Ландшафтно-экологический подход к охране окружающей среды города Кургана

Опыт экологического изучения регионов

З.И. Гордеева, Ю.И. Ермакова

Ландшафтно-экологический подход к охране окружающей среды города Кургана

На примере г. Кургана рассматривается ландшафтно-экологический подход к охране окружающей среды. Особое внимание обращается на формирование экологического каркаса как необходимой структурной части культурного городского ландшафта Кургана.

Ключевые слова: охрана окружающей среды г. Кургана, культурный ландшафт, городской ландшафт, экологический каркас.

На протяжении индустриального периода развития общества рост производства всегда сопровождался значительным, в том числе отрицательным, воздействием человека на окружающую среду. Напряженность во взаимоотношениях достигла пика в конце прошлого столетия. Это привело к необходимости решительных мер по стабилизации среды и управления природно-антропогенными процессами.

Особенно остро нуждаются в стабилизации городские ландшафты. Прогрессирующая урбанизация - это одна из наиболее ярко выраженных тенденций современной антропогенной эволюции ландшафтной сферы Земли. Из всех известных видов природно-антропогенных ландшафтов городские ландшафты отличаются наибольшей преобразованностью исходной природы [6]. И в то же время они являются окружающей средой для значительного количества проживающих в них жителей нашей планеты.

Поэтому охрана окружающей среды этих ландшафтов является одним из основных направлений создания благоприятной среды обитания человека и превращения их в культурные с позиций геоэкологической парадигмы.

В соответствии с этой парадигмой, по В. А. Николаеву, к культурным ландшафтам относятся не все природно-антропогенные ландшафты, а только те, которые имеют следующие определенные свойства.

1. Все три обязательные для всех природно-антропогенных ландшафтов подсистемы (природная, социальная и производственная) в них гармонично связаны. А это возможно только при условии, что социальная составляющая должна обладать высокой экологической культурой, которая, в свою очередь, предполагает строгое соблюдение ландшафтно-эко-логических принципов и правил при проектировании и строительстве культурных ландшафтов.

2. Для того чтобы культурный ландшафт оптимально выполнял свойственные ему социально-экономические функции, необходимо постоянное поддержание его производственно-экологического и ландшафтно-эколо-гического потенциала.

3. Непременной частью культурного ландшафта должен быть мониторинг, главная цель которого - обеспечение текущей информацией систем управления культурным ландшафтом.

4. Культурный ландшафт - это управляемая система. В них природная саморегуляция замещается антропогенным управлением. В случае прекращения или ослабления ухода и охраны со стороны человека ландшафт деградирует. Важнейшим условием сохранения ландшафтно-эко-логического потенциала является строжайшее нормирование антропогенных нагрузок. Среди мер, специально направленных на антропогенную регуляцию городских ландшафтов, наиболее распространено «мягкое» (термин введен В.А. Николаевым) управление. Оно направлено на мобилизацию природных сил самого ландшафта для поддержания его устойчивости и производится путем воздействия главным образом на биоту и природные воды. Эти компоненты ландшафта легче других поддаются искусственным изменениям и служат эффективными рычагами мягкого управления.

5. Здоровая, экологически благоприятная среда обитания - еще одна характерная черта культурного ландшафта. Не может ландшафт быть культурным, если он не пригоден для нормального проживания в нем человека. Как бы ни был благоустроен городской ландшафт, но если его воздушный бассейн насыщен выхлопными газами автотранспорта, выбросами промышленных и энергетических предприятий, его невозможно отнести к культурным [7].

В.А. Николаев сформулировал и основные принципы культурного ландшафтного строительства. 1. Принцип природно-хозяйственной адаптивности. Он нацеливает на определенное сближение структуры и функционирования природно-антропогенных ландшафтов к особенностям местного природного ландшафта. 2. Принцип природно-хозяйственной адаптивности. Он предполагает поиск таких технологий

природопользования, которые позволяют сделать производство в куль- | турном ландшафте малоотходным или почти безотходным. Технологи- | ческие меры оптимизации культурного ландшафта очень разнообразны | и определяются их социально-экономическими функциями. В городах | к ним можно отнести, например, включение в состав городского тран- & спорта средств передвижения на электротяге (включая электромобиль) о и параллельное вытеснение с городских улиц двигателей внутрен- § него сгорания, загрязняющих воздушный бассейн выхлопными газами. § 3. Принцип (закон) необходимого разнообразия природно-хозяйствен- | ных геосистем. Ненарушенный естественный ландшафт всегда отвечает 5 этому закону. Упрощение структуры ландшафта, которое часто происходит в процессе его хозяйственного освоения, далеко не безобидно. Оно нередко влечет за собой дестабилизацию антропогенных ландшафтов под воздействием ускоренной эрозии, дефляции и других разрушительных процессов. 4. Принцип обязательного наличия экологического каркаса (экологической инфраструктуры). Экологический каркас - это совокупность естественных и искусственных геосистем, выполняющих функцию защиты окружающей среды и «мягкого» управления ландшафтом. Экологический каркас предназначен для поддержания оптимального функционирования, динамической устойчивости ландшафта и создания в нем благоприятной среды обитания. Обычными элементами экологического каркаса в городских ландшафтах являются разного рода зеленые насаждения и водоемы. Экологический каркас культурного ландшафта должен быть целостным, т.е. представлять единую сеть соединенных друг с другом звеньев - экологических ниш и экологических коридоров. Тем самым в нем создаются благоприятные условия для поселения, размножения и миграции полезных представителей орнитофауны, териофауны, насекомых, обеспечивающих существование биоценоза 5. Обязательное функциональное зонирование. Под функциональным зонированием хозяйственно освоенного ландшафтного пространства понимается его разделение на геосистемы, предназначенные для выполнения определенных социально-экономических функций [4]. Например, для современного городского ландшафта характерны следующие типы функциональных зон: селитебная (жилая), административно-культурная, промышленная, рекреационная (парки, лесопарки, скверы, пляжи и т.п.), лечебно-оздоровительная (детские сады, родильные дома, поликлиники, больницы, дома для престарелых), транспортная, коммунально-складская [6].

Строительство культурных ландшафтов в соответствии с вышеназванными принципами является одновременно и важнейшим путем охраны и оздоровления окружающей среды любых городских ландшафтов.

Рассмотрим некоторые проблемы, возникающие на этом пути, на примере областного города Курган.

Курган располагается в котловине на западе Ишимской равнины, в основном, на левобережье реки Тобол. Площадь города 393,03 км2. Сейчас в городе проживает 326 405 человек. Это крупный транспортный узел и индустриальный центр Уральского федерального округа. В городе функционирует более 20 промышленных предприятий.

Климат Кургана близок к резкоконтинентальному. Зима суровая, многоснежная и продолжительная - до 5-6 месяцев в году. Самый холодный месяц - январь (средняя температура - 15,2°С), а суточная температура может опускаться и до - 47,9°С (январь 1943 и февраль 1951 гг.). Весна ветреная и короткая - во второй половине мая уже наступает лето. Самый теплый месяц лета - июль со средней температурой + 19,8°С. Самый жаркий день был зафиксирован в июле 1952 г., когда столбик термометра поднялся до отметки + 40,5°С [5].

Уральские горы усиливают континентальность местного климата, преграждая дорогу западным теплым влагонесущим массам. По этой причине воздух над городом часто застаивается, усугубляя неблагоприятную экологическую ситуацию.

Городу уже более 300 лет. Первая планировка была проведена в 1786 г. По плану наметились только две улицы - Береговая и Троицкая. Со временем город рос и становился центром торговли продуктами земледелия и скотоводства. Очень большие изменения в городе произошли в период Великой отечественной войны, когда сюда в спешном порядке был эвакуировано большое количество предприятий из европейской части и город стал застраиваться сумбурно, без учета элементарных требований безопасности и розы ветров, которые дуют зимой преимущественно с северо-запада, а летом - с юго-запада [2].

В результате планировка г. Курган сложилась таким образом, что многие промышленные объекты оказались вписаны непосредственно в жилые зоны. Это, в основном, предприятия металлообработки и машиностроения, расположенные в центральных районах: ЗАО «Курганский машиностроительный завод конвейерного оборудования» (КМЗКО), ОАО «НПО «Курганприбор», ОАО «Курганский завод деревообрабатывающих станков», «Химмаш», «Кургансельмаш» и другие. На жилые кварталы падает даже осадок из труб ТЭЦ.

Поэтому Курган входит в список городов России с очень высоким уровнем загрязненности. Индекс загрязненности воздуха в последние годы достигает 12,7 при норме 5. На предприятиях образуется более 200 тыс. т вредных летучих веществ, из которых только половина

улавливается газоочистными установками, а остальные выбрасываются в атмосферу. Высока доля загрязнения автомобильным транспортом. Вдоль дорог оседает свинец из выхлопных газов автомобилей, тяжелые металлы от промышленного смога. Основные загрязняющие вещества, которые выбрасываются в атмосферу, - это пыль, сажа, формальдегид, ацетон, бензапирен, диоксид азота [3].

Река Тобол и ее притоки страдают от промышленных и коммунальных сточных вод, половина которых не очищается. В водоемах высока концентрация хлоридов, сульфатов, нефтепродуктов, фенола. Также в результате сельскохозяйственной деятельности в воды попадают смытые с полей удобрения и пестициды, животноводческие стоки.

В последние годы в лесах увеличилась вырубка древесины хвойных пород. Лесовосстановительные работы отстают от рубки леса. На лесные массивы наступает коттеджное строительство, дачные участки. Леса завалены бытовым мусором, осуществляется вывоз отходов с предприятий.

В некогда лесостепных санитарно-защитных зонах вследствие значительных антропогенных нагрузок и загрязнения почти не осталось лесов. Как, например, на очень значительной санитарно-защитной зоне крупнейшего машиностроительного комплекса «Курганмашзавод».

Неблагоприятная экологическая ситуация вызывает острую необходимость активизации ландшафтно-экологических научных исследований по проектированию элементов экологического каркаса в соответствии с классификацией Д.З. Гриднева [4].

Основными элементами каркаса г. Кургана являются базовые, ключевые и транзитные. Базовые элементы - это средообразующие территории, которые выполняют регулирующие и защитные функции и обеспечивают поддержание экологического баланса за счет сохранения необходимых качественных параметров природно-территориального комплекса (воспроизводство биоты, сохранение генофонда, выработка фитонцидов). Средо-образующая территория г. Кургана представляет долину среднего течения реки Тобол с небольшой скоростью течения, извилистым руслом и широкой (3-5 км) поймой. В пойме множество стариц и продолговатых озер. В районе города, как и на всем своем протяжении, река имеет высокий левый берег. На нем расположена основная и историческая часть города Кургана. Правый берег - низменный, представляет собой заливные сенокосные луга. Тобол с каждым столетием мелеет. На реке часто бывают весенние паводки. После серьезного наводнения 1947 г. в Кургане стали строить обвало-вочную дамбу, которая защищает город от наводнений.

На территории долины Тобола в районе г. Кургана произрастает более 1000 видов сосудистых растений. 120 видов встречаются крайне редко

-V

70

g и подлежат охране. Из них 12 включено в «Красную книгу России», в том g числе такие растения, как башмачок настоящий, башмачок крупноцвет-^ ковый и ятрышник шлемоносный [8].

| Ключевые элементы - это территории, сохранившие уникальные сооб-^ щества. Являясь «точками экологической активности», они выполняют § функции охраны и воспроизводства естественных ландшафтов и поддеру живают биоразнообразие на уровне района. Ключевые территории могут | быть как частями базовых элементов, так и самостоятельными образова-° ниями.

В Кургане ключевыми элементами являются березовые колковые 0 леса, приуроченные к затапливаемым понижениям, многочисленные степные болота, луговые солончаки и полоса Илецко-Иковского соснового бора, расположенного на высокой террасе долины реки Тобол. Он относится к редким растительным сообществам Сибири - сосновым вишневокустарниково-осоковым псаммофильным лесам и нуждается в особой охране.

Древостой разновозрастный, сомкнутостью 0,6-0,7, производительностью II-III класса бонитета, представлен сосной (Pinus sylvestris) с примесью березы (Betula pendula), редко осины (Populus trémula). Средний возраст сосны 70-90 лет (отдельные деревья - до 140-150 лет); высота 17-20 м. Подлесок развит неравномерно, от довольно густого (заросли вишни кустарниковой (Cerasusfruticosa) с проективным покрытием 40%) до одиночных кустарников. Травяной ярус из более 100 видов сосудистых растений имеет проективное покрытие 40-50%. Мохово-лишайни-ковый покров развит слабо [1].

Транзитные элементы - это территории, обеспечивающие взаимосвязь базовых и ключевых элементов природно-экологического каркаса. Они способствуют функционированию потоковых систем, миграции животных, распространению растительных формаций, развитию и обогащению базовых и ключевых элементов природно-территориального комплекса. В составе транзитных элементов выделяются: долинные природно-терри-ториальные комплексы рек; русла рек, ручьев и оврагов; овражно-балоч-ная сеть; лесные природно-территориальные комплексы водоразделов; лесополосы и перелески. Классическим транзитным элементом на территории г. Кургана можно считать русло речки Чёрная (левый приток Тобола). Она берет начало в болотах Илецко-Иковского бора, далее протекает под трассой «Байкал» через микрорайон Зайково и впадает в болото Островское. Затем она протекает под железной дорогой Курган-Екатеринбург, течет через озеро Чёрное (Стакан), в котором находится отстойник, через районы г. Кургана: Северный и Рябково, снова пересекает

трассу «Байкал», течет через озеро Чёрное и через 4 км впадает в Тобол. 1 На двух участках длиной более 2 км ее русло значительно высохло. |

В экологическом каркасе Кургана можно выделить также второстепен- | ные элементы природно-экологического каркаса, к которым относятся: | локальные, буферные и реабилитационные. &

Локальные элементы - это небольшие памятники природы различно- о го профиля; зеленые зоны небольших населенных пунктов; охраняемые § объекты неживой природы; памятники истории и культуры - узлы эко- § логической активности, объединяющие самые разнообразные объекты. Задача локальных элементов - охрана уникальных объектов природы, 5 выполнение хозяйственных, эстетических и социальных функций. На территории Кургана таким элементом, безусловно, будет являться Центральный парк культуры и отдыха, расположенный в пойме реки Тобол с многочисленными озерами-старицами.

Буферные элементы - это территории, защищающие базовые и транзитные элементы от неблагоприятных внешних воздействий. Обычно их наделяют статусом охранных зон. К ним относятся особо охраняемые природные территории; курортные зоны; зоны охраны бальнеологических объектов; санитарно-защитные зоны; охранные зоны горных выработок; охранные зоны водозаборов. Буферные зоны создаются для минимизации внешних влияний на элементы экологического каркаса и обеспечивают его дополнительную устойчивость. В Кургане основными буферными зонами являются антропогенноостепненные санитарно-защитные зоны промышленных объектов.

Реабилитационные элементы - это территории оптимизации и восстановления утраченных экологических функций геосистем. К такому элементу экологического каркаса Кургана можно отнести знаменитую городскую зону отдыха «Голубые озера». Она была создана после рекультивации песчаных карьеров, расположенных в Илецко-Иковском сосновом бору на северной окраине Кургана. В состав реабилитационных элементов могут также войти земли, которые могут быть восстановлены за счет возобновления определенных способов ухода за ландшафтом (сенокошения на закустаренных участках пойм) либо за счет снятия антропогенных воздействий: пойма реки Тобол на всем протяжении города, степные озера Левашёво и Чёрное, расположенные на северо-западе Кургана.

Итак, в целом, в территориальном плане у города достаточно оптимальный экологический каркас. Он представляет собой пространственную сеть, покрывающую всю территорию города, ячеи которой -участки естественной и «вторичной» природы, а связывающие их

72

§ нити - «зеленые» экологические коридоры, служащие для свободной

I миграции мелких животных и для объединения всех «островных» при-

си ~

II родных территорий.

| Основные проблемы формирования и функционирования экологичес-

^ кого каркаса Кургана как необходимой структурной части культурного

§ городского ландшафта заключаются в загрязнении и превышении ряда

ш антропогенных нагрузок, прежде всего рекреационных и лесохозяйст-

| венных. В последние годы, в связи с устойчивой тенденцией в нарастаем

° нии засушливости климата и частым появлением суховеев, участились 5 пожары, особенно в буферных и реабилитационных элементах. Жела-° тельно также расширение сети транзитных и локальных элементов через создание небольших скверов и парков и восстановление лугов, особенно в долине речки Чёрная.

Важно также постоянно осуществлять контроль за состоянием водных объектов. Русла рек нуждаются в очистке от техногенного ила, нефтепродуктов и в устранении заторов, вызванных скоплением бытового и растительного мусора.

Необходимо также урегулирование беспорядочного захоронения твердых отходов промышленности в лесах, обладающих богатым экологическим потенциалом. Для захоронения опасных отходов необходимо создание или расширение площадей специальных полигонов, а также создание предприятий по утилизации таких отходов.

Остро стоит проблема сохранения и восстановления зеленых территорий. Озеленения в первую очередь требуют санитарные зоны и пустыри.

Планируя природопользование в пределах экологического каркаса, необходимо помнить, что растительные сообщества долины реки Тобол представляют эталон коренной растительности, отражающий историю формирования растительного покрова. Они являются реликтами холодной лесостепи плейстоцена - раннего голоцена. Сообщества служат местообитанием ряда северных бореальных видов, а также степных видов, продвигающихся по боровым пескам с юга на север. Это резерв для восстановления трансформированных экосистем в очень слабо облесенной и сильно измененной человеком лесостепной зоне. Для сохранения оставшихся массивов коренных лесов необходимо придание части их статуса памятников природы.

Очень актуальны мероприятия по восстановлению Илецко-Иковского бора. А среди них, прежде всего, совершенствование технологии рубок и других видов пользования, предусматривающих сохранение условий для успешного прохождения процессов воспроизводства леса и совершенствование технологии способов лесовосстановления. Основные

способы лесовосстановления и очередность их назначения: сохранение g подроста и тонкомера, посадка сеянцев сосны в борозды. |

I

си

<11

Библиографический список |

си

1. Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири. Электрон- i ный атлас // Электронная библиотека Сибирского отделения РАН. URL: § http://www.sbras.ru/win/elbib/bio/green/61.html (дата обращения: 3.04.2015). S

2. Васильева А.М. Забытый Курган. Курган, 1997. 5

3. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды | Российской федерации в 2013 году» // Министерство природных ресурсов о" и экологии Российской Федерации. URL: http://www.mnr.gov.ru/regulatory/ list.php?part=1683 (дата обращения: 13.03.2015).

4. Гриднев Д.З. Природно-экологический каркас территории // Территория и планирование. 2011. № 1 (31).

5. Курган. URL: http://ekokgn.blogspot.be (дата обращения: 5.05.2015).

6. Николаев В.А., Авессаломова И.А., Чижова В.П. Природно- антропогенные ландшафты: городские, рекреационные, садово-парковые. М., 2011.

7. Николаев В.А., Казаков Л.К., Украинцева Н.Г. Природно-антропогенные ландшафты: промышленные и транспортные. Геоэкологические основы ландшафтного строительства. М., 2013.

8. Редкие и исчезающие животные и растения, памятники природы и заказники Курганской обл. / Стариков В. П.. и др. Челябинск, 1989.

Е.А. Карфидова, В.И. Ерошенко

Анализ динамики пожарной опасности лесов Московской области по данным оперативного мониторинга

В статье раскрыты методические подходы к анализу динамики распространения пожаров на основе статистики лесных пожаров Московской области. Рассмотрены основы формирования компетенций, связанных с использованием ГИС-технологий для решения задач распознавания тепловых аномалий, пространственно-временного анализа их распространения, выявления условий