Влияние неблагоприятных условий Севера на приживаемость и рост деревьев и кустарников

Сотни лет северная земля лежала в неприкосновенности. Если и происходили какие-либо изменения, то природа быстро приспосабливалась к ним. Но вот в наш город пришла цивилизация, которая с одной стороны, приносит жизненные удобства, а с другой пагубно действует на природу. Природа не успевает поправлять принесенный ей ущерб, и ландшафт города сильно меняется. Он утратил свою первозданность, хотя по историческим меркам достаточно молод. Вся территория города сравнительно недавно являлся дном арктических морей. Даже древним ландшафтам Сибирских Увалов не насчитывается более одного миллиона лет. Это капля в океане времени. Ландшафт города начал формироваться 600 тысяч лет тому назад. Человек и изменять ландшафт. И все же, несмотря на вмешательство цивилизации, основной ландшафт города продолжает оставаться таким, каким его задумала мать-природа.

Поэтому считаю, что тема актуальна для нашего города.

Цель моей работы: Изучение устойчивости деревьев и кустарников в школьном парке МОУ «СОШ» №3 г. Губкинский к неблагоприятным условиям Севера.

Задачи:

1. Выявить количество прижившихся деревьев и кустарников в школьном парке.

2. Рассмотреть в процентном отношении приживаемости деревьев и кустарников.

3. Установить причину гибели деревьев и кустарников.

4. Сравнить рост деревьев и кустарников.

Сделанные мною выводы подтверждают гипотезу о том, что не все деревья и кустарники, привезенные из другой местности, приживаются в нашем городе.

Предметом моего исследования служат деревья и кустарника школьного парка школы №3.

Метод исследования эмпирический.

Программа зелёный город

В г. Губкинском сложилась традиция принятия ежегодной комплексной программы по благоустройству. Ежегодно повышается требования к качеству жилья, архитектуре зданий и сооружений, уровню инженерного оборудования. Объекты внешнего благоустройства требуют постоянного благоустройства города до 2010 года.

Анализ существующего положения в комплексном благоустройстве города раскрывают основные направления концепции. Одно из направлений: озеленение города, посадка деревьев и кустарников в парках, скверах, школьных парках.

При строительстве города осталось мало лесной растительности в микрорайонах города.

В настоящее время на территории города ученые и сотрудники Уральской государственной лесотехнической академии вместе с ГУЖСКОМ занимаются озеленением города. В связи с бурным развитием нефтегазовой промышленности в регионе, город Губкинский благоустраивается. И сегодня вопросам благоустройства, озеленения, создания благоприятной экологической среды для проживающего на Севере населения уделяется большое внимание. Составлены перспективные планы и программы озеленения города, с учётом суровых климатических условий.

Учитывая сложные природно-климатические условия приживаемости посадочного материала, в городе проводятся мероприятия по сохранению существующей зелени, путём установки ограждений. Для сохранения лесов выделены зелёные зоны, выполняющие санитарно – гигиенические функции, в которых не предусматривается какое – либо строительство.

Для сохранения существующей зелени планируется создание внутри микрорайонов: скверов, прокладка зелененных пешеходных дорожек. Основным градостроительным акцентом городского озеленения должен стать ландшафтный парк в центре города. Будет использован природный рельеф с водоемом. Парк органично переходит в прибрежную рекреационную зону.

В городе разработана и действует программа «Зелённый город»: засеяно газонов – 8 га; посажено деревьев и кустарников – 23400 шт. ; засеяно травой свободных от застройки территорий – 40,9га.

Предусматривается и в дальнейшем озеленение общественных зданий, организация небольших скверов в микрорайонах, прогулочные дорожки, аллели, видовые площадки и парковые сооружения.

Выбранная работа очень важна для исследования и изучения так, как в нашем городе были посажены деревья, привезенные из другой местности, т. е. из г. Екатеринбурга.

Почвенный покров

Подбор ассортимента видов растительности, на территории нефтегазовых месторождений требует агротехнических приемов с учетом зональных особенностей, степени повреждения почв и их загрязнения.

Наибольшее внимание ученые уделяют вопросам влияния транспорта на почвенно-растительномый покров, т. к. почвенный покров достаточен сложен.

Его генеральные черты имеют две особенности – зональных почв на дренированных водоразделах и широкую изменчивость в пределах одной и той же зоны. В зависимости от рельефа, пестроты почвообразующих пород, условий увлажнения и засоления грунтов. Почвенный покров зависит от местоположения и физико-географических процессов. Растительность всецело зависит от изменяющихся условий окружающей среды – количества и распределения света, тепла, увлажнения, почвенных и орографических (внешних географических) факторов. На степень благоприятности можно устанавливать типы и виды почв, состав грунтов, уровень грунтовых вод, глубина залегания многолетне мерзлотных пород и даже тектонических структур, залегающих в глубине в несколько километров.

Болотные или торфяные почвы знакомы многим по наличию торфяного слоя различной мощности. Различают болотные верховые почвы, характеризующие чрезвычайно неблагоприятными свойствами, в частности высокой кислотностью.

Такие почвы, характеризующие низким содержанием калия и фосфора, а из микроэлементов – доступных меди и бора, отвечающих за устойчивость растений к грибным заболеваниям. Болотные низинные почвы в отличие от верховых образуется из богатой травяной растительности в условиях избыточного увлажнения жёсткими грунтовыми водами. Высокое содержание ионов кальция и магния в грунтовых водах обеспечивает нейтральную или слабощелочную реакцию почвы, оптимальную для роста большинства растений. Торф таких почв чаще всего хорошо разложивший чёрный или темно – коричневый, с высоким содержанием минеральных веществ.

В большинстве случаев для определения типа почвы достаточно информации о внешних признаках верхнего слоя почвы, составе растительности, особенностях рельефа и климатической зоны. Чтобы определить подтип или род почв, в соответствии с которыми корректируют агротехнические и агрохимические мероприятия, уже необходимо оценивать характер профиля на разрезе почвы. Для этого в грунте выкапывают траншею глубиной 1. 5м. , одна из торцевых сторон которой представляет собой вертикальный срез.

Изучение разреза даёт визуальные характеристики, позволяющие рекомендовать перечень мероприятий для освоения почвы. Однако для того чтобы эти рекомендации можно было применить на практике, они должны быть представлены в виде норм расхода удобрений, органики и мелиорантов на единицу площади.

Необходимые показатели, по которым определяются затраты на окультуривание земель, предоставляет анализ почвенных образцов.

Гумус – это важнейший показатель плодородия почвы и обеспеченности растений азотным питанием. При недостаточной обеспеченности азотом происходит слабый рост растений, образование мелких листьев, изменение их окраски на бледно – зеленую и желтоватую. Гумус обеспечивает создание агрономические ценной пористой структуры почвы. С его наличием связаны водопроницаемость, влагаем ость и поглатительна способность почвы. По содержанию гумуса дерново-подзолистые почвы делятся на слабо гумусовые – до 2%, средне гумусовые – 2-4% и высоко гумусовые – более 4%. Недостаточное содержание гумуса в почве требует внесения органических удобрений в виде низинного торфа, торфокомпостов или навоза, а также применения сидеральных культур, способствующих обогащения почвы органическим веществом.

Фосфор – один из важнейших элементов в питании растений. Относится к макроэлементам, т. е. Потребляется растением в больших количествах, поэтому своевременное восполнение этого элемента в почве является залогом высокого качества растений. При фосфорном голодании происходит ухудшение роста растений, мельчание молодых листьев, изменение окраски листьев на сизую или голубоватую. По обеспеченности подвижными фосфатами различают почвы с очень низким содержанием – менее 3мг. , низким – менее 8мг. , средним – 8 – 15 мг. И высоким – более 15 мг. Фосфатов на 100г. почвы. Повышение содержания подвижного фосфора в почве достигается применением минеральных удобрений и мелиорантов

Калий как более доступный элемент редко лимитирует рост и развитие растений. Недостаток его в почве может приводить к пожелтению и отмиранию краёв нижних листьев. Может наблюдаться полегание побегов, слабая устойчивость растений к болезням. Калий, как и фосфор, играет важную роль в подготовке растений к успешной зимовке. Для этого элемента разработаны градации по содержанию в почве подвижных форм: очень низкое – 4мг. , низкое – 4-8мг. , среднее – 8-12мг. , повышенное – 12-17мг. , высокое – более 17мг. Обменного калия на 100г. почвы.

Кислотность почвы – это показатель, характеризующий содержание протонов водорода в почве. Обычно этот показатель выражают величиной pH. Большинство растений лучше всего произрастают при нейтральной или слабокислой реакции почвы. Как кислая, так и щелочная реакция почвыгубительны для растений.

Реакция среды оказывают своё влияние на растения не только через непосредственное воздействие на корни растений токсичных протонов водорода и ионов алюминия, но и через характер поступления элементов питания.

Например, при внесении в кислую почву удобрения хлористый калий, происходит эффективное вытеснение в почвенный раствор ионами калия протонов водорода и катионов алюминия, находящихся в связном состоянии с почвенным поглощающим комплексом (ППК), что приводит к резкому ухудшению состояния растений. Катионы алюминия могут связываться с фосфорной кислотой, переводя фосфор в недоступную для растений форму. Негативное действие низкой кислотности отражается и на самой почве. При вытеснении протонами водорода из ППК катионов кальция и магния, стабилизирующих структуру почвы, происходит разрушение гранул почвы и потеря ее оструктуренности.

Значительное отрицательное влияние на состояние почвенно-растительного покрова и вечномёрзлых грунтов оказывают и магистральные нефти - и газопроводы, которые проходят по участкам с различными геокриологическими условиями и оказывают расщепляющее воздействие на мерзлые грунты.

Растительный покров

Растения главные слагаемые биогеоценозов в суровы климатически условия тундры.

Растения испытывают воздействие низких температур зимой, а также во время весенних, осенних, а иногда и летних заморозков. Чтобы выдерживать сильные морозы, растения получают естественную закалку. Перед наступлением зимы в живых клетках растений увеличивается содержание сахаров и жиров. Это защищает их от замерзания в период глубокого покоя зимой, когда все жизненные процессы приостанавливаются.

В период весенних заморозков в растениях вырабатываются особые вещества, помогающие растениям перенести кратковременные холода. Они придают молодым побегам растений красную, красно-бурую окраску.

Отдельные части тундровых растений имеют темную окраску.

За годы нефтегазового освоения экологическая ситуация в Губкинском резко ухудшилась. Начинает лысеть сплошной растительный покров, исчезает ягодные кустарники, а значит уходят звери и птицы, которым не хватает кормов.

Наиболее важной чертой тундровых растений я является холодостойкость), корневища некоторых растений выдерживают температуру до – 60*C). Из-за короткого вегетационного периода в тундровых сообществах преобладают многолетники. Часто у растений встречаются вегетативное размножение. Тундровые растения из-за продолжительного хорошего освещения в течение полярного дня содержат в клетках кроме хлорофилла пигмент каротин. Поэтому они не ярко-зелёные, а защитного цвета. Главной причиной безлесья тундр является недостаток доступного растениям азота, при котором нарушаются водно-регуляторные механизмы, в результате чего деревья погибают. Кроме того, влияет многолетняя мерзлота, снежная коррозия (веточки растений, не закрытые снегом обдувает ветер с жестким снегом и сильно обдирает и обламывает их), короткий теплый период, низкая всхожесть семян деревьев в северных условиях (от 5 до 100% семян могут быть пустыми или гнилыми).

Различные типы растительности в разной степени изменены хозяйственной деятельностью человека.

Типичная тундра представляет собой безлесное пространство с низким, чаще всего не сплошным растительным покровом. Основу его составляют мхи и лишайники. Из цветковых растений распространены кустарники, кустарнички и травы. Условия жизни в тундре слишком суровы, поэтому деревьев в настоящей тундре нет. Тундра богата ягодниками: морошкой, брусникой, клюквой, княженикой, голубикой. Площади, покрытые лишайниками, используются под оленьи пастбища. Растительность этой зоны наименее изменена хозяйственной деятельностью человека, хотя в последние десятилетия в связи с освоением новых месторождений газа и нефти усилилось негативное влияние человека на растительный покров. Антропогенные воздействия приводят к необратимым последствиям – восстановление растительного покрова в тундре после его повреждения растягивается на неопределенно долгий срок.

Описание видов деревьев и кустарников в школьном парке

В парке в 2001г. было посажено 1150 деревьев и кустарников.

578 акаций. Немногие растения способны к столь быстрым активным движениям. Способность за несколько секунд складывать свои перистые листочки при легчайшем прикосновении к ним. При этом меняется их цвет: ярко-зелёный на красный низ. Повреждено в 2004г. 31 акация. Приживаемость составляет в 2004г. 94. 45%.

67 рябин – листопадные деревья. Края листьев и листочков, зубчатые. Почки овальные, около 1см длиной, с несколькими голыми или опушёнными чешуйками. Цветки обоеполые, правильные, с двойным ароматом околоцветником. Повреждено в 2004г. 6 рябин. Приживаемость составляет в 2004г. 90. 48%.

96 листвиниц – крупные листопадные деревья с мучтоватыми ветвлением и мягкой хвоей. Хвоя сидит пучками на укороченных побегах, а на удлинённых – поодиночке. Листвиница – однодомные растения. Повреждено в 2004г. 25 листвинец. Приживаемость составляет в 2004г. 67. 11%.

150 сосен – вечнозелёные деревья или кустарники. С мутовчато-расположенными ветвями и побегами двух родов: удлинёнными, с бурыми чешуевидными листьями, появляющимися весной и потом древеснеющими, и укороченными, развивающимися в пазухах чешуевидных листочков и несущими чешуевидные и нормально развитые игловидные листья – хвойники. Хвойники у сосен расположены по 2, 3 или 5 штук. В 2004г. ни одна сосна, не была повреждена. Приживаемость составляет в 2004г. 100%.

63 кедра – одни из самых древних в семействе сосновых (около 100 млн. лет). Это мощные, высокие (до 40 м) деревья. Это великолепный строительный материал. В 2004г. ни один кедр не был повреждён. Приживаемость составляет в 2004г. 100%.

87 берёз – Дерево около 20м. высотой, с продолговатой кроной из распростертых в стороны и слабо поникающих ветвей. Кора белая на значительном протяжении ствола, лишь у самого его основания находятся тёмно – бурые шероховатые пятна старой коры. Молодые побеги красновато – бурые, густоопушенные, без смолистых бородавочек. Листья на черешках около 2см. длинной. Повреждено в 2004г. 3 берёзы. Приживаемость составляет в 2004г. 96. 11%

39 елей – однодомные, растения. Древесина её отличается отсутствием ядра и лёгким удельным весом, мягкость в обработки, что обуславливает её интенсивное хозяйственное использование. Повреждена в 2004г. 1 ель. Приживаемость составляет в 2004г. 97. 15%.

24 ольхи – соцветие с продолговато - удлинённым листовидным цельно крайним прицветником, сохраняющимся при плодах. Цветки кремовые, 5-членные, раздельнолепестные, с многочисленными тычинками и 3-гнёздовой завязью. Плод – орешек. Листья сердцевидные. Повреждено в 2004г. 2 ольхи. Приживаемость составляет в 2004г. 89. 48%.

30 роз коричных – листья пальчато-сложенные. Листочки на равных черешках. Обоеполые одиночные. Плоды - мелкие орешки, заключенные в мясистую древенистую оболочку. Повреждено в 2004г. 12 роз. Приживаемость составляет в 2004г. 40%.

16 осин – крупное дерево до 25м высотой. Кора светлая, зелёновато – серая, в основании старых стволов тёмно – бурая с трещинами. Годичные побеги серовато – бурые, период роста коротко опушенные, позже голые. Повреждено в 2004г. 1 осина. Приживаемость составляет в 2004г. 93. 34%.

Снежный покров

Важными характеристиками снежного покрова является его мощность (толщина в сантиметрах) и плотность (отношение массы к объему в граммах на 1 см3). Умножение мощности на плотность дает величину водозапаса в снежном покрове. Это очень важная характеристика для прогнозирования паводка при весеннем снеготаянии и для определения потенциальных возможностей увлажнения почв талыми водами. Как уже упоминалось, образование снежного покрова сопровождается метелями, и поэтому его толщина в зависимости от рельефа подстилающей поверхности и силы ветра может быть самой различной.

Прежде всего, это важнейший источник пресной воды, питающий влагой почвы, реки и озера и пополняющий подземные воды. Снежный покров, имеющий малую теплопроводность, представляет собой своего рода « одеяло», создающее более теплый подснежный почвенный климат, чем климат над снежной поверхностью (5, цв. вкл. ). Не будь снежного « одеяла», в средней полосе России земледелие было бы невозможно. В тайге Западной Сибири, где с декабря по начало марта держатся морозы с температурой воздуха –20-30*C, под снежным покровом толщиной от 50 до 80 см температура поверхности почвы не опускается ниже –5-7*C, а в местах с особенно толстым снежным и маховым покровом почва вообще не промерзает.

В результате наблюдений и исследований мною обнаружено, что в результате складирования снега в местах посадки, сломано, деформировалось 80 деревьев школьного парка, что составляет 47,34%.

Отрицательное воздействие ветра на растения

Ветер может изгибать, ломать, перемещать целые растения или их части.

Иногда ветер формирует крону, напоминающую флаг. Это возможно в местах, где ветры дуют часто в одном направлении. Крона повреждается, сильнее иссушается с на ветреной стороны, большая часть ветвей отмирает. С подветренной стороны крона развита лучше, ветви направлены в одну сторону.

В лесотундра заросли карликовой берёзки, ивы разных видов бывают как бы подстриженными на высоте в несколько десятков сантиметров. Их высоту определяет глубина снегового покрова. Если побеги окажутся зимой выше снега, то их может повредить снежная поземка, которую с большой скоростью гонит ветер, они иссушаются или отмирают.

В результате наблюдений и исследований мною было обнаружено, что сломано ветром 89 деревьев, что составляет 52,66%.

Изучив приживаемость, была поставлена следующая задача: наблюдение за ростом растений.

Наблюдали за четырьмя видами: акация, кедр, роза коричная, берёза. Мы выяснили, что деревья при неблагоприятных климатических условиях не способны, за два года сильно вырасти, если в 2002г. рост составлял у акации 72см, у кедра 25см, у розы коричной 55см, у берёзы 115см. В 2004г. рост уже составляет акации 76см, кедра 28см, розы коричной 57см, берёзы 119см.

Не все деревья и кустарники приживаются, т. к. климатические условия отличаются от места их рождения. Но есть деревья, которые устойчивы к нашему климату, ими и нужно озеленять город.

Породы деревьев и кустарников, посаженные в школьном парке, целесообразно высаживать в условиях крайнего севера. Т. к. факты приживаемости подтверждены в таблице.

Рассматривая по породам деревьев, я просчитал, что приживаемость составляет 85,31% от произведённой посадки.

В результате исследования мною обнаружено, что сломано, деформировалось, не прижилось 169 деревьев. Это составляет 14,69%.

Повреждения деревьев и кустарников произошли в результате поломки и складирования снега в местах посадки, а также не подходящие климатические условия.

Моя работа не закончена, т. к. исследование роста растений и дальнейшее влияние климатических особенностей на деревья и кустарников можно продолжать.

Анализируя школьный парк, напрашивается ряд выводов и предложений:

1. Не все деревья и кустарники можно высаживать в неблагоприятных условиях Севера.

2. Высадить ещё ряд школьных парков, для озеленения города.

3. Обратить внимание на правила посадки и транспортировки деревьев и кустарников.

И я хочу призвать всех жителей Губкинского бережно относится к высаженным в городе деревьям и кустарникам.