Сен 25 2000

РОЛЬ ЛИСТОВОГО ОПАДА В ЭКОЛОГИИ ГОРОДОВ

Опубликовано в 11:42 в категории Утилизация

РОЛЬ ЛИСТОВОГО ОПАДА В ЭКОЛОГИИ ГОРОДОВ

И ПРОБЛЕМЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Т.В. Васильева, С.Г. Коваленко, И.П. Ружицкая

Одесский государственный университет им. И.И. Мечникова

Растения играют огромную и разноплановую роль в жизни человека, начиная от снабжения кислородом и заканчивая сугубо практическим применением. Однако, в основном, предметом исследований становилось изучение процессов, протекающих в живых организмах, в то время как значительную роль играет и опад – опадающие листья, ветки, цветки, плоды. По подсчетам отечественных и зарубежных ученых [Гродзинський, 1973; Gosz and other, 1972; Kawahara, 1971] количество только листового опада составляет в хвойных лесах – 54-78%, в листопадных лесах – 83% от 2,51-7,76 т/га общего годового количества опада. Таким образом, на 1 га приходится несколько тонн органических веществ и от 74 до нескольких сотен кг зольных элементов. В годовом опаде содержалось (вкг/га): азота – 15,2-72,5; фосфора – 0,5-0,7; калия – 3,6-16,4; кальция – 22,3-72,6; магния – 2,7-13,8. Возврат биогенов в % от их потребления на прирост леса составил: азота – 33-52; фософра – 36-39; калия – 23-43. Таким образом, ежегодная первичная продуктивность опада в зависимости от типа леса составляет 1,01 · 10 - 5,21 · 10  ккал/га/год. Это при том, что биомасса лесной растительности в мире оценивается в 1,5 млрд. т сухого вещества, что составляет около 80% общей биомассы планеты [Kocman, Syrovatka, 1983]. Она представляет собой основной возобновимый ресурс и организация ее полного использования приобретает все более актуальное значение.

Приведенные результаты о количестве листового опада и содержании в нем макро- и микроэлементов, о его энергетической ценности показывают, что для древесно-кустарниковых растений эти величины достаточно значительны. С помощью опада происходит круговорот углерода и важнейших элементов, осуществляется связь между отдельными частями биосферы [Olson,1970]. С опадом возвращаются в почву не только

зольные элементы, углерод и азот. В подстилке аккумулируются тяжелые металлы, тогда как калий, натрий, магний, кальций накапливаются в ее живой части и целиком или частично вымываются из мертвой [Tyler and other,1973]. В подстилке могут накапливаться и вредные вещества, являющиеся отходами промышленного производства, которые механически поглощаются опадом. По данным Г. Тилера (1970), в опаде хвойного леса, расположенного вблизи шоссе, содержалось свинца в 17-27 раз больше, чем в хвое на ветках.

С водой из опада могут вымываться стимуляторы и ингибиторы роста различной химической природы, которые обнаружены, например, в листьях бука лесного, падуба; фенольные соединения (сосна обыкновенная, боярышник, вяз перисто-ветвистый, груша, ясень обыкновенный, конский каштан обыкновенный, сумах дубильный, виноград, скумпия кожевенная, яблоня); фенольные кислоты (сосна обыкновенная, виноград, абрикос, сумах дубильный, скумпия, вишня, черешня, груша, слива); органические кислоты: яблочная, лимонная, шикимовая, хинная (лиственница сибирская); абсцизовая кислота (бук лесной, платан, береза пониклая); аминокислоты: гистидин, аргинин, аспарагиновая, серин, глицин, треонин, аланин, пролин (вишня, черешня, слива, абрикос, груша) и др. [Коваленко, 1975]. Кстати, одним из предназначений абсцизовой кислоты в жизни растений является приспособление их к стрессовым ситуациям.

Однако, роль листового опада не исчерпывается внесением в круговорот физиологически активных веществ. Эти соединения могут воздействовать на фауну и микрофлору почв. Действие растений бывает прямым, взаимно стимулирующим и обратным, т.е. водорастворимые выделения могут благоприятствовать развитию определенных видов микроорганизмов, которые способствуют процветанию других видов, или тормозят развитие донора. Кроме того, микроорганизмы могут прямо или опосредованно изменять скорость разложения опада. По данным ряда авторов [Bleak, 1970;Kirita, Hozumi, 1969 и др.] потери веса листового опада за первый год составили до 51 %, а общее время разложения – не менее 4-х лет. Вполне естественно, что при разложениии опада и осенне-зимнем выщелачивании происходит изменение состава и активности вымываемых и выщелачиваемых веществ.

В естественных условиях этот комплекс соединений и производимые ими изменения в фито-, микро- и зооценозах приводят к доминантному развитию тех или иных видов, к развитию, процветанию или упадку сообщества. Как показывают исследования многих ученых [Соболевская, Дёмина, 1973; Чудный и соавт., 1974 и др.], при интродукции растений качественный состав физиологически активных веществ остаётся неизменным. Варьирует количественный состав, который во многом определяется условиями выращивания.

В парках и скверах, на улицах и во дворах Одессы и других городов области произрастает около 1000 видов и форм древесно-кустарниковых растений (включая коллекции ботанического сада) и примерно столько же видов травянистых растений. И если деревья и кустарники, за очень малым исключением, являются пришельцами иногда даже с других материков, то соотношение пришельцев и аборигенов среди травянистых растений примерно одинаково.

Таким образом, процветание или подавление тех или иных компонентов сообщества может определяться, наряду с прочим, и влиянием водорастворимых выделений опада.

Однако, какой-либо мало-мальски разработанной программы по использованию листового опада в городах не существует. Даже такая, на первый взгляд, незатейливая процедура, как закапывание опавших листьев и получение качественного перегноя не находит широкого применения, хотя необходимость использования листовой земли ни у кого сомнения не вызывает. Следует помнить, что в мире многие учёные и целые лаборатории работают над проблемой рационального использования отходов лесотехнической промышленности и опада. В качестве примера можно привести работа Е. Ролетто и соавт. (1985) о преобразовании еловой коры в гуминовые кислоты.

Объём листового опада древесно-кустарниковых растений значителен и в искусственных насаждениях. О разнообразии содержащихся в листьях веществ мы указывали выше, однако, ни о выделении из бросового опада тех или иных соединений, ни о превращении его в органические удобрения никто даже не заикается. Вместо этого на улицах и в парках горят костры. Радетели сжигания оправдывают свои действия тем, что листья накапливают вредные вещества и поэтому их нельзя использовать. Но дым – это не мгновенное явление. Выбросы углекислого газа только от сжигания топлива ( в пересчёте на углерод ) составили в 1983году в США и Канаде – 1245 млн. т, в Западной Европе – 753 млн. т, в Восточной Европе – 1279 млн. т [Grove and other, 1984]. Дополнительное задымление может оказаться соломинкой, переломившей спину верблюда, поскольку налицо поступление в атмосферу города не только дополнительных количеств углекислого газа, но и комплекса иных веществ, поражающих людей, животных, другие растения, разрушающих памятники архитектуры. Вред от костров – не только в обострении аллергических заболеваний. Проблема ещё и в том, что от дыма не спрятаться даже за самыми современными окнами. Дж. Торнтон и сотрудники (1985) обследовали домовладения в 53 характерных для Великобритании небольших городах и пригородах крупных городов. Всего было взято 5228 проб. Оказалось, что в городской пыли больше свинца, кадмия, меди и цинка, чем в сельской. А в комнатной пыли концентрация каждого из металлов в 1,5 – 6 раз превышала содержание его в городской почве. В 10 % обследованных домов концентрация свинца в комнатной пыли превышала 2000 мкг/ г. А комнатная пыль возникает и из одежды и обуви, на которых вредные вещества приносятся в квартиру. Следовательно, листья с больных растений и с деревьев, расположенных вдоль трасс или возле работающих промышленных предприятий с несовершенной системой очистки, следует вывозить, как мусор и уничтожать на специальных установках.

Таким образом, необходимо пересмотреть своё отношение к богатствам, ежегодно сбрасываемым с деревьев, и продумать, как рационально использовать природные блага, не усугубляя вред, наносимый природе и человеку неразумным хозяйствованием.

Литература

1. Гродзинський А.М. Основи хімічної взаємодії рослин .- К.: Наук. думка, 1973.- 206 с.

2. Коваленко С.Г. Аллелопатические выделения цветков и опада древесно-кустарниковых растений .- Автореф. дисс…. канд. биол.наук.-Одесса, 1975.- 24 с.

3. Bleak A.T.Dissappearance of plant material under a winter snow cover //Ecology.-51, N5.-1970.-P.915-917

4. Gosz J.R., Likens G.E., Bormann F.R. Nutrient content of litter fall on the Hubbrad Brook experimental forest, New Hampsire//Ecology.- 53, N5.-1972.-P.769-784

5. Kawahara Teruhiko. The return of nutrients with litter fall in the forest ecosystems.II. The amount of organic matter and nutrients// Journ.Jap. Forest Soc.- 53, N8.- 1971.- P. 231-238

6. Kirita Hiromitsu, Hozumi Kazuo. Loss of weight of leaf litter caught in litter trays during the period between successive collections. A proposed correction for litter fall data to account for the loss// Jap. Journ. Ecol.- 19, N6.-1969.- P.243-246

7. Kocman J., Syrovatka K., Economic Problems Regarding the Production and Utilization of Forest Chips in the Czech Socialist Republic//Commun. Inst. Forest. Cechosl.- 13.-1983.-P. 231-250

8. Olson J.S. Carbon cycles and temperate woodlands //Ecol. Stud.-1.-Berlin, 1970.-226-241

9. Roletto E., Cerruti M., Barberis Renzo. Investigation on humic substances from decomposing spruce bark //Agr.. Wastes.- 13, N2.-1985.-P.137-148

10. Thornton J., Culbard E., Moorcroft S., Watt J., Wheatley M., Thompson M., Thomas J.F.A. Metals in urban dusts and soils// Environ.Technol. Lett.-6, N41985.- P.137-144

11. Tyler G. Blyet fordelning i ett sydsvenkst barrskogsekosystem// Grundforbattring.- 23.-1970.-Specialnumm.- Р. 5.-45

12. Tyler G., Gullstand Ch., Bolmquist K., Kjellstrand A. Primary production and distribution of organic matter and metal elements in two heath ecosystems//Journ.Ecol.-61, N1.- 1973.-P.251-268

Нет пока ответов

Комментарии закрыты.