Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Ландшафтно-экологический подход при оценке функциональной структуры долинных комплексов территории города

ВАК РФ 25.00.23, Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Башкатов, Александр Николаевич

Введение.

Глава 1. Экологические функции природного ландшафта на территории города. Основные определения и понятия.

1.1 Экологический каркас города: эволюция представлений, структура и функции.

1.2 Ландшафтно-экологический подход к оценке экологических функций.

1.3 Выводы.

Глава 2. Структурно-функциональный анализ долинной сети г. Саратова.

2.1 Особенности ландшафтной структуры и градостроительного освоения территории г. Саратова.

2.2 Структурно-функциональная характеристика долинных комплексов.

2.2.1 Состояние изученности долинной сети на территории исследования.

2.2.2 Ландшафтные свойства долинных комплексов.

2.2.3 Функциональное использование и экологическое состояние долинных комплексов.

2.3 Выводы.■.

Глава 3. Историческая реконструкция экологических функций долинной сети.

3.1 Ландшафтно-экологическая ситуация на момент основания города.

3.2 Экологическая периодизация функционально-планировочного развития г. Саратова.

3.2.1 Торгово-аграрная эпоха: конец XVII - середина XIX вв.

3.2.2 Промышленно-торговая эпоха: середина XIX - начало XX вв.

3.2.3 Эпоха индустриализации и промышленного строительства: 30-е — 70-е годы XX в.

3.3 Сравнительный анализ функциональной структуры городской территории и долинных комплексов в XVIII, XIX и XX веков.

3.4 Выводы.

Глава 4. Интегрированная модель оценки компенсаторной функции долинных комплексов.

4.1 Интегрированная модель: принципы конфигурации, цели и возможности.

4.1.1 Структура интегрированной модели.

4.1.2 Методические процедуры и этапы структурно-функционального анализа.

4.2 Оценка компенсирующей функции Токмаковского долинного комплекса.

4.3 Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Ландшафтно-экологический подход при оценке функциональной структуры долинных комплексов территории города"

Актуальность проблемы.

На сегодняшний день можно констатировать, что крупные и крупнейшие города являются одной из основных пространственных форм расселения человечества. Доля городского населения к 2025 г. превзойдет долю сельского населения мира и достигнет 61,1% [«The Urban Environment», 1997].

Россия является одной из высоко урбанизированных стран. В Российской Федерации удельный вес городского населения к общей численности населения составил в 1999 г 73,2% [«Регионы России», 1999]. В России на 1 января 2000 года было 33 города с численностью населения более 500 тыс. человек, в которых проживает 37702,4 тыс. человек [«Демографический ежегодник России», 2000].

Экологический кризис, охвативший большинство крупных промышленных городов России, проявляется в виде следующих основных проблем: техногенное загрязнение природных сред, опасные геотехнические процессы, недостаток рекреационных пространств в непосредственной близости от жилой зоны, утрата природного наследия и ландшафтного разнообразия городской среды [«Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999 г.»].

Решить эти проблемы лишь с помощью мероприятий административно -регулирующего и санитарно-гигиенического характера до сих пор не удалось, да и вряд ли возможно, так как их причины были предопределены идеологией градостроения индустриальной эпохи. Выходом из сложившейся ситуации является концепция экологического градостроения, основанная на принципах устойчивого землепользования [«Повестка дня на XXI век», Глава 7, п. 7.27].

Бесконфликтное взаимодействие города и природы подразумевает наличие системы адаптации населения и инженерно-строительного комплекса к условиям "среды обитания". Такая адаптация должна достигаться различными средствами: культурно-образовательными, технологическими, градостроительными. К градостроительным средствам относится создание "природного" или "экологического" каркаса города.

Понятие "экологический каркас", хотя и широко используется в градостроительной парадигме, не имеет общепризнанного толкования. В зависимости от конкретных задач, оно отражает различные представления о наиболее ценных для жизни города объектах и компонентах ландшафта. В общем случае, под экологическим каркасом понимается пространственно-связная система зелёных насаждений, хотя к элементам природного каркаса относят и наиболее выраженные грани рельефа, и культурно-исторические объекты, интегрированные в природную среду. Сходимость подходов наблюдается лишь в понимании того, что ценность той или иной части ландшафта заключается в её способности к выполнению определённых экологических функций. Под экологическими функциями подразумевается позитивная роль компонентов культурного ландшафта в формировании городской среды. Однако существует информационный разрыв между присущим биологам и ландшафтоведам пониманием возможностей природно-территориального комплекса выполнять экологические функции и требованиями социологов, медиков, архитекторов-градостроителей, эти функции задающих. Совершенно очевидно, что необходимы научно-методические разработки, определяющие алгоритм оценки способности того или иного природно-территориального комплекса к выполнению экологических функций [«Повестка дня на XXI век», Глава 10, п. 10.14]. В настоящем исследовании проведена ландшафтно-экологическая оценка функциональной структуры долинных комплексов с позиций использования их в качестве сетевых элементов экологического каркаса города.

Долины городской гидросети являются обязательным элементом в проектах экологических каркасов как регионов, так и городов. Это объясняется многообразием экологических функций долинной сети - от коммуникационных до ресурсных. Как правило, на долины малых рек, ручьев, крупных овражно-балочных комплексов возлагается роль "связующих звеньев" между городом и окружающим ландшафтом [Вергунов, Денисов, Ожегов, 1991]. Ландшафтная архитектура имеет многообразный опыт использования долинных комплексов в садово-парковом строительстве. В пригородах российских городов широко распространено сельскохозяйственное использование долин для разбивки садов и огородов. Существуют разработки и опыт практического применения биологической очистки поверхностного стока в водоёмах долин [Вдовин, Мальсанов, Рашевская, 2001]. Однако широкого применения данные разработки, к сожалению, в настоящее время не имеют.

В тоже время, в долинах накапливаются бытовые, строительные и промышленные отходы, наиболее ценные свойства долинных комплексов как биогеоценозов утрачиваются [«Экологические проблемы. Саратов на рубеже XX и XXI веков», 1996]. Налицо противоречие между целями градостроительного проектирования и существующей экологической ситуацией. Разрешить данное противоречие можно с помощью внедрения в процесс экологического обоснования Генеральных планов городов механизма определения экологических функций долинных комплексов как ключевых элементов экологического каркаса. В перспективе это позволит дать комплексную оценку ландшафтному объекту, в том числе и экономическую — путем определения выгод от эксплуатации естественных свойств объекта и затрат на его рекультивацию в случае их утраты. Но на сегодняшний момент городские долины изучены в основном в плане геоморфологических и гидрологических исследований. Первоочередное внимание уделялось процессам линейной эрозии и их влиянию на строительные сооружения. Наиболее полно данные вопросы освещены в монографиях Р. Леггета (1976 г.) и Ф.В. Котлова (1977 г.). Проблемами овражной эрозии на территории городов занимались также Б.Ф. Косов, Е.Ф. Зорина, Б.П. Любимов (1989 г.); В.К. Некрасов (1954 г.); Н.В. Осинцева (2001 г.) и др. Достаточно хорошо разработаны полевые и полустационарные методы определения качества поверхностных вод [Новиков, 1990; Муравьев, 1999; Колбовский, Жихарев, 2000]. Однако изучение форм землепользования в городских долинах не получило широкого распространения. Необходимы исследования структурно-функционального состояния долин и их свойств как архитектурно-ландшафтных систем.

На первоначальном этапе наиболее актуальна инвентаризация современного и реконструкция прошлого функционального использования «внутреннего» пространства долин. Это позволит определить многообразие типов экологических функций долинных комплексов, их морфометрические характеристики и пространственное распространение, динамику функционального состояния. Таким образом, будет понятно общее состояние природного ресурса и сложившиеся практики его использования в процессе градостроительного освоения территории. Опыт наиболее эффективного функционального использования долин в прошлом может быть учтён в градостроительном проектировании будущего. Наконец, выработка практических рекомендаций по освоению и реконструкции долин должна основываться на существующих и перспективных аспектах эксплуатации ландшафтных свойств.

Целью исследования является изучение экологических функций долинных природно-территориальных комплексов на территории крупного промышленного города с позиций оптимизации их использования в качестве элементов ландшафтно-экологического каркаса.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

1. Путем обобщения ландшафтно-экологического, градостроительного и природоохранного подходов выработать методологические принципы выделения элементов экологического каркаса города и процедуру оценки экологических функций природно-территориальных комплексов на территории градостроительной системы.

2. Определить экологические функции основных долинных комплексов на территории крупного исторического города Саратова. При помощи ГИС-технологий проанализировать морфометрические показатели функциональной структуры парадинамических систем «водосборный бассейн - долинный комплекс».

3. На основе анализа изменений функционально-планировочной организации провести экологическую периодизацию развития г. Саратова. Выявить экологические функции долинных комплексов в границах градостроительного освоения в периоды трех эволюционных эпох.

4. Разработать модель очистки поверхностного стока с городской территории с использованием долинной сети в качестве естественной канализационной сети с интегрированными в неё биологическими компенсаторами.

Объектом исследования являются долины малых рек и овражно-балочных комплексов на территории г. Саратова.

Предметом исследования является оценка функциональной структуры долинных комплексов, анализ функциональной зависимости между характером градостроительного освоения и экологическими свойствами долин, историческая реконструкция градоэкологических ситуаций в период трех эволюционных эпох, разработка рекомендаций по использованию долинных комплексов для очистки городских водотоков.

Полевые и камеральные работы выполнены в период с 1997 по 2002 г. Они носили комплексный характер и включали маршрутные обследования долинных комплексов г. Саратова, гидрологические, геоморфологические, почвенные и геоботанические исследования, историко-архивные изыскания.

Основным методом исследования является структурно-функциональный анализ городской территории. Он включает в себя следующие методы исследования:

1. Метод маршрутных обследований долинных комплексов.

2. Метод полевого картографирования.

3. Метод геоинформационного картографирования.

4. Методы историко-градоэкологических реконструкций.

5. Метод пространственно-временных аналогов.

Материалами для исследования служили полевые бланки и дневники, топографические и тематические карты различных масштабов, фондовые материалы научно-исследовательских лабораторий урбоэкологии Саратовского государственного университета (зав. лабораторией проф. В.З. Макаров), геоинформатики и тематического картографирования (научный руководитель проф. А.Н. Чумаченко, зав. лабораторией А.В. Фёдоров), архивные материалы, литературные источники. Основная часть материалов собрана автором в ходе полевых исследований.

Работа поддержана грантом РГНФ 00-00021 а/в «Историческая градозкология: принципы, методы, практическая реализация (на примере г. Саратова)».

Структура и объём работы.

Работа состоит из 4 глав, введения, заключения и списка литературы из 108 наименований общим объемом 147 страниц и включает 8 таблиц, 22 карты, 24 рисунка.

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируются цель и задачи исследования, указываются методы и материалы исследования. Излагается краткое содержание работы, её структура и положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведён сравнительный анализ градостроительного, природоохранного и ландшафтно-экологического подходов к выделению экологического каркаса города. Прослеживается эволюция представлений о каркасных эко-территориальных системах, их структуре и функциях. Обосновывается наибольшая адекватность ландшафтно-экологического подхода при оценке экологических функций.

Экологическая функция рассматривается как внешнее проявление свойств природно-территориального комплекса в системе экологических связей между городом и вмещающим его ландшафтом. Предлагается определение ландшафтно-экологического каркаса города, как системы природно-территориальных комплексов с наиболее важными экологическими функциями. Выдвигаются методологические принципы выделения элементов ландшафтно-экологического каркаса.

Во второй главе приводится краткая ландшафтно-экологическая характеристика территории, на которой проводились исследования, а также результаты структурно-функционального анализа долинной сети.

В ходе инвентаризационного этапа настоящего исследования на каждый долинный комплекс был составлен экологический паспорт, включающий электронные тематические карты парадинамической системы «водосборный бассейн — долинный комплекс», данные объектного мониторинга внутреннего пространства долин, материалы по градоэкологическим ситуациям в прошлом.

На основании картометрического анализа и маршрутных обследований были установлены основные виды, морфометрические параметры и пространственное распространение современного функционального использования долинной сети.

В третьей главе приводятся результаты исследований по установлению генетических причин исторического характера современных экологических проблем города, предлагается экологическая периодизация развития города, обобщается местный опыт функционального использования долин, вскрываются основные закономерности урбогенеза в долинных комплексах. При этом в первую очередь акцентируется внимание на смене функций отдельных участков долинной сети и анализе роли долинных комплексов в функционировании ландшафтно-экологического каркаса города.

В четвертой главе разработана схема очистки поверхностного стока на основе использования долинной сети как места для размещения биологических компенсаторов.

Оценка компенсаторного потенциала Токмаковского оврага проведена на основе конфигурации бассейновой, ландшафтно-геохимической, катенной и эколого-функциональной геокомплексных моделей. Определены структурно-морфологические характеристики водосборного бассейна, условия миграции загрязняющих веществ, путём определения площади функциональных зон рассчитаны качественные показатели техногенного воздействия на поверхностный сток. Предложена схема размещения биокомпенсаторов в долине Токмаковского оврага.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Экологическая функция является понятием, позволяющим определять значение природно-территориального комплекса в структуре ландшафтно-экологического каркаса города.

2. Установлено, что долины малых рек и овражно-балочных комплексов на территории г. Саратова выполняют воспроизводящие, сельскохозяйственные, обводнительные, рекреационные и депонирующие экологические функции. Рассчитаны морфометрические параметры и пространственное расположение функциональных участков долин в функциональной структуре водосборного бассейна.

3. Реконструкция градоэкологических ситуаций показывает, что эволюционные эпохи развития градостроительной системы характеризуются определённым набором экологических функций долинной сети. Для г. Саратова наиболее распространенным является функциональный ряд: воспроизводящая функция — сельскохозяйственная функция - депонирующая функция.

4. Долинная сеть может быть использована для канализации загрязнения поверхностного стока с целью его очистки. Предложена схема геоэкологического анализа водосборного бассейна учитывающая свойства источников загрязнения плоскостного стока и направления его миграции.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях: 1. Межведомственной научной конференции «Геологические науки — 99», Саратов, 1999;

2. Международной научно-практической конференции «Город и время», Уфа, 2000

3. Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов», Пенза, 2001;

4. Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы практической экологии», Пенза, 2002;

5. Всероссийской научной конференции «Геологи XXI века», Саратов, 2002;

6. Региональной научно-практической конференции «Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья», Волжский, 2002.

Научная новизна и практическая значимость работы заключается в следующем:

1) разработана оригинальная методология определения структурно-функционального состояния долинных комплексов на территории крупного промышленного города; введены новые определения понятий «экологическая функция» и «ландшафтно-экологический каркас»;

2) определено структурно-функциональное состояние долинных комплексов на территории крупного промышленного города;

3) выполнена историческая реконструкция функционального использования долин в прошлом;

4) предложена модель геоэкологического анализа парадинамической системы «водосборный бассейн - долинный комплекс», позволяющая оценить потенциальную способность данной системы компенсировать загрязнение поверхностных вод.

Полученные результаты могут быть использованы при проектировании ландшафтно-экологических каркасов городов, а также в планировании природоохранных мероприятий г. Саратова. В настоящее время материалы диссертационной работы используются при чтении спецкурса «Экология города» на географическом факультете СГУ.

По теме диссертационной работы опубликовано 8 работ: 1. А.Н. Башкатов. Эрозионная сеть в структуре природного каркаса г. Саратова. // Тезисы докладов на Межведомственной научной конференции "Геологические науки - 99", Саратов, 1999, с. 82

2. В.З. Макаров, Л.Г. Тарасова, А.Н. Башкатов, А.В. Фёдоров, А.Н. Чумаченко. Историческая градоэкология - новое направление научных исследований // Сб. мат. МНПК «Город и время», Уфа, 2000, с. 82-85

3. А.Н. Башкатов, В.З. Макаров. Использования метода делимитациоиного синтеза в оценке ландшафтно-экологических функций долинных комплексов г. Саратова // «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» Сб. мат. МНПК. Под редакцией Ю.И. Вдовина. - Пенза, 2001, с. 2630

4. В.З. Макаров, Л.Г. Тарасова, А.Н. Чумаченко, А.Н. Башкатов, А.В. Федоров. Историческая градоэкология: концептуальная основа, методология и практическая реализация на примере Саратова // Известия Саратовского университета, Том 1, выпуск 1. Саратов, 2001, с. 89-101

5. А.Н. Башкатов. Овражно-балочная сеть как элемент ландшафтно-экологического каркаса г. Саратова (методологические принципы и историческая реконструкция) // «Географические исследования в Саратовском университете». Под ред. Е.А. Полянской. Саратов: Изд-во СГУ, 2002, с. 97-107

6. А.Н. Башкатов. Природный каркас города: эволюция представлений, структура и функции // Сб. мат. ВНПК "Вопросы практической экологии" Под ред. А.И. Иванова. Пенза, 2002, с. 17-23

7. А.Н. Башкатов. Геоэкологический анализ долинных комплексов крупного промышленного города (на примере г. Саратова) // «Геологи XXI века». Материалы всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Саратов, Из-во СО ЕАГО, 2002, с. 292-294

8. А.Н. Башкатов. Экологические функции долинных комплексов на территории г. Саратова II Сб. мат. РНПК "Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья", Волгоград, Изд-во ВолГУ, 2002, с. 56-58

Заключение Диссертация по теме "Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов", Башкатов, Александр Николаевич

4.3 Выводы

1, Совмещение бассейновой, векторной, ландшафтно-геохимической и эколого-функциональных моделей позволяет осуществить оценку экологической функции компенсации техногенного загрязнения долинных комплексов.

2, Структурно-функциональный анализ модельного долинного комплекса показывает, что Токмаковский овраг обладает морфологическими, гидрологическими и биоценотическими свойствами, позволяющих в перспективе организовать очистку поверхностных вод с помощью биокомпенсаторов.

Заключение

Экологическая ситуация в городе во многом зависит от того, насколько его функционально-планировочная структура соответствует ландшафтным свойствам территории. Концепция экологических каркасов предусматривает специфическое использование участков городского ландшафта с наиболее ценными экологическими свойствами, среди которых особо выделяются способность к воспроизводству природных компонентов, поддержание естественного массоэнергообмена, нейтрализация техногенного загрязнения. Однако современная градостроительная практика проектирования экологических каркасов на основе территорий, свободных от застройки, недостаточно учитывает потенциальную способность природных объектов к выполнению экологических функций. Для комплексной оценки природно-антропогенных территориальных комплексов необходимы научно-методические разработки междисциплинарного характера на основе синтеза градостроительного и ландшафтно-экологического подходов. Синтез вышеуказанных подходов позволяет предложить определение экологической функции как внешнего проявления свойств природного объекта в системе экологических отношений городского населения и ландшафта. Ландшафтно-экологический каркас города предлагается рассматривать как систему природно-антропогенных территориальных комплексов с наиболее важными экологическими функциями.

Косвенным признаком отражения ландшафтных свойств в планировочной структуре города является тип землепользования. Оценку свойств природно-антропогенных территориальных комплексов и их проявлений в характере землепользования можно осуществлять путем структурно-функционального анализа территории города. Базовой моделью данного анализа выбрана эколого-функциональная модель. Она дополняется ландшафтными моделями, наиболее адекватно отображающими функциональные свойства ПАТК.

Долины малых рек и овражно-балочных комплексов представляют собой яркий пример противоречивого отношения населения города к окружающей среде: формируя ресурсную базу территории, они подвергаются разнообразному техногенному воздействию, зачастую приводящему к утрате ценных свойств. Так, на территории г. Саратова наблюдается процесс антропогенной трансформации долинных комплексов, интенсивность которого зависит от характера и возраста

136 освоения прилегающей территории. Третья часть площади долин засыпана, в основном в историческом центре и в узлах пересечения с транспортными магистралями. В промышленных районах и в окружении жилой застройки в долинах идёт процесс накопления отходов. На окраинах города склоны и дно долин используются под сады и огороды - сельскохозяйственными угодьями занято 28% от всей площади долинной сети. И только менее одной десятой процента всей площади долин носят характер рекреационного использования, в основном это район Городского парка. Тем не менее, треть площади долин на территории города сохраняет свои естественные свойства и выполняет функции воспроизводства природных компонентов окружающей среды. В основном это поросшие лесом верховья долин и участки в окружении сельскохозяйственных угодий на окраинах города.

Экологические функции долинных комплексов зависят как от их ландшафтных свойств, так и от формирующегося на территории водосборного бассейна типа «ландескультуры». Среди свойств, определяющих функциональное использование долин, нужно отметить наличие добавочного увлажнения, что определяет концентрацию гидротехнических сооружений, сельскохозяйственных угодий и лесных фитоценозов.

Структурно-функциональный анализ исторических карт городской территории позволяет выделить экологические периоды в развитии ландшафтно-экологической системы, характеризующиеся определённым балансом экологически позитивных и экологически негативных функциональных зон. Для г. Саратова выделено три экологических периода, хронологически совпадающих с эволюционными эпохами в развитии градостроительной системы.

Первый период продолжался с конца XVII до середины XIX вв. Городская среда в это время была насыщена остатками природного ландшафта, садово-огородными массивами, участками усадебной застройки. Экопозитивные функциональные зоны занимали свыше одной трети городской территории. Сочетание данного обстоятельства с распространением промышленности кустарно-ремесленного типа, занимающейся в основном переработкой сельскохозяйственного сырья, позволяет характеризовать первый экологический период как наиболее благоприятный.

С середины XIX века и до начала XX века активно развивается торговля как следствие возрастающего транспортного значения Саратова. Строительство Рязано-Уральской железной дороги приводит к тому, что через город пролегает мощный транспортный коридор, отделяющий прибрежную часть от сельскохозяйственной окраины. Исторический центр, зажатый между железной дорогой и портовой промышленной зоной, переживает период максимального уплотнения застройки. Относительная доля озеленённых пространств снижается до 1/5 площади городской территории. Ухудшаются санитарно-гигиенические качества жизни населения. Все эти обстоятельства заставляют признать данный период наименее благоприятным в развитии города.

Начиная с 30-х годов XX века, значительно увеличивается площадь города за счёт образования новых районов — Заводского и Ленинского. Здесь происходит интенсивное промышленное строительство, но сохраняются значительные пространства пригородного сельского хозяйства и участков озеленённой слободской застройки. В городе были проведены мероприятия по озеленению территории, улучшению её санитарно-гигиенического состояния. В тоже время увеличение промышленного производства, в первую очередь машиностроения, не могло не сказаться на экологической ситуации. Советский период занимает промежуточное положение по степени экологического благополучия между периодами аграрно-торгового и торгово-промышленного города.

Эволюция характера землепользования на прилегающей к долине территории приводит к смене экологических функций долинного комплекса. Байрачные леса, некогда произрастающие во всех долинах Приволжской возвышенности, вырубались, на их месте возникали огороды, сады, каскады прудов. Родники, водотоки использовались для водоснабжения города, особенно это справедливо для Глебучева и Белоглинского оврагов, долгое время снабжавших отдаленные от Волги районы питьевой водой. К долинам этих оврагов в XVIII, XIX веках тяготели городские бани — отсюда брали воду и туда же её сбрасывали после использования. Следует отметить, что долины оврагов были как бы «ничей» землёй, право землепользования принадлежало городу. Исключение из частного землеоборота обусловило концентрацию в долинах бытовых отходов. Подобная практика сохранилась и в советское время. Постепенное накопление бытовых, строительных, промышленных отходов приводила к засыпке внутреннего объема долина. Позднее свалку перекрывали тонким слоем грунта, «хороня» таким образом. В общем случае наблюдается функциональный ряд: воспроизводящая функция, сельскохозяйственная функция, депонирующая функция.

Набор позитивных экологических функций, выполняемых долинными комплексами, может быть существенно расширен. В настоящее время в российских городах наиболее остро стоит проблема загрязнения поверхностных вод плоскостным стоком с территории водосборных бассейнов. Долинная сеть может использоваться для канализации загрязнения и размещения биологических компенсаторов. Предложенная модель по оценке способности парадинамической системы «водосборный бассейн - долинный комплекс» к выполнению компенсаторной функции учитывает пространственное размещение и площадь источников и направления миграции загрязнения, и может быть использована для проектирования систем очистки на территории города.

Перспективное использование долинной сети на территории г. Саратова имеет ряд аспектов.

Во-первых, сложившаяся функциональная структура на территории давнего градостроительного освоения наглядно иллюстрирует устойчивость территориальных типов землепользования на основе прав собственности. Сельскохозяйственные угодья, формирующиеся в непосредственной близости от усадебной застройки, де-факто закрепляют характер землепользования и предотвращают загрязнение долины. Участки долин, выполняющие сельскохозяйственную функцию, в значительной степени сохраняют естественные свойства — заменяется только растительность, но предотвращается неорганизованное накопление отходов.

Поддержание рекреационной функции тоже возможно только при наличии сложившейся практики. Поэтому необходимы процедуры по закреплению позитивных экологических функций (воспроизводящих и рекреационных) на принадлежащих городу землях путём придания им статуса территорий с особым режимом землепользования (микропарки и лесопарки).

В этой связи понятие экологической функции может работать на определение ресурсных свойств долинных экосистем и их вовлечения в систему экономических отношений.

Во-вторых, необходимо преодолеть тенденцию к засыпке долин при инженерно-строительном обустройстве территории. Одной из причин, вызывающих засыпку долин, является необходимость сооружения насыпей под транспортными магистралями. Как правило, все долины в городах пересекаются дамбами, в значительной степени нарушающими естественный гидрологический режим. Кроме того, засыпка долин ведётся и для предотвращения бокового размыва. Решение этой проблемы возможно с помощью «габионов» - ящиков из металлической сетки, заполняемых щебнем, которые укрепляют склоны и дамбы и при этом не препятствуют движению грунтовых вод.

В общем случае, перспективная функциональная структура долинного комплекса для Саратова представляется в следующем виде. Верховья долины, в пределах ущелий на склоне Лысогорского плато, должны быть интегрированы в систему рекреационных территорий лесопарка «Кумысная поляна». Средняя часть долины может использоваться либо под сельскохозяйственные угодья в районах усадебной застройки, либо под лесопарки в районах многоэтажной застройки. Замусоренные участки долин должны быть санированы и рекультивированы. В узлах пересечения долин с транспортными магистралями необходимы мероприятия по обеспечению естественного дренажа с помощью габионов. Устьевые части должны обеспечивать очистку поверхностного стока путем биологической нейтрализации загрязнения и в будущем скорей всего будут интегрированы в проектируемую рекреационную прибрежную зону.

Подводя итоги проделанной работе, хочется отметить, что изучение экологических функций природного ландшафта новый, но, на наш взгляд, чрезвычайно перспективный путь по поиску путей создания механизма экологической стабилизации городской среды. В настоящем исследовании сделаны только первые шаги - определена функциональная структура долинной сети в настоящее время и в первом приближении её динамика в прошлом. Необходимы более детальное изучение тех свойств долинных комплексов, которые определяют их использование в адаптации населения города к ландшафту. Такие свойства должны рассматриваться как природный ресурс, охрана и рациональное использование которого являются целями создания ландшафтно-экологического каркаса города.

В заключение хотелось бы выразить признательность всем, кто способствовал выполнению работы. Автор искренне благодарит научного руководителя - доктора географических наук, профессора В.З. Макарова за постоянное внимание, обсуждение результатов исследований и научные консультации. Также благодарен за плодотворное сотрудничество и помощь доценту И.В. Пролёткину, А.В. Фёдорову, О.И. Игонину, всему коллективу лаборатории урбоэкологии СГУ, всем, кто проявил внимание и участие в исследованиях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Башкатов, Александр Николаевич, Саратов

1. Бондарь Ю.А. и др. Ландшафтная реконструкция городских садов и парков. -Киев. «Будивельник», 1982. 60 с.

2. Венгеров П.Д., Масалыкин А.И. Биологическая оценка качества среды в Воронеже. // «На пути к устойчивому развитию России» №6 (10), 1999 Вергунов А.П. Архитектурно- ландшафтная организация крупного города. - Л., Стройиздат., 1982. - 135 с.

3. Вергунов А.П., Денисов М.Ф., Ожегов С.С. Ландшафтное проектирование. М., Высшая школа, 1991. - 240 с.

4. Владимиров В.В., Микулина Е.М., Яргина З.Н. Город и ландшафт. М., Мысль., 1986. - 238 с.

5. Востряков А.В. Геология Саратовского района и геологические процессы в окрестностях города. Саратов, 1977,- 112 с.

6. Глазовская М.А Ландшафтно-геохимические системы и их устойчивость к техногенезу. // Биогеохимические циклы в биосфере. М., Наука, 1976. - 386 с.

7. Глазычев В.П. Социально-экологическая интерпретация городской среды. М., 1984.-180 с.

8. Глебова О.В. Природный комплекс в геотехнической системе большого города (на примере Нижнего Новгорода): Автореф. дисс. . канд. геогр. наук. Н. Новгород, 2001.-32 с.

9. Годунов Т.Н. Озеленение Саратова. Н Саратов. Сборник статей и материалов по вопросам народного хозяйства и культуры. Вып. 3-4,1946 Город-экосистема / Э.А. Лихачёва, Д.А. Тимофеев, М.П. Жидков и др. - М., 1997. - 336 с.

10. Горышина Т.К. Растение в городе. JL, 1991. - 152 с.

11. Доклад о состоянии окружающей природной среды города Саратова в 1994 году. // Саратов: Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов г. Саратова, 1995. - 208 с.

12. Духовников Ф.В. К истории топографии Саратова начала нынешнего столетия. // Саратовский край. Исторические очерки, воспоминания, материалы. Саратов, 1893

13. Калашников Л.Н. Основные черты развития растительности овражных систем на юго-востоке европейской части СССР. Природа, № 7, - 1936 Кеппен П. И. Девятая ревизия о числе жителей в России в 1851 году. - С-Пбг, 1857.-298 с.

14. Клаусництер Б. Экология городской фауны. Мм 1990. - 248 с. Климат Саратова. / Под ред. Швер Ц.А. - Л., 1987. - 151 с.

15. Комплексные оценки качества поверхностных вод / Под ред. A.M. Никанорова. -JL: Гидрометеоиздат, 1984. 139 с.

16. Колбовский Е.Ю., Жихарев A.M. Полевая экология: исследуем малые реки Вып. 1 / Ярославль. Ярославское регион, общ. Эколог, орг. «Ландшафт». Гос. Образ. Объед. «Эколого-биологический центр», 2000. - 100 с.

17. Коломыц Э.Г. Ландшафтные исследования в переходных зонах (методологический аспект). М., 1987. - 147 с.

18. Колясников В.А. Экологический подход к формированию композиции города. -Екатеринбург, 1993. 185 с.

19. Косов Б.Ф., Зорина Е.Ф., Любимов Б.П. Овражная эрозия М., Изд-во МГУ, 1998. -166 с.

20. Котлов Ф.В. Антропогенные геологические процессы и явления на территории города. М., Наука, 1977. -170 с.

21. Кулешова М.Е. Экологические каркасы. // Охрана дикой природы. №3 (14) 1999. -С.25-30

22. Кучерявый В.А., Крамарец В.А., Соломаха Т.Д., Соломаха В.А. Зонирование территории г. Львова по спонтанной растительности // Украинский ботанический журнал. -1991. Т.48,№5.-С. 51-57

23. Лазарева И.В., Маевская В.Г. Охрана территориальных ресурсов градостроительства. Киев, 1986. - 128 с. Леггет Р. Города и геология. - М., 1976. - 560 с.

24. Лепёхин И.И. «Дневные записки путешествия доктора Академии наук адъюнкта Ивана Лепёхина по разным провинциям Российского государства. 1768 и 1769 года.» СПб., 1795, Ч. 1. - С. 375

25. Лузина Е.С. Парк культуры и отдыха в Саратове. Саратов, 1983. - 71 с. Мазинг В.В. Экосистема города, её особенности и возможности оптимизации // Экологические аспекты городских систем. - Минск, 1984. - С. 181-191

26. Максимов Е. Музейная площадь // Альманах «Памятники Отечества», №1-2 (39), -1998

27. Мамаева Е.Т. Изменение городских почв под влиянием промышленных загрязнений // Охрана природы на Урале. Свердловск, 1964. Вып. IV. - С. 40-48 Мелодия Саратова. - Саратов, 1995. - С. 18

28. Миловидова И.Б. Первый общественный сад. // Экологический вестник «Набат», №34-1999

29. Муравьев А.Г. Руководство по определению качества воды полевыми методами. -СПб.: Крисмас+. 1999. - 224 с.

30. Некрасов В.К. Укрепление и использование придорожных оврагов. М., Автотранспорт, 1954

31. Новиков Ю.И. Методы исследования качества воды водоёмов. М.: «Медицина», 1990.-395 с.

32. Основные направления градостроительного развития города Москвыhttp://www.mosarchinform.ru/genplan/structure/default.htm

33. Осятинский А.И. Строительство городов на Волге. Саратов, 1965. - 190 с.

34. Очерки истории Саратовского Поволжья. — Саратов, 1993. С. 122

35. Петров К.М. Геоэкология. Основы природопользования. СПб., 1994. - 216 с.

36. Повестка дня на XXI век. // Раздел I. Социальные и экономические аспекты. Глава

37. Содействие устойчивому развитию населённых пунктов.http://www, un.org/russian/conferen/w$sd/agenda21 /part 1 /ch7.htm

38. Попов К.И. Записки о Саратове. //Журнал «Волга», №5, -1990

39. Преображенский B.C. и др. Основы ландшафтного анализа. М., Наука, 1988.191 с.

40. Программа экологического мониторинга поверхностных вод города Саратова. Авторы: Н.В. Клычев, В.В. Гонтарёв, Е.В. Каширская, А.В. Ильменева. // -Саратов, 1994. 99 с.

41. Пролёткин И.В., Макаров В.З., Чумаченко А.Н. Геоморфологическое строение территории г. Саратова // Проблемы геоэкологии Саратова и области. Саратов, 1999. Вып. №3 - С. 75-81

42. Регионы России: статистический сборник. В 2 т. Т. 1 Госкомстат России. М., 1999. - С. 34-35

43. Рихтер Г. Культура ландшафта в социалистическом обществе. Пер. с нем. М., Прогресс, 1983. -160 с.

44. Савельева Л.С., Эпов А.Н. Очистка сточных вод на биоплато // Экология и промышленность России. №8, 2000

45. Саратовский край. Исторические очерки, воспоминания, материалы. Саратов, 1893, Вып. 1 - 372 с.

46. Семёнов В.Н. Начальные люди Саратова. Саратов, 1995. - С. 59

47. Семёнов В.Н., Семёнов Н.Н. Саратов купеческий. Саратов, 1995. - С. 94 Соколов П.Н. О санитарном состоянии Саратовских оврагов Белоглинского и Глебучева. // Саратовская земская неделя. №3, - 1905

48. Сокольская О.Б. Зелёное зодчество Саратовского Поволжья. Саратов, 1993. -120 с.

49. Старый Саратов». Саратов, 1995. - С. 137

50. Стурман В.И. О влиянии рельефа на загрязнение городской территории // Геоморфология. № 4. - 1994.

51. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология (здоровые города). М., 1995. -446 с.

52. Трасс Х.Х. Биоиндикация состояния атмосферной среды городов // Экологические аспекты городских систем. Минск, 1984. - С. 96-109 Тютюнник Ю.Г. Концепция городского ландшафта // География и природные ресурсы. 1990, №2 - С. 67-172

53. Философский словарь. / Под ред. Фролова И.Т. М., Политиздат, 1991. - 560 с. Хованский Н.Ф. О прошлом города Саратова. - Саратов, 1891. - 45 с. Цыбин В.М. Пароход на Волге. - Саратов, 1996. - С. 243

54. Шварц Е.А. Экологические сети в Северной Евразии // Известия Российской Академии Наук, №4, -1998

55. Шустерман И.Б. Пути развития Саратовской санитарной организации. // Саратовский вестник здравоохранения. Саратов, - 1922

56. Экологическая биотехнология. Под ред. К.Ф. Форстера и Д.А. Вейда. Л., Химия, 1990.-384 с.

57. Экологические проблемы. Саратов на рубеже XX и XXI веков.// Комитет охраны окружающей среды и природных ресурсов г. Саратова; Саратов, 1996. - 128 с.

58. Энциклопедия Саратовского края. Саратов, 2002. - С. 119 Яницкий О.Н. Экологическая перспектива города. - М., 1987. - 375 с. Яргина З.Н. Градостроительный анализ. - М., 1984. - 244 с. Яргина З.Н. Эстетика города. - М., 1991. - 365 с.

59. Haase G, Richter Н. Current trends in Landscape research. // Geojournal. 1983, Vol. 1, №2.-P. 107-109

60. Naveh S., Liberman D. Landscape ecology. Theorie, approach, application. N.Y., 1984,-236 p.

61. Forman & Godron Landscape ecology. N.Y., 1986

62. Noss R.F. What can wilderness do for biodiversity? // Preparing to manage wilderness in the 21-st century. Proc. of the conference, Athens, Georgia, April 4-6, 1990, - pp. 49-61. '

63. Resources 1996-1997 / The Urban Environment. New York - Oxford. 1997 - 365 p.