Условия жизни городских растений
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Условия жизни городских растений





Температурный режим. Рассматривая город как поверхность, воспринимающюю солнечное тепло, географы характеризуют его как «поверхность скального типа», имеющую большую теплопроводность (это строительные материалы) и «повышенную шероховатость» или даже ребристую структуру (это многоэтажные дома). Она работает как своего рода калорифер, способствуя эффективному использованию солнечной радиации для нагревания больших объемов воздуха. Кроме того, город производит и собственное тепло (работа промышленных предприятий, электростанций, отопление). Над городами располагается слой теплого воздуха куполообразной формы, высотой до 200–400 м, названный в литературе «тепловой шапкой». Городские «острова тепла» оказывают влияние и на пригородные зоны (например, в Москве это влияние сказывается в радиусе 30–40 км). Таким образом, города – более теплые место обитания по сравнению с соответствующим зональным фоном.

В настоящее время разница летних температур «центр города – пригород» в крупных городах достигает нескольких градусов, например в Москве 2–5о, в Лондоне 4–6о, в Париже 5–7о. Причем зимой различие температур ещё больше, до 10–14о.

Изучение средних аномалий температур воздуха в Санкт-Петербурге с 1752 по 1983 год позволило оценить скорость его роста. Она составила 0,009одля холодной и 0,0002одля теплой половины года. Было показано, что за период с 1832 по 1980 гг. рост температуры в Санкт-Петербурге на 80% обусловлен антропогенным воздействием.

Световой режимв городах в большой степени от состояния городской атмосферы. Подсчитано, что города в средних широтах в среднем недополучают в год около 15-20% солнечной радиации, полагающейся им по географическому положению. Потеря солнечной радиации зимой в Санкт-Петербурге составляет 50%. Потеря солнечной радиации из-за загрязнения атмосферы и вследствие повышения облачности приводит к потере часов солнечного сияния в городе. Так, в Санкт-Петербурге продолжительность солнечного сияния за год на 120–160 часов меньше, чем в пригороде. Особенно контрастно это зимой. Например, в феврале в Санкт-Петербурге наблюдается 37 часов солнечного сияния, а за городом – 50 часов.



Снижение прихода радиации отражается и на другой характеристике светового режима – освещенности. Средняя дневная освещённость в декабре в пригороде Санкт-Петербурга – Павловске, составляет около 5 тыс. люкс, а в самом Санкт-Петербурге – всего 2 тыс. люкс.

Кроме того, значительно меняется спектральный состав воздуха. Так, например, в Москве свет содержит на 15% меньше ультрафиолетовых лучей, чем в сельской местности. А дополнительная подсветка меняет фотопериодизм у растений.

Осадки. Основной источник поступления воды к наземной растительности – это атмосферные осадки. Над городами нередко выпадает примерно на 10–15% больше осадков, чем над окружающими территориями, что связано с большим количеством точек конденсации (пыль, шероховатость и т.д.) Повторяемость туманов в городах выше, чем в сельской местности.

Однако даже в условиях обилия осадков городские растения часто испытывают недостаток в почвенной влаге. С водонепроницаемых дорожных покрытий (альфальт, брусчатка, плитка и т.д) часть воды стекает в канализационную сеть и теряется для растений. Стекание дождевых вод «мимо почвы» означает также уменьшение количества влаги, испаряющейся с поверхности, а это влечет за собой изменения в городском микроклимате, и среди них – уменьшение влажности воздуха. В летние месяцы она на 5–6% ниже, чем на окружающих территориях, а в жаркие летние дни даже в средних широтах относительная влажность воздуха в городе может снижаться до 20%, а это уже «атмосферная засуха».

Почвы является важным функциональным элементом городской ландшафтно–техногенной системы. Влияние города на физико-механические свойства пород верхнего горизонта литосферы прослеживается на глубину 20–50 м (до 100–300 м), а на подземные воды – на глубину 100–150 м (до 400–800 м). Изменение уровня стояния подземных вод, температурного режима, химических свойств, нарушение равновесного взаимодействия поверхностных и подземных вод ведет к развитию антропогенных геологических процессов: заболочиванию, подтоплению, развитию карстов и т.д.

Скелетный материал почв города заметно отличается от скелета типичных почв: в нем много строительного мусора, содержащего нехарактерные для зональных почв ингредиенты. Физический состав насыпного грунта также разнообразен: чаще всего это битый кирпич с цементом, асфальт, щебень, шлак, остатки древесины. Все это перемешано с суглинками, песком, горизонтами зональных почв. Насыпной грунт по-разному уплотнен, имеет различную структуру, неодинаковый водно–воздушный и тепловой режимы.

В городских условиях резко меняется и сам процесс почвообразования. Гумусовый горизонт в городских почвах не выражен совсем, или выражен слабо, т.к. большая часть листового опада убирается, а оставшиеся растительные остатки, обогащенные токсичными веществами, способствуют гибели естественной микрофлоры, участвующей в процессе гумификации. Вследствие резкого перегрева верхних слоев почвы и преобладания непромывного (испарительного) водного режима некоторые почвообразовательные процессы здесь приближаются к «пустынному» типу, что подтверждается фактами прямого накопления различных солей.

Во многих странах в зимнее время используют поваренную соль или различные смеси с ее участием, а иногда (при температурах до –20оС) и хлористый кальций. Солевой раствор, стекающий в почву, приводит не только к коррозии подземных коммуникаций, но и к искусственному засолению почвенного слоя.

В почвах города формируется и особый гидрологический режим. Так, влажность почвы в сухую погоду нередко падает до «мертвого запаса», недоступного для корней растений. Вместе с тем, при дождях или обильном поливе, возможно и другое нежелательное явление – застаивание воды и прекращение доступа воздуха к корням.

Особым является в городе и тепловой режим почв. Стены зданий, особенно с южной стороны, отражая солнечную радиацию, являются дополнительным источником тепла. Летом температура поверхности почвы в приствольных кругах у этих домов достигает 50–55оС – это температура, при которой плавится асфальт. Летом, в городах при дневной температуре воздуха 26–27оС, прогревание почвы происходит до глубины 40 см и может достигать 35оС. Эти в полном смысле слова «горячие горизонты» – как раз те, в которых обычно сосредоточены живые окончания корней древесных пород. Изменение термической ситуации в почвах урбанизированной среды, так или иначе, ведет к аридизации всего природного комплекса, его определенному опустыниванию.

Зимой температурный режим почвы в городах также достаточно суров. В естественном растительном покрове зимнее охлаждение почвы смягчается слоем растительных остатков и «снежной шубой», поэтому даже в холодные зимы почва далеко не везде промерзает (например, в лиственных лесах под рыхлой подстилкой из опавших листьев). На улицах городов, где снег убирают, а слой асфальта имеет большую теплопроводность, почвы охлаждаются до –13оС, что может привести к опасному промерзанию корней. Таким образом, годовой перепад температур в корнеобитаемых слоях городских почвах может составлять 40–50о, в то время как в естественных условиях (для средних широт) он не превышает 20–25о.

Кислотность городских почв смещается в сторону кислой среды (рН=3,2–4,4) и это связано с выпадением характерных для города кислотных дождей (рН городких осадков составляет 3,9–9,4). Почвы искусственные, или насыпные, на которых располагаются городские сады и скверы, и уличные посадки характеризуются нейтральной и щелочной средой (рН=7,9-8,9). Смена щелочных условий на кислые усиливает подвижность многих химических элементов, в частности тяжелых металлов, токсичных для живых организмов. Смена же кислых условий на щелочные, наоборот, снижает подвижность различных химических элементов и, следовательно, уменьшает их токсичность.

Таким образом, специфика формирования городских почв и особенности их состава, структуры и строения позволила выделить их в особую группу почв, названную урбаноземами.

Загрязнение городской среды

Атмосфера. Подсчитано, что город с населением в 1 млн. человек, занимающий условно 20 000 га и хорошо озелененный, производит меньше 30 000 тонн кислорода, а потребление его должно достигать 10 000 000 тонн. Для ликвидации дисбаланса требуется использовать ресурсы воздушного пространства территории, в 10 раз превышающие по площади город.

Атмосферное загрязнение города оказывает отрицательное влияние на растения, что приводит к сокращению их численности и видового разнообразия, а также воздействует на состояние садово-парковых ансамблей и архитектурных памятников города. Большинство промышленных выбросов в атмосферу сосредоточено на высоте от 8 до 20 м над землей, т.е. на высоте кроны деревьев.

Основными загрязнителями городской атмосферы являются промышленные предприятия (стационарные источники загрязнения) и автомобильный транспорт (подвижные источники). Наиболее крупномасштабными загрязнителями атмосферы, способными переноситься на большие расстояния и выпадать в виде кислотных дождей, являются сернистый ангидрид и окислы азота. Не менее опасны окись углерода и пылевое загрязнение. Содержание сернистого ангидрида может в 1000 раз превышать фоновую, а двуокиси азота и угарного газа – в 500–700 раз. Максимальные же разовые концентрации, действующие сравнительно короткое время, но вызывающие острые повреждения, могут превышать фоновые в десятки тысяч раз.

Наименее управляемым и в то же время самым важным фактором загрязнения атмосферы является автомобильный транспорт. Его доля в суммарных выбросах Санкт-Петербурга составляет более 70%. Улучшение состояния атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге в значительной степени зависит от решения проблемы автотранспорта. Несколько облегчают положение климатические условия и географическое расположение Санкт-Петербурга – большое количество ветреных дней и направление ветров способствуют естественному рассеиванию и очищению атмосферы от загрязнений.

Водоемы. Водоемы уменьшают загрязненность воздуха пылью и промышленными газами, влияют на ветровой режим города, повышают влажность и усиливают вертикальную циркуляцию воздуха и т.д.

Основными поставщиками жидних загрязняющих веществ являются промышленные предприятия и автотранспорт. В городе отмечаются различные пути миграции загрязняющих веществ. Основным каналом является сброс сточных вод в реки и связанные с ними озера. Необходимо заметить, что в озера и реки, расположенные у автомагистралей, с поверхностным стоком вод поступают, главным образом, свинец и кадмий.

Почвы. Загрязнение городских почвтяжелыми металлами носит катастрофический характер. Содержание в почве подвижных форм свинца обусловлено прежде всего выбросами автотранспорта и промышленными эмиссиями. Величина накопления свинца в почвах за счет выхлопных газов автомобилей, к тому же с добавлением в форме соединений тетраэтилсвинца и тетраметилсвинца, в три раза превосходит количество элемента, поступающего в почву от промышленных выбросов. В то же время обобщение материалов по 110 городам России показало, что 5–километровая зона вокруг предприятий цветной металлургии характеризуется загрязненными почвами. Практически повсеместно содержание свинца в почвах Санкт-Петербурга превышает ПДК в 2–4 раза, цинка - в 3–7 раз, выявлены многочисленные участки загрязнения почв свыше ПДК кадмием, мышьяком и сурьмой.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.