Ювелирное обозрение

Когда ненавистный тополиный пух начинает летать по улицам российских городов, не только аллергики, но и остальные горожане, не скрывая своего возмущения, вздыхают: «И когда наконец-то вырубят эти деревья, от них столько проблем!» Но на самом деле посадка тополей в городах имеет куда более важное значение, чем просто украшение городского ландшафта. Сегодня мы поговорим о том, какие деревья лучше всего справляются с функцией очищения атмосферного воздуха от вредных загрязнителей.

Выбор тополя в качестве основного озеленителя российских городов не случаен. И хотя современные градоначальники все чаще отдают предпочтение малоизвестным экзотическим видам растений, тополя до сих пор можно встретить в старых промышленных районах по периметру предприятий. Дело в том, что именно тополь является самым лучшим очистителем воздуха в мегаполисах среди всех остальных видов деревьев. Тополь поглощает из воздуха углекислый газ и вырабатывает кислород, а по количеству образующегося кислорода тополь в десятки раз превосходит хвойные деревья.

Пирамидальный тополь — разновидность тополя черного, который прекрасно растет не только на юге, но и в Сибири

Стоит отметить, что род тополей включает более 90 видов. Все они, в том числе пирамидальный тополь и осина, являются отличными поглотителями загрязнителей из окружающего воздуха. Все тополя очень быстро растут и набирают полезную для города зеленую массу. Кроме того, они способны выжить в самых тяжелых условиях — вдоль загруженных автомагистралей или на территории промышленных предприятий. Среди рода тополь очень много прекрасных декоративных видов, которые способны украсить улицы городов. Ну а проблема с летающим пухом на самом деле решается довольно легко, достаточно просто подобрать виды растений, не образующих пух (серебристый или белый тополя), или размножать в питомниках только мужские растения, которые лишены этой неприятной особенности.

Кроме тополя, хорошими пылеулавливающими способностями в условиях города обладают каштаны, которые почти также выносливы, как тополя, но способны расти лишь в относительно теплом климате юга европейской части России. Хорошо справляются с функцией очистки воздуха вязы, а также такие кустарники как шиповник, сирень и акация. Хорошими очищающими способностями обладает маньчжурский орех, растущий на Дальнем Востоке, а также активно применяемый в озеленении по всей Сибири, как чрезвычайно выносливый к низким температурам вид. А вот любимые всеми липы и березы, к сожалению, не способны расти в условиях повышенной загазованности, поэтому вдоль автомагистралей они не выживают и могут существовать лишь в парковых зонах и спальных районах.

Маньчжурский орех — декоративный и очень морозостойкий вид деревьев

Несмотря на свою привлекательность, хвойные растения не так активно усваивают углекислый газ, как лиственные породы деревьев. Но они способны делать это круглогодично, к тому же хвойные выделяют полезные фитонциды. Среди них стоит отметить лиственницу, которая очень хорошо поглощает соединения свинца из окружающего воздуха.

Кроме переработки опасных соединений из воздуха, деревья в городских экосистемах способствуют повышению влажности воздуха, а также уменьшают перегрев поверхности в летнее время.

К сожалению, современная тенденция развития крупных городов по всему миру такова, что улучшению качества воздуха уделяется мало внимания. Количество парковых зон и зеленых насаждения не соответствует нормативам, а количество автотранспорта с каждым годом растет, ухудшая тем самым качество вдыхаемого горожанами воздуха. На месте старых вырубленных деревьев появляются полузасохшие крупномеры или породы деревьев, которые плохо приспособлены к агрессивным условиям городской среды. В результате эти деревья вынуждены бороться за выживание вместо того, чтобы способствовать очищению воздуха. Поэтому тополя с их замечательной способностью очищать воздух и быстро наращивать зеленую массу должны занять свое законное место в городском ландшафте.

Какое дерево лучше?

В наши дни, когда все более быстрыми темпами развиваются промышленность, транспорт, сельское хозяйство, когда из года в год растут материальные и духовные потребности народа, улучшаются условия жизни человека, лесоводы вынуждены все чаще задумываться над этим вопросом. Какое дерево наилучшим образом отвечает требованиям современности и принесет больше пользы человеку?

Мы уже упоминали о том, какие древесные породы наиболее выгодны по выходу древесины, какие лучше отвечают водоохранным, защитным, противоэрозийным целям.

А какое дерево лучше в санитарном, оздоровительном отношении? Какие лесные породы лучше очистят воздух от пыли и копоти, больше выделят в атмосферу кислорода, щедрее насытят атмосферу фитонцидами?

Эти вопросы приобретают все большее значение в связи с интенсивным и все возрастающим загрязнением биосферы, в которой мы живем. Чтобы яснее представить себе все значение проблемы, вспомним почвенно-климатические особенности Нечерноземья.

Для нечерноземной зоны характерен умеренно-континентальный климат с достаточным, а кое-где и с избыточным увлажнением. Наибольшее количество осадков в пределах от 700 до 800 миллиметров в год выпадает в северо-западной части зоны, а наименьшее – около 400 миллиметров в год – в юго-восточной. Зона отличается большим разнообразием почв, определяющим и разнообразие растительного покрова, в том числе и лесных растительных сообществ.

В нечерноземной полосе происходит, по существу, своеобразная "стыковка" нескольких природных зон. Если взять северо-восток Нечерноземья, то можно без преувеличения сказать, что здесь еще чувствуется "дыхание тайги". В сущности, сюда подходит южная часть европейской тайги, в которой преобладают хвойные породы. Южнее и западнее обширные территории занимают смешанные хвойно-широколиственные леса, которые постепенно к южной и юго-западной границам нечерноземной полосы переходят сначала в широколиственные леса, а затем в лесостепь.

Разнообразны здесь и почвы. В зоне хвойных и в зоне смешанных лесов северной и центральной частей Нечерноземья преобладают подзолы, иногда с небольшими, а чаще изрядными вкраплениями болотистых почв. Для Верхне-Волжской низины и Мещеры типичны песчаные почвы, а в районах распространения широколиственных лесов чаще всего встречаются серые лесные почвы, отличающиеся от подзолов более высоким плодородием. Что касается лесостепных пространств, то здесь преимущественное положение занимают разновидности чернозема.

Северные районы нечерноземной зоны существенно отличаются от южных и по климатическим особенностям, хотя в целом для всей зоны характерны теплое лето и довольно суровая зима. Однако температурные условия и количество теплых дней для вегетации растений имеют существенные колебания. В северной части зоны средняя температура самого теплого летнего месяца на 1,5-2 градуса ниже, чем в южной. Точно так же на 2 градуса в среднем ниже температура на севере зоны в самый морозный зимний месяц. Безморозный период длится в северной части 130 дней, в южной – 145, а в западной – 173 дня. Самый короткий безморозный период на востоке Нечерноземья – он не превышает здесь 126 дней. Зато морозных дней на севере и востоке зоны на 15-20 больше, чем на юге и западе.

Почвенно-климатические условия определили и природный состав лесов нечерноземной полосы. Наибольший удельный вес в лесных сообществах занимают здесь из хвойных пород сосна, ель, лиственница, пихта, в подлеске – можжевельник, а из лиственных пород – береза, вяз, дуб, клен, липа, рябина, а в подлеске – боярышник, жимолость, ирга, лещина и др.

Природное расселение лесных пород должно быть, конечно, принято во внимание при планировании и осуществлении новых искусственных насаждений. Было бы неразумно высаживать в Подмосковье, например, кипарис или магнолию – обитателей теплого юга, которые в естественных условиях Московской области не выжили бы. Природа, вероятно, "трудилась" не один век, чтобы в определенных естественных условиях сложились определенные растительные содружества и сообщества, и едва ли в данном случае целесообразно ломать установленное самой природой равновесие в растительном царстве каждой климатической зоны.

Нельзя, разумеется, и забывать о целях искусственных посадок в угоду сохранения сложившихся природных лесных сообществ. Для этого надо хорошо знать особенности и свойства отдельных древесных пород. В данном случае речь идет о санитарном, оздоровительном значении леса и лесных насаждений: этот вопрос должен решаться в комплексе с другими хозяйственно-экономическими задачами лесонасаждений.

Какие же, однако, деревья могут наилучшим образом послужить человеку как санитары, как очистители атмосферы от пыли и вредных микроорганизмов?

Непревзойденным чемпионом по очистке воздуха от углекислого газа всемирно признан тополь. В условиях Подмосковья, например, одно дерево тополя в возрасте 25 лет поглощает за пять летних месяцев – с мая по сентябрь – около 44 килограммов углекислого газа. На втором месте стоит дуб: его поглотительная способность составляет 28 килограммов за лето на каждое дерево. Все же остальные древесные породы не идут ни в какое сравнение с тополем. Подсчитано, что гектар тополевого леса "вдыхает" столько же углекислого газа, сколько 2,7 гектара липового, 4,2 – соснового, 5,9 – лиственничного, 6,9 гектара елового леса. Какую экономическую выгоду это дает, подсчитать нетрудно.

Для получения равноценного эффекта в очищении воздуха от углекислого газа и насыщения его кислородом требуется посадить тополя в 6-7 раз меньше, чем лиственницы и ели. Это даст огромную экономию в затратах средств и труда, да еще и землю сбережет для посева более ценных сельскохозяйственных культур. К тому же хорошо облиствленный тополь задерживает свыше 70 процентов взвешенных в атмосфере частиц пыли и до 60 процентов сернистого газа. В среднем же смешанный лес улавливает пыли из воздуха летом около 50 процентов, а зимой – до 37 процентов. Правда, рекордсменами по сбору пыли являются вяз и сирень – их обильная листва способна задержать пыли больше, чем все другие деревья.

Но зато у тополя есть другие преимущества перед вязом и сиренью – он быстро растет, непритязателен в отношении почв, да к тому же весьма засухоустойчив и морозостоек.

Лесоводы не очень жалуют тополь из-за его пуха. Поэтому в уличных посадках они стремятся делать почаще подрезку тополевой кроны, чтобы меньше было пуха. Конечно, весенней, осенней и зимней обрезкой, если делать их ежегодно, можно в конце концов добиться того, что тополь совсем перестанет давать семена, и тогда не будет пуха. Но, право же, ради этого не стоит калечить деревья. Тополя с "подстриженной" неопытной рукой кроной теряют свой декоративный вид и зачастую приобретают жалкую и уродливую внешность. Такие деревья, естественно, меньше улавливают пыли и поглощают углекислого газа. Да и для здоровья самого дерева частые подрезки не проходят даром.

Постоянные ранения приводят в конце концов к тому, что оно поражается грибками и бактериями, ствол его загнивает, дерево гибнет. Это экономически обходится куда дороже, чем непродолжительное неудобство от тополиного пуха.

Есть и еще одно важное обстоятельство, свидетельствующее о вредности частых обрезок тополевых крон. Дело в том, что у тополя, как и у всех двудомных растений, на одних деревьях развиваются только женские цветки, на других – только мужские. "Загрязняют" улицы пухом женские деревья. Но если часто обрезать кроны мужских деревьев, то они нередко превращаются в женские. В науке такая способность, наблюдаемая, кстати, и у некоторых других растений, носит название полового деморфизма, механизм которого еще недостаточно изучен. Но в данном случае это явление интересно тем, что открывает путь борьбы с тополиным пухом не с помощью частых обрезок, а с помощью постепенной и полной замены женских экземпляров тополей мужскими. Этот путь – наиболее дешевый и надежный, хотя и требующий от лесоводов терпения и настойчивости.

Тополь, разумеется, не единственное дерево, способное очищать воздух от углекислого газа и пыли. Гектар хвойного леса, к примеру, за год задерживает около 40 тонн пыли; лиственные леса еще больше – почти 100 тонн на гектар. А упомянутые нами рекордсмены вяз и сирень обладают просто-таки необыкновенной способностью улавливать пыль, копоть, сажу, намного превышающей пылеулавливающую способность лиственного леса.

Однако поглощение пыли – это лишь незначительная часть санитарной службы леса. Важное значение в наши дни приобретает отношение лесных пород к углеводородам, которые являются отходами многих современных отраслей промышленности, выбрасываемыми в воздух. Загрязнение атмосферы углеводородами, ядовитыми в своей основе для всего живого на земле, идет все более интенсивно по мере развития мировой индустрии. К наиболее распространенным из них относится, например, бензол. Если его концентрация в воздухе превысит 0,8 миллиграмма в кубическом метре, то это может сказаться на здоровье и даже жизни человека. Поэтому вопрос о том, могут ли растения, в частности деревья, поглощать и усваивать углеводороды, – это одна из насущных проблем современности.

Исследования советских ученых показали, что среди деревьев есть настоящие "пожиратели" вредных для нашего здоровья углеводородов. Каждый килограмм листьев таких деревьев "съедает" дозу углеводородов, которая могла бы оказаться смертельной для полутора десятков человек. А ведь на каждом дереве имеется не один килограмм листьев. Значит, одно дерево спасает от отравления бензолом сотни человек!

Наиболее успешно справляются с углеводородами клен полевой, лох узколистный, дикая кавказская груша, тополь канадский и др.

А какие деревья наиболее богаты фитонцидами, и как они воздействуют на чистоту воздуха, которым мы дышим?

Мы уже говорили о фитонцидных свойствах черемухи, пихты и некоторых других древесных пород. В принципе и все другие деревья и кустарники лесного сообщества в большей или меньшей степени способны выделять летучие вещества, пагубные для возбудителей различных болезней растений, животных и человека. Правда, далеко не все еще деревья и кустарники исследованы и изучены на фитонцидные свойства, однако механизм действия многих фитонцидов уже достаточно хорошо известен. Естественно, при выборе пород деревьев для посадок лесоводы учитывают и их фитонцидные свойства.

Показателем чистого воздуха в лесу служат лишайники. В подмосковных лесах их часто можно встретить на стволах деревьев в виде налетов или корочек, миниатюрных кустиков или круглых лепешек самой разнообразной расцветки – от серовато-белой до ярко-оранжевой. Лишайники охотно поселяются на деревьях, но они не являются их паразитами. Правда, лишайники используют в пищу тоже углекислый газ, который необходим и деревьям. Но из-за этого у "квартиросдатчика" и "квартиранта" нет антагонистических противоречий – углекислого газа в воздухе хватает на всех.

На стволах деревьев, высаженных на городских улицах, лишайников никогда не встретишь.

Лишайники очень чувствительны к загрязнению воздуха, особенно к выхлопным газам автомобилей и газовым выбросам некоторых промышленных предприятий. Эти низшие растения служат своеобразным барометром чистоты воздуха. Чем больше встречается в лесу лишайников, тем чище, стало быть, здесь воздух.

Лес, деревья, кустарники приносят человеку огромную пользу, очищая воздух от пыли, углекислого газа и других вредных примесей. В этом состоит одно из главных санитарно-оздоровительных назначений леса.

Но есть деревья и кустарники, которые выполняют роль "санитарного надзора" не только над воздухом, но и над лесными водными источниками. К ним относится, например, наша скромная рябина. Фитонциды рябины, растущей возле водоема, очищают воду лесных озер и прудов не только от вредных бактерий, но и от некоторых аммиачных соединений. Если поставить ветку рябины в ведро с водой, то вода долго не испортится.

Фитонциды, очищающие воду, выделяют и другие древесные породы. Именно поэтому, когда сравнили воду, вытекающую из леса и с безлесного выгона, то получили просто удивительные результаты. Лесная вода оказалась чистой и обеззараженной, а вода с выгона содержала много аммиака и вредных бактерий. Вот и выходит, что лес не только дает нам воду, но и тщательно очищает ее, будто заботясь о нашем здоровье.

Заметим, что дезинфицируют воду не только деревья и кустарники, но и некоторые травянистые растения, заселяющие лесные водоемы и их берега. К таким растениям относятся, например, хорошо всем известные рогоз и аир. Ирный корень (аир) попал к нам еще во времена татаро-монгольского нашествия. Монгольские конники из кочевых племен обнаружили дезинфицирующие свойства этого водного растения и в дальние походы захватывали с собой семена или корневища аира, рассаживали их в водоемах на стоянках, чтобы иметь чистую воду для лошадей.

Современные исследования показали, что аир и рогоз выделяют сильные фитонциды, которые уничтожают многие водные бактерии. Лучшей же пищей для них оказались всякие нефтяные отходы. Живые "фильтры" поглощали плавающую на воде нефтяную пленку за 10-15 дней, тогда как в водоемах, где аир и рогоз не росли, эта пленка оставалась нетронутой месяцами.

Нетрудно понять, какое большое значение это может иметь для очистки сельских водоемов, тем более что с увеличением машинно-тракторного парка в совхозах и колхозах увеличивается и возможность загрязнения водоемов. Тут очень пригодятся и нефтепоглотительная способность рогоза и аира, и фитонцидные свойства леса.

Оздоровляя воздушную среду, лес еще и умеряет летнюю жару, при которой понижается производительность труда земледельцев и животноводов. Деревья как бы дозируют солнечную радиацию, оберегая от излишнего перегрева людей, животных, почву, здания. Прогулка, отдых под шатром леса не только вызывают ощущение прохлады, но и повышают настроение человека, улучшают его самочувствие. Стоит походить по лесу или посидеть в лесной тени, и у человека сразу же отмечаются благоприятные сдвиги в сердечной деятельности, интенсивности дыхания, теплообмене.

Вот как заботится лес о том, чтобы нам дышалось легко, чтобы воздух, вдыхаемый нами, был богат кислородом и чист от разных болезнетворных микроорганизмов.

Велико и многообразно значение леса для села. Какую бы сторону быта, труда и отдыха сельского жителя мы ни взяли, лес всегда и всюду выступает верным другом земледельца. Недаром народная мудрость давно уже подметила эту особенность леса и создала множество пословиц и поговорок, в которых выращивание леса, посадка леса приравниваются к самым значительным и важным жизненным подвигам человека.

Вот почему нашу книгу хочется закончить вопросом:

Всем известно, что деревья очищают воздух. Находясь в лесу или парке, можно почувствовать, что воздух совсем другой, не такой, как на пыльных городских улицах. В тенистой прохладе деревьев дышится намного легче. Почему так происходит?

Фотосинтез

Листья деревьев — это маленькие лаборатории, в которых под влиянием солнечного света и тепла происходит превращение углекислого газа, содержащегося в воздухе, в органические вещества и кислород.
Органические вещества перерабатывается в тот материал, из которого строится растение, т.е. ствол, корни и т.п. Кислород выделяется из листьев в воздух. За один час один гектар леса поглощает весь углекислый газ, который за это время могут выработать двести человек!

Деревья очищают воздух, поглощая загрязняющие вещества

Поверхность листьев способна захватывать находящиеся в воздухе частицы и удалять их из воздуха (по крайней мере, временно). Микроскопические частицы, находящихся в воздухе, могут попасть в легкие, что может привести к серьезным проблемам со здоровьем или к раздражению тканей. Так что очень важно снижать их концентрацию в воздухе, что деревья с успехом и делают. Деревья могут удалять как газообразные загрязняющие вещества (диоксид серы, диоксид азота и оксид углерода), так и твердые частицы пыли. Очищение в основном происходит при помощи устьиц. Устьица – это небольшие окошки или поры, находящиеся на листе, через которые происходит испарение воды и газообмен с окружающей средой. Таким образом, пылевые частицы, не достигнув земли, оседают на листьях деревьев, и под их пологом воздух намного чище, чем над кронами. Но не все деревья могут переносить запыленные и загазованные условия: ясень, липа и ель очень сильно страдают от них. Пыль и газы могут приводить к закупорке устьиц. Однако дуб, тополь или клен более устойчивы к вредному влиянию загрязненной атмосферы.

Деревья снижают температуру в жаркое время года

Когда идешь под палящим солнцем, всегда хочется найти тенистое дерево. И как бывает приятно прогуляться в прохладном лесу в жаркий день! Находиться под кроной деревьев комфортнее не только из-за тени. Благодаря транспирации (то есть процессу испарения воды растением, который происходит в основном через листья), меньшей скорости ветра и относительной влажности опавшим листьям под деревьями создается определенный микроклимат. Деревья высасывают из почвы много воды, которая затем испаряется через листья. Все эти факторы совокупно влияют на температуру воздуха под деревьями, где она обычно на 2 градуса ниже, чем на солнце.

Но каким образом более низкая температура влияет на качество воздуха? Многие загрязняющие вещества начинают выделяться активнее с ростом температуры. Прекрасный тому пример – машина, оставленная летом на солнце. Горячие сиденья и дверные ручки создают удушающую атмосферу в машине, так что быстрее хочется включить кондиционер. Особенно в новых автомобилях, где запах еще не выветрился, он становится особенно сильным. У особо чувствительных людей он может даже привести к астме.

Деревья выделяют летучие органические вещества

Большинство деревьев выделяют летучие органические вещества – фитонциды. Иногда эти вещества образуют дымку. Фитонциды способны уничтожать болезнетворные микробы, многие патогенные грибы, оказывать сильное влияние на многоклеточные организмы и даже убивать насекомых. Лучшим производителем лечебных летучих органических веществ является сосновый лес. В сосновых и кедровых лесах воздух практически стерилен. Сосновые фитонциды повышают общий тонус человека, оказывают благотворное влияние на центральную и симпатическую нервную систему. Также выраженными бактерицидными свойствами обладают такие деревья как кипарис, клен, калина, магнолия, жасмин, белая акация, береза, ольха, тополь и ива.

Деревья жизненно необходимы для сохранения чистоты воздуха и всей экосистемы на Земле. Это понимают все, даже маленькие дети. Однако вырубка лесов не снижает свои темпы. Мировые леса уменьшились на 1,5 млн. кв. км за 2000-2012 гг. по неантропогенным (естественными) и антропогенным причинам. В России особенно страдает от вырубки лесов Дальний восток. Карту обезлесенья сейчас можно посмотреть при помощи сервиса от Google и увидеть реальное положение вещей в лесном хозяйстве, которое внушает сильное беспокойство.