Института биологии и химии
Московский педагогический государственный университет
Разработка научно-обоснованного подхода использования клена ясенелистного (Acer negundo L.) в озеленении Москвы
Костина Марина Викторовна - доктор биологических наук, доцент; профессор кафедры ботаники
Ясинская Оксана Игоревна - аспирант кафедры ботаники
Барабанщикова Наталья Сергеевна - кандидат биологических наук; доцент кафедры ботаники
Аннотация
В связи с усиливающейся техногенной нагрузкой в Москве остро встает вопрос об ассортименте древесных пород, поскольку большинство аборигенных и чужеродных видов не выдерживают воздействие неблагоприятных факторов городской среды. Североамериканский клен ясенелистный является опасным инвазионным видом, который полностью вышел из-под контроля человека. Цель исследования состояла в разработке научно-обоснованного подхода использования этого вида для озеленения проблемных в экологическом отношении территорий Москвы. Высокая семенная продуктивность и всхожесть семян привели к формированию зарослей этого вида, состоящих из искривленных и наклоненных деревьев. Формированию таких зарослей способствовало и отсутствие контроля со стороны озеленителей. При выращивании клена ясенелистного с соблюдением всех правил посадки и ухода развиваются прямоствольные декоративные деревья. Высокая скорость роста, отсутствие серьезных болезней и вредителей, способность выдерживать неблагоприятные экологические условия позволяют быстро выращивать дешевый материал, пригодный для озеленения оживленных улиц. Легкая инициация спящих почек дает возможность облагораживать искривленные и наклоненные деревья путем обрезки. Прореживание зарослей с удалением, прежде всего, женских растений, также является одним из способов улучшения ситуации с этим видом в городе. Обобщение литературных данных показало, что полное уничтожение в городе этого вида, составляющего около 40% от всех деревьев, усугубит неблагоприятную экологическую ситуацию. Однако там, где могут расти другие виды деревьев, по мнению авторов, клен ясенелистный подлежит полному истреблению.
Ключевые слова: Acer negundo, биологические инвазии, экология города, озеленение городов, озеленение Москвы, использование клена ясенелистного в озеленении.
Annotation
Kostina Marina V. - Dr. Biol. Hab.; Professor of Department of Botany of Institute of Biology and Chemistry, Moscow State University of Education, Russian Federation
Yasinskaya Oksana I. - Post-graduate Student of Department of Botany of Institute of Biology and Chemistry, Moscow State University of Education, Russian Federation
Barabanshchikova Natalya S. - PhD in Biology; Associate Professor of Department of Botany of Institute of Biology and Chemistry, Moscow State University of Education, Russian Federation
Moscow State University of Education
Development of scientifically based approach to using box elder (Acer negundo L.) as an ornamental tree in Moscow
The problem of tree species choice for city ornamentation purposes in Moscow is acute due to increasing anthropogenic environmental stress. Most of native and alien tree species appear to be highly susceptible to harsh city environments. The North American box elder is an invasive alien species no longer controlled by humans. The aim of our research was to develop a scientifically based approach to the use of this species in ornamentation of ecologically problematic areas of Moscow. High seed yield and germination success lead to formation of box elder stands comprised by bent and crooked trees without any control by man. However, growing box elder plants under controlled conditions (keeping up the rules of planting and growing ornamental trees) leads to formation of upright ornamental trees. High grow rate, lack of any serious diseases and pests, high ecological sustainability enable to grow trees suitable for ornamentation of streets with high traffic load fast and cheap. Light initialization of sleeping buds by means of cutting enables to improve crooked and bent trees. Thinning out existent box elder thickets by eliminating mostly female trees may improve the situation as well. The analysis of literature indicates that full elimination of this species from the city tree stands may make the city environmental situation worse. However, in areas where other tree species may grow, the box elder should be completely eliminated.
Key words: Acer negundo, biological invasions, city environment, ornamentation of cities, ornamentation of Moscow.
Введение
Озеленение - одна из важных составляющих благоустройства современных городов [Теодоронский, Жеребцова, 2010; Копылов, 2017; Семенова, 2017]. В связи с усиливающейся в Москве техногенной нагрузкой остро встает вопрос об ассортименте древесных пород, устойчивых к неблагоприятным экологическим факторам городской среды. Поскольку территория города в экологическом отношении весьма неоднородна, то особенно проблемными с точки зрения подбора пригодных для озеленения древесных пород являются магистральные улицы, а также небольшие скверы и парки, окруженные магистральными улицами, дворовые территории и территории в общественных центрах городов. Произрастающие вдоль оживленных улиц деревья находятся в условиях повышенной загазованности и запыленности воздуха. Увеличение количества автотранспорта на магистралях и улицах городов приводит к значительному накопление токсических веществ в почвах [Теодоронский, Жеребцова, 2010]. Крайне неблагоприятное воздействие на растения оказывают противогололедные реагенты, вызывающих засоление почвы [Королев и др., 2009].
В Москве высаживают как аборигенные, так и чужеродные виды деревьев. Большинство аборигенных видов не могут быть использованы в озеленении проблемных в экологическом отношении территорий, поскольку не выдерживают воздействие неблагоприятных факторов городской среды: поражаются вредителями и болезнями и быстро погибают [Кузьмичев и др., 2004; Диагностические признаки..., 2006]. К этим древесным породам относятся такие лесообразующие породы Московского региона, как ель обыкновенная (Picea abies (L.) Karst.), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.) и дуб черешчатый (Quercus robur L.). Поэтому желание многих граждан видеть в своих дворах эти деревья в большинстве случаев практически не осуществимы.
Самыми устойчивыми из аборигенных видов являются липа мелколистная (Tilia cordata Mill.), клен остролистный (Acer platanoides L.) и береза повислая (Betula pendula Roth). Однако широко используемая в озеленении липа мелколистная поражается тиростромозом (возбудитель - гриб Thyrostroma compactum) [Соколова, Кузьмичев, 1988; Кузьмичев и др., 2004]. Встречаемость болезни повышается с увеличением доли участия липы в составе насаждения и его полноты. Береза в экстремальных условиях изменяет форму роста и из прямоствольного превращается в корявое дерево, на котором нередко возникают структуры, называемые «ведьмины метлы» [Kostina et al., 2015]. Следует помнить также, что пыльца березы у многих людей вызывает аллергические реакции и приступы бронхиальной астмы.
В озеленении Москвы широко применяются чужеродные виды деревьев. Однако большая часть этих видов недостаточно адаптирована к местному климату и не может быть использована для озеленения проблемных в экологическом отношении территорий. Ряд чужеродных видов, например, дуб красный (Quercus rubra L.), липа крупнолистная (Tilia platyphylla Scop.) требуют проведения дополнительных испытаний на предмет их пригодности для озеленения проблемных территорий. Интересно отметить, что такие устойчивые к воздействию негативных факторов городской среды чужеземные породы, как тополя, в последнее время вызывают недовольство населения, прежде всего, из-за образования пуха, которому приписываются аллергенные свойства.
Часть чужеродных видов в условиях культуры выходит из-под контроля человека. Они начинают самостоятельно распространяться по антропогенным местообитаниям, а наиболее агрессивные из них - внедряться в естественные сообщества [Виноградова и др., 2010; Адвентивная флора..., 2012]. Такие виды называют инвазионными.
Одним из таких древесных интродуцентов является североамериканский инвазионный клен ясенелистный (Acer negundo L.). В настоящее время процент A. negundo среди всех деревьев, используемых в озеленении Москвы, составляет около 40%, а в некоторых дворах может достигать 80% [Костина и др., 2013]. До недавнего времени численность A. negundo в городе не регулировалась; его подрост не уничтожался, сложно было получить разрешение на вырубку этой древесной породы [Костина и др., 2013; Жуков, Ломоносова, 2016]. В настоящее время высказывается точка зрения по принятию комплексной программы по полной замене этого сорного вида на другие древесные породы [Жуков, Ломоносова, 2016].
Цель написания данной статьи состоит в обобщении данных о биологии A. negundo и разработке научно обоснованных рекомендаций по уходу за этой древесной породой, а также регулированию ее численности в городских посадках.
Биолого-экологические особенности клена ясенелистного
Североамериканский вид A. negundo представляет собой листопадное двудомное анемофильное дерево, достигающее в высоту до 20 и более метров.
Родина A. negundo - Северная Америка, где он имеет обширный ареал и входит в состав многих фитоценозов, включая болота, пойменные леса, мезотрофные лиственные и хвойные леса, различные виды прерий и полей. Чрезвычайно высокий диапазон местообитаний - результат высокой толерантности к дефициту почвенной влаги и нехватке питательных веществ в почве [Виноградова и др., 2010].
В России Acer negundo стал широко использоваться в озеленении с конца XIX в. Натурализация этого вида в Средней России началась во второй половине XX в. В настоящее время A. negundo полностью вышел из-под контроля человека. В большинстве регионов России, за исключением самых северных, занимает одно из первых мест среди наиболее агрессивных чужеродных видов [«В1аск»-лист.. 2015]. Он заселяет как нарушенные местообитания (пустыри. обочины автомобильных дорог. откосы железнодорожных путей. дворы и т.п.). так и внедряется в естественные сообщества. В Москве и в Подмосковье в изобилии населяет прибрежные фитоценозы вдоль рек [Игнатов и др.. 1990; Виноградова и др.. 2010; Адвентивная флора.. 2012]. проникает в антропогенно нарушенные сосняки и пораженные типографом ельники [Адвентивная флора.. 2012; К вопросу о вторжении клена ясенелистного.. 2015].
A. negundo - это быстрорастущая древесная порода. Уже на 5-12-й год жизни молодое растение может достигнуть генеративной стадии развития [Антонова. Гниловская. 2013]. Раннее вступление в генеративный период дает возможность определить пол у молодых деревьев. Отмечены различия между полом растений и их предпочтением к среде обитания: женские растения лучше растут в более влажных и богатых питательными веществами местах [Виноградова и др.. 2010]. О том. что мужские растения более приспособлены к произрастанию на засушливых и засоленных реагентами почвах. говорит и то. что крона мужских растений более густая. чем крона женских [Костина. 2009].
Ствол у A. negundo сохраняет вертикальное направление роста. только если деревья растут на открытом пространстве или в лесу. При неравномерном освещении ствол изгибается или наклоняется в сторону света. вынося. таким образом. крону в благоприятные условия освещения [Костина и др.. 2013].
Максимальный возраст - 60-100 лет. но в загущенных городских посадках начинает отмирать в 25-30 лет [Попова и др.. 2010]. Однако обследование старых посадок A. negundo показало. что деревья. посаженные с соблюдением всех правил посадки и ухода. имеют прямоствольную форму роста и доживают до 70 лет. Высота таких деревьев редко превышает 15 м. Крона раскидистая. расположена низко. Это связано с тем. что у деревьев. растущих разрежено и равномерно освещенных со всех сторон. ствол нередко раздваивается. что приводит к формированию мощных ветвей. которые придают кроне сказочно красивую форму [Костина и др., 2013, 2016]. Acer negundo, вторгающийся в антропогенно нарушенные сосняки, имеет форму прямостоячего дерева с высоко расположенной кроной [Костина и др., 2016].
Для A. negundo характерно большое количество спящих почек, которые легко инициируются при естественном старении первичной кроны. На основе побегов, образующихся из спящих почек, происходит формирование вторичной кроны, которая постепенно замещает первичную и существенно продлевает продолжительность жизни дерева.
Изгибы или наклон ствола также способствует инициации спящих почек. В месте изгиба ствола или на наклоненном стволе формируются вертикально растущие побеги. При обрезке вертикально расположенной части ствола на основе этих побегов может сформироваться вторичная крона дерева.
Жизненная форма A. negundo - одноствольное дерево. Небольшая корневая и пневая поросль появляются только в конце жизни растения, что облегчает уход за данной древесной породой, поскольку не требует усилий со стороны озеленителей по ее удалению, как, например, у осины, некоторых культиваров тополей. Однако выпиливание или вырубка растений под корень приводит к формированию многоствольных деревьев. Образование этой жизненной формы связано с развитием из спящих почек, находящихся в основании материнского ствола, мощных порослевых побегов, на основе которых формируются дочерние стволы.
Благодаря спящим почкам крона A. negundo быстро восстанавливается после омолаживающей обрезки, когда дерево спиливают на высоте 4-5 м. Спящие почки просыпаются по всей длине ствола в основании годичных приростов. Но наиболее мощные побеги, которые со временем дадут начало нескольким дочерним стволам, образуются непосредственно под местом спила [Казанский, 1973; Костина и др., 2013].
Для A. negundo характерно ежегодное и обильное плодоношение и высокая всхожесть семян [Майтулина, 1980; Виноградова, 2006]. На незадернованных почвах под пологом деревьев проростки A. negundo J § нередко формируют сплошной покров [Костина и др., 2013].
Благодаря высокой семенной продуктивности и всхожести семян A. negundo способен к образованию многоярусных зарослей, благодаря образованию которых он захватывает территорию и удерживает ее g Л § от проникновения других видов, в том числе и аборигенных. Такие заросли обычно возникают на пустырях, по обочинам дорог, около заборов, под пологом редко посаженных деревьев других пород, например, тополей, лип, кленов. На первых этапах формирования таких зарослей молодые виргинильные растения имеют вертикальное направление роста. С возрастом подрастающие деревца начинают затенять друг друга, что приводит к формированию искривленных и наклоненных деревьев. Продолжительность жизни таких деревьев составляет в среднем 30-40 лет. Искривленные и наклоненные стволы, многоствольные формы имеют низкую декоративность. При экстремальных погодных условиях, таких, как штормовой ветер, обледенение, интенсивный снегопад, наклоненные деревья представляют опасность как для людей, так и для транспорта [Костина и др., 2013; К вопросу о вторжении клена ясенелистного.. 2015].