I балл – очень устойчивые; II балла – устойчивые; III балла – относительно устойчивые; IV балла – малоустойчивые; V баллов – неустойчивые.

Коэффициент состояния древесных пород для каждого вида деревьев определила по формуле

;

где K₁ – коэффициент состояния конкретного вида дерева;

b₁ – баллы состояния отдельных деревьев одного вида;

n₁ - число деревьев каждого балла состояния;

N – общее число учтённых деревьев каждого вида.

Далее определили коэффициент состояния лесного древостоя вцелом (К) как среднее арифметическое коэффициентов состояния отдельных видов деревьев на пробной площадке:

,

где K₁, К₂, … К_r – коэффициент состояния видов деревьев.

Глава 3. Исследование ландшафта города тольятти

И ПУТИ ЕГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

Город Тольятти расположен на берегу Куйбышевского водохранилища, на верхней (третьей) террасе левого берега р.Волги на рубеже лесостепной и степной зон (Рис.1).

Рисунок 1 – Карта-схема г. Тольятти

Основан город как крепость в 1737г. под названием Ставрополь-на-Волге. При сооружении Волжской (Жигулевской) ГЭС город попал в зону затопления и в середине 1950-х гг. был полностью перенесен на новое место. В 1965г. Ставрополь-на-Волге был переименован в Тольятти. В настоящее время, характерное неудержимым развитием автомобильного движения и вредного действия промышленности, роль зеленых насаждений в оздоровлении городской среды и воздушных бассейнов городов становится все более значимой. Наряду с созданием крупных зеленых массивов – парков культуры и отдыха, где отдыхают миллионы городских жителей, большое развитие получило озеленение жилых массивов, ставшее важнейшей частью городской системы озеленения.

3.1 Экологическое состояние города Тольятти

Состояние атмосферы

Природной средой городa, являются различные виды геокомплексов. На более низких ступенях их естественной классификации последние в больших городах приобретают новый компонент – ТП (техногенный покров) и под его воздействием преобразуются, изменяются количественно и качественно вследствие перестройки своей структуры, обнаруживают новые связи, но не перестают развиваться по естественным законам. Правда, это развитие уже в значительной степени регламентируется человеком и, следовательно, через ТП связано с развитием общественного производства. Понятие техногенный покров города включает все новое, что возникло под воздействием человека на территории города и привело в одних случаях к модификации, в других - к полному нарушению инвариантного состояния элементарных ПТК (природно-технических комплексов). Сюда следует отнести культурный слой, твердые покрытия почвы, созданные человеком группировки зеленых насаждений, искусственные и преобразованные водоемы, наземные и подземные коммуникации и т.п. Главный компонент ТП города составляют функционирующие технические системы, устройства и сооружения – заводы, фабрики, электростанции, шахты, плотины, селитебные и промышленные комплексы и т.п. Степень развития ТП, его производственно-технические типы находятся в тесной зависимости от производственного профиля города, особенностей технологических процессов его промышленных предприятий, планировочной структуры, плотности и этажности застройки, истории формирования, а также от природных предпосылок и специфики воздействия на его развитие природной среды. Его возникновение и формирование связано с воздействием человека. В то же время ТП сам становится частью природы, ее активным компонентом, выражающим и регламентирующим в какой-то степени развитие и динамику городских ландшафтов. Многие типы ТП – плотины, парки, скверы и др. – входят в городской ландшафт как его структурные элементы. В данной работе понятие техногенного покрова широко используется в качестве составляющей ландшафтов города Тольятти. Под ТП понимаются различные виды застроек города. Промышленные и селитебные зоны также являются одним из видов ТП. Карта Тольятти рисунок 6. Среднегодовые концентрации определяемых в атмосфере города веществ составили:

по суммарным углеводородам 1,4 ПДК ;

по формальдегиду 2,3 ПДК ;

по пыли 1,3 ПДК ;

по аммиаку 1,3 ПДК;

по фтористому водороду 1,2 ПДК;

по диоксиду азота 1,3 ПДК;

по бензолу 1,0 ПДК.

Превышение ПДК формальдегида (2,3 ПДК) обусловлено выбросами автотранспорта, количество которого ежегодно увеличивается и на 1.01.2000 г. достигло 204,7 тыс. единиц. Региональный комплекс загрязнений окружающей среды г. Тольятти рисунок 4. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят крупные предприятия:

• Тольяттинская ТЭЦ – 30%

• «Куйбышевазот» – 14,6%

• «Тольяттиазот» – 8,5%

• Куйбышевфосфор» – 4,2%

• «Синтезкаучук» – 5,6%

• ВАЗ – 9,5%

• «Волгоцеммаш» – 4,4%

Превышения ПДК по загрязняющим веществам атмосферного воздуха в г.о. Тольятти в 2008 году приведены на рисунке 2.

Рисунок 2 - Загрязняющие вещества атмосферы г.о. Тольятти в 2008 году (ПДК)

Состояние загрязнения атмосферного воздуха в городе Тольятти в 2009 и 2010 гг. оценивалось как “повышенное”. Показатель ИЗА (индекс загрязнения атмосферы) составил в среднем 5-7 ед. с максимальными показателями в теплый период года (рис. 3).

Рисунок 3 - Динамика загрязнения атмосферы (по ИЗА) г.о. Тольятти в 2009-2010 гг.

Самое высокое значение ИЗА было зарегистрировано по Тольятти в 1992 году, оно составило 26, в 1997 году – 16 ИЗА и с каждым годом снижалось. В холодный период 2009-2010 годов значения загрязняющих веществ были весьма незначительными (рис.4).

Рисунок 4 -Динамика концентраций основных загрязняющих веществ

в 2009-2010 гг.

Максимальные разовые ПДК загрязняющих воздух веществ в г.о. Тольятти фиксируются довольно часто. Результаты таких наблюдений в различных районах города представлены в таблице.

Основными источниками загрязнения атмосферы служат предприятия автомобилестроения, нефтехимии, по производству химических удобрений и стойматериалов, ТЭЦ и котельные, автомобильный и железнодорожный транспорт, речной порт.

Наблюдения проводятся на семи стационарных постах при финансовой поддержке мэрии г.о.Тольятти. Посты расположены по адресам:

• ПНЗ 2 – бульвар 50-лет Октября, 65,

• ПНЗ 3 – улица Мира, восточнее д. 100,

• ПНЗ 4 – улица Ярославская, западнее д. 10,

• ПНЗ 7 – улица Ботаническая, 12,

• ПНЗ 8 – проспект Степана Разина, восточнее д. 26,

• ПНЗ 9 – улица Карла Маркса, ООТ “Буревестник”,

• ПНЗ 10– село Тимофеевка, Южный проезд, 1Г.

Влияние зеленых насаждений на уровень шума в городе

Работа транспортных средств и промышленных предприятий создает в городе шум. Органы слуха человека воспринимают звук при колебаниях от 20 до 20 000 в секунду и особенно хорошо при колебаниях от 500 до 4000. За единицу громкости принимают децибел (дБ). Существует шкала громкости шума в децибелах с нижним пределом (порог слышимости), равным единице, и верхним пределом, равным 140 дБ (порог болевого ощущения).

Нами были проведены измерения уровня шума на конкретных улицах города Тольятти с различной интенсивностью движения, результаты которых даны в таблице 3.

Таблица 3 - Уровень шума на улицах г.Тольятти

Название улицы	Количество проходящего транспорта за час	Средний уровень шума в дБ
Мира	1100	75
Баныкина	1500	80
Московский пр-т	2070	81
У.Громовой	700	66

Для того, чтобы определить роль зеленых насаждений в снижении шума, измерения его уровня проводились на разном расстоянии от автодороги и по разные стороны зеленой полосы. Измерения шума производились во всех районах города. В зимний период значения уровня шума, определяемого непосредственно вблизи автодороги, в среднем составляли 66-82 дБ, в то время как за полосой древесных насаждений эти значения несколько уменьшались до 63-78. Летом, с появлением и развитием листвы, разница между измерениями шума на разном расстоянии от дороги более существенна (73,8-83 и 65-75). Это свидетельствует о том, что лиственные деревья значительно снижают уровень шума в городской среде (табл. 4).

Таблица 4. Уровни шума в разных районах города Тольятти.

Место наблюдения в Тольятти	Замеренные общие уровни шума, дБ						Ширина зеленой полосы, м	Высота зеленой полосы, м	Тип посадки	Видовой состав полосы
	Растения без листвы			растения с листвой
	до полосы	за полосой	снижение уровня шума	до полосы	за полосой	снижение уровня шума
Ул. Мира	75	69,3	5,7	77,7	66,1	11,6	36	3 - 12	Группы деревьев	Листве- деревья и куста рники
Московский проспект	81,8	77,4	4,4	83	75	8	10	7 - 9	Два ряда живой изгоро- роди и кустар- ники	Листвен ные деревья и кустарн- ики
Ул. Баныкина	80	78	3,8	73,6	65,5	8,1	20	4 - 5	Группы деревьев	голубая ель, тополь, ку- старник
Ул. Громовой	66	63	3	83,4	70,2	13,2	32 - 36	8 - 9	Группы деревьев	Лиственные, хвойные, кустар- ники

Классификация насаждений г.Тольятти

В настоящее время в городской флоре Тольятти выявлено 718 видов высших растений, которые относятся к 409 родам, 96 семействам. Из них 497 видов являются элементами спонтанной флоры, остальные 221 являются культурными видами. Отмечается высокая доля покрытосеменных растений (97,8%), тогда как доля участия высших споровых (0,8%) и голосеменных (1,4%) растений заметно снижена. Анализ спонтанной флоры по жизненным формам (по И.Г. Серебрякову и К. Рауенкиеру) показал следующие результаты. Многолетние растения составили 273 вида (55%), однолетние – 104 (21%), двулетние – 26 (5,2%), однолетние/двулетние – 23 (4,6%), деревья – 21 (4,2%), кустарники – 21 (4,2%), двулетние/многолетние монокарпики – 10 (2%), многолетние монокарпики и двулетние/многолетние монокарпики по 5 (1%), полукустарники и полукустарнички по 3 (0,6%), однолетние/многолетние монокарпики – 2 (0,4%), кустарнички – 1 вид (0,2%). Гемикриптофиты составили 237 видов (47,7%), терофиты – 104 (21%), геофиты – 43 (8,7%), терофиты/гемикриптофиты – 26 (5,2%), фанерофиты и нанофанерофиты по 21 (4,2%), хамефиты – 17 (3,4%), геофиты/гемикриптофиты – 13 (2,6%), гелофиты и хамефиты/гемикриптофиты – по 6 (1,2%), гелофиты/геофиты – 2 (0,4%), гелофиты/гемикриптофиты – 1 вид (0,2%). Из анализа видно, что основу городской флоры составляют травянистые многолетники, на которые приходится более 55%. Наблюдается преобладание во флоре гемикриптофитов – более 47% от общего числа видов. Спектр жизненных форм в целом соответствует положению г. Тольятти в умеренной климатической зоне.

Оценка состояния древостоя леса

Для оценки состояния древостоя леса обследовалась лесная площадка, расположенная близ центральной автотрассы.

На первом этапе определялся коэффициент состояния древесных пород для каждого вида деревьев и кустарников.

Далее определялся коэффициент состояния лесного древостоя в целом (К) как среднее арифметическое коэффициентов состояния отдельных видов деревьев на пробной площадке. Значение полученного коэффициента – 0,43. По данному коэффициенту древостой леса оценивался как ослабленный. Основная причина ослабленного древостоя леса на лесной площадке, расположенной близ центральной автотрассы - воздействие вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобилей.

Особенно сильно страдают зеленые растения в промышленных зонах, близ сельскохозяйственных угодий, в атмосфере которых находится огромное количество загрязняемых веществ (табл. 5).

Загрязнение атмосферы влияет на плотность растений, изменяет ареалы видов. На загрязненных территориях происходит отбор видов растений, наиболее устойчивых к конкретным веществам. Кроме того, сокращение лесных площадей и появление безлесых или слабо облесенных ландшафтов приводят к заселению их однолетними и многолетними рудеральными видами (лебедой, полынью, сложноцветными)

Таблица 5 - Макроскопические изменения у растений

Токсичес-кое вещество	Вид изменения	Проявленные признаки	Виды растений	Места произрастания
хлориды тяжелые металлы сернистый газ	изменение окраски листьев	пожелтение участков листьев бледная окраска листьев покраснение листьев	тополь обыкновенный клен остролистный, ясень американский смородина черная	лесонасаждения м/у, с/х угодия лесонасаждения близ кирпичного завода дачный участок близ автотрассы
озон (использова-ние ядохими-катов) фтористый водород (использова-ние ядохими-катов)	некрозы	серебристые пятна на стеблях пятна серого цвета на стеблях отмирают верхушки и края листьев	табак картофель петрушка абрикос	приусадебный участок приусадебный участок пришкольный участок
соли (исполь-зуемые при посыпании дорог при оледенении )	опадение листвы	преждевременное опадение листвы	липы, конские каштаны	лесонасаждение вдоль автотрасс
двуокись серы и азота	изменение формы роста и ветвление	низкорослость, изрежение кроны	сосна обыкновенная	лесонасаждения близ автотрассы

Растения неустойчивые наиболее чутко реагируют на характер и степень загрязнения атмосферы. А это означает, что они могут служить живыми индикаторами состояния воздушного бассейна.

Используя описания, предложенные выше, мы выявили среди растений те, которые являются зелеными фильтрами, поглощающими из воздуха загрязнители (табл. 6).

Таблица 6 - Растения, поглощающие загрязняющие вещества из атмосферы

Компоненты загрязнения	Растения
	древесные породы	сельскохозяйственные и декоративные
фенол и сера	белая акация, тополь	ячмень, люцерна, гречиха, клевер пшеница
оксиды азота	сосна, ясень, клен американский	овес, горох, пшеница
тяжелые металлы (ртуть, цинк, свинец)	конский каштан, клен остролист	овсяница, фасоль обыкновенная
марганец	белая акация	клубника, тюльпан
Аммиак	граб обыкновенный, липа сердцевидная	сельдерей
Хлористый водород	лещина обыкновенная, ель европейская	редис, шпинат, томаты
фтористый водород	сосна обыкновенная	абрикос, виноград, лук репчатый, петрушка, гладиолус, ландыш

Таким образом, основными источниками загрязнения атмосферы г. Тольятти являются предприятия автомобилестроения, нефтехимии, по производству химических удобрений и стойматериалов, ТЭЦ и котельные, автомобильный и железнодорожный транспорт, речной порт. Загрязняющие вещества, часто превышающие ПДК в атмосфере города: формальдегид, диоксид азота, аммиак. Наиболее высокий уровень шума в городе отмечается в летний период и составляет 73,8-83 дБ вдоль трассы, уменьшаясь в районе насаждений до 65-75. Древостой леса городской зоны оценивается как ослабленный.