Лесоведение, 2023, № 4, стр. 339-352

Роль зеленых насаждений в адаптации урбоэкосистем к изменениям климата

О. В. Семенюк a*, В. М. Телеснина a, Л. Г. Богатырев a, О. Ю. Баранова b

a Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119991 Москва, Ленинские горы, д. 1-12, Россия

b Центральный научно-исследовательский и проектный институт Минстроя России
119331 Москва, просп. Вернадского, д. 29, Россия

* E-mail: olgatour@rambler.ru

Поступила в редакцию 13.09.2022
После доработки 11.10.2022
Принята к публикации 21.02.2023

Аннотация

В целях разработки предложений по управлению функционированием зеленого каркаса города проведено изучение древесных насаждений и их подстилок, а также некоторых аспектов биологического круговорота городских экосистем в рамках оптимизации углеродного следа. Актуальность темы обусловлена условиями глобального потепления климата и необходимостью выявления источников прямого и косвенного антропогенного воздействия на углеродный баланс, а также необходимостью оценки вклада эмиссии углерода в атмосферу урбанизированных территорий. Подстилка, несмотря на небольшой вклад в общий запас углерода экосистемы, является наиболее мобильным горизонтом, связывающим растительность и минеральные горизонты почвы, а ее типология и свойства – важнейшие характеристики, которые могут быть использованы для проведения мониторинга городских экосистем. Установлено, что в урбоэкосистемах, по сравнению с природными аналогами, отмечается увеличение интенсивности биологического круговорота, что связано с изменением соотношения древесных пород в зеленом каркасе города в сторону существенного увеличения доли лиственных, применением системы ухода за зелеными насаждениями и деструктивным воздействием рекреации на подстилки. Снижение количества углерода в подстилках хвойных насаждений в результате рекреационного воздействия в процентном выражении составляет 20–57%, в случае сбора опада лиственных пород – до 90%, при этом в абсолютном выражении утрата запасов углерода сопоставима и равна 20–23 кг/100 м2 (отметим, что вариант подстилок лиственничных насаждений показывает абсолютные величины потерь углерода в 3 раза выше). Все исследованные варианты городских зеленых насаждений, подверженные выраженному антропогенному воздействию, демонстрируют снижение замкнутости биологического круговорота по сравнению с ненарушенными. Изменение направленности круговорота органического вещества урбоэкосистем в сторону его депонирования в составе наземного детрита может быть реализовано как путем регулирования интенсивности ухода за зелеными насаждениями, так и за счет снижения его потери при рекреации – проектными решениями организации ландшафтных объектов с отведением транзитных потоков посетителей от мест расположения хвойных экосистем.

Ключевые слова: урбоэкосистемы, биологический круговорот, баланс углерода, лесная подстилка, зеленый каркас, мониторинг.

Список литературы

  1. Баранова О.Ю., Семенюк О.В. Экологические подходы и особенности проектирования на озелененных природоохранных городских территориях // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. 2018. № 4(39). С. 23–32.

  2. Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. С. 118–127.

  3. Богатырев Л.Г., Алябина И.О. Поведение органического углерода в почвах // Национальный атлас почв Российской Федерации. М.: Изд-во “Астрель”, 2011. С. 226–228.

  4. Богатырев Л.Г., Сапожникова В.А., Воедило А.А. Трансформация органического вещества в сосновых экосистемах как один из критериев оценки интенсивности круговорота // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 1999. № 3. С. 13–23.

  5. Горохов В.А. Зеленая природа города. М.: Архитектура-С, 2005. 592 с.

  6. Доклад “О состоянии окружающей среды в городе Москве в 2020 году”. / Под ред. А.О. Кульбачевского. 2021. 330 с.

  7. Замолодчиков А.Г. Грабовский В.И., Честных О.В. Динамика баланса углерода в лесах федеральных округов Российской Федерации // Вопросы лесной науки. 2018. Т. 1. № 1. С. 1–24.

  8. Замолодчиков Д.Г., Уткин А.И., Коровин Г.Н. Определение запасов углерода по зависимым от возраста насаждений конверсионно-объемным коэффициентам // Лесоведение. 1998. № 3. С. 84–93.

  9. Зонн С.В., Карпачевский Л.О. Проблемы лесного почвоведения и современные методы лесорастительной оценки почв // Почвоведение. 1987. № 9. С. 6–15.

  10. Ильина Т.М., Сапожников А.П. Лесные подстилки как компонент лесного биогеоценоза // Вестник КрасГАУ. 2007. № 5. С. 45–47.

  11. Казанцева М.Н., Соловьева А.А. Экологические последствия радикальной обрезки крон тополя бальзамического (Populus balsamifera L.) в городских насаждениях Тюмени // Вестник экологии, лесоведения и ландшафтоведения. 2009. № 9. С. 128–135.

  12. Казимирова Р.Н. Почвенно-биогеоценотические исследования в парках и лесах южного берега Крыма // Почвоведение. 1987. № 7. С. 89–95.

  13. Калякина Р.Г., Ангальт Е.М., Бурлуцкий А.Ю. Формирование лесной подстилки в городских лесах (на примере урочища Качкарский мар) // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 4(66). С. 250–252.

  14. Карпачевский Л.О. Экологическое почвоведение. М.: ГЕОС, 2005. 336 с.

  15. Коропачинский И.Ю., Встовская Т.Н. Древесные растения азиатской России. Новосибирск: Гео, 2012. 707 с.

  16. Кузнецов В.А., Рыжова И.М., Стома Г.В. Изменение свойств почв лесопарков Москвы при высоком уровне рекреационной нагрузки // Почвоведение. 2017. № 10. С. 1270–1280.

  17. Лесной план Московской области на 2019–2028 годы. Книга 2. Красногорск, 2018. 345 с. URL: https://klh. mosreg.ru/download/document/3613606

  18. Лукина Н.В., Исаев А.С., Крышень А.М., Онучин А.А., Сирин А.А., Гагарин Ю.Н., Барталев С.А. Приоритетные направления развития лесной науки как основы устойчивого управления лесами // Лесоведение. 2015. № 4. С. 243–254.

  19. Лукина Н.В., Гераськина А.П., Горнов А.В., Шевченко Н.Е., Куприн А.В., Чернов Т.И., Чумаченко С.И., Шанин В.Н., Кузнецова А.И., Тебенькова Д.Н., Горнова М.В. Биоразнообразие и климаторегулирующие функции лесов: актуальные вопросы и перспективы исследований // Вопросы лесной науки. 2020. Т. 3. № 4. С. 1–90.

  20. Орлов Д.С., Бирюкова О.Н., Суханова Н.И. Органическое вещество почв Российской федерации. М.: Наука, 1996. 253 с.

  21. Полякова Г.А. Флора и растительность старых парков Подмосковья. М.: Наука, 1992. 224 с.

  22. Родин Л.Е., Базилевич Н.И. Динамика органического вещества и биологический круговорот зольных элементов и азота в основных типах растительности земного шара. М.: Наука, 1965. 264 с.

  23. Рысин Л.П., Абатуров А.В., Савельева Л.И., Меланхолин П.Н., Полякова Г.А., Рысин С.Л. Динамика и устойчивость рекреационных лесов. М.: Т-во научных изданий КМК, 2006. 165 с.

  24. Рысин Л.П. Рекреационное лесопользование: научные и практические аспекты // Лесобиологические исследования на Северо-Западе таежной зоны России: итоги и перспективы. Материалы научной конференции, посвященной 50-летию Института леса Карельского научного центра РАН (3–5 октября). Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. С. 83–94.

  25. Рысин С.Л., Рысин Л.П. О необходимости разработки концепции рекреационного лесопользования на урбанизированных территориях // Лесной вестник. 2011. № 4. С. 129–138.

  26. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. Использование особенностей структурно-функциональной организации подстилок для оценки интенсивности круговорота в городских насаждениях (на примере Москвы) // Почвоведение. 2021a. № 5. С. 592–605.

  27. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. Оценка влияния ухода за городскими насаждениями на свойства подстилок в условиях мегаполиса // Вестник Моск. ун-та. Серия 17. Почвоведение. 2021б. № 2. С. 3–10.

  28. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И., Кузнецова Я.Д. Оценка внутрибиогеоценозной изменчивости лесных подстилок и травяно-кустарничковой растительности в еловых насаждениях // Почвоведение. 2020. № 1. С. 31–43.

  29. Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Земсков Ф.И. Подстилки городских насаждений как индикатор интенсивности биологического круговорота в условиях мегаполиса // Почвоведение. 2022. № 6. С. 1–14.

  30. Спицына Н.Т., Дашеева О.С. Комплексная оценка состояния рекреационных насаждений города Улан-Удэ Республики Бурятия // Хвойные бореальной зоны. 2020. Т. 38. № 3–4. С. 136–145.

  31. Телеснина В.М., Семенюк О.В. Индикационная роль травяного яруса в почвенно-экологических исследованиях в условиях ухода за озелененными территориями г. Москвы (на примере территории МГУ) // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 2022. № 1. С. 42–51.

  32. Телеснина В.М. Семенюк О.В., Богатырев Л.Г, Бенедиктова А.И. Особенности напочвенного покрова и лесных подстилок в искусственных липовых насаждениях в зависимости от характера ухода (на примере УОПЭЦ “Чашниково”) // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 2018. № 2. С. 3–11.

  33. Чертов О.Г., Надпорожская М.А. Модели динамики органического вещества почв: проблемы и перспективы // Компьютерные исследования и моделирование. 2016. Т. 8. № 2. С. 391–399.

  34. Щепащенко Д.Г., Мухортова Л.В., Швиденко А.З., Ведрова Э.Ф. Запасы органического углерода в почвах России // Почвоведение. 2013. № 2. С. 123–132.

  35. Chen X., Zhang X., Xu Zh., Wei H. Urbanization induced changes in the accumulation mode of organic carbon in the surface soil of subtropical forests. Catena. 2022. V. 214. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106264

  36. Mandal S., Chatterjee P., Das N., Banerjee R., Batabual S., Gangopadhyay S., Mondal A. Modelling the role of urban forest in the regulation of carbon balance in an industrial area of India. Acta Ecologica Sinica. 2022. V. 42. № 5. P. 553–564. https://doi.org/10.1016/j.chnaes.2022.05.005

  37. O’Brien L.E., Urbanek R. E., Gregory J.D. Ecological Functions and human benefits of urban of urban forests. Urban Forestry & Urban Greening. 2022. V. 75. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2022.127707

Дополнительные материалы отсутствуют.