Промышленная революция «затопила» культурные ландшафты (КЛ), изменила небо (кислотные дожди, озонные дыры), изменила землю (загрязнение радиационное, тяжелыми металлами, токсическими углеводородами и др.). Все это угрожает природе. Из нашей жизни уходит этическое сознание обращения с природой и ландшафтом.
Ряд изменений глобального характера в окружающей среде обусловлен ее масштабным загрязнением и хищнической эксплуатацией природных ресурсов, ведущим к быстрой деградации природы. В связи с этим, все большее внимание должно уделяться сейчас сохранению почвенно-растительного потенциала и разнообразия в регионе, а также – вынесению приоритета природоохранной деятельности на первое место с соответствующим закреплением этого положения в законах и положениях. Повышается также значимость экологического образования, подготовки специалистов в области биологии, почвоведения, экологии и др., формирования наиболее эффективных и успешных инновационных систем и технологий обучения, образования и просветительства, ответственного отношения профессионалов-специалистов к проблемам сохранения природы.
Цель исследования
Провести исследование экологического состояния ландшафтов г. Иркутска и его окрестностей, свойств почв и биоценозов. Рассмотреть проблемы и подходы формирования культурных ландшафтов Иркутска и предложить механизмы оздоровления зеленого пояса города и его окрестностей. Обосновать необходимость использования знаний о почвенном покрове и свойствах биогеоценозов в системе хозяйственного управления, градостроительства и озеленения, экологического образования.
Материалы и методы исследования
Экологического состояние, особенности биогеоценологии и почвообразования изучались в полевых и лабораторных условиях с использованием методов биологии, почвоведения, биогеохимии и биогеографии, сравнительно-географического анализа, методов физической географии и смежных отраслей знания. В работе использованы аналитические (химические, физико-химические, инструментальные) методы исследования почв и ландшафтов в соответствии с общепринятыми методиками.
Результаты исследования и их обсуждение
Нынешнее состояние зеленых насаждений различных типов и категорий г. Иркутска показывает высокую степень воздействия негативных факторов, присущих урбанизированным территориям. По состоянию атмосферного воздуха г. Иркутска относится к числу наиболее загрязненных городов, входя в приоритетный список 45 городов России с очень высоким средним уровнем загрязнения территории. Загрязнение является следствием как значительных выбросов от промышленных предприятий, мелких котельных (более 300) и автотранспорта, так и слабыми рассеивающими возможностями атмосферы при преобладающем антициклоне, повышенной влажности воздуха, что, в свою очередь, не способствует активному рассеиванию в атмосфере загрязняющих веществ, приводя к их накоплению в нижних слоях атмосферы, образованию смогов над городом. Основной вклад в выбросы от стационарных источников вносят предприятия теплоэнергетики (52,6 %). Большое количество специфических веществ поступает от источников загрязнения Иркутского авиационного производственного объединения, АО «Иркутскмебель». Среди продуктов загрязнения преобладают твердые поллютанты и диоксид серы (рис.1). В целом зона загрязнения города располагается вдоль Ангары, совпадая с господствующим переносом воздушных масс, около крупных промышленных предприятий и в центре. Поллютанты концентрируются в наиболее пониженных частях рельефа, а также распространяются вдоль притоков Ангары.
А 
Б
Рис. 1. Экологическое состояние г. Иркутск и его окрестностей [4]:
А - Загрязнение атмосферы г. Иркутск: 1 – сильное; 2 – сильно-среднее; 3– среднее; 4 - средне-слабое; 5 – слабое. Б - Суммарные выбросы загрязняющих веществ, поступивших в атмосферный воздух г. Иркутск
Максимальному загрязнению [1,2,4] подвержена территория северной части города, где находятся наиболее крупные предприятия-загрязнители и отмечается воздействие соседних промышленных центров Иркутско-Черемховской агломерации. Высокой степенью загрязнения характеризуется район аэропорта на восточной окраине города, где сосредоточены предприятия гражданской авиации и движение автомобильного транспорта. Менее загрязнена юго-западная левобережная часть города, чему способствуют массивы лесов и возвышенные водоразделы.
Большую роль в защите окружающей среды и сохранении ландшафтов играет почвенный покров г. Иркутске. Основными факторами воздействия на почвенный покров Иркутска и его окрестностей являются хозяйственная деятельность местного населения, химическое воздействие выхлопных газов автомобилей, рекреационная и туристическая активность. Глобальной проблемой сегодня является деградация, эрозия и непосредственное загрязнение почв различными токсинами, выбросами промышленных предприятий Иркутско-Черемховской агломерации, переносимыми ветром. Токсичные уровни загрязняющих веществ накапливаются в почвах медленно, однако они долго в ней сохраняются, негативно влияя на экологическую обстановку в целом. Почва, будучи важнейшим биофильтром биосферы, определяют потенциал сохранения режима функционирования и производительной функции в социально-природно-экономической системе, а также – ее геохимическую, биологическую, физическую (противоэрозионную) и интегральную устойчивость ко всему комплексу природных и антропогенных воздействий.
Наиболее распространёнными естественными природными почвами в Иркутском районе (рис.2), сохранившимися на неосвоенных участках тайги, являются подзолистые, серые (серые лесные), буроземы (дерновые карбонатные) с серыми метаморфическими и дерновыми серогумусовыми (дерновыми лесными), чернозёмные, серогумусовые, темногу-мусовые, торфяно-перегнойно-глеевые почвы, темно-гумусово-глеевые (луговые), глееземы криометаморфические (болотные сезонно-мерзлотные) и аллювиальные почвы.
Рис. 2. Распространение почв по рельефу г. Иркутска на примере почвенно-геоморфологического профиля южной части западного склона Кайской горы:
1. Дерново-подзолистые (КР-09\15);
2. Серые метаморфические грубогумуссированные (КР-09/13);
3. Тёмно-серые метаморфические остаточно-карбонатные (КР-09/16);
4. Черноземовидные элювиированные (КР-09/17);
5. Черноземовидные глеевые на погребенных перегнойно-криометаморфических глееватых почвах (КР-2009/18);
6. Темно-гумусовые перегнойно-глеевые остаточно-карбонатные на погребенных аллювиальных темно-гумусовых глееватых омергеленных почвах (КР-07/13).
*Названия почв приведены по классификации 2004 г.
Типология почв определяется в основном их положением по рельефу, влиянием почвообразующих пород и уровнем грунтовых вод. Серые почвы являются наиболее распространёнными.
Следствием урбанизации является значительное преобразование факторов почвообразования, изменения гидротермических и гидрологических условий.
В ходе проведенных исследований, на территории города, был отмечен ряд негативных процессов антропогенно-техногенного давления (табл.1):
Таблица 1
Негативные процессы в почвенном покрове г. Иркутска
|
№ |
Процессы |
Интенсивность процесса* |
|
1. |
Тенденция к подщелачиванию (до 9,0) верхних горизонтов большинства городских почв, что приводит к уменьшению выноса тяжелых металлов |
++ |
|
2. |
Аккумуляция повышенных концентраций соединений серы, азота, фтора, тяжелых металлов. |
+ |
|
3. |
Повышение соединениями серы (за счет сульфатов) кислотности почв, что увеличивает аккумуляцию и миграцию тяжелых металлов. |
++ |
|
4. |
Деструкция, деградация почв, нарушение последовательности в расположении горизонтов, отсутствие лесной подстилки, повышенная твердость, нарушение структурированности. |
+ |
|
5. |
Постоянное вытаптывание почвенного покрова, переуплотнение корнеобитаемого слоя. |
++ |
|
6. |
Достаточно высокое содержание гумуса, связанное с повышенным количеством окисленных продуктов техногенного происхождения |
++ |
|
7. |
Высокое содержание азота, обоснованное высоким содержанием корней и их относительно слабой минерализацией |
+ |
|
8. |
Изменение соотношения Ca/Mg, в сторону уменьшения обменного Mg. |
+++ |
|
9. |
Приоритетное накопление среди тяжелых металлов свинца |
++ |
|
10. |
Загрязнение почвенного покрова через атмосферное загрязнение воздуха |
+++ |
|
11. |
Повышенное загрязнение почв города соединениями никеля из-за выбросов и складирования отходов, осадков сточных вод |
+ |
· Интенсивность процесса: + - слабая; ++ - средняя; +++- сильная
Вместе с тем почвы имеют высокое средоохранное и средообразующее значение. Именно поэтому изучение, оценка и охрана почв и их экологического потенциала является необходимым элементом оптимизации и озеленения, хозяйственного использования территории, восстановления, улучшения и сохранения биоценозов. По визуальным описаниям древесных пород и травяного покрова почвенно-растительный покров г. Иркутска и его окрестностей претерпевает высокую степень антропогенного пресса, что предопределяет экологию главным приоритетом градостроительной политики.
Весьма напряженная экологическая ситуация в Иркутске требует радикальных мер по ее улучшению. Одним из действенных мероприятий, способствующих ее оздоровлению, является создание и укрепление экологического каркаса из зеленых зон города – т.е. организация определенной, взаимоувязанной системы зеленых насаждений, равномерно размещаемых на территории города, в которой каждый её составляющий элемент выполняет определенную санитарно-экологическую функцию: средорегулирующую, средозащитную и/или санитарно-оздоровительную [3]. Действенными мерами по оздоровлению ситуации и повышению индекса развития человеческого потенциала в г. Иркутске и его окрестностях должна стать программа последовательных, научно-обоснованных и обязательных мероприятий по созданию экологического каркаса «поляризованных ландшафтов» [5] из системы лесо-парковых зон отдыха населения с имитацией естественных связей вдоль водопотоков на принципах ландшафтного планирования и устойчивого развития с вклиниванием зеленых массивов из пригородных лесов в городские постройки и их соединение с участками внутригородского озеленения.
Для сохранения экологической стабильности Иркутского района необходимо дальнейшее планомерное развитие системы ООПТ в городе и его окрестностях, придание охраняемого статуса зеленым массивам. Необходима разработка и реализация системы постоянных информационно-профилактических мероприятий по сохранению зеленого наследия региона. Озеленение города следует производить за счет сноса старых зданий, пустырей, расширения парковых зон. Санитарные функции зеленых насаждений усилит закладка новых линий живой изгороди и устройство плотных бордюров. Важным вопросом озеленения города является умелое создание дендрологических акцентов, что достигается благодаря использованию хорошо подобранного ассортимента деревьев и кустарников, устойчивых к городским условиям произрастания.
Для улучшения сложившейся ситуации в озеленении в условиях промышленного загрязнения г. Иркутска можно рекомендовать реализацию ряда мер (табл.1):
Таблица 2
Меры по проведению градостроительного озеленения
|
№ |
Описание озеленительных мероприятий |
|
1 |
Подбор весьма устойчивых видов древесных и кустарниковых пород: ясени (зеленый и обыкновенный), клены (ясенелистный, серебристый и остролистный), лиственница сибирская, ивовые виды (ива белая и др.), осина, тополи, яблоня сибирская, груша уссурийская. Боярышники (кроваво-красный и др,), туя западная, калины (все виды), караганы, рябина, спирея средняя, крушина ломкая, кизильники (черноплодный и блестящий), бузина кистистая, роза иглистая, акация белая, дерен белый, черемуха уединенная, лох серебристый. Также рекомендуется использовать в озеленении липу мелколистную (сердцевидную), сирень обыкновенную, вязы (гладкий и приземистый), ель колючую (голубую), обладающих наиболее пылепоглощающими свойствами. |
|
2 |
Подсадка в травяном ярусе следующих видов: подорожников, одуванчика лекарственного, мятлика, лютика ползучего, клевера ползучего, пастушьей сумки, тысячелистника, звездчатки средней, купены, кошачьей лапки, гвоздики, сныти, ветреницы, фиалки, манжетки, вероники, клера, очитков, молодила. |
|
3 |
Применение рекомендуемого ассортимента растений в результате детального изучения характера антропогенного влияния, степени лесопригодности почв, оценки территории по условиям инсоляции, ветрового режима и других факторов, влияющих на рост и общее состояние насаждений. |
|
4 |
Высаживание в местах с особо высокой степенью дорожно-тропиночной сети и плотности верхних горизонтов почв таких пород, как береза, липа, осина. |
|
5 |
Проведение систематического учета выполненных работ по зеленому строительству для увеличения эффективности благоустройства города по размеру созданных площадей озеленения, а не по количеству высаженных деревьев и кустарников. |
|
6 |
Разработка ассортимента растений с учетом конкретного режима загазованности каждого района, что улучшит условия существования насаждений, увеличит их долговечность и даст наибольший санитарно-гигиенический эффект. |
|
7 |
Размещение вдоль крупных автомагистралей наиболее устойчивых лиственных видов деревьев и кустарников, обладающих наиболее эффективной фильтрующей способностью, с большей листовой поверхностью, опушением листьев, с низко располагающейся кроной. |
Зеленые насаждения играют важную роль в оптимизации экологических условий (уменьшение загазованности и запыленности воздуха, защита от шума и др.), в положительном влиянии на микроклимат территории. Антропогенно-техногенное влияние приводит к ослаблению растений, преждевременному старению, поражению болезнями, вредителями и к гибели растений. Эти же факторы влияют на экологические функции почв.
Но задачи по сохранению почв, биоценозов и ландшафтов, по созданию региональных красных книг, формированию системы охраняемых территорий как экологического каркаса, невыполнимы без совершенствования существующей системы экологического образования региона на основе трансформации сознания населения в сторону экологических приоритетов, разработки новых эко-традиций в регионе и области, активации инновационного програмно-методического обеспечения с психолого-педагогическим и координаторским сопровождением эко-проектов.
Для успешного решения задач устойчивого развития территории необходимо вовлечение различных групп населения и прежде всего – молодежи в проведение мониторинговых исследований, в проекты по сохранению почв и биоценозов, что имеет весьма важное социальное, научное, эколого-образовательное и воспитательное значение.
Воспитание экологического сознания подрастающего поколения наиболее эффективно в тех случаях, когда сами субъекты образовательно-просветительной деятельности включаются в процесс исследования, анализа полученных результатов и формирования пакета выводов и рекомендаций. Эффективность эколого-образовательной составляющей возрастает в разы, если реальные мониторинговые исследования молодежи (деятельностная составляющая) проводятся при поддержке научных подразделений ВУЗов и СО РАН (реализация позитивного методического обеспечения и компетентностного подхода) и при согласовании с местными административными структурами, заинтересованными в получении реально существующей картины экосознания различных социальных слоев общества, оценки экологического состояния территории и ее влияния на медико-социальные показатели здоровья населения.
Заключение
Проведенное исследование позволяет сделать вывод о необходимости обязательного мониторинга почвенного покрова и введения регламентации хозяйственной, туристической и рекреационной деятельности с разработкой системы мероприятий по озеленению, системному подсеву травосмесей для укрепления грунтов склонов и предотвращения эрозии.
Для сохранения почвенно-растительного разнообразия и рационализации землепользования необходимо учитывать основные правила поведения почв и биоценозов во времени: скорости, характерные времена, обратимость-необратимость почвообразовательных и почвоизменяющих, ценозо-формирующих процессов, учитывая, что процессы антропогенной деградации почв и ландшафтов действуют быстрее, чем процессы естественного почвообразования и воспроизводства биоценозов. Наши стратегии в охране и восстановлении почвенно-растительных ресурсов должны основываться на осознании педосферы как невоспроизводимого компонента биосферы в человеческом масштабе времени. Чтобы сохранить биологическое разнообразие в регионе необходимо выделить, исследовать и сохранить образцы всех экологических систем в национальных парках, заповедниках и других охраняемых территориях Байкальской Сибири.
Почвенный покров г. Иркутска и его окрестностей обладает средним, не достаточно устойчивым экологическим потенциалом, требующим его сохранения, проведения ремедиационных озеленительных работ и контроля рекреационной нагрузки на ландшафты. Исследованные почвы, обладая достаточным естественным плодородием, способствуют сохранению биоразнообразия и являются устойчивой основой для сохранения реликтовых парковых лесов и формирования культурных ландшафтов Иркутска.
Улучшение системы экологического образования, внедрение экологических приоритетов и экологических традиций в систему хозяйствования и управления, реализация проектов сохранения лесных массивов города и озеленения позволит не только сохранить и восстановить окружающую природную среду города, но послужит также мощным толчком как для развития зеленого градостроительства и оптимизации зеленых поясов городских ландшафтов Байкальской Сибири, так и для развития образования, просветительства и культуры в регионе.
Рецензенты:
Матвеев А.Н., д.б.н., профессор, декан биолого-почвенного факультета, Института географии СО РАН, г. Иркутск;
Семенов Ю.М., д.г.н., профессор, лаборатория комплексных физико-химических проблем Института географии СО РАН, г. Иркутск.
Библиографическая ссылка
Мартынова Н.А., Кузеванов В.Я. ЗЕЛЕНОЕ ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО И СОХРАНЕНИЕ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА КАК КОМПОНЕНТЫ ЭКОКУЛЬТУРЫ И ЭКООБРАЗОВАНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 4. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=21196 (дата обращения: 19.04.2024).