Проект ботанического сада на месте первого плодово-ягодного сада в Нижнем Тагиле

Автор: Верженюк Степан, 11 класс
МАОУ СОШ № 30, г. Нижний Тагил, Свердловская область
МАУ ДО «Городская станция юных натуралистов»
Руководители: Шубин Дмитрий Владимирович
МАУ ДО «Городская станция юных натуралистов»
Денисова Елена Викторовна
МАОУ СОШ № 30, г. Нижний Тагил, Свердловская область

Работа удостоена диплома лауреата IV открытой районной научно-практической конференции старшеклассников
«Проекты естествоиспытателей» (с междугородным и международным участием), 2025

Введение

В настоящее время территория по левому берегу реки Тагил от парка «Народный» до стадиона «Высокогорец» заброшена и представляет собой пустырь. При этом местное население использует территорию для прогулок, отдыха,  а зимой для катания на лыжах. Здесь же находится давно заброшенный старинный сад – первый плодово-ягодный сад Нижнего Тагила. В нашем городе остро стоит вопрос нехватки зеленых территорий, улучшающих экологическую обстановку. Более или менее крупные озелененные территории внутри города позволяют улучшить среду обитания за счет формирования особого микроклимата, привлечения птиц. Реализация проекта по созданию ботанического сада улучшит экологическое состояние микрорайона и даст возможность проводить досуг детям и взрослым рядом с домом в условиях, отвечающих требованиям сегодняшнего времени.

Цель: Спроектировать ботанический сад на пустыре вокруг первого плодово-ягодного сада в  городе Нижнем Тагиле.

Задачи:

1. Изучить территорию, предлагаемую под ботанический сад, её площадь и растительность. Отметить и изучить ценные для сохранения участки.
2. Разработать проект ботанического сада, учитывая все строительные нормы, правила озеленения и критерии ботанического сада как научной организации.
3. Сделать чертёж, план местности, сделать макет.
4. Составить списки растений тропических, видов местной флоры, растений для ландшафтного дизайна, сельскохозяйственных растений и плодово-ягодных.

Объект: территория от улицы Красноармейская до стадиона «Высокогорец» по левому берегу реки Тагил.

Предмет: Пригодность территории и соответствие её критериям для создания ботанического сада; характеристики ботанического сада.

Глава 1. Ботанические сады

1.1. Особенности территории ботанического сада

Ботанические сады – это особо охраняемая озелененная территория социально-экологического значения, содержащая документированные коллекции растений и ландшафтных садов, где управляющая организация накапливает и создает ботанические ресурсы для научных исследований, образования и просвещения населения, публичной демонстрации растений и технологий для сохранения биоразнообразия и размножения растений, экологического восстановления, а также предоставления услуг, основанных на знаниях о растениях и их производных.

Особенностью, отличающей ботанические сады от других объектов зеленого строительства (садов, скверов, парков и пр.), является размещение растений, их группировка на отдельных экспозиционных участках и в целом на всей территории ботанического сада. Группировка должна строиться в соответствии с определенной научной системой, принятой для экспонирования растений ботанического сада. В зависимости от целей и задач экспонирования растений принципы группировки могут иметь ботанико-географический, экологический, систематический и другие направления. Наконец, независимо от профиля и рода своей деятельности ботанический сад, посещаемый большим количеством людей, помимо всего, является парком и, следовательно, местом отдыха людей.

Главными направлениями деятельности ботанических садов являются:

• изучение биологии растений; разработка способов защиты и разведения; защита уникальной флоры, а также и фауны;
• сохранение генофонда культурных растений и расширение их ассортимента путем акклиматизации и селекции;
• выставка богатства природы и красоты мира растений;
• учебно-воспитательная работа со школьниками и студентами;
• экологическое воспитание населения.

В зависимости от величины территории ботанические сады подразделяются на следующие группы: малые – до 30 га, средние – 30-100 га, крупные – 100-300 га, крупнейшие – свыше 300 га.

В России ботанические сады имеются: в столицах автономных республик; крупных промышленных и курортных районах; университетских городах; центрах науки и образования; в специфических ландшафтно-природных условиях.

Список ботанических садов России
(Ботанические сады России: https://traveledge.ru/2022/04/03/botanicheskie-sady-rossii/)

1. Аптекарский огород, Московская область;
2. Ботанический сад ВИЛАР, Московская область;
3. Ботанический сад имени С. И. Ростовцева, Московская область;
4. Ботанический сад Первого МГМУ имени И.М. Сеченова, Московская область;
5. Ботанический сад НИУ «БелГУ», Белгородская область;
6. Ботанический сад им. Б.А. Келлера, Воронежская область;
7. Ботанический сад имени Б.В. Гроздова, Брянская область;
8. Ботанический сад Петра Великого, Ленинградская область;
9. Ботанический сад Уральского отделения Российской академии наук, Свердловская область;
10. Ботанический сад Челябинского государственного университета, Челябинская область;
11. Ботанический сад БФУ имени И. Канта, Калининградская область;
12. Ботанический сад биологического факультета МГУ, Московская область;
13. Ботанический сад-институт ДВО РАН, Приморский край;
14. Ботанический сад Ивановского государственного университета, Ивановская область;
15. Ботанический сад Иркутского государственного университета, Иркутская область;
16. Ботанический сад Пермского университета, Пермский край;
17. Ботанический сад ЮФУ, Ростовская область;
18. Ботанический сад-институт Поволжского государственного технологического университета, республика Марий Эл;
19. Ботанический сад ПетрГУ, республика Карелия;
20. Ботанический сад Пятигорского медико-фармацевтического института, Ставропольский край;
21. Ботанический сад Самарского университета, Самарская область;
22. Ботанический сад Соловецкого музея-заповедника, Архангельская область;
23. Ботанический сад СПбГУ, Ленинградская область;
24. Ботанический сад Сыктывкарского государственного университета, республика Коми;
25. Ботанический сад ТвГУ, Тверская область;
26. Главный ботанический сад имени Н.В. Цицина РАН, Московская область;
27. Горно-Алтайский ботанический сад, республика Алтай;
28. Горный ботанический сад ДНЦ РАН, республика Дагестан;
29. Дендрарий Северного Арктического федерального университета, Архангельская область;
30. Забайкальский ботанический сад, Забайкальский край;
31. Казанский зооботанический сад, республика Татарстан;
32. Мемориальный ботанический сад Г. А. Демидова, Пермский край;
33. Никитский ботанический сад, республика Крым;
34. Парк «Южные культуры», Краснодарский край;
35. Полярно-альпийский ботанический сад-институт, Мурманская область;
36. Пензенский ботанический сад, Пензенская область;
37. Сибирский ботанический сад, Томская область;
38. Салгирка (парк), республика Крым;
39. Сочинский дендрарий, Краснодарский край;
40. Ставропольский дендрарий, Ставропольский край;
41. Уфимский лимонарий, республика Башкортостан;
42. Центральный сибирский ботанический сад, Новосибирская область;
43. Чебоксарский ботанический сад, Чувашская республика;
44. Южно-Сибирский ботанический сад, Алтайский край;
45. Южно-Уральский ботанический сад-институт УФИЦ РАН, республика Башкортостан.

Передвижение посетителей организуется свободно или с экскурсией. В заповедную зону включаются участки природной растительности и ботанико-географические территории. Зона отдыха может решаться как единая территория или отдельные участки в зависимости от ситуации. Для территории планируются развитая дорожно-тропиночная сеть, площадки отдыха [3].

1.2. Виды ботанических садов

По своему значению, характеру деятельности (профилю), географическому местоположению и размерам территории ботанические сады могут быть разбиты на несколько основных групп [9]:

1) по значению:
а) всероссийского значения;
б) регионального значения;
в) местного – областного или районного – значения;

2) по профилю и характеру научно-исследовательских работ:
а) ботанические сады, концентрирующие у себя большие коллекции растительных богатств мира и проводящие широкую пропаганду ботанических знаний;
б) ботанические сады узкого профиля, с тематически ограниченными ботаническими коллекциями;

3) по географическому местоположению и ландшафтно-климатическим зонам:
а) северная зона – Заполярная область
б) северная умеренно-холодная зона;
в) северо-западная зона;
г) средняя зона;
д) юго-западная и западная зона;
е) восточная зона – район лесостепи;
ж) южная и юго-восточная зона;
з) среднеазиатская зона.

Более подробно можно рассмотреть классификацию ботанических садов по профилю своей научно-просветительской деятельности [8].

Классические многоцелевые – организации с широкой сферой деятельности, включая научные исследования, особенно в области систематики, имеющие гербарий и лаборатории, проводящие стажировки по садоводству, ведущие работу в области просвещения и организацию досуга населения. В основном, финансируются государством.

Декоративные сады – часто очень красивые ботанические сады с богатыми и документированными коллекциями растений; текущая деятельность может включать или не включать научно-исследовательскую работу, образование или охрану растений. Некоторые декоративные сады являются частными. В эту категорию также попадает большинство муниципальных садов.

Исторические сады – старейшие сады, созданные в медицинских или религиозных целях. В некоторых из них до сих пор активно занимаются сохранением лекарственных растений и научной работой. Их основной задачей является создание коллекций, культивирование и популяризация лекарственных растений. Кроме собственных коллекций, курируют территории с природной растительностью. В эту категорию входят также сады, которые занимаются разведением только флоры собственного региона или местной природной флоры. Большинство таких садов ведут просветительскую работу.

Университетские сады – многие университеты имеют свои ботанические сады, которые используются в научных и образовательных целях. Чаще всего они открыты для широкой публики.

Комбинированные ботанические и зоологические сады – в настоящее время роль таких ботанических коллекций переоценивается. Роль коллекций – служить естественной средой обитания для демонстрации фауны. При этом подчеркивается значимость естественных мест обитания.

Агроботанические сады и банки зародышевой плазмы – имеют коллекции растений ex situ; представляют реальную и потенциальную ценность для экономики, охраны растений, науки, селекции и сельского хозяйства. Некоторые из них представляют собой опытные станции, закрепленные за сельскохозяйственными и лесоводческими организациями, и имеют лаборатории и оборудование для селекции и проверки семян. Большинство из них закрыто для посещений.

Альпийские или горные сады – как правило, распространены в горных районах Европы и некоторых тропических стран. Созданы специально для разведения горной и альпийской флоры или, в случае тропических стран, для выращивания растений субтропиков или умеренного климата. Некоторые из альпийских и горных садов являются частью более крупных ботанических садов, расположенных на равнинах.

Природные или дикие сады – представляют собой участки с естественной или полуестественной растительностью, которые они поддерживают и охраняют. Большинство из них выполняют природоохранные и образовательные функции и курируют участки, где выращивается природная флора.

Тематические сады – специализируются на выращивании ограниченной группы родственных или морфологически сходных растений, а также растений определенной тематики в целях образования, науки, охраны и для показа. В эту категорию входят сады, специализирующиеся на выращивании роз, орхидей, рододендронов, бамбука или суккулентов, а также сады, посвященные таким темам, как этноботаника, медицина, бонсай, искусство фигурной стрижки садовых форм и водные растения.

1.3. Правила планировки ботанических садов

Территория ботанического сада должна размещаться в достаточном удалении от районов городской застройки, промышленных и коммунальных объектов, иметь разнообразный рельеф с природными водоемами, благоприятные почвенные условия, источник водоснабжения с учетом устройства водных экспозиций, удобное обслуживание городским транспортом. Площадь городских ботанических садов может определяться из расчета 1 – 1,5 м² на 1 жителя.

С учетом местоположения, природных условий, а также народнохозяйственного профиля городов, площади ботанических садов могут корректироваться: для южных районов увеличиваться (К=1,2 – 1,5), при неблагоприятных геоморфологических и почвенных условиях — уменьшаться (К=0,9 – 0,85). В зависимости от специфики и назначения ботанические сады имеют различные принципы экспозиционного построения: систематический, ботанико-географический, экологический и ландшафтно-декоративный [10].

Функциональное зонирование и архитектурно-планировочная структура ботанического сада. Они связаны со специализацией по преимущественному профилю деятельности. Однако при любом сочетании функциональных зон ботанический сад есть и остается научным учреждением. В таблице 1 приводятся примерные данные по соотношению отдельных элементов территории ботанического сада.

Таблица 1 – Баланс территории ботанического сада

Экспозиционная зона может при этом являться объектом научной работы, а научная зона (экспериментальная) может быть объектом и познавательного осмотра.

При проектировании ботанического сада следует учитывать и рекомендовать:

• сложную систему возделывания и ухода за различными видами растений – посадка и пересадка растений, полив, подкормка, обработка почвы, сбор семян, борьба с вредителями и другие процессы требуют соответственного планировочного обеспечения;
• создание специфического планировочного модуля, удобного для обслуживания территории, особенно удобной дорожной сети, которая бы обеспечила механизированный уход за растениями;
• взаиморасположение зон, не противоречащее логике развития и взаимодействия отдельных участков;
• планировочное решение экспозиционной зоны – не должно создавать препятствий для функционирования научно-исследовательских и производственных подразделений сада.

Дорожно-аллейная сеть решается в увязке с системой радиальных и кольцевых маршрутов. Всего выделяются несколько типов дорог в зависимости от их назначения. При больших, боле 100 га, размерах территории и значительной протяженности дорожной сети, когда обозрение сада в целом затруднительно, выделяют транспортные, прогулочные дороги с односторонним движением. Эти типы дорог охватывают кольцом всю территорию по периферии экспозиционных зон. Ширина дорог 3,5 м с устройством разъездных площадок 6×12 м. При наличии тупиковых подъездов (разворотных площадок 12×12 м) при совмещении проездных дорог с пешеходными аллеями их ширина принимается не менее 4,5 м. Пешеходные магистрали (распределительные) аллеи увязываются с направлением маршрутов; ширина их не менее 3 м, а трассировка максимально увязана с ландшафтом. Пешеходные (дополнительные) дороги и тропы внутри экспозиционных зон являются основой для тематических и специализированных маршрутов от 0,7 до 3,0 м.

При проектировании маршрутов движения посетителей необходимо учитывать следующие требования [10]:

• организация полноценного восприятия в процессе движения – маршрутная сеть разрабатывается в соответствии с выделенными смысловыми доминантами, акцентами экспозиции, начальными и завершающими темами, обеспечивающими логическую законченность маршрута;
• необходимость создания замкнутого маршрута разных уровней;
• возможность последовательного и выборочного осмотра;
• демонстрация смены аспектов по сезонам.

1.4. Экспозиции ботанического сада

Основным неотъемлемым элементом любого ботанического сада, независимо от профиля его деятельности, являются коллекции живых растений, или так называемые ботанические экспозиции.

Не все насаждения ботанического сада необходимо считать экспозициями. К последним будут относиться растения, находящиеся в условиях открытого и закрытого грунта, которые являются непосредственными объектами научно-исследовательской и учебно-демонстрационной деятельности.

Экспозиции растений современных ботанических садов чрезвычайно разнообразны. Некоторые из них, как указывалось выше, занимают в современных ботанических садах обширные территории, например, участки дендрариев, показывающих мировое разнообразие древесных и кустарниковых растений. К числу других крупнейших экспозиций ботанического сада относятся ботанико-географические или флористические участки, дающие представление о флоре и растительности отдельных районов интродукции (Кавказа, Алтая, Дальнего Востока и т.д.). Наряду с такими обширными экспозициями растений в ботанических садах имеются многочисленные небольшие экспозиционные участки: систематические, учебные розарии и т.д. [3].

Наиболее важные экспозиции ботанических садов:

Экспозиции растительных богатств местной флоры. Задача экспонирования в ботанических садах растений местной флоры и флоры различных районов страны заключается в том, чтобы представить главным образом в пейзажной композиции флористические группы древесных, кустарниковых и травянистых растений. Экспозиции этого раздела устраиваются на ботанико-географической основе их размещения и показывают флористические элементы растительных зон Европейской части, Кавказа, Средней Азии, Сибири, Дальнего Востока и других районов страны. Посетитель сада в результате знакомства с экспозициями ботанико-географических участков должен узнать об основных чертах флоры тундры, хвойных и лиственных лесов, лугов, степей, гор и отчасти пустынь. В среднем, как показывает практика проектирования, под участки местной флоры и флоры других регионов страны отводится 20-30 % от всей экспозиционной площади.

Экспозиции культурных растений. Экспозиции этого отдела ботанического сада могут быть представлены несколькими группами, например: полевые (зерновые и зернобобовые) культуры, технические и лекарственные, овощные, плодово-ягодные. Показ всех этих групп экспозиционных растений обычно дается по единой тематике, причем может быть представлено несколько тем, которые взаимно вытекают друг из друга и отражают пути эволюции культурных растений, как например: дикорастущие предки и родичи культурных растений; филогения культурных растений («от дикорастущего предка до культурного растения»); мировое разнообразие культурных растений; эколого-географические типы растений; главнейшие методы формообразования, пути и достижения селекции и ряд других тем. Площадь, потребная для размещения экспозиций отдела культурных растений, может составлять 10-15 % от всей экспозиционной площади ботанического сада. Планировка участка отдела культурных растений обычно имеет регулярный характер.

Экспозиции диких полезных растений. Участок диких полезных растений предназначается для демонстрирования богатства нашей страны растительносырьевыми ресурсами и показа возможности целого ряда видов перспективных для использования. Из всего многообразия видов полезных растений только небольшую часть их целесообразно экспонировать на участке отдела диких полезных растений. Экспозиции полезных растений могут быть разбиты на ряд отделов: лекарственные, витаминозные, эфиро-масличные, дубильные, наркотические растения, каучуконосы, медоносы и т.д. Планировка участка диких полезных растений может быть, как регулярной, так и пейзажного характера со свободным расположением групп экспозиционных растений.

Дендрарий или арборетум. В ботанических садах одной из важнейших экспозиций является дендрарий. Он представляет собой наиболее полное собрание живых древесных, кустарниковых и полукустарниковых растений, которые могут расти в условиях открытого грунта ботанического сада. Под участки дендрария в ботанических садах отводятся самые обширные территории. Размеры их составляют от 40 до 60 % всей экспозиционной площади ботанического сада.

Экспозиционные растения на участках дендрария могут располагаться по географическому или систематическому принципу, положенному в основу их группировок. При систематическом принципе размещения растений деревья и кустарники экспонируются родовыми группами, по возможности объединенными в семейства. Концентрация в одном месте видов растений, принадлежащих к одному семейству (роду), облегчит систематическое знакомство и изучение экспозиционного материала. Совместное размещение растений близких видов позволит легче обнаружить и усвоить специфические различия между их формами и разновидностями.

Систематические участки и учебные сады. Одной из важнейших экспозиций в ботанических садах, имеющих по преимуществу учебное значение, могут являться демонстрационные участки, показывающие происхождение и развитие растений. Большую ценность представляют различные систематические участки для учебных целей, являясь живой иллюстрацией к отдельным разделам курса ботаники. При условии тщательного подбора растений показ «живой» системы растений может представить интерес и для специалиста-ботаника, занимающегося вопросами филогенетической систематики.

При проектировании Свердловского ботанического сада также были сделаны попытки показать одну из наиболее современных систем, принадлежащих крупному русскому ученому академику А. А. Гроссгейму. К сожалению, и эта попытка осталась неосуществленной (рис. 1).

Для четкости показа материала, составляющего тему данной экспозиции, основные ее элементы – порядки растений – должны быть показаны в виде четко ограниченных в своих контурах групп, размещенных на общем нейтральном фоне. Таким фоном может служить хороший низкий однотонный газон, регулярно и тщательно выстригаемый. Родственные связи между порядками могут быть показаны путем устройства специально оформленных дорожек, идущих от одной группы к другой.

Для систематических участков и учебных садов требуются весьма небольшие площади. Например, для показа системы цветковых растений академика А.А. Гроссгейма достаточна площадь около 0,7 – 1,0 га.

Экспозиции отдела декоративного садоводства. Экспозиции отдела декоративного садоводства могут быть разбиты на три основных группы: растительные композиции, раскрывающие богатство ассортимента (коллекционные участки); экспозиции, имеющие своей целью наиболее полно показать декоративные свойства лучших из отобранных видов и сортов декоративных растений (эти экспозиции в художественном отношении представляют собой вполне законченные композиции – розарий, вицетум и т.д.); экспозиционные группы декоративных растений, воспроизводящие различные формы и приемы садово-паркового искусства (японский садик, итальянский сад, участок пейзажного парка, аллея, рокарий, партер и т.д.).

Основные экспозиции отдела декоративных растении, исключая коллекционные участки, целесообразно располагать в наиболее посещаемых частях сада: у главного входа, вдоль важнейших направлений движения посетителей сада (главные магистрали), у выставочных оранжерей и т.д.

Розарий. Розарий представляет собой одну из наиболее эффектных и красочных экспозиций ботанического сада. На участках розария демонстрируются отобранные для данного района различные сорта грунтовых роз с одновременным показом их декоративного использования. В условиях средней полосы России в розариях ботанических садов могут быть представлены свыше 500 различных сортов роз. Во многих отечественных и зарубежных ботанических садах участки розариев чаще всего разбиваются в регулярном стиле.

При выборе места для устройства розария необходимо учитывать следующие требования: участок, отведенный под розарий, должен иметь южную или юго-восточную ориентацию и быть защищенным от неблагоприятных северных и северо-восточных ветров путем использования ближайших зданий или устройства плотной зеленой стены; территория розария должна иметь благоприятные почвенные и почвенно-гидрологические условия. Независимо от характера планировки розария и приемов оформления желательно располагать его в зоне наибольшей посещаемости ботанического сада.

Сад непрерывного цветения. Сад непрерывного цветения является одной из эффектных экспозиций ботанического сада. В этой экспозиции могут быть представлены различные по времени цветения декоративные деревья и кустарники, многолетние и однолетние цветочные и лиственно-декоративные растения. При устройстве сада непрерывного цветения необходимо использовать всю гамму осенних красок листьев и плодов деревьев и кустарников.

Экспозиция водных и прибрежных растений. Экспозицию водных и прибрежных растений можно устроить на любом из имеющихся или искусственно создаваемых водных участков. В ее состав вместе с представителями дикой водной и прибрежной флоры могут входить также декоративные водные растения. Оформление берегов водоемов различными солитерными насаждениями и, в частности, декоративными деревьями и кустарниками плакучей формы (ивы и т.д.) создаст необходимую раму для художественного завершения всей композиции этого отдела сада.

Экспозиции растений каменистых и скалистых мест. Участок растений каменистых мест и скал, так называемый рокарий – чрезвычайно эффектная экспозиция, требующая для своего оформления очень небольших участков. Так, на площади 100 – 500 м² могут быть представлены растения как горных мест (альпийские растения), так и многолетники других районов: седумы, гвоздики, астры, анемоны, маки, примулы, кампанулы и др.

Экспозиция тропической и субтропической флоры. Кроме экспозиционных растений, выращиваемых в условиях открытого грунта, есть много представителей разнообразной тропической и субтропической флоры. Они демонстрируются в различных выставочных (экспозиционных) оранжереях. Подобные оранжереи представляют собой один или систему нескольких павильонов, соединенных друг с другом переходами.

Почва на глубину залегания корневой системы растений (до 1 – 1,5 м) должна прогреваться до 15° С. При устройстве отопления особенно важно предусмотреть равномерное распределение температуры в павильоне. Дополнительное освещение растений в пасмурные дни может быть обеспечено мощными лампами, создающими в павильоне эффект яркого солнечного дня. В оранжерее может быть размещен водоем с тропическими водными растениями [3].

1.5. Значение ботанического сада для экологии города

В постиндустриальную эпоху все более возрастает роль ботанических садов как важнейшего звена, восстанавливающего общение городского жителя и природы. Ботанические сады обладают значительными ресурсами, которые позволяют решать разнообразные задачи, связанные с формированием комфортной экологической среды, сохранением разнообразия локальных природных комплексов, привлечением новых растительных ресурсов, разработкой современных принципов озеленения, улучшением благосостояния жителей региона [11].

Уже несколько десятилетий развивается концепция эко-городов, началось их строительство. Первичное создание эко-городов сначала происходило в технологически развитых и богатых странах Европы, Северной Америки, арабских странах, а затем стало обретать массовый доминирующий характер в странах Азии (Китай, Индия, Корея, Япония). Почти каждый эко-город создан рядом с 3 – 4 ближайшими ботаническими садами (на расстоянии в пределах не более 50 км), а места скопления эко-городов также совпадают с местами общего концентрирования и распределения ботанических садов на планете. То есть создание эко-городов и сетей ботанических садов это, скорее всего, два идущих параллельно автономных процесса, связываемых научно-технологическим развитием и экологическими нуждами, и потребностями производства.

Ботанические сады могут и должны участвовать в градостроительном стратегическом планировании, включая планирование объемного городского озеленения на основе построения модели устойчивого городского биоразнообразия с учетом исторического стиля города и региональных особенностей состава флоры и растительности, путем использования биологического разнообразия генофонда растений для поддержания экологической устойчивости города как экосистемы [1].

1.6. Сад Демидовых в Нижнем Тагиле

Административно-усадебный ансамбль Главного Нижнетагильского горнозаводского округа Демидовых и поныне является памятником архитектуры. На склоне усадебного холма был разбит регулярный сад [12]. Самым большим и старым был заводской Господский сад. Были застеклённые оранжереи. По передней аллее вдоль забора по берегу пруда росли полосы сирени, красной татарской жимолости. Между аллеями – тополя.

В создании парка можно выделить два этапа. 1. Закладка сада приходилась на начало XIX века, примерно в 1806 году. Сад закладывался так, чтобы был похож на город. На картинах В.Е. Раева «Тагил зимой» и художников династии Худояровых конца 30 – 40-х годов XIX века можно видеть Господский сад, оранжерею [6]. На подносе размером 1,46 на 2 м, расписанном мастерами под руководством Людмилы Павленко изображена панорама площади перед зданием главного заводоуправления Демидовых в Нижнем Тагиле в конце ХIХ века (рис. 2).

В государственном архиве Свердловской области научным сотрудником музея-заповедника «Горнозаводской Урал» Т.В. Смирновой обнаружены документы, относящиеся к делу «о покупке дачи и строения Фотия Ильича Швецова» (сегодня известных под названием «Демидовская дача»), относящиеся к 1862 – 1871 годам. В них содержится интереснейшая информация о растениях, которые росли на даче. Представлен список из 80 видов растений, взятых с дачи и переданных в господскую оранжерею. В том числе: юкка алоэвидная (Yucca aloefolia), калина лавролистная или калина тинус (Viburnum tínus), плющ восковидный (Hoya carnosa), инжир (Ficus carica), караллума прекрасная (Caralluma speciosa), орех грецкий (Juglans regia), кормовая репа турнепс (Brassica rapa), самшит вечнозелёный, герань, вишни дикие, асклепиас (ваточник), нериум (олеандр), акация, свинча́тка (Plumbágo) и др. Наличие такой коллекции в горнозаводском поселке – это уникальный факт для того времени [7].

Глава 2. Состояние территории планируемого ботанического сада

2.1. Описание территории

Территория, планируемая под размещение ботанического сада, располагается на левом берегу реки Тагил напротив скал Красного Камня (Шихана). Территория ограничена с западной стороны улицей Красноармейской, с северной стороны располагается стадион «Высокогорец», а с восточной и с южной стороны рекой. Площадь планируемой территории составляет приблизительно 17 га.

Судя по ресурсу «Публичная кадастровая карта» большая часть планируемой нами под ботанический сад территории в настоящее время находятся в категории «земли поселений (земли населенных пунктов), отдых (рекреация)». Собственником территории является Муниципальное образование «город Нижний Тагил» (рис. 3).

2.2. Современная растительность на территории

Летом 2023 года проведено обследование территории на предмет видового состава растений на территории левого берега р. Тагил от ул. Красноармейской до стадиона «Высокогорец».

Список выявленных растений

1. Бедренец камнеломка Pimpinella saxifraga L.
2. Береза повислая Betula pendula Roth
3. Бодяк болотный Cirsium palustre (L.) Scop.
4. Вейник наземный Calamagrostis epigeios (L.) Roth
5. Дягиль лекарственный Archangelica officinalis Hoffm.
6. Жимолость татарская Lonicera tatarica L.
7. Ива козья Salix caprea L.
8. Ива пятитычинковая Salix pentandra L.
9. Кизильник блестящий Cotoneaster lucidus Schltdl.
10. Клевер луговой Trifolium pratense L.
11. Клевер ползучий Trifolium repens L.
12. Клен ясенелистный Acer negundo L.
13. Кострец безостый Bromopsis inermis (Leyss.) Holub
14. Крапива двудомная Urtica dioica L.
15. Лебеда стреловидная Atriplex sagittata Borkh.
16. Липа мелколистная Tilia cordata Mill. (молодое растение)
17. Лопух войлочный Arctium tomentosum Mill.
18. Малина обыкновенная Rubus idaeus L.
19. Марь белая Chenopodium album L.
20. Мать-и-мачеха Tussilago farfara L.
21. Одуванчик лекарственный Taraxacum officinale F.H. Wigg.
22. Пастушья сумка обыкновенная Capsella bursa-pastoris (L.) Medik.
23. Пижма обыкновенная Tanacetum vulgare L.
24. Полынь горькая Artemisia absinthium L.
25. Полынь обыкновенная Artemisia vulgaris L.
26. Осина Populus tremula L.
27. Сосна обыкновенная Pinus sylvestris L. (молодая)
28. Тополь Populus sp.
29. Трехреберник непахучий Tripleurospermum inodorum (L.) Sch. Bip.
30. Тростник южный Phragmites australis (Cav.) Trin. ex Steud.
31. Тысячелистник обыкновенный Achillea millefolium L.
32. Черемуха обыкновенная Padus avium Mill.
33. Чистотел большой Chelidonium majus L.
34. Яблоня ягодная Malus baccata (L.) Borkh.
35. Ярутка полевая Thlaspi arvense L.

На территории преобладают растения луговые, довольно устойчивые к условиям городской среды, и многие сорные растения. Среди древесных растений встречаются как местные природные виды (осина, береза, черемуха, ива козья), так и заносные: клен ясенелистный, яблоня ягодная. В целом большая часть территории представляет собой пустырь, местами зарастающий древесными растениями. Большая часть растений на данной территории не представляет интереса для их охраны, однако имеющиеся древесные растения, особенно березы, осины и молодые сосны необходимо сохранить на этой территории.

Список плодово-ягодных и декоративных культур в бывшем саду семьи Рудых, выявленных в 2009 году [4]

1. Боярышник кроваво-красный – Crataegus sanguinea Pall.
2. Бузина сибирская – Sambucus sibirica Nacai.
3. Вяз гладкий – Ulmus laevis Pall.
4. Вяз листоватый, берест – Ulmus foliacea Gilib.
5. Груша обыкновенная – Pyrus communis L.
6. Груша уссурийская – Pyrus ussuriensis Maxim.
7. Дуб черешчатый – Quercus robur L.
8. Жестер слабительный – Rhamnus cathartica L.
9. Жимолость татарская – Lonicera tatarica L.
10. Калина обыкновенная – Virurnum opulus L.
11. Карагана древовидная – Caragana arborensis Lam.
12. Клен татарский – Acer tataricum L.
13. Клен ясенелистный – Acer negundo L.
14. Клубника крупноплодная– Fragaria ananasa Duch.
15. Крыжовник отклоненный – Grossularia reclinata (L.) Mill.
16. Ландыш майский – Convallaria majalis L.
17. Липа сердцелитная – Tilia cordata Mill.
18. Малина обыкновенная – Rubus idaeus L.
19. Рябина обыкновенная – Sorbus aucuparia L.
20. Рябинник рябинолистный – Sorbaria sorbifolia (L.) A.Br.
21. Сирень обыкновенная – Syringa vulgaris L.
22. Смородина красная или кислая – Ribes rubrum L.
23. Смородина черная – Ribes nigrum L.
24. Черемуха виргинская – Padus virginiana (L.) Mill.
25. Черемуха кистистая – Padus avium Mill. (P. racemosa (Lam.) Gilib.)
26. Шиповник гололистный – Rosa glabrifolia C.A. May. Ex Rupr.
27. Яблоня домашняя – Malus domestica Brkh.
28. Яблоня ягодная – Malus boccata (L.) Brkh.
29. Ясень американский – Fraxinus americana L.

2.3. История сада Рудого и современное состояние деревьев и видовой состав сада

В 1899 году, 110 лет назад, был заложен самый первый плодово-ягодный сад в Нижнем Тагиле и один из первейших на Урале. В то время на улицах Нижнего Тагила не росло ещё ни одного дерева, в огородах не было ни одной яблони [2]. На левом берегу реки Тагил напротив горы Красный Камень преподаватель земского училища Кузьма Осипович Рудый на площади 1 га, предварительно навозив плодородной земли и отсыпав плато, высадил саженцы яблонь, груш, смородины, черёмухи и других культур.

Был построен дом, создан водоём, большое место отведено под питомник. В первую зиму почти все саженцы вымерзли. Было решено выводить местные сорта, высевая и отбирая из многочисленных экземпляров самые морозостойкие. С 1903 года К.О. Рудый вёл переписку с И.В. Мичуриным, получая от него посадочный материал и советы по выведению новых сортов плодово-ягодных культур для садов Урала. Уральский садовод много внимания уделял выращиванию декоративных растений для озеленения города. Им были выращены и переданы безвозмездно саженцы сирени, черёмухи, яблони, рябины и других деревьев, которые украшают улицы, парки и скверы Нижнего Тагила, Салды, Алапаевска, Кушвы и даже Челябинска и Магнитогорска [2].

На данное время сад, который мог бы быть памятником истории садоводства на Урале, заброшен и разграблен. К сожалению, от дома Рудого осталось лишь основание, на его месте выкопали яму кладоискатели. Водоём высох. В некоторых местах населением близлежащих домов снят слой плодородной почвы. Многие деревья поломаны, в саду много мусора. Деревья носят следы поджогов. Есть упавшие и поражённые грибами деревья.

Всего нами обнаружено 29 видов-представителей культурной флоры (из списка плодово-ягодных и декоративных культур в бывшем саду семьи Рудых, выявленных в 2009 году). В саду сохранилось несколько сортов яблонь и груш; возможно, удастся обнаружить яблоню китайку и сливу. Кроме древесно-кустарниковых растений были обнаружены два травянистых культурных вида: клубника и ландыш. Известно, что в коллекции садовода имелись ирга, облепиха, вишня, слива, амурский виноград, тёрн, голубая ель [2], но на данный момент эти виды не обнаружены. Культурные насаждения до настоящего времени противостоят вторжению агрессивных видов, таких как тополь черный, клён ясенелистный, ивы.

Экологическое состояние деревьев сада Рудого

Оценка экологического состояния дендрофлоры была проведена по методике Е.Г. Куликовой (1998). При оценке состояния деревьев учитывается состояние ствола и кроны деревьев, наличие болезней и вредителей, величина ежегодного прироста. Вариации каждого показателя состояния оценивалось по пятибалльной шкале [5]. Оценка состояния деревьев по данной методике производилась на 10 случайно выбранных деревьях яблони и черемухи, так как эти виды представлены в саду в большом количестве. Остальные виды оценивались по максимально возможному числу экземпляров (таб. 2).

Таблица 2. Состояние основных пород сада Рудого

Многие деревья в саду находятся в хорошем состоянии, но не в отличном. Дуб и липы еще не старые и при должном уходе могут прожить еще очень долго. Хуже состояние наиболее ценных деревьев – яблонь и особенно груш. Плодовые деревья сильнее поражены трутовыми грибами и стволовой гнилью. Эти деревья нуждаются в срочном уходе, ведь среди них могут оказаться и те, которые в свое время К.О. Рудому передавал И.В. Мичурин, и те, что Рудый вывел сам, то есть уникальные тагильские сорта.

Исходя из результатов исследования в целях сохранения данного природного объекта, мы предлагаем провести следующие мероприятия:

1. Частичную реставрацию и реконструкцию древесных насаждений, включающую в себя этапы: удаление из сада поваленных деревьев; вырубку, раскорчевку и удаление деревьев, степень пораженности которых не предполагает возможности их восстановления; замену вырубленных и поваленных деревьев сходными по видовой и сортовой принадлежности; обрезку усохших ветвей у оставляемых деревьев, омоложение и формирование их крон, а также удаление агрессивных видов деревьев и кустарников, вызывающих загущение и мешающих освещению ценных деревьев; восполнение первоначального видового состава древесных и кустарниковых насаждений в саду; прокладку экскурсионных тропинок по территории сада; установка памятной перед входом в сад.
2. Придание объекту статуса памятника садово-паркового искусства и введение строгого охранного режима.

Глава 3. Проект ботанического сада

3.1. Обоснование научного профиля ботанического сада

Профиль и тематическая направленность ботанического сада и его экспозиций должна отражать исторические особенности места и иметь определенную функциональность: демонстрировать разнообразие растительного мира, сохранять генетическое разнообразие видов и сортов, служить питомником для размножения редких растений, улучшать экологическую обстановку в районе сада, очищая воздух, утишая ветер и шум, служить местом гнездования птиц. Большое значение имеют обширные пространства, занятые древесными насаждениями, где могут проходить прогулочные тропы.

На месте проектируемого сада расположен старинный плодово-ягодный сад – первый сад в Нижнем Тагиле и один из первых на Урале, поэтому логично этот сад сделать историческим центром ботанического сада, а одним из главных профилей деятельности должно быть коллекционирование, размножение, акклиматизация, сортоиспытание и выведение новых сортов плодово-ягодных растений.

3.2. Отделы планируемого ботанического сада

В этом проектируемом ботаническом саду территория должна быть разделена на отделы в соответствии с определенными функциями (рис. 4).

На территории должны испытываться новые и перспективные плодово-ягодные культуры, демонстрироваться сохранение генетического разнообразия растений, многообразие флоры нашего региона, а также тропических и субтропических растений. Важно учесть возможность ознакомления населения с многообразием растений, подготовку посадочного материала для города. В ботаническом саду должны быть участок плодово-ягодных культур, исторический отдел – старинный сад семьи Рудых, дендрарий, оранжерея, водоём, розарий, административный корпус.

Плодово-ягодный сад размещаться должен вблизи исторического отдела и быть его логическим продолжением, в этом отделе должны коллекционироваться различные плодово-ягодные культуры и их сорта, здесь должны быть представлены как испытанные на Урале сорта, так и новые. Здесь же должны проходить испытания новые культуры, которые на Урале никогда не выращивались: груша, яблоня, вишни, сливы, черешня, черёмуха, малина, лимонник, виноград, облепиха и др. Примерная площадь этой территории 0,7 га.

Исторический отдел – старинный сад семьи Рудых. В настоящее время в саду сохраняется около 10 сортовых растений, которые нуждаются в восстановительном уходе. А весь сад в целом нуждается в реставрации. Необходимо удалить погибшие деревья, вылечить пораженные болезнями деревья, на месте погибших деревьев высадить растения того же вида и того же сорта. Необходимо удалить из сада агрессивные адвентивные виды растений, например, клён ясенелистный. Примерная площадь 0,25 га.

Дендрарий должен занимать наибольшую площадь около 3 га. В дендрарии должны быть представлены смоделированные участки типичных уральских лесов, соснового бора, темнохвойного кедрово-пихтово-елового леса и березняка и должен быть участок дендрария с коллекцией деревьев других регионов, например, орех манчжурский, различные виды сосен, клёнов, ясеня, дубов и др. Через дендрарий должны проходить магистральные и множество прогулочных дорожек.

Оранжереи примерно 0,2 га. Функции – обеспечить красивый вид из административного корпуса и показать красивые, экзотически растения из стран тропического и субтропического климата. В одной оранжерее должно быть представлено многообразие тропической флоры, а в другой – тропические и субтропические плодово-ягодные культуры, например, инжир, папайя, гранат, псидиум гуава, авокадо, мандарин, пассифлора, маслина, киви, хурма, банан и др.

Водоём должен располагаться на берегу реки под ЛЭП, т.к. в этом месте ничего другого посадить нельзя. В водоёме должны быть представлены водные растения местной флоры, в особенности краснокнижные кувшинки. В последнем случае ботанический сад будет выполнять функцию сохранения и размножения растений редкого вида.

Розарий должен размещаться напротив административного корпуса и постепенно спускаться в сторону реки по террасированному склону. Примерная площадь 0,3 га. Мимо розария должна проходить магистральная прогулочная дорога, чтобы любой посетитель мог понаблюдать за цветением роз. При этом с северной стороны необходимо устроить защиту посадок роз от северных ветров. Это могут быть стенки, плотные ограждения, живая изгородь.

Административно-хозяйственный отдел должен располагаться вблизи от главного входа не территорию. В этот отдел должно входить главное здание, внутри которого будет располагаться администрация ботанического сада, экскурсоводы и методисты, лекционный зал, научные фонды, магазин живых растений и кафе. На заднем дворе отдела должны располагаться хозяйственный корпус, гараж, склад инструмента, инвентаря и удобрений, закрытые живой изгородью. Планируемая площадь 0,8 га.

3.3. Статьи расходов при создании ботанического сада

Посмотрим, сколько нужно вложить на организацию ботанического сада. Статьи расходов:

• расходы на посадочный материал;
• подготовка земельного участка;
• покупка строительных материалов, оборудования и инвентаря;
• постройка оранжереи, административного корпуса;
• строительство пешеходных дорожек;
• обустройство водоёма;
• разработка сметы и оформление документов;
• помощь специалистов (агронома и т.д.);
• зарплаты рабочим;
• расходы на рекламу по привлечению волонтеров и спонсоров.

Окончательную цифру расходов пока мы не можем представить. Очевидно, что данный проект возможно реализовать только при поддержке муниципалитета.

3.4. Время формирования насаждений древесных пород

Строительство ботанического сада – дело не быстрое и за один год его создать невозможно, самым долго формирующимся элементом ботанического сада являются насаждения древесных растений. Пока посаженные деревья не вырастут, участок дендрария не будет функционировать как экскурсионный объект. До того момента, когда вырастут и сомкнутся кроны деревьев, может пройти много лет, причем у разных видов срок жизни может сильно различаться (таб. 3).

Таблица 3. Продолжительность жизни некоторых древесных растений

Заключение

Проведя исследование и выполнив проект, мы пришли к выводам:

1. На пустующей территории вокруг первого в городе плодово-ягодного сада вполне логичным смотрится идея создания ботанического сада, в котором большое внимание может быть уделено коллекционированию и сортоиспытанию плодовых и ягодных культур.
2. Многие деревья в саду Рудого в настоящее время нуждаются в уходе, при котором они смогу прожить еще довольно долго.
3. В первую очередь, еще до создания самого ботанического сада, необходимо зарезервировать данную территорию под ботанический сад и высадить в большом количестве саженцы древесных растений с расчетом на формирование будущих массивов древесной растительности.
4. Рассматриваемая территория является относительно пригодной для организации здесь ботанического сада. С одной стороны, создание ботанического сада не рекомендуется посреди промышленного города из-за негативного влияния выбросов промышленных предприятий. С другой стороны, большие массивы зелени будут способствовать очищению воздуха. Несмотря на то, что рассматриваемая территория по площади относительно небольшая, она находится в шаговой доступности и в настоящее время используется жителями города для прогулок.

Список использованных источников и литературы

1. Кузеванова В.Я., Горбунов Ю.Н. Экологичный город: роль ботанических садов в сохранении биоразнообразия и формировании экологичной городской среды. – Проблемы озеленения городов Сибири и рационального природопользования / Материалы II научно-практической конференции с международным участием: – Молодежный: Изд-во Иркутский ГАУ, – 2022. – 118 с. – С. 3-20.
2. Рудый Л. К. Полувековой плодово-ягодный сад. – В кн.: Уральские сады / Под общ. ред. Х. З. Левитина. – Свердловск, 1953. С. 56-77.
3. Соколов М.П. Ботанические сады. Основа их устройства и планировка. / Отв. ред. Н.В. Цицин. – М.-Л.: Изд-во Академии наук СССР, 1959. – 200 с.
4. Хатыпова Ю.А., Шубин Д.В. Современное состояние первого в Нижнем Тагиле плодово-ягодного сада // Биологические системы: устойчивость, принципы и механизмы функционирования. Сборник матер III Всерос. науч.-практ. Конф с междунар. Участ. 1-5 марта2010 года. Ч. 2. – Нижний Тагил, 2010. С. 323-324.
5. Котина Г.М. Сады и парки старого Тагила – [Электронный ресурс] / Режим доступа: – http://historyntagil.ru/kraeved/tk_20_73.htm
6. Котина Г.М. Что росло и цвело в оранжерее Фотия Швецова? – [Электронный ресурс] / Режим доступа: – http://www.tagilvariant.ru/news/kraeved/chto_roslo_i_tsvelo_v_oranzheree_fotiya_shvetsova/ 20 Ноября 2014
7. Какие бывают ботанические сады? [Электронный ресурс] / Режим доступа: – https://botsad.volgatech.net/novosti/Osnovnye_novosti/412082/
8. Особенности организации проектирования ботанических садов. [Электронный ресурс] / Режим доступа: – https://helpiks.org/9-57865.html
9. Особенности организации проектирования ботанических садов. [Электронный ресурс] / Режим доступа: –https://studopedia.net/10_37522_osobennosti-organizatsii-proektirovaniya-botanicheskih-sadov.html
10. Платонова Е.Н., Прохоров А.А. (Петрозаводский государственный университет, г. Петрозаводск). Ресурсное значение ботанического сада ПЕТРГУ для обеспечения комфортной городской среды – [Электронный ресурс] / Режим доступа: – http://ebook.nspu.ru/Botan_ekolog_Gizhickaya_2019/t2/ch16.html
11. Старый центр города. [Электронный ресурс] / Режим доступа: –  http://historyntagil.ru/books/11_03.htm