Zmniejszanie śmiertelności młodych drzew w mieście

wydany w Przegląd Komunalny – 2007-8
  DRUKUJ
Nowe metody

Wraz ze wzrostem obszarów zurbanizowanych powiększają się tereny narażone na niekorzystne oddziaływania miasta: zjawisko miejskich wysp ciepła, koncentracja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych powietrza czy zanieczyszczeń gleby metalami ciężkimi i solą. W rejonach poddanych silnej urbanizacji obniża się lustro wód podskórnych, a szkieletowe, antropogeniczne gleby stanowią bardzo niekorzystne siedlisko dla życia i rozwoju roślin.
Z tych względów w większości rozrastających się w drugiej połowie XX w. miast obserwowano zjawisko zamierania starszych drzew.
Powierzchnia terenów uznawanych za miejskie wzrasta w większości wysoko rozwiniętych krajów. W USA ich łączna powierzchnia wzrosła z 2,5% terytorium kraju w 1990 r. do 3,1% w 2000 r. Prognozy przewidują, że w 2050 r. powierzchnia ta będzie niemal trzykrotnie większa (8,1%)1. Zjawisko zamierania drzew osiągnęło w różnych miejscach odmienne rezultaty. W Warszawie w latach 1973-1987 wymarło 26 tys. drzew, a od początku lat 80. usunięto 50% drzew przyulicznych2. W Baltimore średnio co roku umiera 6,6% populacji drzew3.
Środki zaradcze, które podejmuje się w celu zniwelowania efektu masowego zamierania drzew, to głównie zwiększenie liczby sadzonych drzew (w ramach rekompensaty za umierające) i ich rozmiaru, aby skrócić okres przed osiągnięciem optymalnej wielkości drzewa na docelowym miejscu i wydłużyć okres wzrostu w optymalnej wielkości. Zaleca się nasilenie intensywności pielęgnacji w miejscach silnie przekształconych (nawadnianie, specjalne preparaty ulepszające własności gleby). Usprawnia się dobory, eliminując gatunki i kultywary wykazujące najwyższą śmiertelność oraz wyszukuje się gatunki i odmiany pozostające w dobrej kondycji w pogarszających się warunkach miejskich2. Ponadto stosuje się liczne metody usprawniania właściwości wodnych gleby - wprowadza się np. substancje żelujące, zwiększające powierzchnię adsorbcji substancji pokarmowych.
Skuteczność środków zaradczych jest bardzo różna. Na przykład w Baltimore, pomimo dosadzania, populacja drzew zmniejsza się corocznie o 4,2%3. Dzieje się tak na skutek "establishment mortality", czyli zamierania młodych drzew w ciągu kilku pierwszych lat po posadzeniu. Wspomniane badania w Baltimore wykazały, że średnia roczna śmiertelność w grupie drzew najmniejszych jest najwyższa i wynosi ponad 9%. Na podobnym poziomie zjawisko to kształtuje się w Bostonie, a w Oakland w Kalifornii osiąga nawet 19%4,5. Wśród przyczyn zamierania poposadzeniowego wymienia się m.in. pogorszenie jakości miejskiego środowiska życia roślin drzewiastych, zwłaszcza w pasach zieleni i na skwerach w sąsiedztwie wielopasmowych arterii komunikacyjnych, gdzie drzewa wymierały szybciej niż w parkach i na osiedlach. W Baltimore w miejscach takich średnia roczna śmiertelność drzew wynosiła ponad 20%.

Przyczyny śmiertelności drzew

Jedną z przyczyn wysokiej śmiertelności młodych drzew jest stres związany z przesadzeniem. Od dawna wiadomo, że części nadziemna i podziemna roślin muszą być zrównoważone, a przy przesadzaniu roślin dochodziło do redukcji systemu korzeniowego. Zmniejszeniu rozmiarów tych strat służyło wielokrotne szkółkowanie. Za każdym razem należało przyciąć korzenie w taki sposób, by na ich końcach z tkanki kallusowej powstały wiązki nowych, drobnych korzeni. W efekcie przy kolejnym przesadzeniu strata masy korzeni była minimalna. Przy przesadzaniu dokonywano również redukcji korony. We współczesnych metodach uprawy pojemnikowej drzew cała masa korzeniowa pozostaje po posadzeniu. Przy sadzeniu unika się w związku z tym redukcji korony w nadziei, że po fazie adaptacji drzewo podejmie na nowo wzrost z wyższego pułapu.
Niestety, w rzeczywistości w warunkach polskich często zdarzają się sytuacje, kiedy nawet 30-50% posadzonych drzew zamiera w części lub w całości. Dzieje się to najczęściej w okresie krytycznych warunków pogodowych. W Warszawie przy jednej z tras komunikacyjnych czerwcowa fala upałów spowodowała zaschnięcie koron ponad połowy z kilkudziesięciu posadzonych jesienią dębów szypułkowych o wysokości 4 m (fot. 1). Wcześniej nic nie zwiastowało problemów - drzewa przechodziły wprawdzie fazę małych liści, ale były zdrowe i w pełni ulistnione. Po zaschnięciu w okresie największych upałów były awaryjnie nawadniane do misy korzeniowej, ale pozwoliło to tylko na uratowanie żywotności pnia i niekiedy najgrubszych gałęzi. Po takim zdarzeniu pozostało jedynie usunąć posusz i czekać na odrosty z pozostałych części (fot. 2). Przypadki takie zdarzały się w tym miejscu wcześniej - w poprzednim sezonie zaschły korony dębów czerwonych. Niektóre z nich po wymuszonej redukcji korony zaczynają odzyskiwać wigor (fot. 3).
Zrównoważenie wielkości korony i systemu korzeniowego to kwestia zrównoważenia struktury i funkcji organów odpowiedzialnych za pobieranie różnych zasobów6. Zwłaszcza, kiedy poszczególne zasoby są całkowicie niewymienne, tzn. jeden nie zastąpi roślinie drugiego (jak światło i sole mineralne), organy odpowiedzialne za ich pobieranie ze środowiska muszą być rozwijane równolegle. Wewnętrzne mechanizmy homeostatyczne powodują, że rośliny minimalizują nasilenie procesów niekoniecznych albo zapewniających dostępność zasobów i tak już dostępnych w nadmiarze. Uruchamiane są natomiast procesy prowadzące do uzupełnienia czynników najsilniej limitujących wzrost. Konsekwencją jest optymalna dla danego osobnika alokacja zasobów i zwiększenie szans przeżycia osobników i wydania płodnego potomstwa. Zaburzenie homeostazy powoduje efekt przeciwny - szanse osobników na wzrost i pomyślny rozwój stają się coraz mniejsze.
W warunkach łączących się ze skrajnie często powtarzającymi się uszkodzeniami części podziemnych lub nadziemnych drzewa bardzo spowalniają swój wzrost i rozwijają formy zbliżone do karłowych krzewów. Ma to na celu minimalizację strat wtedy, kiedy uszkodzenia się powtarzają i jest duże prawdopodobieństwo, że mogą zdarzyć się w przyszłości. Zjawisko to wykorzystuje się w hodowli roślin bonsai, gdzie nawet rośliny będące w naturze dużymi drzewami mogą w karłowatej formie trwać dziesiątki lat.
Istnieje pewna analogia między hodowlą bonsai i niepowodzeniami konwencjonalnej uprawy drzew w mieście. Model uprawy, polegający na wielokrotnym przesadzaniu, nie powodował śmierci drzewa pod warunkiem, że w szkółce i po przesadzeniu ostatecznie żyło ono w optymalnych warunkach glebowych i mikroklimatycznych. Dziś kontrast między warunkami w szkółkach i w miejscu docelowym drastycznie się powiększył. Warunki mikroklimatyczne i glebowe w mieście są gorsze niż dawniej, a metody podtrzymywania wzrostu roślin w szkółkach - znacznie efektywniejsze. Od czasu wprowadzenia uprawy w kontenerach dodatkowym kłopotem po posadzeniu jest podtrzymanie efektywności dostarczania wody na poziomie, do którego rośliny zostały przyzwyczajone w szkółce. Być może stąd częstsze niż dawniej ciężkie przypadki stresu przesadzeniowego, niezadowalające efekty wzrostu i wysoka śmiertelność sadzonych drzew.

Metody zwiększania udatności sadzenia

Wpływ na zróżnicowaną przeżywalność mogą mieć niewielkie różnice w stanie zdrowotnym poszczególnych roślin, które ujawniają się dopiero po umieszczeniu ich w nowych warunkach. Jednym z rozwiązań jest prowadzenie rejestracji parametrów poszczególnych roślin. Jest to tym bardziej opłacalne, im bardziej wzrośnie cena jednostkowa drzewa.
W USA prowadzi się już prace nad kompleksowym monitoringiem roślin drzew w szkółkach. Na Uniwersytecie w Ohio automatyczny system co minutę pobiera informację na temat wilgotności powietrza i gleby7. Raz w tygodniu analizuje się wodę zbieraną w osadnikach pod kątem pozostałości nawozów i pestycydów. Pierwsze nieoficjalne wyniki wskazują na nawet 40-procentową oszczędność wody w porównaniu z uprawami kontrolnymi. Zapis zmian parametrów wielkości i wskaźników fizjologicznych w historii jej życia mógłby być udostępniany wraz z rośliną nabywcom i właścicielom drzewa. Po opracowaniu statystycznych lub mechanistycznych modeli matematycznych zachowania się roślin w szkółce i w warunkach miejskich będzie można z góry dobierać poszczególne rośliny do konkretnego miejsca na podstawie prognozowanej udatności procesu sadzenia i wydajności w spełnianiu wyznaczonych funkcji, np. gęstości korony, produkcji tlenu, efektów kolorystycznych.
Podobne systemy czujników mogą być w niedalekiej przyszłości montowane w miejscu docelowego wzrostu. Opłacalność takiego systemu będzie tym większa, im więcej zainwestuje się w zakup i posadzenie danego drzewa. Aktualne ceny niektórych sensorów bywają wysokie, ale miniaturyzacja, wielofunkcyjność oraz masowa produkcja może spowodować ich szybki spadek.
Wspomniane rozwiązania są na razie niemożliwe do zastosowania na bardzo szeroką skalę. Trudno przewidzieć, w jakim stopniu zwiększone nakłady zrekompensują pogarszające się warunki wzrostu. Wydaje się, że stuprocentowa rekompensacja nie będzie możliwa. Z drugiej strony, uciążliwe dla roślin obszary zurbanizowane będą się stale powiększać. Nakłady możliwe do utrzymania w skali 100 ha terenów reprezentacyjnych w centrum miasta będą ze względów ekonomicznych niemożliwe do realizacji w skali 100 km2 terenów otaczających. Społeczne, sanitarne i ekologiczne funkcje zieleni miejskiej będą musiały być zrealizowane, jeżeli miasto ma pozostać miejscem nadającym się do życia.
Wynika stąd konieczność poszukiwania rozwiązań cechujących się większą efektywnością, czyli pozwalających na wprowadzenie i utrzymanie drzew przez wystarczająco długi czas przy możliwie niskich kosztach, co umożliwi ich stosowanie na większą skalę. Jednym ze zjawisk ekologicznych związanych z drzewami, które można w tym celu wykorzystać, jest ułatwianie (ang. facilitation). Zachodzi ono wszędzie tam, gdzie jakiś czynnik zaburzający uniemożliwia swobodny rozwój wieloletnich roślin drzewiastych. Przejście przez drzewa najbardziej wrażliwych, początkowych faz rozwojowych jest możliwe tylko w cieniu innych, wcześniej osiedlonych roślin. Na pustyniach i sawannach, na pastwiskach trawiastych i leśnych czy na terenach zieleni są nimi zazwyczaj krzewy. Ich gałęzie zapewniają możliwość uchronienia się przed ostrymi zębami i długimi językami roślinożernych kręgowców czy przed nożem kosiarki. Z punktu widzenia kompensacji warunków miejskich ważniejszy jest aspekt mikroklimatyczny. Na pustyniach i terenach półpustynnych, gdzie skrajne warunki otoczenia uniemożliwiają przeżycie siewkom, temperatura we wnętrzu krzewu jest niższa nawet o kilkanaście procent, a względna wilgotność - wyższa o kilkanaście procent.
W mieście wiele gatunków i odmian krzewów wykazuje wyższą niż drzewa odporność na niekorzystne warunki miejskie. W ich wnętrzu panują dogodne warunki do kiełkowania i wzrostu siewek. Można więc wyobrazić sobie sytuację, w której wprowadzanie drzew w krytyczne warunki miejskie będzie polegało na wysiewaniu ich do wnętrza wcześniej posadzonych krzewów. Rozwiązanie takie daje możliwość uniknięcia kilku kluczowych problemów fizjologicznych, na które napotyka uprawa roślin, polegająca na szkółkowaniu i kilkakrotnym przesadzaniu.
Przede wszystkim może ono zwiększyć szanse osiągnięcia przez niego optymalnej struktury i formy zarówno korony, jak i systemu korzeniowego. Drzewo zbuduje tylko takie organy, na jakie będzie je stać, i w takim momencie, w którym będzie w stanie je utrzymać. Parametry tak rosnących drzew mogą w początkowej fazie odbiegać od norm dla drzew alejowych, ale ich wzrost jest harmonijny i niepożądane z estetycznego punktu widzenia zasychanie pędów powinno zdarzać się znacznie rzadziej. Po drugie, większość kosztów takiego sposobu uprawy ponosiłoby się zapewne na wprowadzenie krzewów. Można więc na 1 m2 zwiększyć liczbę wprowadzanych nasion tak, aby mieć wystarczająco dużo materiału do przeprowadzenia selekcji. Śmierć w początkowym okresie nawet 90% wszystkich młodych osobników nie będzie niczym katastrofalnym. Tak zorganizowany proces uprawy można by nazwać "szkółką w miejscu docelowym".
Powinna ona obejmować analizę warunków lokalnych w miejscu przewidywanej uprawy oraz dobór gatunku, który będzie w stanie przeżyć i rosnąć zarówno jako siewka, jak i w fazach dojrzałych. Następnie konieczne może być kształtowanie korony, eliminacja zbyt gęsto rozmieszczonych osobników lub też wykorzystanie wysokich zagęszczeń do stymulacji wzrostu młodych drzew na wysokość. Być może będzie można wykonywać szczepienie odmian szczególnie pożądanych w danym miejscu. Nawet przesadzanie w obrębie jednego terenu powinno mieć mniejsze negatywne konsekwencje, bo nie będzie wiązało się z całkowitą zmianą warunków życia.

Metody kombinowane

Obie drogi zwiększenia udatności uprawy drzew w mieście skrajnie się różnią, jeżeli chodzi o sposób zapewnienia roślinom szans życia w mieście. Jednak obie będą wymagały zarówno nakładów i wiedzy, jak i odpowiednio wykwalifikowanych pracowników, choć każda w innym stopniu. Zapewne będą komplementarne - będzie można je stosować w sposób mieszany nawet na terenie jednego obiektu, w zależności od możliwości i funkcji poszczególnych jego fragmentów. Możliwe jest w tym przypadku stosowanie zaawansowanych metod monitoringu warunków środowiskowych, analizy i modelowania matematycznego. Będzie ono miało na celu optymalną selekcję poszczególnych roślin i wyznaczenie optymalnych terminów i zakresów działań pielęgnacyjnych. Powinno również objąć prognozowanie rozwoju przestrzennego drzew tak, aby otrzymana forma nasadzeń była również przemyślana pod względem estetycznym i kompozycyjnym. Nie będzie to więc opcja "zero kosztów", polegająca na całkowitym zdaniu się na spontaniczne procesy naturalnego odnawiania, ale dająca się prognozować i przewidywać metoda kształtowania miejskich zadrzewień. Wszystko po to, aby drzewa w naszych miastach nie musiały być wyłącznie z plastiku.

Źródła
1. Nowak D.J., Walton J.T.: Projected Urban Growth (2000-2050) and Its Estimated Impact on the US Forest Resource. "Journal of Forestry" 12/2005.
2. Borowski J.: Dobory drzew do warunków miejskich oraz procesy ich kształtowania. VII Ogólnopolska Konferencja - Zieleń Terapią Miasta. Warszawa, 24-25 sierpnia 2006.
3. Nowak D.J., Kuroda M., Crane D.E.: Tree mortality rates and tree population projections in Baltimore, Maryland, USA. "Urban Forestry Urban Greening" 2/2004.
4. Foster, R.S., and J. Blaine. 1978. Urban tree survival: Trees in the sidewalk. Journal of Arboriculture. 4(1):14-17.
5. Nowak, D.J., J.R. McBride, and R.A. Beatty. 1990. Newly planted street tree growth and mortality. Journal of Arboriculture 16(5):124-129.
6. Opik H., Rolfe S.: The physiology of flowering plants. "Cambridge University Press" 4/2005.
7. Comis D.: Fine-Tuning Nursery and Greenhouse Plant Care. "Agricultural Research" 2/2006.

dr Piotr Mędrzycki
Wyższa Szkoła Ekologii i Zarządzania, Warszawa

Fot. 1. W Warszawie przy jednej z tras komunikacyjnych czerwcowa fala upałów spowodowała zaschnięcie koron ponad połowy z kilkudziesięciu posadzonych jesienią dębów szypułkowych o wysokości 4 m.
Fot. 2. Po takim zdarzeniu pozostało jedynie usunąć posusz i czekać na odrosty z pozostałych części.
Fot. 3. W poprzednim sezonie w tym samym miejscu zaschły korony dębów czerwonych. Niektóre z nich po wymuszonej redukcji korony zaczynają odzyskiwać wigor.

Ten artykuł jest dostępny dla wszystkich

Z prenumeratą cyfrową lub papierową uzyskasz
bezpłatny dostęp do wszystkich treści.

Sprawdź ofertę prenumeraty

Zaloguj się  |  Prenumerujesz? – otrzymaj dostęp

comments powered by Disqus