Экосистемы зеленых крыш в Китае предлагают развивать при помощи биочара

Зеленые крыши вносят весомый вклад в улучшение городской среды благодаря уменьшению стока дождевой воды, улавливанию пыли, а также дают возможность заниматься сити-фермерством и обогащать городское биоразнообразие. Но сделать зеленый крышу правильно – целая наука

Подробнее об этом рассказывают ученые из Нанкинского университета науки и технологий и Института сельскохозяйственных ресурсов и окружающей среды Академии сельскохозяйственных наук Цзянсу, Китай, в статье, опубликованной на портале MDPI.

«Экосистемные услуги зеленой крыши проистекают из двух основных компонентов живой крыши: субстрата (питательная среда с основным компонентом почвой) и растений. Но если предыдущие исследования были сосредоточены на размещении растений и управлении дождевой водой, в данной работе мы сосредоточились на микроскопических обитателях.

Микробное разнообразие почвы и биомасса растений являются важными показателями для оценки качества экосистемы крыши.

Предварительное исследование микробных сообществ показало, что в почве кровли их мало. Это означает, что эффективность круговорота питательных веществ в почве низкая, особенно при отсутствии ухода, что приводит к снижению роста культур.

Плохой рост растений, в свою очередь, приводит к нестабильности экосистемы крыши и, следовательно, к неспособности выполнять свои функции.

Таким образом, в качестве основы для реализации экологических преимуществ «живой крыши» улучшение свойств кровельного основания и микробного разнообразия можно считать горячей точкой в будущих научных работах.

Поскольку среда на крышах ограничена количеством доступной воды, высокими температурами и тонкими слоями почвы, кровельные растения и микроорганизмы сталкиваются с серьезными проблемами в выживании и росте.

Выбор видов растений для озеленения очень важен. Например, хотя очиток линейный (Sedum lineare) считается оптимальным из-за его высокой адаптируемости, но и он все равно сталкивается с сильным абиотическим стрессом в суровых условиях кровли.

Между тем, хорошая почвенная среда благоприятна для увеличения биоразнообразия, поддержания экологического баланса и уменьшения эрозии почвы зеленой кровли, то есть, она потребует меньше затрат на обслуживание.

Поэтому существуют добавки для кровельных субстратов, но большинство из них – неорганические материалы (вермикулит, вулканическая порода, битый кирпич и т. д.).

Биочар — это богатый углеродом и стабильный продукт, получаемый путем пиролиза и карбонизации из биомассы. Он имеет развитую пористую структуру, относительно сильную адсорбционную способность и высокую стабильность. Продукт способен не только улучшать структуру почвы, влажность, содержание питательных веществ, органических веществ и способствовать росту растений, но также обеспечивать хорошую среду для роста и размножения различных микроорганизмов.

Эксперимент проводился с июля 2015 года по июнь 2016 года на крыше (высота 28 м) Нанкинского сельскохозяйственного университета. Этот район относится к субтропическому муссонному климату. Среднегодовая температура в области составляет 15,4 ° C, самая высокая годовая температура достигает 43,1 ° C, а самая низкая температура -14 ° C.

Очиток линейный, как традиционное кровельное растение, посадили в смесь биочара, произведенного компанией Mississippi International Water Ltd., и местной почвы глубиной 25 см.

Пористая структура биоугля, соответственно, увеличила пористость почвы и улучшило баланс температуры и влажности. Задокументировано резкий рост микробиоты, что связано с двумя причинами.

Во-первых, биоуголь адсорбирует микробы в свои поры и обеспечивает хорошую защиту и среду обитания для микроорганизмов, а во-вторых, стало больше питательных веществ, часть из которых используется определенными микроорганизмами для питания. Кроме того, улучшилась водоудерживающая способность и зеленая биомасса.

Важно, однако, соблюсти правильную норму. Дело в том, что большее количество биоугля (> 20%) ускоряет потерю питательных веществ в субстрате, увеличивает температуру почвы на крыше и испарение воды в экстремальных климатических условиях (особенно летом).

Таким образом, согласно исследованиям, добавление 10–15% биоугля — лучшая альтернатива поддержанию роста микроорганизмов и растений».

По статье группы авторов (Хаомин Чен, Сяньфэн Ду, Манчи Лай,Муханмаитицзян Нажафати, Чен Ли, Вэйцун Ци), опубликованной на портале www.mdpi.com.