерах), умови життя яких в містах максимально наближені до умов життя в первинному ареалі. В даному випадку урбанізація є фактором формування і розширення (як правило, в масштабах континенту) вторинних ареалів. Більшість з цієї групи видів стають синантропами.5. Нарешті, міста відіграють ведучу роль в інтерконтинентальному і трансконтинентальному розширенні і формуванні плямистих сучасних ареалів видів, які освоюють нові області розповсюдження тільки завдяки навмисній і ненавмисній діяльності людини (інтродуценти і адвентивні види). Більшість видів даної групи також є синантропними.1.3 Шляхи формування флори і фауни містФлора і фауна будь-якого міста складається з місцевих видів, що мешкали в конкретній місцевості як мінімум з нового часу (архефіти), і з видів, що вселилися в дану місцевість в новий (неофіти) і новітній (адвентивні види) час. При цьому, не дивлячись на те, що число видів рослин і тварин в місті може рости завдяки вселенню нових видів, частину архефітів і неофітів з низькою толерантністю до умов урбанізованого середовища за цей же час зникають. Різноманіття шляхів формування флори і фауни на урбанізованих територіях може бути представлено наступними схемами:"Поглинання" містом місцепроживань вигляду в межах існуючого ареалу. В результаті цього процесу флора і фауна міста поповнюються за рахунок автохтонних (аборигенних) видів, які адаптуються до умов урбанізації і існують в місті із стабільною або збільшується чисельністю, а частина цих видів, які не можуть адаптуватися до нових умов, зникають з колишніх місцепроживань. Вірогідність зникнення прямо пропорційна ступеню порушення місцепроживань і обернено пропорційна чисельності популяцій вигляду. Б. Клаусницер (1990) відзначає, що у складі фауни міст частка аборигенних видів в більшості випадків менше ніж частка іммігруючих.2. "Зміна біотопів" і вселення в місто раніше неурбанізованих видів.В цьому випадку флора і фауна міста також поповнюються за рахунок місцевих видів, які, як правило, не є вузько спеціалізованими і мають високий потенціал адаптації до умов життя в місті. Популяції цих видів в містах стають більшою мірою синантропними, ніж початкові популяції. По цій же схемі в міста проникають солелюбні і водно-болотяні види рослин, якщо в результаті використовування солі для танення снігу і льоду і підтоплення формуються міські місцепроживання з відповідними умовами. Вірогідність поповнення флори і фауни міст видами по даній схемі вище в тих випадках, коли початкові місцепроживання зовні міста зв'язані системою "коридорів" з їх міськими аналогами [17].3. Формування нових екологічних ніш, які займаються вилами-переселенцями з інших географічних областей відповідно до їх екологічних вимог. Поповнення флори і фауни міст по цій схемі припускає наявність у видів механізмів активного і пасивного розселення. Активне розселення характерний для всіх рухомих тварин, а також тих рослин, у яких є повзучі або "стелючі" погони або спеціальні (гідропневматичні) механізми розкидання насіння. У багатьох випадках подібного розповсюдження видів активному освоєнню нових територій передує, як правило, випадкове занесення або цілеспрямована інтродукція. Пасивне розселення характерний для більшості видів рослин і багатьох тварин: земноводні (на стадії яйця або личинок), риби, комахи, павукоподібні, паразитичні черв'яки, найпростіші, причому у ряду видів тварин активне розселення часто комбінується з пасивним. Агентами пасивного перенесення організмів або їх частин (насіння, плоди) є вітер (в цьому випадку процес перенесення називається анемохорією), вода (гідрохорія), тварини (зоохорія), людина (антропохорія). Повсюдно переважаюча частина нових видів, що потрапляють в містах з інших географічних регіонів, були занесені або завезені людиною, і лише після вселення види з пасивним розселенням використовують характерних для них агентів перенесення для закріплення в нових місцепроживаннях. В монографії Б. Клаусницера (1990) наведені десятки прикладів навмисної інтродукції, а також невипадкового занесення тварин з їжею, будівельними матеріалами, транспортом, шкіряними і хутряними виробами, інтродукованими і кімнатними рослинами і навіть музейними колекціями в міста Європи. Адвентивним видам рослин України і історії їх розселення присвячена популярна книга В. Протопоповой (1989). Найсприятливіші умови такі види знаходять частіше всього в порушених антропогенних ландшафтах, а їх розселенню сприяє розвинута дорожня і торгова сіть.4. Комбінована схема -- результат процесів пасивного розселення і "зміни біотопів" раніше неурбанізованих видів.Процеси формування урбанізованої флори і фауни представлені на рис. 2. РОЗДІЛ 2. УРБАНІЗОВАНІ БІОГЕОЦЕНОЗИ2.1 Антропогенний і урбанізований ландшафтВсе спільно що мешкають на території міста види входять в склад і за допомогою взаємозв'язків формують складну мозаїку біотичних співтовариств (біоценозів) урбоекосистеми:повночленні біоценози із значною участю продуцентів (інтродукованих або місцевих) і редуцентів в трансформації енергії і речовини;біоценози, в яких консументи існують переважно не за рахунок продуцентів, а за рахунок надходження органічної речовини в процесі життєдіяльності людини;неповноцінні співтовариства, що складаються з гетеротрофів, одні з яких харчуються мертвою органічною речовиною (сапротрофи, детритофаги) і, у свою чергу, служать їжею іншим (консументам детритофагів) [22].Завдяки своїм живим компонентам, міста (як урбогеосоциосистемы) за допомогою своєї природної підсистеми залучені в глобальні біогеохімічні цикли і, таким чином, є елементами біосфери як частини географічної оболонки Землі.Кожний біоценоз займає певне місце на земній поверхні з відносно однорідними абіотичними умовами існування що входять в нього популяцій організмів. Така ділянка називається біотопом. Біотоп разом з населяючим його біоценозом складає біогеоценоз -- взаємообумовлений комплекс живих і неживих компонентів, зв'язаних між собою обміном речовин і енергії. Біогеоценоз є рангом екосистеми, межі якої співпадають з межами рослинного співтовариства (фітоценозу). Біотоп -- це результат перетворення біоценозом неорганічної становить біогеоценозу. За інших рівних умов, чим більше різноманітність біотопів, тим різноманітніший склад біоценозів деякої території. Це положення повністю відноситься до урбанізованих територій. Різноманітність умов незаселеного живих організмів тут формується при взаємодії природної і соціальної підсистем урбогеосоціосистеми з ведучою роллю перетворюючої діяльності людини. В більш широкому контексті урбанізовану територію слід розглядати як ландшафтний комплекс, в рамках якого взаємообумовлено і рівноправний існують всі природні, техногенні і соціальні компоненти. По Л. Бергу -- одного з основоположників сучасного ландшафті введення і автора одного з найвдаліших визначень, ландшафт є "область, в якій характер рельєфу, клімату, рослинного покриву, тваринного світу, населення, і, нарешті, культури людини зливаються в єдине ціла, типово повторюється протягом відомої зони Землі". Напрям ландшафтоведення в дослідженні міських систем отримав розвиток порівняно недавно, в останній третині XX сторіччя.В міських поселеннях перетворення ландшафтів досягає свого максимального ступеня. Земна поверхня (включаючи верхні горизонти літосфери) в місцях розміщення міст, а разом з нею і речовинно-енергетичні потоки перетворяться в результаті таких загальних на всій планеті процесів, направлених на задоволення потреб людини, як:знищення природного рослинного і ґрунтового покриву для розробки запасів мінеральної сировини;регулювання стоку річок і інших водотоків шляхом створення водосховищ;використовування землі під будівництво шляхів сполучення і інженерна інфраструктура;відчуження земель під очисні споруди і місця зберігання, утилізації і поховання відходів;створення штучного рослинного покриву в садах, парках, спортивних спорудах і інших місцях відпочинку.Не дивлячись на спільність рушійних сил перетворення земної поверхні в місцях мешкання людей, територія будь-якого міста не є однорідною в ландшафтному відношенні. В різних зонах міста, що виділяються за основними видами землекористування -- історичному і діловому центрі, житловій забудові, промисловій, транспортній, зеленій, рекреаційній, приміській, водогосподарської і т.п., -- ступінь перетворення природних елементів і насиченість техногенними об'єктами різний. Загальна для всіх міст тенденція -- зниження частки повністю перетвореного або штучного і збільшення частки природного (з різним ступенем порушення) покриття і зниження ступеня забудови в напрямку від центру міста до околиць. Така зміна властивостей підстилаючої поверхні приводить до формування всіляких геоморфологічних, мікрокліматичних і ценотичних градієнтів, що обумовлює значну різноманітність урбанізованих ландшафтів і біогеоценозів.Методологічною основою для дослідження ландшафтно-біотопічної різноманітності міських територій є концепція антропогенного ландшафту і ландшафтно-техногенних комплексів [12].Антропогенним називається такий ландшафт, в якому на всій або на більшій площі корінній зміні під впливом людини піддався хоча б один з компонентів ландшафту, у тому числі і рослинність. Антропогенні ландшафти, не дивлячись на те, що створені людиною, є в своїй основі природними комплексами і в своєму розвитку підкоряються природним закономірностям.На відміну від антропогенного ландшафту в ландшафтно-техногенних системах ведучу роль грає технічний блок, функціонування якого спрямовується і контролюється людиною. Такі системи не здібні до природного саморозвитку.В ландшафті урбанізованих територій слід розмежовувати власне ландшафти антропогенні (і в значно меншому ступені природи ноантропогенні порушені або відновлені), ландшафтно-техногенні комплекси (прикладом можуть бути території промислових підприємств, автомобільні і залізничні магістралі з штучними формами рельєфу і т.п.) і техногенні об'єкти (окремі будівлі, споруди, елементи інженерної інфраструктури і т.д.). Істотною межею урбанізованих ландшафтів є те, що популяції організмів, що входять до складу біогеоценозів, активно взаємодіють не тільки з природними, але і техногенними елементами таких ландшафтних комплексів.Місце біогеоценозів в системі ландшафтів. Біогеоценози є як би "вписаними" в структуру ландшафтів, співпадаючи по межах з ландшафтними фаціями -- якнайменшими таксономічними одиницями підрозділу ландшафтної сфери Землі. Отже, ключем до виділення біогеоценозів з їх біотопами, "маркірованими" рослинністю, на урбанізованих територіях є ландшафтна зйомка з виявленням на місцевості ландшафтних урочищ і фацій.Класифікація антропогенного ландшафту. Кожний з найкрупніших підрозділів ландшафтної сфери Землі -- водно-поверхневого, земноводного, наземного, льодового і донного відділів -- представлений як природними (природними), так і антропогенними порядками (серіями). Для подальшого розмежування ландшафтних таксономічних одиниць в природних порядках використовують як визначальні критерії особливості рельєфу, географічного зонального і висотного поясного.В антропогенних серіях головним критерієм для подальшої класифікації ландшафтних одиниць використовується тип землекористування. Існують різні схеми класифікації антропогенного ландшафту. Зупинимося на класифікації Мількова (1973, 1990), що представляється нам самою завершеною.Виділяються наступні класи антропогенного ландшафту:сільськогосподарський, виникаючий в процесі використовування земель, рослинний і ґрунтовий покрив яких зазнає істотні зміни і в більшому або меншому ступені що знаходиться під контролем людини;промисловий, виникаючий в процесі розвитку добувних і оброблювальних галузей виробництва;лінійно-дорожній, пов'язаний з використовуванням і трансформацією земель в цілях забезпечення комунікації між людьми;лісовий антропогенний, що утворюється в результаті штучних посадок лісових насаджень і відновлення лісів на місці вирубок і антропогенного гару;водний антропогенний, виникаючий в процесі створення штучних водоймищ і водотоків;рекреаційний, що утворюється в зонах відпочинку і активного туризму;селітебний, своїм виникненням пов'язаний з поселеннями людини, ландшафт міст і сіл з їх спорудами, вулицями, дорогами, насадженнями;белігеративний (від лат. belligero -- вести війну), виникаючий в місцях ведення бойових дій або оборонних зміцнень, внаслідок чого, наприклад, істотно змінюється рельєф і, в більшості випадків, грунтовий і рослинний покрив.Подальший підрозділ антропогенних ландшафтів полягає у виділенні підкласів, типів (зонально-поясних типів), підтипів і урочищ. Чинник зональної грає ведучу роль у виділенні типів (підтипів) сільськогосподарського, лісового, рекреаційного і, можливо, селітебного сільського ландшафтів, тоді як селітебний міський, лінійно-дорожній, промисловий, водний ландшафти мають яскраво виражені риси азональності (табл. 5.3)."Міський" або "урбанізований" ландшафт? Часто навіть в дуже авторитетному керівництві між цими термінами ставиться знак семантичної тотожності. Проте будь-яка територія, зайнята міським поселенням, особливо крупним, є мозаїкою земельних ділянок з різними видами землекористування і ландшафтними характеристиками -- від повністю перетворених земель забудованих центральних частин міста до середньо змінених природно-антропогенних урочищ лісопаркової зони. Достатньо неупереджено подивитися на схему будь-якого міста, не кажучи про польову ландшафтну зйомку, щоб знайти навіть незначні незабудовані ділянки пасовищних лугів, заростаючих пустирів, боліт, міських лісів, не говорячи вже про урочища водного і рекреаційного ландшафтів. Таким чином, "урбанізований ландшафт" є більш широким поняттям, ніж "міський ландшафт", включаючим урочища практично всіх класів антропогенного ландшафту. Але істотно і те, що необхідною і достатньою умовою формування урбанізованого ландшафту є наявність саме селітебного міського ландшафту на певній території.2.2 Урбанізовані біотопиПідходи до типології урбанізованих біотопів. Пізнання особливостей і закономірностей існування живих організмів, їх популяцій і співтовариств в урбанізованому середовищі, порівняння біотичних комплексів різних міст між собою стає можливим тільки на основі впорядкування різноманітності місцепроживань не стільки окремих видів, скільки співтовариств в цілому, з їх рослинним покривом, тваринним і мікробним населенням. При цьому необхідно постійно враховувати ефекти масштабування, зв'язані, з одного боку, з відмінностями в розмірах особин і фізичних просторових і кормопошукових ніш, і, з другого боку, незалежністю індивідуальних екологічних потреб видів, що входять в співтовариства [11].Наприклад, на території кубла пари великих строкатих дятлів (Dendrocopos major L.) в приміському дубовому лісі виростають сотні стовбурів дерев декількох видів, тисячі, якщо не десятки тисяч стебел трав'янистих рослин десятків видів (строго кажучи, на цій території можуть бути виділено одна або декілька рослинних асоціацій); кожний стовбур є місцепроживанням для десятків і сотень особин декількох видів комах-ксилофагів і тисяч особин комах-фітофагів, що живляться зеленою масою, квітами і плодами; трав'янисті рослини формують місцепроживання для десятків тисяч особин комах-фітофагів і тисяч особин їх хижаків; в лісовій підстилці і верхніх горизонтах ґрунту мешкають тисячі і десятки тисяч особин десятків видів комах (хижаків, сапрофагів, копрофагів), багатоніжок, павукоподібних, сухопутних ракоподібних, черв'яків, а чисельність сотень видів мікроорганізмів (бактерії, гриби, найпростіші), що мешкають в грунті, обчислюється десятками, якщо не сотнями мільйонів. Крім того, крім пари дятлів, на даній території можуть кублитися одна -- дві пари повзиків (Sitta europaea L.), по декілька пар великих синиць (Parus major L.), малинівок (Erithacus rubecula L.), зябликів (Fringilla соеlebs L.), а для такого хижака, як яструб-тетерев'ятник, ця територія може складати лише малу частину; його гніздової і мисливської території. Тут же розміщені території десятка особин землерийок і мишоподібних гризунів, може прогодуватися одна білка, а для горностая або ласки, так само як і для яструба, ця територія складає приблизно 1/10 -- 1/5 частина їх кормопошукової території, не говорячи вже про крупних копитних ссавців, для однієї особини яких необхідна територія в сотні раз більше і які можуть бути також знайдений на даній території, якщо площа лісового масиву достатньо велика або він пов'язаний з сусідніми масивами.Навіть цей приклад, в якому описано далеко не повністю можливе співтовариство живих организмов4, показує, наскільки непростою є задача розмежування біотопів, наскільки різним можуть бути результати такого розмежування, якщо у фокусі дослідження знаходитимуться, відповідно, тільки рослини, наземні комахи, грунтова мезофауна, один вид або співтовариство птахів або ссавців. Звідси неминучою є множинність типологічних або класифікаційних рішень і відсутність загальноприйнятих схем підрозділу урбанізованих біотопів. Найбільш детально розробленими є схеми, що застосовувалися при вивченні рослинного покриву і населення птахів міст.Як вже було відзначене вище, виділення біотопів урбанізованих біогеоценозів повинне ґрунтуватися на обліку ландшафтної структури території. В цьому випадку типологічні схеми можуть використовуватися для опису і порівняння рослинності і тваринного населення різних таксономічних груп в різних містах, що знаходяться навіть на різних континентах. Хоча в даний час поки що немає робіт, що узагальнюють досвід типології і класифікації біотопів урбанізованих територій в різних країнах, як головні ознаки, що використовуються для виділення біотопів, можна відзначити:наявність водоймищ або водотоків;наявність і характер забудови;ступінь вираженості штучних покриттів;вид міської інфраструктури;наявність, тип і ступінь вираженості рослинного покриву.Такий підхід дозволяє виділити достатньо крупні біотопічні одиниці (групи макробіотопів), практично співпадаючі з класами антропогенного ландшафту і придатні для самої загальної характеристики рослинного покриву і тваринного населення будь-якого міста:водні і болотяні біотопи;біотопи забудованих територій;біотопи автомобільних, залізничних магістралей, трубопроводів, ліній електропередач з їх смугами відчуження;біотопи деревно-чагарникових насаджень;відкриті біотопи з переважанням трав'яної рослинності.Подальший підрозділ всередині виділених груп ґрунтується на використовуванні особливостей землекористування і функціонального зонування території міста, "морфології" і структури природних і техногенних елементів ландшафту, ґрунтового покриву і рельєфу, тобто в кожній групі макробіотопів існують самостійні критерії виділення біотопічних одиниць більш низького рангу, аж до мікробіотопів, наприклад, окремих будівель, споруд, дерев і їх частин. Так, при вивченні фауни і тваринного населення забудованих територій потрібно мати на увазі, що окремі будівлі, як техногенні об'єкти, хоча і не можуть розглядатися як таксономічні ландшафтні одиниці рангу фації, проте є місцепроживаннями співтовариств багатьох видів тваринних (в основному членистоногих), які в містах не зустрічаються зовні споруд людини; для деяких же видів птахів і ссавців (переважно синантропних) будівлі є необхідними елементами місцепроживань, що використовуються для розміщення кубел, укриття і кормодобування.Наприклад, характеризуючи фауну жител людини, Клаусніцер (1990) виділяє такі мікробіотопи:§ не постійно опалювальні житлові будинки -- зовнішня оболонка будівель: зовнішні стіни (озеленюються, не озеленюють), дахи, балкони;§ внутрішні приміщення: горища, поверхи, підвали.Аналогічним показнику гемеробності для водних екосистем є показник сапробності, пов'язаний з вмістом органічних забруднюючих речовин у воді. Як цілі співтовариства, так і окремі види рослин і тварин можуть розміщуватися по шкалі залежно від їх відношення до ступеня гемеробності або сапробності місцепроживань. РОЗДІЛ 3. ФІТОМЕЛІОРАЦІЯ МІСЬКОГО СЕРЕДОВИЩА3.1 Функції рослинного покриву в містахНеоднорідність умов зростання, контроль з боку людини обумовлює неоднорідність складу і нерівномірність розміщення рослинності в місті. "Лісистість" міської території на різних ділянках складає від 1 до 98%. На відміну від типового європейського міста епохи Середньовіччя, майже повністю позбавленого рослинного покриву, сучасні міста з їх системою штучних зелених насаджень, приміських лісів, парків і рослинним покривом, що спонтанно формується, на будь-яких ділянках з порушеним грунтовим субстратом, де контроль з боку людини слабшає, вже не є "царством каменя, металу, скла і бетону", символом перемоги Людини над Природою (Ле Корбюзье). І якщо в епоху Відродження, коли людина "розкрила" свої міські поселення для рослин, відвів значні площі під пристрій садів, парків, "італійських двориків", фонтанів, а міста сталі більш світлими, просторими, провітрюваними, зелені насадження розглядалися як свого роду елемента розкоші, що відповідає в першу чергу естетичним запитам людини, то в сучасну епоху, після двох сторіч панування "промислового міста", міські насадження вже не є красивим, але необов'язковим елементом міської структури, далеким від задоволення насущних потреб людини. Саме рослинність робить урбоекосистему повноцінною екосистемою, і наявність сіті зелених насаджень в місті стає вже не символом багатства і розкоші, а умовою виживання людини [14].Крім традиційних функцій, виконуваних рослинним блоком в будь-якій екосистемі, а саме -- виробництво первинної продукції в результаті фотосинтезу, споживаної потім консументами і редуцентами (після відмирання частин рослин), і формування життєвого простору для консументів і редуцентів (середовищеутворююча функція), -- в урбоекосистемі істотне значення придбавають такі функції рослинності, як:охолоджування міського "острова тепла" за рахунок збільшення альбедо поверхні і транспірування;стабілізація вітрового режиму, "розвантаження" повітряних мас;збільшення відносної вогкості повітря і "згладжування" її су точних і сезонних коливань;виділення кисню (як побічного продукту фотосинтезу) в атмосферу;збільшення концентрації негативно заряджених іонів (позитивно впливаючих на здоров'я людини) в атмосфері над дерево-чагарниковими насадженнями;виділення біологічно активних речовин, що пригнічують розвиток патогенних агентів в атмосфері;поглинання забруднюючих атмосферне повітря пилу і газів;зниження рівня шуму унаслідок поглинання енергії що викликають його механічних коливань;затримання частини опадів і зменшення поверхневого стоку;у водних і болотяних екосистемах -- формування умов аеробного розкладання забруднюючих воду речовин, поглинання біогенних елементів;поліпшення структури, збільшення проникності і, у ряді випадків, родючості ґрунтів;затримання снігового покриву і талих вод;закріплення сипких ґрунтів, зниження рівня ерозії;поліпшення візуальних властивостей урбанізованих ландшафтів.Свідоме використовування людиною перерахованих функцій рослинного покриву у формуванні і оптимізації урбанізованого середовища утілилося в теорії і практиці фітомеліорації.Фітомеліорація -- напрям прикладної екології, що полягає в дослідженні, прогнозуванні і використовуванні рослинних систем для поліпшення геофізичних, геохімічних, біотичних, просторових і естетичних характеристик оточуючого людину середовища, проектуванні і створенні штучних рослинних угрупувань (включаючи цілеспрямоване використовування природних рослинних співтовариств) з високими перетворюючими фізичне середовище властивостями.Використовування фітомеліоративних систем припускає залучення механізмів зміни середовища незаселеного, заснованих на принципах компенсації (наприклад, заповнення запасів кисню повітря, спожитого населенням, промисловістю і енергетикою), опірності зовнішній дії (наприклад, здатність слабо чутливих до газопилового забруднення рослин поглинати домішки з атмосфери) і посилення (наприклад, виділення фітонцидів). Залежно від комплексу поставлених задач виділяють п'ять напрямів фітомеліорації (Додаток В).3.2 Фітомеліоратівні системи і їх класифікаціяБудь-яке рослинне угруповання природного або штучного походження, що використовується в цілях меліорації оточуючого людину середовища, є фітомеліоративною системою. Для класифікації фітомеліоративних систем використовують різні ознаки.По-перше, залежно від того, рослини яких життєвих форм переважають у складі фітомеліоративних систем, розрізняють деревно-чагарникові насадження, трав'янисті наземні співтовариства і водно-болотяні співтовариства.Залежно від приналежності видів рослин до різних екологічних груп по ознаці умов зростання їх підрозділяють на наступні типи:з переважанням рослин повітряно-водної групи;з переважанням напівзанурених і занурених рослин;з переважанням плаваючих рослин;комбіновані.По-друге, за походженням і ступені участі людини в контролі функціонування рослинних систем розрізняють:культурні фітоценози -- рослинні співтовариства, створені людиною для отримання первинної продукції (поля, сади, газони і т.п.);штучні рослинні угрупування, що не володіють фітоценотичною структурою (штучні вуличні або внутрішньоквартальні насаждення, з штучними покриттями між окремими деревами);спонтанні фітоценози -- порушені природні співтовариства і співтовариства синантропних рослин;природні фітоценози.По-третє, по ознаці цільового використовування фітомеліоративні системи ділять на наступні категорії:спеціальні, не використовуються з метою отримання первинної продукції або експлуатовані в певному режимі (паркі, сквери, захисні смуги, насадження територій, що охороняються, в межах зелених зон міст);продукційні, фітомеліоративні функції яких використовуються без збитку для виробництва первинної продукції (поля, плодові сади, виноградники, фітоаквакультура і т.д.);рудеральні, фітомеліоративні функції якими виконуються спонтанно.Незалежно від того, в якому напрямі використовуються фітомеліоративні системи, всі згадані групи фітомеліоративних систем знаходять в них своє місце [10].В одних і тих же умовах різні фітомеліоративні системи або ж одні і ті ж фітомеліоративні системи в різних умовах володіють різною ефективністю.Ефективність фітомеліоративної системи визначається як:* відношення кількості поглиненої забруднюючої речовини до загальної кількості поступає ззовні за певний час (у разі фільтруючої функції по механізму опору зовнішнім діям);відношення кількості виділеного рослинами за певний час в певному об'ємі речовини з меліоративними властивостями до кількості речовини в деякий початковий момент часу в тому ж об'ємі до початку роботи фітомеліоративної системи (у разі роботи системи за принципом посилення);відношення кількості виділеного рослинами речовини у визначеному об'ємі за певний час до кількості цієї речовини в тому ж об'ємі, спожитого людиною за той же період часу (у випадку компенсуючої дії фітомеліоративної системи).При визначенні фітомеліоративної ефективності рекультивуючих систем використовуються непрямі показники такі як, наприклад, вміст гумусу в ґрунті до рекультивації і по закінченні визначеною періоду після введення н дія фітомеліоративної системи, тобто швидкість гумусоутворення в нових умовах.Найбільшою ефективністю відрізняються багатовидові, багатоярусні фітомеліоративні системи дерево-чагарникових насаджень. Трав'янисті рудеральні співтовариства в цілому поступаються по ефективності природним трав'янистим і деревно-чагарниковим, але виконують ряд важливих функцій в урбоекосистемі: закріплюють порушені субстрати, перешкоджаючи запиленню атмосфери, поглинають значну кількість токсичних речовин, що надходять в оточуюче середовище з викидами підприємств і вихлопними газами від автотранспорту.
|
 |
