На клумбу рекомендуется высаживать не более двух-трех видов цветов, хорошо сочетающихся между собой по форме, высоте и окраске. Следует также учитывать продолжительность цветения компонентов. Вообще для клумб лучше использовать однолетние и двулетние цветы. [15]

Рабатка - цветники на узких и длинных грядках, расположенных вдоль улиц, дорожек, зданий, бассейнов, фонтанов и др.

Длина рабатки колеблется от 3-4 до нескольких десятков метров, а ширина от 0,5 до 3 метров. Очень длинные рабатки рекомендуется прерывать, а в промежутках высаживать более высокие растения, например, можжевельник, туи, самшит, спирею, магонию.

Рабатки бывают односторонними, когда растения просматриваются с одной стороны. Они располагаются вдоль зданий, заборов, живых изгородей. В такой рабатке на заднем плане хорошо смотрятся высокие растения, на переднем низкие (например, флокс многолетний и ирис карликовый, лилии и флокс душистый и т.д.).

В двухсторонней рабатке в центре высаживают высокие растения, по краям более низкие (высокие бархатцы и петунии, виолу и маргаритку). Двухсторонние рабатки располагают по центру аллеи, на фоне газона. [30]

По рисунку их делят на простые и сложные. Простые рабатки представляют сплошной массив из одного сорта летников, сложные же устраивают из 3-5 видов растений, размещаемых рядами или рисунками в виде геометрических фигур.

Ленты - вытянутые, довольно узкие цветники свободных очертаний, состоящие из одного или двух видов растений и расположенные на фоне газона, иногда в сочетании с плиткой. [7]

Миксбордеры - смешанные цветники, в которых использованы виды с разной окраской цветков и с разными сроками цветения (с ранней весны до поздней осени). Основу миксбордера обычно составляют кустарники или многолетники, как дополнение двулетники и однолетники. Иногда в их состав могут включаться низкорослые древесные растения.

Миксбордеры располагают на газоне, вдоль дорожек и стен. Фоном для миксбордера могут служить посадки темноокрашенных лиственных или хвойных кустарников: сирени, чубушника, можжевельника. Еще более оригинальный фон вьющиеся кустарники на опорах и трельяжах: плетистые розы, пятилисточковый виноград, клематис, жимолость. [7]

За основу цветочной гаммы принимают либо холодные тона (синюю лобелию, голубой агератум или василек, фиолетовый гелиотроп), либо теплые (бархатцы, сальвия, львиный зев красного, желтого, оранжевого колеров); для переходов и нейтральных пятен используют посадки петуний, алиссумов. Растения высаживают плотно - 100 штук на 1 м ².

Лучше всего смотрятся группы растений, состоящие из 10 небольших летников и низкорослых многолетников, 3 крупных растений и 20 луковичных или клубнелуковичных. Самые высокие растения размещаются на заднем плане, низкорослые и карликовые - на переднем. [10]

Высокорослые цветы: многолетние мальва (шток роза), дельфиниум (шпорник), астра многолетняя, золотарник, анемон виноградолистный (ветреница); однолетние - амарант хвостатый, титония, молочай декоративный, клещевина, бархатцы прямостоячие.

Среднерослые многолетники: ирисы, тюльпаны, флокс, гладиолус, нивяник, хризантемы корейские, дицентра.

Низкорослые и карликовые растения: многолетние нарцисс, астильба, гейхера; однолетники - агератум, лобелия, алиссум, флокс Друмонда, иберисы зонтичный и горький.

Арабески - цветники, имеющие причудливые цветочные узоры в арабском стиле, напоминающие листья, цветы, разнообразные завитки и гирлянды, узкие извилистые линии.

Арабесками оформляют партеры, располагаются они в углах, по краям газонов, редко занимают участок полностью. Прекрасно смотрятся арабески на больших открытых участках парков и скверов. Для создания арабесок используют ковровые растения, как летние, так и многолетние. Пространство между цветочными узорами заполняют партерным газоном. Разбивка, посадка и уход за арабесками требуют большого искусства и трудозатрат. [21]

Каменные цветники (альпийские горки и рокарии) - цветники из низкорослых растений, посаженных в сочетании с кустарниками и камнями на искусственно созданных рельефах.

Изначально такие участки создавались специально для выращивания высокогорных растений. В настоящее время это самостоятельные декоративные элементы садов и парков - альпинарии. Если альпинарий сооружен в виде насыпи с уложенными камнями, то его называют альпийской горкой, а если в виде плоской каменисто-гравийной площадки, то рокарием. [30]

Альпинарии должны располагаться на солнце или в полутени. Для выращивания в альпинарии могут использоваться как травянистые, так и низкорослые хвойные и лиственные древесные породы. Велик перечень многолетников. Для сухих альпийских горок подойдут различные виды тысячелистников и бурачков, кошачья лапка, песчанка, некоторые виды полыней и ясминников, альпийская астра, ясколки, мелколепестники, гвоздики, дроки, бессмертники, иберисы, виды очитков, молодила, смолевки, тимьяны, некоторые виды вероник. На более влажных горках и в полутени лучше растут живучка ползучая, манжетка альпийская, проломник, ветреница, водосбор, резуха, низкорослые сорта астильб, хохлатка, горечавка, некоторые герани и гравилаты, кислица, флокс шиловидный, некоторые виды лютиков и камнеломок, фиалки. Ассортимент древесных растений не так обширен. Обычно выращивают стелющиеся можжевельники, карликовые формы горной сосны, туи западной, а также некоторые лиственные растения - кизильники горизонтальные и Даммера, стелющиеся ивы, бересклеты Форчуна и низкий, вишню песчаную.

К альпинариям, видимо, из-за аналогичного ассортимента используемых растений относят и цветочные стенки, поднятые ступенчатые клумбы, каменистые дорожки со стелющимися растениями в расщелинах между камней. [20]

Солитер - одиночная посадка цветочного растения, как правило, многолетнего, крупного и обладающего достаточно высокими декоративными качествами.

Для одиночных посадок используют в основном многолетники: пион, борщевик, наперстянку, высокие лилии, шток-розу и др.

Групповые посадки (массивы или группы) - это цветники правильной или свободной формы значительных размеров. Разбивают их в тех местах, где необходимо создать определенную цветочную гамму, цветовое пятно на открытом пространстве газона. [3]

Группы могут быть простыми, созданными из одного вида или сорта. Сложные же группы состоят из двух-трех и более видов (люпин, рудбекия гибридная, незабудка, ирис, пион, тюльпан, флокс метельчатый) или одного вида, но разных сортов (тюльпан, флокс, пион, ирис).

Модульные цветники - композиции, решаемые в виде повторяющихся форм, например, квадратов, кругов, шестигранников. Помимо декоративных растений в состав такого цветника могут быть включены газон, вода, строительные материалы. [7]

Растительная пластинка оригинальное цветочное оформление, которое в последнее время входит в моду. Поверхности металлического каркаса в форме какой-либо фигуры, выложенной изнутри слоем мха и растительным субстратом, сплошь засаживают ковровыми растениями, которые, разрастаясь и смыкаясь, образуют трехмерную фигуру чашу, глобус, цветной мяч, колонну, увитую гирляндой или лентой и т.д.

2.3.5 Контейнерное озеленение

Контейнерное озеленение - это временные устройства вроде переносных бетонных контейнеров (различных по форме и размерам емкости) с декоративными цветущими видами или небольшими кустарниками.

Для контейнерных посадок используют растения с компактной корневой системой: низкорослые сорта хвойных и лиственных кустарников, некрупные многолетники и летники. Интересными контейнерными культурами являются самшит, лавр, тис, бирючина, пальмы, азалии, фуксии. [9]

Цветочные культуры, деревья и кустарники в контейнерах (бетонные или каменные вазы) размещают на площадях, у фонтанов, в городских пешеходных зонах и т.п., иногда создавая целые "передвижные сады". Вазонами оформляют места, где разбивка обычного цветника невозможна или нежелательна по тем или иным причинам (асфальтированные и мощенные площадки, внутренние дворики, открытые террасы).

Такая форма озеленения предоставляет возможность убирать растения на зиму, заменять их свежими экземплярами и использовать теплолюбивые экзотические растения.

К особого рода контейнерам относятся подвесные корзины с ампельными декоративно-лиственными и цветочными растениями, а также традиционные цветочные ящики на подоконниках и балконах.

Набор типов цветников этим, не исчерпывается. В городском озеленении можно встретить самые разнообразные цветочные композиции - от красочных "календарей" и "портретов" до цветников на поверхности водоемов. [18]

2.4 Особенности городских условий и их влияние на жизнь растений в городе

Условия внешней среды оказывают огромное влияние на развитие растений, на их внешний облик и долговечность.

Основные экологические факторы в городах существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Чаще всего обращают внимание на особенности воздушной среды (загрязнение, запыленность), наиболее ощутимо воспринимаемой человеком. Но и другие факторы в городских условиях сильно видоизменены.

К основным факторам внешней среды, влияющих на рост и развитие растений относятся температура, вода, свет, почва, воздух, биотические факторы (влияние животных организмов) и антропогенные факторы (влияние человека) (рассмотрены в глава 7).

2.4.1 Световой фактор

Свет важный фактор в жизни растений. Свет нужен для процесса ассимиляции, образования органических веществ и, в целом, для развития растения.

Световой режим в городах зависит не только от географического (широтного) положения, которое определяет количество поступающей солнечной радиации, но и в большей степени от состояния городской атмосферы. Световой режим характеризуется значительным снижением прихода солнечной радиации из-за запыления и задымленного воздуха. В городах с многоэтажной и тесной застройкой многие растения оказываются в условиях затенения или испытывают значительное сокращение светового дня.

К числу особенностей светового режима для растений в городе следует добавить такой своеобразный фактор, как дополнительное освещение улиц, искусственное продление светового дня: хотя его интенсивность может быть и недостаточна для влияния на процессы фотосинтеза, но, возможно, сказывается на фотопериодических явлениях. Многие деревья, оказавшись в соседстве с уличными фонарями, освещены вечером и ночью. Это вечернее искусственное освещение обеспечивает растениям удлинение светового дня, тем самым, продлевая для них лето, происходит отсрочка фотопериодического сигнала о приближающейся зиме. Такие деревья, не успевающие подготовиться к зиме, повреждаются морозами.

Из-за уменьшения прозрачности воздуха в городах меняется и качество света, то есть его спектральный состав. Такой свет содержит меньше ультрафиолетовых лучей, а также обеднен лучами наиболее ценными для фотосинтеза.

Таким образом, городские растения получают свет, не только ослабленный по интенсивности, но и ухудшенный по качеству [9].

2.4.2 Тепловой режим

Важность тепла для жизни растений обусловлена тем, что процессы жизнедеятельности возможны лишь на определенном тепловом фоне, определяемом количеством тепла и продолжительностью его действия. Разные виды растений для своего развития нуждаются в разном количестве тепла. Отклонения температуры от оптимальной приостанавливают развитие растений, влекут за собой различные повреждения и могут привести к гибели растения.

Тепловой режим городских растений определяется весьма сложным и специфическим микроклиматом города. Для растений существенны такие его особенности, как дневное нагревание асфальта и каменных стен домов, а ночью - усиленное тепловое излучение от них. Это делает города более теплыми местообитаниями для растений по сравнению с естественным зональным фоном, а в отдельные периоды вегетационного сезона нагревание растений может достигать опасных пределов [8].

В жаркие летние дни асфальтовые покрытия, нагреваясь, отдают тепло не только приземному слою воздуха, но и поверхностным слоям почвы. Особенно горячим бывает слой почвы под самым асфальтом (температура доходит до 50-55° С) и в пристволовых лунках. В результате самые верхние слои городских почв практически не содержат живых корней [18].

Зимой температурный режим не менее суров. В естественном растительном покрове зимнее охлаждение почвы смягчается слоем растительных остатков и снежной "шубой", поэтому почва защищена от промерзания. На улицах городов, где снег и подстилку из опавших листьев убирают, а слой асфальта имеет большую теплопроводность, почвы сильно охлаждаются (до - 10° С), что может привести к промерзанию корней. Таким образом, годовой перепад температуры в городских почвах составляет 40-50° С, в естественных же условиях он не превышает 20-25° С.

Разница температур в воздухе меньше, чем в почвах. Летом температура в городе в среднем на 4,4° С больше, чем в пригороде. Зимой различие температур еще больше - до 10-14° С и обычно, безморозный период в городах длиннее на несколько дней.

Таким образом, для уличных растений создается необычная тепловая ситуация: температура подземных органов у них нередко выше, чем надземных. В природных же условиях, напротив, естественно существование растений при гораздо более низких температурах почвы, чем воздуха [5].

2.4.3 Водный режим

Вода основной элемент, без которого жизнь растения и его развитие невозможно. Потребность в воде у различных видов растений неодинакова: одни более требовательны к наличию влаги в почве, другие менее требовательны.

Основной источник поступления воды к растению атмосферные осадки. Выяснено, что над городами выпадает на 10-15 % больше осадков, чем над окружающими территориями. Но даже в этих условиях городские растения часто испытывают недостаток в почвенной влаге [33].

Водный режим растений в городах характеризуется ограниченным поступлением воды в почву из-за асфальтовых покрытий. Большая часть влаги атмосферных осадков теряется для растений, поступая в канализационную систему. Частично поступление воды восполняется путем регулируемых поливов. По оценке некоторых авторов, климатические факторы для растений в городах могут приближаться к условиям полупустынь и пустынь. Так, влажность воздуха в жаркие летние дни может снижаться до 20 - - 22 %, т.е. создаются условия атмосферной засухи [8].

Влажность воздуха имеет важное значение для растений. Во влажном воздухе растение испаряет меньше влаги, и рост его усиливается, а в сухом воздухе - рост растения задерживается, так как оно расходует много влаги на испарение.

2.4.4 Почвы

Почва служит источником снабжения растения минеральными питательными веществами. В зависимости от химического состава и физических свойств почвы и создается видовой состав растительного покрова и его развитие.

В городских условиях, во многих случаях естественные почвы просто отсутствуют. При подготовке территории для застройки часто производится выравнивание, при котором на одних участках верхние слои почвы снимаются, на понижениях - заполняются грунтом. Распространены в городах перемешанные и насыпные почвы, которые нередко имеют повышенную щелочность. Такие почвы непригодны для развития многих древесных пород и кустарников.

Кроме этого, в городах происходит сильное уплотнение почв, приводящее к ограничению воздухо- и водообмена, а также всевозможные загрязнения (битый кирпич, осколки стекла, мусор). Городские почвы поглощают и удерживают большие дозы различных химических загрязнителей из воздуха [11].

Почвенные факторы в городских условиях весьма своеобразны. Ежегодная уборка и сжигание листвы в гигиенических целях означают для растений отсутствие возврата питательных веществ в почву. Наблюдения показали, что при ежегодном сборе подстилки в парках в течение 20 лет прирост древесины уменьшается на 40 50 %. Кроме того, удаление подстилки в 2 4 раза увеличивает глубину промерзания почвы. В городских посадках использование насыпных почв, строительного мусора и т.д. ухудшает качество почв, кроме того, недостаточная мощность почвенных горизонтов, ограничение площади питания растений при посадках в лунки и при асфальтовом покрытии делают невозможным нормальное развитие корневых систем. Небезразличны для растений и такие особенности городских почв, как плохая аэрация их под асфальтом, ослабление деятельности микроорганизмов, просачивание в почву солевого раствора с дорожных покрытий [8].

Особенно губительно для городских растений применение в зимнее время солей для быстрого освобождения дорог от снега (хлористый натрий или хлористый кальций). Солевой раствор, стекающий в почву, приводит к искусственному засолению почвенного слоя. Если у растений естественной флоры, живущих на солончаках, есть различные приспособления для удаления и обезвреживания избытка солей, то у большинства растений, применяемых в городском озеленении, они отсутствуют, что может привести к "солевому отравлению" [27].

2.4.5 Воздух

Воздух - важнейшее условие существования растений, которое необходимо для дыхания и своеобразного "воздушного" питания - фотосинтеза.

По основному газовому составу он мало отличается от воздуха естественных местообитаний: кислорода для дыхания хватает, углекислого газа для фотосинтеза тоже. Существенное отличие городского воздуха заключается в присутствии различных примесей - загрязнителей [13].

В связи с ростом промышленного производства в некоторых районах воздух перенасыщен газами и взвешенными частицами угля, металлической пыли, сажей и другими вредными примесями. В крупных городах трудно дышать из-за смога - густого тумана, образованного выбросами труб промышленных предприятий, выхлопными газами автомобилей. Особенно вреден фотохимический смог, возникающий в результате взаимодействия дыма и выхлопных газов с солнечным излучением и содержащий большое количество оксида углерода.

Очень опасно заражение осадков радиоактивными веществами, которые способны вместе с воздушными массами дважды обогнуть земной шар, прежде чем выпасть на Землю. Необходимо обратить внимание на охрану и восстановление нарушенного растительного покрова, являющегося естественным фильтром, очищающим воздух от пыли и других вредных отходов производства. Задержанная на кронах деревьев пыль, а в частности зола, образующаяся при сгорании бурого угля и содержащаяся в пыли, затем смывается дождем с поверхности растений и изменяет рН почвы. Это отрицательно сказывается на жизнедеятельности корней древесных растений.

Растительность может задерживать пыль и обезвреживать газы до определенных пределов. Чрезмерное их количество сначала угнетает, а затем приводит к гибели малоустойчивые древесные и травянистые растения.

Наиболее вредное действие на растительность оказывает диоксид серы, который проникает в клетки тканей листа, растворяется в воде и превращается в сернистую кислоту. Она, накапливаясь в клеточном соке, вызывает повышенное окисление содержимого клеток. В окислении клеточного содержимого, кроме диоксида серы, участвуют и другие газы: хлор, триоксид серы, оксиды азота. При действии повышенных концентраций кислых газов, повышающих окисляемость клеточной среды, повреждаются хлоропласты и прилегающая к ним цитоплазма. Разрушаются хлорофилл, особенно хлорофилл "В", глютатион, аскорбиновая кислота и другие вещества клетки. Слабеет или приостанавливается фотосинтез.

Не все растения газоустойчивы в одинаковой степени. Под газоустойчивостью понимают способность растений благодаря анатомо-морфологическим, физиологическим и биохимическим особенностям выдерживать значительные концентрации токсических газов, сохраняя при этом свою жизненность и декоративность.

Загрязненность воздушного бассейна городов оказывает самое непосредственное влияние на ускорение процессов старения и отмирания городских насаждений. Продолжительность жизни деревьев в городе значительно меньше, чем в лесных условиях. Так, если предельный возраст липы в лесу 300-400 лет, то в парках - 125-150 лет; срок жизни ясеня обыкновенного снижается с 250-300 лет в лесу до 60-80 лет в парках; вяза с 350-400 лет до 100-120 лет [18].

2.4.6 Биотические факторы

Обычно растения живут в окружении сообитателей (животных, микроорганизмов, других растений), в составе растительных сообществ или фитоценозов. Благодаря взаимным влияниям растения в фитоценозе защищены от резких колебаний температуры, излишнего освещения и нагрева солнечными лучами, чрезмерной сухости воздуха, сильного ветра.

В городе древесные и кустарниковые породы часто лишены привычной фитоценотической обстановки: на улицах и бульварах они растут в рядовой посадке, нередко и совсем изолированы. Для возобновления городских посадок требуется постоянная помощь человека, в отличие от самовозобновляющихся естественных сообществ. На жизни городских растений сказывается не только ослабление связей с растениями-соседями по сообществу, но и недостаток других сообитателей. Это и угнетение микробного населения в городских почвах, дождевых червей. Мало встречаются в городских условиях жизни и насекомые-опылители.

Что касается насекомых-вредителей и патогенных грибов, то они, напротив, достигают высокой численности. Тем более, что в городских условиях они не регулируются теми естественными механизмами, которые сдерживают их в естественных экосистемах.

Итак, городские растения не только испытывают влияние своеобразных абиотических условий урбанизированной среды, но и оказываются "вырванными" из естественной системы биотических связей, что еще больше затрудняет для них жизнь в городе [9].

2.5 Синантропные и культурные растения

С деятельностью человека связано появление синантропных растений (антропофитов). Появились синантропные растения непреднамеренно помимо его воли человека и получили широкое распространение во всех странах и численность их увеличивается. Поэтому их нельзя исключать из числа растительных ресурсов.

Все синантропные растения часто называют сорными. Это нельзя признать удачным. Сор - это мусор, отбросы. В орфографическом словаре Ушакова слово "сор" определяется так: "Сор - это то, что лишено всякой ценности". Но разве можно так сказать о синантропных растениях. Иногда они действительно приносят вред, но они ценны как биологические виды и многие из них имеют хозяйственное применение. Все синантропные растения - выходцы из дикорастущей флоры, но, приспособившись к условиям, созданным человеком, они уже не могут вернуться в естественные ненарушенные фитоценозы, так как не выдерживают конкуренцию с растениями дикой флоры. Интересно, что даже в толковом словаре Даля степь определяется так: "это земля задернелая, ковыльная, на которой нет следов сорных трав". [3]

В.В. Благовещенский (1996г.) подразделяет синантропные растения следующим образом:

1. Сегетальные растения. Это растения, поселяющиеся на полях, огородах и других плантациях. Если применять термин "сорные растения", то только по отношению к этой группе, хотя среди них много полезных растений и они не заслуживают полного уничтожения как биологические виды. Но на полях они приносят вред и с ними приходится вести борьбу. У некоторых из них имеется тесная привязанность к одной культуре.

2. Рудеральные растения. Они или совсем не встречаются на полях, или очень редко. Место их произрастания - улицы, дороги, пустыри, мусорные места, вообще территории около жилищ человека. Практического вреда от них нет (только иногда портят вид местности), но очень многие являются полезными растениями.

3. Адвентивные растения. Это - растения пришельцы, занесенные тем или иным путем (чаще всего средствами транспорта) из других мест, нередко весьма отдаленных. Например, в нашей стране много адвентивных растений, которые занесены к нам из Северной Америки (мелколепестник канадский, амброзия, га-лингсога и другие), а в Северной Америке много из Европы занесенных растений (подорожник большой, солянки и ряд других). Адвентивные растения особенно часто встречаются около железнодорожных станций, морских и речных портов и около фабрик легкой промышленности. В дальнейшем они могут перейти в категорию сегетальных растений, но чаще рудеральных. Среди них есть тоже полезные растения. [3]

Это не совсем верное подразделение, так как адвентивные растения есть в обоих группах. Более правильно подразделить синантропные флоры будет слудующим. Синантропная флора включает:

1. Виды природной флоры, приспособивщиеся к существованию рядом с человеком.

2. Культивируемые виды (пищевые и декоративные), среди которых есть виды как местной флоры, так и интродуценты (которые являются адвентивными, но это сознательный занос).

3. Сорняки, которые подразделяются на сегетальные и рудеральные (см выше) Среди видов этой группы немало заносных адвентивных видов (непреднамеренный занос).

Удельный вес сорных растений среди других видов флоры довольно значительный, и он все время возрастает, соответственно увеличивается и интерес к этим растениям. Так, у нас синантропные растения составляют 5-6 % общей флоры. Многие сорные растения распространены очень широко, и даже некоторые являются космополитами, но все же в каждой крупной стране свой специфический набор антропофитов, например, в Индии сравнительно мало европейских сорных растений.

Антропофиты - это почти исключительно травянистые покрытосеменные растения, редко - кустарники. Правда, иногда говорят и о сорных деревьях, но в несколько ином смысле, когда поселяются нежелательные в хозяйственном отношении деревья. Нет синантропных растений среди голосеменных, может быть потому, что у них нет трав. Редко встречаются синантропные растения среди хвощей (например, хвощ полевой) и среди папоротников (например, орляк), но они всегда тоже травы.

Сорные растения, будучи преимущественно травами, часто представлены однолетниками и двулетниками, но много и многолетних антропофитов. Иногда антропофитами становятся и одичавшие культурные растения. [3]

Сорные растения имеют ряд отличительных особенностей. Они, как правило, светолюбивые растения, реже - теневыносливые, но редко бывают тенелюбивыми. Это можно понять, так как их местообитания - чаще всего открытые места (поля, вырубки, дороги, улицы и т. п.). Очень важная черта антропофитов - их неприхотливость, многие из них могут расти в разных почвенных условиях и условиях увлажнения, но у некоторых имеется выраженная требовательность к определенным условиям среды. Для многих сорных растений характерна очень высокая энергия размножения как семенным, так и вегетативным путем, и имеются эффективные приспособления для распространения плодов и семян ветром или животными (наличие летучек, прицепок), это позволяет им быстро заселять новые территории. В то же время всхожесть семян у них растянутая, что позволяет им долго удерживаться на одном месте, даже, если растения однолетние. Благодаря своей неприхотливости, массовости, а у некоторых и способности к вегетативному размножению, синантропные растения часто очень конкурентно-мощны, благодаря чему они и становятся опасными для культурных растений (но это относится преимущественно к сегетальным растениям).

Появление антропофитов связано с развитием человеческого общества. Раньше всех появились рудеральные растения (предположительно в мезолите - среднем каменном веке), когда еще не было земледелия. Но около жилищ человека не было естественной растительности, и почва была несколько удобрена органическими остатками, что и создавало условия для их поселения, но особенно сильное распространение они получили в дальнейшем. Появление сегетальных растений связано с началом земледелия и, следовательно, с неолитом и по мере развития земледелия численность их увеличивалась. Адвентивные растения появились уже в новейшее время, когда стали использоваться средства дальнего транспорта (корабли, пароходы, железнодорожный и автодорожный транспорт, авиация) и стал практиковаться широкий товарообмен между странами. [3]

Все сорные растения являются выходцами из естественных фитоценозов. Чаще всего это были степные фитоценозы, так как все степные растения светолюбивы и засухоустойчивы. Но они могли быть выходцами и из более или менее разреженных лесов. Почему некоторые антропофиты стали сегетальными растениями, а некоторые - рудеральными растениями, все это завис от того, что у тех и других несколько разные потребности. Сегетальные растения предпочитают рыхлые почвы, а на полях это обеспечивает человек, обрабатывая почву. Находясь тысячелетиями вместе с культурными растениями, у сегетальных растений в ряде случаев выработался сходный цикл развития. Например, у некоторых из них семена созревают одновременно с созреванием семян у культурного растения, поэтому при уборке семена сорняков попадают в семенной материал. Но с такими сорняками как раз легче бороться, достаточно отсортировать семенной материал. Так, например, в Ульяновской области были широко распространены такие сорняки, как куколь и тысячеголов, а сейчас их почти нет благодаря совершенной обработке семян. Бывают случаи очень узкой приспособленности сегетальных растений к посевам определенных культурных растений, что тоже говорит о их длительном совместном произрастании. Так, плевел приурочен к посевам пшеницы, овсюг - к посевам овса, есть специфические льняные сорняки. Очень узкая приуроченность к определенным видам культурных растений наблюдается у паразитических сорняков (виды заразихи и повилики). Рудеральные растения отличаются несколько другими особенностями. Они хорошо переносят уплотненные почвы, которые обычны в населенных пунктах и около дорог, а некоторые из них нитрофильны, т. е. обладают повышенной чувствительностью к содержанию в почве азота (примером может служить крапива). Среди рудеральных растений часто встречаются розеточные растения, которые более устойчивы к вытаптыванию.

Хотя некоторые сорные растения приносят вред, многие из них по уже сейчас имеющимся данным полезны для человека, в том числе и сегетальные растения, которые принято называть полевыми сорняками. Среди них есть растения: пищевые, кормовые, лекарственные, красильные, медоносные, жирно-масличные, витаминоносные. Некоторые синантропные растения перспективны для введения в культуру, и в этом случае у них есть то преимущество, что они очень устойчивы к неблагоприятным условиям среды и имеют высокую сопротивляемость к вредителям и болезням. Установлено, что некоторые популярные культурные растения имеют именно такое происхождение, а ряд растений, числящихся у нас сорняками, в других странах давно культивируются (например, злак куриное просо). Наконец сорные растения могут быть и материалом для селекции, так известны пырейно-пшеничные гибриды. Все это свидетельствует о том, что сорные растения - действительно ценный растительный ресурс. [3]

Поскольку с антропофитами человек борется, особенно с сегетальными растениями, численность некоторых из них резко уменьшилась, а некоторые виды даже оказались на грани исчезновения. Так, в Западной Европе стал очень редок василек синий, хотя это - ценное лекарственное, медоносное и декоративное растение. Поэтому там уже принимаются меры для их охраны. Они состоят в том, что выделяются особые поля, изолированные от других, где создаются условия для произрастания и размножения редких синантропных растений. Такие меры, возможно, понадобятся и у нас, так как некоторые виды антропофитов становятся редкими и в нашей стране. [3]

Классификация адвентивных видов. Адвентивные виды можно классифицировать по 3 признакам

По времени заноса:

1. Археофиты (до XIX века).

2. Кенофиты (XIX - XXвека).

По способу миграции:

1. Преднамеренно занесенные (интродуценты):

- эргазиофиты - встречаются только в культуре;

- эргазиофигофиты - в культуре и одичавшие, без человека хорошо удерживаются;

- эргазиолипофиты - реликты культуры.

2. Непреднамеренно занесенные:

- ксенофиты - занесенные случайно в результате человеческой деятельности;

- аколютофиты - расселяются сами в результате антропологические изменения растительного покрова (например, степные растения идут на север по ж/д).

По степени натурализации:

1. Агриофиты - хорошо натурализовались, входят в состав естественных сообществ.

2. Эпекофиты - хорошо натурализовались, но встречаются только на нарушенных участках и активно по ним расселяются.

3. Колонофиты - натурализуются, но не расселяются из мест заноса.

4. Эфемерофиты - не натурализуются, или натурализуются плохо, недолговечны, необходим регулярный занос зачатков, часто не плодоносят или не образуют полноценных семян, могут размножаться и вегетативно.

Глава 3. Методика изучения флоры

3.1 Основные методы ботанического мониторинга

Биота - это совокупность всех живых организмов (растений, животных и микроорганизмов), населяющих какую-либо территорию. При организации мониторинга биоты необходимо выбрать постоянные участки с доминантными видами растительности.

Оценка состояния биоты проводится по следующим показателям:

- обилие (число особей на единицу площади);

- частота (отношение числа особей одного вида к общей численности особей, выраженное в процентах);

- доминантные виды с наибольшей продуктивностью.

3.1.1 Мониторинг зеленых насаждений населенного пункта

Согласно закону РФ "Об охране окружающей природной среды" (1992) зеленые зоны городов и населенных пунктов относятся к особо охраняемым природным территориям. Растительность на улицах городов, поселков рассматривается, прежде всего, с точки зрения улучшения среды жизни для человека в гигиеническом и эстетическом отношениях. Растения обогащают воздух кислородом, увлажняют и очищают его, способствуют снижению шума, влияют на микроклимат территории. Известно, что основные экологические факторы в населенных пунктах, особенно в городах, существенно отличаются от тех, которые влияют на растения в естественной обстановке. Загрязнение воздуха, воды, почвы оказывает влияние на физиологические функции растений, их внешний облик, состояние, продолжительность жизни, генеративную сферу. Вещества-токсиканты адсорбируются на клеточных оболочках растений, проникают внутрь клеток, нарушают обмен веществ; в результате резко снижается фотосинтез, усиливается дыхание. Обычно признаки поражения растений выражаются в некрозе края листа, побурении листьев и хвои, появлении уродств, отмирании. Пыль, оседающая на листья, действует как экран, снижающий доступ света и усиливающий поглощение тепловой радиации. Кроме того, возможна закупорка листьев пылевыми частицами. Загрязнение почвы и вод нефтепродуктами вызывает разные этапы повреждения растений - от отсутствия завязывания семян и отмирания отдельных органов до полной гибели. Среди растений есть виды, чувствительные к загрязнению среды, и есть более выносливые. Наиболее газоустойчивы: туя западная, клен американский, бузина, тополь канадский, сирень амурская, боярышник. Достаточно газоустойчивы: барбарис, жимолость татарская, роза морщинистая, сирень венгерская, спирея, ракитник, ель колючая. Негазоустойчивы: ель, пихта, кедр, можжевельник, береза, клен остролистный, тополь бальзамический, сирень обыкновенная, черемуха обыкновенная. Выполнение работ по инвентаризации зеленых насаждений дает возможность оценить антропогенную нагрузку на территории. Полевые исследования следует проводить в весеннее-летний вегетационный период.

Этапы работы:

I. Подготовительный этап:

1. постановка цели и задач исследования;

2. подготовка материалов и оборудования для проведения полевых работ (планшеты, карандаши, линейки, резинки, компасы, мерные ленты, рулетки, мерные вилки, веревка, бумага);

3. знакомство с объектом исследования;

4. составление плана-карты объекта исследования (парка, сквера, улицы, бульвара и т.д.).

II. Проведение исследования:

Инструкция по инвентаризации зеленых насаждений:

1. Для проведения полевых работ снимается копия плана объекта;

2. Инвентаризуемый объект разделяется на условные учетные участки;

3. На каждом учетном участке проводятся измерения расстояния между деревьями, определяется их положение относительно друг друга, зданий, газонов, тротуаров и т.д. в соответствии со сторонами горизонта. Деревья наносятся на план-карту участка, каждому дереву, кустарнику или группе кустарников присваивается порядковый номер в пределах учетного участка;

4. В полевой дневник записывается дата исследования, номер учетного участка и следующие данные: - вид насаждений (рядовая, групповая посадка, одиночные экземпляры); - номер дерева (кустарника); - порода (род, вид); - диметр ствола дерева на высоте 1,3 м (в см); - состояние насаждений;

5. Состояние насаждений определяется по признакам: "хорошее" насаждения здоровые, с хорошо развитой кроной, без существенных повреждений; "удовлетворительное" насаждения здоровые, но с неправильно развитой кроной, со значительными, но не угрожающие их жизни ранениями или повреждениями, с дуплами и др.; "неудовлетворительное" насаждения с неправильной и слабо развитой кроной, со значительными повреждениями, зараженностью болезнями или вредителями, угрожающими их жизни;

6. Форма записи результатов исследования в полевом дневнике:

Дата исследования

Номер учетного участка

Вид насаждений (рядовая, групповая посадка)

Номер дерева

Порода (род, вид)

Диаметр ствола, в см (на высоте 1,3 м)

Количество стволов

Состояние

Примечание (повреждения, особые признаки).

III. Обработка материалов исследования:

1. На основании рабочих карт учетных участков составляется общая карта зеленых насаждений объекта.

2. По данным полевых дневников составляется паспорт объекта озеленения, в который включаются результаты исследования по приведенной выше форме. Кроме того, по этим данным составляется сводная таблица, содержащая сведения об общем количестве деревьев по породам, диаметрам и состоянию.

3. Анализ полученных результатов, формулировка выводов и обобщений, рекомендаций и предложений.

Инвентаризация зеленых насаждений населенного пункта является началом экомониторинга селитебной территории с помощью растений. Материалы исследований могут быть подвергнуты компьютерной обработке, что повышает практическую значимость исследований.

3.1.2 Мониторинг водной и прибрежной растительности

При наблюдениях за водной и прибрежной растительностью необходимо обратить внимание на видовой состав, наличие или отсутствие индикаторов чистоты водоемов, на роль растений в процессе самоочищения рек и озер, особо выделить охраняемые растения.

1. Проведение исследования. Для исследования растительности долины реки используется метод геоботанических профилей. Для этого на миллиметровой бумаге строится поперечный профиль долины реки, выделив русло, пойменную и надпойменную террасы, там, где они остались незастроенными. Измеряется шагами или визуально протяженность каждого элемента рельефа и его высоту над урезом воды. Полученные данные в выбранном масштабе переносится на миллиметровку.

На основе вычерченного профиля строится геоботанический профиль. Для этого делается описание растительных сообществ по направлению от русла реки к высокому коренному берегу. В описание включается перечень встретившихся видов с указанием преобладающих, степень покрытия почвы или водной поверхности, следы воздействия человека.

Внутри каждого выделенного сообщества проводится описание главных видов и их обилия. У самого берега реки могут встретиться сообщества с преобладанием тростника и рогоза, на глаз отмечается ширина полосы, которую они занимают. Эти сообщества наносятся на профиль на уровне уреза воды в русле. По направлению к пойме будут преобладать другие виды, например, горец водный и череда трехраздельная. Отмечается и их контур, переносятся его размеры на профиль на уровне поймы. Продолжая движение от русла, отмечаются любые изменения в составе растительности и выделяются соответствующие участки на геоботаническом профиле.

2. Обработка данных и обобщение результатов. Данные по наблюдению за водными и прибрежными растениями, оформленные в виде геоботанического профиля, переносятся на лист чертежной бумаги и цветом выделяются основные сообщества, анализируются, как изменяется видовой состав растительности по мере удаления от русла реки. К профилю прикладывается описание каждого сообщества и их анализ.

В анализе указывается, какие виды преобладают, каково влияние человека, есть ли поблизости источники загрязнения водоемов, какую роль играют растения в укреплении берега, в фильтрации взвесей, для питания и укрытия водных организмов, для отдыха горожан и т.д.

При возможности длительных наблюдений анализируется, как за определенный срок изменился видовой состав на площадках, какие виды преобладали в начале исследований и какие - в конце. Важно отметить изменение покрытия почвы растениями: стало оно больше, меньше или не изменилось. Отмечаются лекарственные и уязвимые виды растений, если они есть на площадках. Предлагается способ улучшения экологической обстановки водоема или его части, возможный при учете конкретных местных условий.

3.1.3 Дополнительные методы мониторинга

1) Фенологические (сезонные) наблюдения - жизнедеятельности живых организмов и природной среды - одна из существенных частей мониторинга. Фенология - это система знаний о закономерностях сезонного развития природы. Изменчивость сроков наступления сезонных явлений, ее закономерности составляют главный предмет изучения фенологии. Многолетняя повторяемость наблюдений определяет основу метода фенологии. Сроки наступления сезонных явлений зависят от физико-географических условий. Для получения объективного представления об особенностях сезонного развития природы отдельных территорий составляются общие программы фенологических наблюдений, учитывающие их географическую специфику. Такие программы состоят из 4 разделов: гидрометеорологические явления, явления в мире растений, явления в мире животных, сельскохозяйственная фенология. Существуют программы наблюдений, имеющих специализированный характер. Они включают лишь те объекты и явления, учет которых должен обеспечить решение конкретной задачи. Например, составление программы, а затем по многолетним наблюдениям по ней календаря грибника, рыболова, пчеловода и т.п.

При фенологических наблюдениях растений используются визуальные шкалы (например, шкала Алехина А.А., 1961):

Фенологическое состояние растения	Сокращенное обозначение
Вегетация до цветения	вег 1
Бутонизация	бут
Зацветание, появление первых цветков	цв 1
Полное цветение	цв 2
Отцветание	цв 3
Созревание семян (плодов)	пл 1
Рассеивание семян (плодов)	пл 2
Вегетация после цветения	вег 2

Данные фенофаз в сокращенном виде вносятся в фенологические сводные таблицы, которые ведутся в течение всего вегетационного сезона наблюдений.

2) Определение встречаемости растительных видов в изучаемом сообществе.

Для сравнения ключевых участков и выяснения, на какие компоненты экосистем влияет изучаемый антропогенный фактор, применяют методы качественного и количественного сравнения видов. Встречаемость растительных видов характеризует качественное различие сравниваемых фитоценозов и определяется следующим образом:

1) На ключевом участке закладывается 10 пробных площадок размером 1м ² для подсчета травянистых или кустарниковых видов, всходов деревьев или кустарников.

2) Определяется на каждой из десяти площадок наличие интересующих видов (например, липа, дуб, осина, клен, береза, черемуха). Полученные данные по каждой площадке занести в полевой дневник.

3) Вычисляется в процентах встречаемость изученных видов в обследуемом природном сообществе. Для этого разлиновывается большой лист бумаги, где - в горизонтальных строчках пишутся названия отдельных видов растений, а в вертикальных рядах обозначаются площадки, на которых проводились подсчеты.

4) Переписываются все виды, отмеченные на первой площадке, и в первом вертикальном ряду крестиками отмечаются против каждого вида его присутствие на площадке. Если на второй площадке встречаются те же виды, что и на предыдущей, они отмечаются крестиками во втором вертикальном ряду. Если попадется новый вид, он дописывается ниже в горизонтальном ряду и ставится крестик только на второй вертикали.

5) Вычисляется встречаемость каждого вида в процентах. Если вид отмечен крестиками на всех десяти площадках, его встречаемость 100 %, если на восьми 80 %. Чем выше встречаемость, тем характернее данный вид для описываемого растительного сообщества.

При изучении биоты Дальнего Засвияжья города Ульяновска основными методами изучения флоры были следующие:

1) Маршрутно-экскурсионный, который заключался в прохождении выбранного маршрута, определении до вида встречающихся растений, гербанизации сложных для определения видов растений с дальнейшей их детерминацией;

2) Камеральная обработка загербанизированного материала;

3) Анализ полученных результатов.

При геоботанических описаниях учитывались основные фенологические фазы растений, обилие растений на заложенных площадках, особенности почв и антропогенное воздействие. Основные фенологические фазы растений мы обозначили по методике Алехина А.А. (1961) (см. выше).

Определение фенологического состояния помогает установить особенности среды сообщества, влияние ее на виды, входящие в состав сообщества, характер видов, приспособление к среде.

Обилие растений учитывалось по шкале Друде:

Обилие по Друде	Сокращение
1. Растения встречаются в очень больших количествах, так сто смыкаются своими надземными частями и образуют фон	Ф
2. Растение доминирует в сообществе, являясь основным ценозообразователем	Об 3
3. Растение достаточно обильно, в сообществе содоминирует	Об 2
4. Растение встречается более или менее часто	Об 1
5. Растение встречается в небольшом количестве, рассеяно, изредка	Изр
6. Растение встречается единично, редко	Р
7. Растение встречается единично	Од

Обилие - это суммарная оценка числа особей каждого вида в пределах пробной площадки. Обилие вида показывает значение вида в сложении того или иного сообщества. Показателем состояния вида в фитоценозе является жизненность. Она определяется по трехбалльной шкале [20].

Глава 4. Современный состав и анализ синантропной флоры Дальнего Засвияжья

4.1 Современный состав синантропной флоры дальнего Засвияжья г. Ульяновска

Изучение флоры Дальнего Засвияжья проводилось летом 2006 года, и полученные данные являются первой обобщающей сводкой по данному району, в которой учтены все отмеченные на сегодня виды сосудистых растений.

Список видов.

Отдел Equisetophyta - Хвощеобразные

Класс Equisetopsida - Хвощевидные

Семейство 1 Equisetaceae (Хвощевые)

1. (1) Equisetum arvense L. Хвощ полевой

Отдел Gymnospermae, Pinophyta - Голосеменные

Класс Pinales, или Coniferales - Хвойные

Семейство 2 Pinaceae - (Сосновые)

1. (2) Picea pungens Engelm. - Ель колючая

2. (3) Picea abies (L.) Karst - Ель обыкновенная

3. (4) Pinus sylvestris L. - Сосна обыкновенная

4. (5) Pseudotsuga menziesii (Mird.) Franco - Лжетсуга Мензиеса

Семейство 3 Cupressaceae (Кипарисовые)

1. (6) Thuja occidentalis L. - Туя западная

Отдел Magnoliophyta (Angiospermae) - Покрытосеменные

Класс Magnoliopsida (Dicotyledones) - Двудольные

Семейство 4 Ranunculaceae (Лютиковые)

1. (7) Aconitum napellus L. - Борец, (Аконит) клобучковый

2. (8) Aguilegia vulgaris L. - Водосбор обыкновенный, или Аквилегия

3. (9) Ranunculus polyanthemos L -. Лютик многоцветковый

4. (10) Ranunculus repens L. - Лютик ползучий

Семейство 5 Berberidaceae (Барбарисовые)

1. (11) Berberis thunbergii DC - Барбарис Тунберга

2. (12) Berberis vulgaris L. f.viridis, f. purpurea Bert. - Барбарис обыкновенный (красная форма и обычная)

Семейство 6 Papaveraceae (Маковые)

1. (13) Chelidonium majus L. - Чистотел большой

2. (14) Eschscholtzia californica Cham. - Эшшольция калифорнийская

Семейство 7 Ulmaceae (Вязовые)

1. (15) Ulmus glabra Huds. - Вяз шершавый, или Ильм

2. (16) Ulmus laevis Pall. - Вяз гладкий

3. (17) Ulmus pumila L. - Вяз мелколистный или приземистый, или перистоветвистый (Ильмовник)

Семейство 8 Cannabaceae (Коноплевые)

1. (18) Cannabis ruderalis Janisch. - Конопля сорная

2. (19) Humulus lupulus L. - Хмель вьющийся

Семейство 9 Urticaceae (Крапивные)

1. (20) Urtica dioica L. - Крапива двудомная

Семейство 10 Betulaceae (Березовые)

1. (21) Alnus glutinosa (L.) Gaertn - Ольха клейкая или черная

2. (22) Betula pendula Roth. - Береза повислая, или бородавчатая

Семейство 11 Caryophyllaceae (Гвоздичные)

1. (23) Cerastium biebersteini - Ясколка Биберштейна

2. (24) Melandrium album (Mill.) - Garcke Дрема белая

3. (25) Lychnis chalcedonica L. - Зорька обыкновенная, или Татарское мыло

4. (26) Oberna behen L. - Оберна хлопушка

5. (27) Saponaria officinalis L. - Мыльнянка лекарственная

6. (28) Stellaria graminea L-.Звездчатка злаковидная

7. (29) Stellaria media L. - Звездчатка средняя или Мокрица

Семейство 12 Nyctaginaceae (Ночецветные)

1. (30) Mirabilis jalapa L. - Мирабилис слабительная

Семейство 13 Amaranthaceae (Амарантовые)

1. (31) Amaranthus caudatus L. f. atropurpureus - Щирица пурпурная хвостатая форма

2. (32) Amaranthus retroflexus L. - Щирица запрокинутая

3. (33) Amaranthus paniculatus L. - Щирица метельчатая

Семейство 14 Chenopodiaceae (Маревые)

1. (34) Beta vulgaris L. - Свекла посевная

2. (35) Chenopodium album L. - Марь белая

3. (36) Chenopodium urbicum L. - Марь городская

Семейство 15 Polygonaceae (Гречишные)