Глава 2. Программа, методика и объем исследований

ВВЕДЕНИЕ

 

Степень антропогенной нагрузки в больших городах возрастает с каждым годом. Увеличение транспортных магистралей, строительство новых заводов приводят к загрязнению атмосферы, почвы, воды, что несомненно ухудшает условия жизни людей. Единственным компонентом окружающей среды, способным улучшить ситуацию, являются зеленые насаждения. Помимо различных парков и скверов в самом городе, Санкт-Петербург окружают парки, лесопарки, зеленые зоны и леса Ленинградской области.

Знание закономерностей роста и развития травянистой растительности может служить хорошей основой для планирования городских посадок. Обладая такой информацией можно с достаточной долей уверенности сказать, что будет произрастать на определенном участке без вмешательства человека. Кроме того, можно легко определить необходимый видовой состав, который не будет изменяться под воздействием внешних антропогенных факторов.

Однако, в настоящее время исследованиям древесной растительности уделено гораздо больше внимания, чем травянистой. Учитывая вышесказанное, нами были выбраны два объекта: ботанический сад СПбГЛТУ и Жерновское лесничество Охтинского УОЛХ. Цель нашей работы заключалась в изучении травянистой растительности на этих территориях. Затрагиваемый вопрос освещен мало, и представляет для нас определенный интерес. Во-первых, ботанический сад и лесопарк тесно связаны с академией, образовательным и научным процессом, и их изучение служит вкладом в историю развития учебного заведения. Во-вторых, закономерности, отмеченные при исследованиях объектов, могут быть применены и к другим территориям города. В ходе работы предполагалось составить по возможности полные конспекты флоры парков, ознакомиться с литературой по данной теме, провести сравнение полученных нами данных с данными предыдущих авторов о городской растительности в целом и сделать определенные выводы о составе и распространении травянистых растений. Для этого проводились полевые работы по учету растений на пробных площадках, сбор гербария и анализ полученных данных. Определенные трудности исследования заключались в специфике циклов развития растений (некоторые растения проходят цикл развития за несколько недель и вполне вероятно, что были отмечены не все виды). Другой причиной, по которой отдельные виды, вероятно, не попали в список, может стать регулярное скашивание травы в парке академии, а также труднодоступные заболоченные места в Охтинском лесопарке.

Полевые исследования в ботаническом саду СПбГЛТУ им. С. М. Кирова проводились в вегетационный период 2009г., а обработка и анализ полученных исходных материалов в осенне-зимний период 2009-2010 гг. В вегетационный период 2011 г. были проведены исследования в Жерновском лесничестве Охтинского УОЛХ. Камеральная обработка собранных данных выполнялась в осенне-зимний период 2011-2012г.

 

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

 

Городская растительность является единственным природным компонентом городской экосистемы, способным защитить и улучшить качество среды обитания живых организмов. Но именно в городах, где растения с их санитарно-гигиеническими, защитными и эстетическими функциями так необходимы, наблюдаются худшие условия для их роста и развития.

Изучению травянистых растений уделяется гораздо меньшее внимание, чем древесным. Однако, по некоторым данным можно сделать определенные заключения о состоянии городской флоры. Так, выделим следующих авторов: Бабиков Б.В., Мельничук И.А., Савицкая С.Н., Березуцкий, М.А., Игнатьева М.Е., Ковязин В.Ф., Беляева Н. В., Фролов А.К. Их научные статьи наиболее содержательно раскрывают тему произрастания травянистых растений в урбанизированной обстановке. Приведем краткие заключения.

В условиях городской среды фитоценозы претерпевают различные изменения: идет уничтожение естественной растительности и селективное подавление отдельных видов; осуществляется интродукция новых видов деревьев, кустарников и трав; идет стихийный процесс заноса на урбанизированные территории до того не свойственных данной местности видов растений. В урбанизированной природной среде на растение оказывает воздействие целый комплекс неблагоприятных факторов. Их целесообразно рассматривать как стрессовые, к которым относятся все внешние воздействия, ограничивающие синтез и накопление органических веществ в растениях. Наиболее характерными для урбаноэкотопов являются следующие виды стрессов: вытаптывание; обогащение почв тяжелыми металлами (особенно свинцом), фосфором, соединениями азота, поваренной солью, разнообразными органическими веществами; изменение газового состава воздуха с образованием аэрозолей, включающих в себя много токсических веществ; изменение микроклимата - в условиях города кислотные осадки выпадают чаще, а средние температуры (особенно в крупных городах) всегда на несколько градусов выше; замусоривание почвы.

Одним из видов антропогенных воздействий на фитоценозы городов является уплотнение почв. В отличие от пригородных и других рекреационных лесов и лугов, где вытаптывание носит сезонный характер, в городах оно круглогодично. Вытаптывание ведет к уплотнению почвы и изменению ее физико-химических свойств. Под влиянием уплотнения в 5-6 раз снижается проективное покрытие травянистых растений, а на сети троп они исчезают полностью. Толерантность растений к уплотнению почв обусловлена двумя их свойствами: степенью разрушаемости биомассы и способностью к регенерации. Ключевыми признаками таких растений являются: эластичность механических тканей, способность корней расти в уплотненной плохо аэрированной почве, устойчивость всех тканей к ударным нагрузкам и низкое расположение почек возобновления. Распространение во всех городских местообитаниях таких растений как одуванчик лекарственный (Taraxacum officinalle), видов подорожника (Plantago), и клевера (Trifolium), а также злаков обусловлено оптимальным сочетание у них именно этих свойств. Напротив, пырей ползучий (Elytrigia repens) выпадает из травостоя даже при умеренном уплотнении почвы.

В урбанизированных условиях значительно возрастает загрязнение тяжелыми металлами окружающей среды. Некоторые виды растений имеют эффективные механизмы защиты от этого вида стресса: сниженную проницаемость мембран для металлов и повышенную устойчивость к их токсическому воздействию. Устойчивость одного и того же вида растения к разным тяжелым металлам неодинакова. Но есть виды, устойчивые сразу к большой группе металлов. Хотя как у сравнительно устойчивых, так и у мало устойчивых видов растений наблюдается снижение продукционного процесса. Это происходит из-за нарушения структуры и функционирования ассимиляционного аппарата.

Под влиянием газообразных загрязнений атмосферы, в первую очередь вблизи промышленных мероприятий, страдает фотосинтетический аппарат растений. Его изучение позволяет сделать следующие выводы о состоянии растений в городе. Общим для всех видов является изреживание кроны и побегов, увеличение доли листьев световой структуры, уменьшение площади листа, увеличение количества устьиц, уменьшение размеров хлоропластов и их числа в хлорофилле и др. С нарастанием городских влияний для всех видов отмечается тенденция к редукции фотосинтетического аппарата и к снижению фотосинтетической мощности отдельного листа и целого растения (в среднем в 1,5-2 раза). Интересно, что отмеченный ксероморфизм листьев, отрицательно сказывающийся на показателях фотосинтеза, в то же время позволяет городским растениям экономно расходовать влагу и в данном случае может трактоваться как адаптационный признак.

Установленная для многих видов редукция фотосинтетического аппарата, его меньшая функциональная активность, накопление токсикантов в значительной мере снижают продукционные возможности растений в городе и в определенной мере объясняют причины плохого роста, преждевременного старения и отмирания насаждений.

Можно сказать, что растения в условиях города подвергаются воздействию необычайно сложного комплекса разнообразных, часто сильно варьирующих факторов измененной среды, мишенью которых являются самые различные морфоанатомические и физиолого-биохимические реакции. Сложность картины усугубляется фактом неоднозначного влияния многих факторов при различных значениях сопутствующих явлений, а также во многих случаях трудностью разграничения адаптационных и патологических изменений. С другой стороны, анализ результатов показывает, что спектр, так сказать окончательных изменений в растениях, проявляющихся на видимом уровне не так уж и широк, если не считать таких специфических факторов как канцерогенные и мутагенные.

С точки зрения анатома и морфолога - это ксерофитизация всего облика растения и его отдельных органов, приводящая к редукции основных структур всего фотосинтетического аппарата. С точки зрения физиолога - это снижение интенсивности или по крайней мере эффективности основных физиологических процессов - фотосинтеза, дыхания, роста, накопления питательных веществ, водного режима и т. д. что означает общее ослабление и снижение жизнеспособности. С точки зрения фитопатолога - это, в первую очередь, всевозможные поражения листа, приводящие в конечном счете к одному результату - уменьшению листовой поверхности. И наконец, с точки зрения практика-озеленителя, это плохое состояние городских зеленых насаждений, что находит свое выражение в сокращении продолжительности жизни, укорочении периода облиственности, снижении их санитарно-гигиенических, микроклиматических, эстетических и декоративных свойств.

Говоря о систематических группах растений, стоит отметить следующее: лучшую толерантность к созданным человеком местообитаниям имеют семейства, характерные для аридных территорий - Маревые (Chenopodiaceae), Гречишные (Polygonaceae), Губоцветные (Lamiaceae), а также Злаки (Poaceae). Худшую толерантность показывают виды семейств Осоковые (Cyperaceae), Лютиковые (Ranunculaceae), Гвоздичные (Caryophyllaceae). Таким образом, в городе наблюдается сдвиг таксономической структуры от бореальной флоры к аридной. Среди ценотических групп, помимо сорных, наибольший процент проникновения на созданные человеком местообитания характерен для прибрежно-водных видов. Причины такой закономерности кроются в том, что эти виды и в естественных условиях произрастают на очень динамичных территориях, где из-за изменения уровня воды и в результате наносов появляются новые, свободные от растительности участки. Вследствие чего эти виды, лучше, чем другие приспособлены к быстрому заселению новых территорий. Также среди них очень много плюризональных видов с широким экологическим диапазоном толерантности. Антропогенные местообитания более благоприятны для деревьев, кустарников, травянистых одно- и двулетников, чем для полудревесных форм и травянистых многолетников. Можно отметить, что анемофильные растения в таких условиях также произрастают лучше.

Таким образом, полученные результаты важны в понимании общей проблемы адаптации и стресса у растений в необычных условиях антропогенной среды. Они используются как научная основа для разработки практических рекомендаций в области зеленого строительства и оптимизации городской среды.

Сохранение жизнеспособных растений в городах весьма важная и актуальная задача. Как леса являются легкими планеты, так и урбанофитоценозы служат легкими городов. Мерами для содействия нормальной их жизнедеятельности можно считать следующие: рыхление и полив почв уличных насаждений; ограждение наиболее вытаптываемых участков; высаживание устойчивых к антропогенному воздействию видов растений и обогащение видового состава; своевременный уход за растениями и внесение в почву минеральных удобрений; мониторинг почвенно-растительного комплекса.

Если же говорить о травянистой флоре, выбранных нами объектов, то ее изучению было уделено в разное время не очень много внимания. Поэтому точных списков растений в литературе найдено не было. Указания на некоторые из видов приводятся чаще при изучении древесной растительности, чему посвящено немало работ видных ученых. Благодаря этим кратким сведениям можно составить частичное представление о флоре дикорастущих растений прошлых лет в ботаническом саду и лесопарке. Так, последняя работа по уточнению травянистых растений ботанического сада была проделана в 1993 году Игнатьевой М.Е. Ею же был составлен подробный конспект флоры. Более ранний список растений удалось представить по Инвентаризационному описанию парка, проводившемуся в 1983-1984 гг. В этих материалах указаны травянистые растения, растущие под кронами деревьев, а также газонные виды. Точность этого списка невелика, однако он составляет одну из опорных точек при нынешнем изучении травяного покрова. Для Охтинского УОЛХ сведения о травянистой растительности сводятся по большей части к описаниям типов леса, распространенных на территории. Но отсюда можно узнать лишь о видах-индикаторах.

 

Программа исследований

 

Выбор данной темы для исследования основан прежде всего на желании систематизировать знания о травяном покрове парка ЛТУ и Жерновского лесничества Охтинского лесхоза (эта часть наиболее посещаема людьми). Разработка темы предусматривала выявление видов, произрастающих на указанных территориях, классификацию растительности, выявление особенностей распространения некоторых видов, а также обобщение полученные данных и выявление направленности изменения растительности в связи со все возрастающей антропогенной нагрузкой. Для решения поставленных задач была проведено ознакомление с литературой по истории парка и лесопарка и проводившимися в них работам, методичками для проведения флористического и геоботанического исследований, непосредственно сами полевые исследования и последующая систематизация полученных данных.

 

Методика исследований

Изучение флоры или видового состава растений некоторой территории позволяет получить информацию о следующем:

ресурсах территории;

различии видового состава;

изменении видового состава биогеоценоза в течение нескольких лет.

Участки исследования (пробные площади) должны иметь соизмеримые размеры, а для проведения статистической обработки и составления оценки лучше изучать видовой состав растений на одинаковых по площади участках. Пробные площади могут иметь размеры 1×1, 2×2, 5×5, 10×10, 20×20, 40×40 м и т.д.

Работа включает составление списка в полевых условиях и сбор гербария. Виды, которые неизвестны или вызывают сомнение в видовом определении, обязательно собирают для последующего определения. В гербарий для точного определения собираются экземпляры с максимально полной информацией.

После проведения полевых работ составляются флористические списки по пробным площадям. Следующий этап: сравнение списков растений пробных площадей. Для сравнения можно использовать, например, коэффициент Жаккара (К):

 

,

 

где с - число видов, общее для двух сравниваемых пробных площадей (районов); а - число видов на первой пробной площади (районе); b - число видов на второй пробной площади (районе).

Чем больше коэффициент Жаккара (диапазон от 0 до 100%), тем больше флористически сходны пробные площади.

Провести сравнение также можно по систематической структуре, экологическим и географическим группам.

Систематическая структура флоры представляет собой общее количество видов, родов и семейств. Три семейства, которые содержат наибольшее количество видов называют ведущими семействами.

Объем исследований

В парке академии было заложено 538 пробных площадок размером 1×1м в открытой части парка, разделенной на 34 участка (разделение принято такое же как и при инвентаризации 1983-84 гг.). Данные по проективному покрытию были занесены в бланки по участкам. На основании полученных списков провели сравнение участков с применением коэффициента Жаккара для определения флористического сходства. Также для выявления максимально точного видового состава были собраны гербарные образцы. В закрытой части парка проводилось визуальное обследование по маршрутным ходам.

В Жерновском лесничестве Охтинского УОЛХ флористическое исследование проводилось на 5000 учетных площадок. Ввиду большой площади территории (около 800 га), травянистая флора изучалась на временных учетных площадках 1×1м, заложенных по ходовым линиям, проложенным с учетом типов леса, возраста древостоя, а также наличия таких объектов, как железная дорога, ЛЭП, КАД и гидрографическая сеть.

На двух объектах были собраны гербарные образцы. В результате проведенной работы составлены конспекты флоры, а также проведено сравнение растений по систематическим, экологическим группам, жизненным формам и роли в жизни природы. Для наглядности данные сведены в таблицы с последующим объяснением тех или иных закономерностей.

 

Климат

 

Ботанический сад Лесотехнической академии находится в Выборгском районе Санкт-Петербурга. Общая площадь парка и дендрариев составляет 64,96 га Охтинский учебно-опытный лесхоз расположен основной своей частью на территории Всеволожского административного района Ленинградской области, 138 га размещаются в Красногвардейском районе города Санкт-Петербурга и относятся к категории городских лесов. Приведем общую климатическую характеристику для двух объектов.

Климат района формируется под воздействием активного обмена воздушных масс атлантического и континентального (реже арктического) происхождения, поэтому его можно считать переходным от континентального к морскому. Частые смены воздушных масс различного происхождения являются причиной большой изменчивости метеорологических явлений в пределах короткого промежутка времени.

Среднегодовая температура воздуха (около +3,5^○) значительно выше среднеширотной, которая составляет -0,6^○.

Зима продолжается в среднем 146 дней. Средняя дата перехода суточной температуры через 0^○ - 9 ноября.

Самые холодные месяцы - январь и февраль, хотя абсолютный максимум (-41^○) зарегистрирован в декабре. Но даже в самые холодные месяцы возможны оттепели, причем температура может повышаться до +5-6^○. Понижения температуры до -25^○ бывают почти каждый год, но периоды с такой температурой обычно непродолжительны.

Глубина промерзания почвы зависит от многих причин: от типа и состава почвы, степени её влажности, высоты снежного покрова.

Весна начинается в начале апреля - средняя дата перехода суточной температуры через 0^○ - 4 апреля. Примерно в это же время начинается разрушение устойчивого снежного покрова. Окончательно снег сходит в середине апреля.

Во второй декаде апреля среднесуточная температура переходит через +5^○, что принято считать началом вегетации. Весной нередки возвраты холодов, иногда с выпадением снега и образованием неустойчивого снежного покрова.

Переход среднесуточной температуры через +15^○ происходит во второй декаде июня. С этим сроком обычно совпадает время цветения (пыления) сосны.

Характер погоды весны и начала лета в значительной степени предполагает урожай семян деревьев и кустарников. В частности, теплая сухая погода в период цветения сосны благоприятно сказывается на опылении, и даже при средних погодных условиях последующих сезонов обеспечивает обильный урожай семян.

Лето сравнительно прохладнее, средняя температура самого теплого месяца - июля не превышает 16-17^○. Жарких дней с температурой выше 25^○ бывает в среднем 8-9 в июле и по 4-5 в июле и августе. Вместе с тем температура иногда держится в пределах 5-10^○, причем только июль и август гарантированы от ночных заморозков.

Во второй половине августа начинается заметное снижение температуры через 15 ^○- 15 августа, через 10^○ - 14 сентября и через 5^○ - 9 октября. Заморозки возможны в первых числах сентября. Продолжительность вегетационного периода (с температурой выше 5^○) -167 дней.

Влажность воздуха и количество осадков вследствие преобладания воздушных масс атлантического происхождения довольно значительны. Большое количество осадков в сочетании с невысокими температурами воздуха ограничивает испаряемость, что приводит к избыточному увлажнению почв и заболачиванию. В году в среднем наблюдается 194 дня с осадками.

Годовая сумма осадков колеблется в пределах от 417 до 825 мм в год. Наибольшее количество осадков - 55% - выпадает в летний период в виде дождя, в виде снега выпадает 26% годовой суммы осадков; остальные 19% приходится на смешанные осадки.

В холодное время года преобладают ветры юго-западной четверти, в весенние и летние месяцы возрастает роль ветров северо-восточного направления.

Загазованность воздушной среды ухудшает условия произрастания растительности, особенно хвойных пород, ассимиляционный аппарат которых не обновляется ежегодно. Кроны деревьев изреживаются, прирост по высоте уменьшается, отпад стволов превышает величину нормального естественного отпада.

Для парка и лесхоза, имеющих значение как место отдыха, представляет интерес такой показатель, как число дней ясной погоды, которое в Санкт-Петербурге и Ленинградской области в среднем составляет 35 дней в году. Количество дней с переменной облачностью - 152, пасмурных - 179.

Рельеф

Ботанический сад СПбГЛТУ

Территория ботсада находится в Приневской низменности в районе древних морских террас - верхней Лесновской террасы Литоринового моря и нижней - Выборгской террасы Древне-Балтийского моря.

Верхняя терраса равнинная с общим юго-западным уклоном 1-2° отделяется от нижней склоном-уступом высотой 4 - 4,5 м и уклоном 10-15°. Нижняя терраса имеет едва заметный уклон - меньше 1°.

Для понимания особенностей лесорастительных условий верхней террасы важно отметить, что восточная ее часть представляет слабо выпуклый склон мезорельефа, а западная - едва заметно вогнутый. Эта особенность вместе с различиями литологии приводит к некоторым различиям водного режима и почв.

Склон верхней террасы проходит по территории ботсада с северо-запада на юго-восток. Он представляет чередование выпуклых участков и вогнутых - небольших ложбин стока. Юго-восточная часть склона имеет более извилистую форму. Здесь его прорезает небольшая долинка временного водотока, полностью засыпанная грунтом в верховьях и частично - в нижней части.

Для территории ботсада характерен микрорельеф антропогенного происхождения. Засыпанные канавы, воронки от снарядов при усадке грунта создают незначительные колебания рельефа, насыпные и засыпанные сооружения военных лет, пруды, образуют бугры, валы, округлые «горки». Особенно выражен микрорельеф на северо-востоке верхней террасы, где изначально был бугристый рельеф территории. Здесь на небольшой площади проведен капитальный ремонт и планировка поверхности.

 

Охтинский УОЛХ

Территория лесхоза расположена в Приневской низменности. При общем равнинном характере поверхность имеет незначительный уклон с северо-востока на юго-запад. Уклоны поверхности, как правило, незначительны.

На территории лесхоза отчетливо выражен микрорельеф, который сформировался в результате оседания почвы под влиянием мелиорации, выворотов деревьев, обрастания корней, а также рытья окопов, блиндажей, канав.

В послеледниковый период территория была многократно абразирована водами озерно-ледниковых водоемов. В результате абразии возникла террасированность поверхности - равнинные участки повсеместно сменяются более выраженными склонами. Позднее русла речек и ручьев пересекли эту ступенчатость, дополнительно расчленив поверхность. По геологическим данным северная часть территории - песчаная и песчано-глинистая озерно-ледниковая террасированная равнина, южная часть - плоская моренная равнина, абразированная озерно-ледниковыми водами.В соответствии с рельефом, почвообразующими породами и дренажем в лесхозе могут быть выделены следующие основные условия типов местообитания:

. Слабоволнистые с небольшим уклоном участки супесчаных и песчаных озерных отложений, подстилаемых тяжелыми породами на глубине более 0,5 м. Участки имеют четко выраженный микрорельеф, хорошо дренированы.

. Равнинные с небольшим уклоном участки. Озерные пески, супеси и легкие суглинки подстилаются тяжелыми породами на глубине 40-50 см. Характерно избыточное увлажнение.

. Равнинные участки ан валунных и безвалунных суглинках: дренированные и слабодренированные.

. Равнинные участки на ленточных глинах, слабодренированные.

. Мелиоративные участки.

. Участки на аллювиальных песках, супесях и легких суглинках в долинах водотоков.

 

Ботанический сад СПбГЛТУ

Почвенный покров территории сложный. Характерна мелкоконтурность и контрастность его, связанные со сложностью рельефа, неоднородностью увлажнения, обилием насыпных грунтов. В связи с большим антропогенным влиянием на территорию часть названий почв не соответствует общепринятой классификации. По разным величинам агрохимических показателей на территории ботсада можно выделить следующие районы:

. Хорошо окультуренные почвы около третьего учебного здания, к югу от первого учебного здания и цветоводство рядом с дирекцией ботсада.

Имеют мощный гумусовый горизонт, близкую к нейтральной реакцию, незначительную гидролитическую кислотность, высокие величины суммы поглощенных оснований. Они хорошо обеспечены фосфором, недостаточно, но все же чуть выше, чем окружающие почвы обеспечены калием

. На северо-западе верхней террасы в районе аллей, Студенческая - Лесная - Сукачева, почвенный покров представлен заторфованными подзолистыми и болотно-подзолистыми почвами, слабоокультуренными с незначительной подсыпкой грунта в верхнем горизонте. Местами отмечается перерытость, перемешивание различных горизонтов подзолистой почвы возможно связанное с посадкой деревьев или мелиоративными приемами. Почвы отличаются высокой кислотностью, слабо насыщены основаниями, бедны подвижным фосфором и калием.

. Участок верхней террасы к северо-западу от мемориала. Этот участок был сильно перерыт в войну, затем была сделана планировка. Почвы характеризуются повышенной кислотностью, слабой насыщенностью основаниями, недостаточно обеспечены фосфором и калием. Остальная территория верхней террасы отличается пестротой свойств, преобладанием почв с недостаточной емкостью поглощения

. Район торфяных почв нижней террасы характеризуется чередованием осушенных и недосушенных участков, местами бугорковатым микрорельефом и сильным ожелезнением. Почвы отличаются большими запасами органических веществ торфа и перегноя. Верхние горизонты почв насыпные, также с большим количеством перегноя. Содержание калия и фосфора несколько выше, чем в почвах верхней террасы, особенно в нижних горизонтах. Реакция слабо и среднекислая. Характерна высокая гидролитическая кислотность, наряду с высокой суммой поглощенных оснований.

. Район склона верхней террасы несколько выделяется пестротой агрохимических показателей из-за интенсивного и разнообразного антропогенного воздействия и неоднородности почв. Район очень своеобразен по водному режиму и почвам и предоставляет самый живописный ландшафт территории.

Подсыпка грунта, мусора, листьев на шлейфе склона и по ложбинам для осушения и выравнивания склонов местами была неудачной. Мощная толща органических остатков перегнивает здесь в анаэробных условиях. Это приводит к гибели деревьев, в почвах резко повышается гидролитическая кислотность, образуется закислое железо, сероводород.

 

Охтинский УОЛХ

По характеру почвообразующих пород Охтинский лесхоз неоднороден. В основании здесь залегают моренные валунные и безвалунные суглинки, перекрытые озерными отложениями различной мощности. В северной и восточной частях дачи сверху залегают супесчаные и песчаные озерные отложения; в западной и южной частях лесхоза на поверхность выходят озерно-ледниковые ленточные глины. Иногда на поверхность выходят моренные суглинки.

По долине р. Жерновки и по ручьям небольшие площади покрыты аллювиальными песками и легкими суглинками.

По степени увлажнения, характеру гумусового горизонта и оподзоленности почвы Охтинской дачи могут быть расчленены на следующие три основные группы (по классификации кафедры почвоведения ЛТУ).

 

Почвы нормального увлажнения на глубоких двучленных наносах и мелиорированные.

Грубогумусные и торфянисто-грубогумусные, слабо-, средне- и сильноподзолистые.

Модергумусные, слабо-, средне- и сильноподзолистые.

Дерновые, слабо-, средне и сильноподзолистые.

Почвы временно-избыточного увлажнения на мелких двучленных наноса

Торфянистые и торфянисто-перегнойные, слабо-, средне- и сильноподзолистые глееватые.

Почвы длительного избыточного увлажнения

Торфянисто-подзолистые - глеевые.

В лесном фонде на 2/3 площади преобладают почвы избыточного увлажнения, относящиеся ко II и III группам.

 

Гидрология

 

Ботанический сад СПбГЛТУ

По характеру увлажнения территория делится на три части.

. Мощная толща песчаных отложений и хорошая дренированность характеризуют верхнюю террасу ботсада. Из-за высокой водопроницаемости песков зеленые насаждения в засушливые периоды могут страдать здесь от недостатка влаги. Почвенные и грунтовые воды приурочены к контактам разных песчаных слоев в частности анциловых песков и иольдиевых супесей. Движение грунтовых вод направлено в основном на юго-запад к склону террасы.

. На нижней террасе у подножья склона грунтовые воды выклиниваются в виде ключей и застаиваются, создавая избыточное увлажнение. Подтопление нижней террасы создается и просачиванием воды прудов, и водонепроницаемыми прослойками ленточных глин на глубине нескольких метров.

. Самые сухие участки расположены вдоль склона верхней террасы. В верхней трети этого склона грунтовые воды стоят глубоко, в нижней части приближаются к поверхности. Извилистые очертания склона создают неравномерность увлажнения. Вогнутые участки склона - ложбины стока почвенно-грунтовых вод. К подножью ложбин приурочены наиболее заболоченные пятна. Долина временного водотока в юго-восточной части склона имеет переувлажненное заболоченное днище.

Грунтовые воды верхней террасы ботсада находятся примерно на глубине 160-190см. В почве сохранились следы прежнего более высоко уровня грунтовых вод в виде ржавых ожелезненных прослоек. Уровень грунтовых вод опустился под влиянием осушения, прокладки различных водосточных труб.

Западная часть верхней террасы увлажнена несколько больше восточной, т.к. здесь ближе к поверхности иольдиевые супеси и связанные с ними грунтовые воды.

Под влиянием деятельности человека изменился водный режим территории, в разное время выкапывались или засыпались пруды и канавы, засыпались воронки от снарядов. С деятельностью человека связана неоднородная водопроницаемость и увлажненность отдельных участков. Особенно сильно антропогенное воздействие на нижнюю террасу ботсада, характеризующуюся длительным избыточным увлажнением поверхностынми и грунтовыми водами и боковым подтоком вод с верхней террасы. Здесь давно создана дренажная сеть. Однако дренажом спущена лишь верхняя часть слоя избыточных вод. Сброс воды затруднен слабоводопроницаемой слоистой песчано-торфяной толщей, высоким уровнем грунтовых вод, плохим состоянием дренажной сети - многие канавы полуразрушены, заросли травой. Характерна комплексность увлажнения. Примерно 15% территории занимают мелкие болотца, переувлажненные почти все лето.

 

ОхтинскийУОЛХ

На территории лесхоза нет сколько-нибудь значительных рек и озер. Протекающая в северной части лесхоза река Жерновка достигает местами ширины 4-5 метров, в среднем её ширина 2-3 метра. В районе кварталов 16-17 построен мост, выше и ниже которого устроены по руслу Жерновки пруды. В центральной части лесхоза протекает ручей Караулов и в южной - Нарьин. Ширина ручьев - 1-1,5 метра. Река Жерновка и ручьи текут с северо-востока на юго-запад.

Малый уклон местности и слабая водопроницаемость подстилающих грунтов вызывает избыточное увлажнение территории лесхоза. В весенний и осенний сезоны южная часть лесхоза труднопроходима.

Лесные гидротехнические мелиорации в условиях Охтинского лесхоза всегда признавались весьма эффективным мероприятием, повышающим производительность лесной почвы и улучшающим санитарно-гигиенические условия и доступность массива для проведения учебно-опытных работ и отдыха населения.

Осушительные работы имеют в условиях лесхоза более чем столетнюю историю. Работы по осушению лесных площадей были начаты ещё в середине XIX столетия. Во время Великой Отечественной войны по территории лесхоза проходила третья линия обороны, большая часть канав была деформирована, пересечена рвами, окопами, частично засыпана. В 1942 году был прокопан противотанковый ров протяженностью 2,5 км, шириной по дну 4-5 м, при глубине 2-3 м. Ров был прокопан без учета возможности его дальнейшего хозяйственного использования и вызывая заболачивание отдельных участков в результате подпора поверхностных вод кавальером, не имеющим воронок.

Одновременно с прокопкой рва в восточной части лесхоза была прокопана в целях осушения, смежной с лесхозом площади, сбросная канава протяженностью 1 км, шириной по верху 8 м и глубиной 2 м. Канава, пройдя по просекам кварталов 19/20, 27/28, 34/35 и 35, оказала положительное влияние на осушение прилегающих к ней площадей.

В настоящее время общая протяженность канав на территории лесхоза составляет 74 км. На территории, принятой от Всеволожского лесхоза, мелиоративные канавы практически отсутствуют.

ботанический сад травянистый покров

3.5 Историческая справка

Ботанический сад СПБГЛТУ

Парк Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета связан тесно с историей развития старейшего лесного ВУЗа.

Территория, на которой разместился Лесной институт в начале XIX века представляла собой в большей части болотистый лес и требовались большие усилия для приведения ее в годный для заселения вид.

Начиная с 30-х годов XIX столетия, территория Лесного института подвергалась большим планировочным и осушительным работам, благодаря чему постепенно изменились климатические особенности Лесного.

Территория Института в начале XIX века занимала довольно значительную площадь, которая была представлена сельхозугодьями, сенокосами, огородами и малоценными, за исключением верхней возвышенно части, преимущественно лиственными насаждениями. Наличие заболоченных участков, прудов, выклинивание на поверхность грунтовых вод обуславливало малопригодность земель для использования под сельское хозяйство.

Для подготовки территории проводились большие осушительные работы. Существовала система каналов и прудов; сбор и отвод вод проводился по канавам вдоль рек, улиц и участков. На дачных участках устраивались пруды. Осушительная система определяла режим почвенных и грунтовых вод. По мере последующей застройки прилегающей территории и прокладки подземных коммуникаций меняются почвенные условия, связанные с исчезновением прудов, понижением уровня грунтовых вод и, как следствие, изменением лесорастительных условий.

Ежегодно воспитанниками высаживались тысячи саженцев весной и осенью в возрасте от 3 до 20 лет. В 30-х годах XIX века заложены дендрарий на склоне к Иорданскому пруду и ботанический сад за учебной оранжереей. Производились также посадки иноземных пород. В 1841 году был заложен питомн