Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
25
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
ІНСТИТУТ ГЕОГРАФІЇ
Савицька Олена Вікторівна
УДК 911.5/.9: 712.2(477-201+430-201)
ЛАНДШАФТНО-ЕКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ ЗЕЛЕНОЇ ЗОНИ СТОЛИЧНОГО МІСТА
(на прикладі міст Києва і Берліна)
Спеціальність 11.00.01 –фізична географія, геофізика і геохімія ландшафтів
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата географічних наук
Київ –
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана на кафедрі фізичної географії та геоекології географічного факультету Київського національного університету імені Tараса Шевченка
|
Науковий керівник |
доктор географічних наук Гродзинський Михайло Дмитрович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, завідувач кафедри, професор |
|
Офіційні опоненти: |
доктор географічних наук Денисик Григорій Іванович, Вінницький педагогічний університет імені Михайла Коцюбинського, завідувач кафедри, професор кандидат географічних наук Круглов Іван Станіславович, Львівський національний університет імені Івана Франка, доцент |
|
Провідна установа: |
Захист відбудеться 18 червня 2003 р. о 10 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.163.02 при Інституті географії НАН України за адресою: 01034, Київ-34, вул. Володимирська, 44.
З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Інституту географії НАН України, 01034, Київ-34, вул. Володимирська, 44.
Автореферат розісланий 8 травня 2003 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат географічних наук
старший науковий співробітник В.І. Передерій
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Дослідженням міста та міських ландшафтів завжди приділялася значна увага. На сьогодні ж особливого значення набуває вивчення ландшафтів зелених зон сучасних великих міст. Це пов’язано з тим, що такі зони проявляють значний позитивний вплив на якість атмосферного повітря і кліматичні умови міського середовища, підвищують його привабливість, сприяють збереженню біорізноманіття міських ландшафтів, забезпечують сприятливі умови для відпочинку населення.
Вивченню і оптимізації біотичних компонентів міських ландшафтів присвячені численні роботи як східноєвропейських (Хромов Ю.Б., 1974; Кучерявий В.П., 1984, 1994, 1999; Вергунов А.П., 1982; Белкин А.Н., 1987; Яблоков С.А., 1994; Лаптєв О.О., 1998), так і західноєвропейських науковців, передусім, німецьких (Richter G., 1981; Albertshauser E.-M., 1985; Leesch M., Wilke U., 1991; Ermer K. та ін., 1996; Paul A., 2000 та ін.). Однак, переважна більшість ландшафтно-екологічних досліджень середовища столичних міст, зокрема, Києва, що торкаються проблеми міських зелених зон, відзначаються певною однобічністю, відсутністю необхідної уваги до всього комплексу чинників, які впливають на стан і структуру ландшафтів зеленої зони сучасного великого міста. При цьому, розвиток і ствердження сучасних природочуйних (екологічних) тенденцій у містобудуванні висувають жорсткі вимоги до комплексності даних про міське середовище, необхідних для наукового обгрунтування планувальних заходів.
Водночас, значне збільшення обсягу різноманітної, але досить розрізненої природничої інформації суттєво ускладнює прийняття оптимальних містопланувальних рішень. Особливо гострою ця проблема є для столичних міст у зв’язку з виконанням ними специфічних репрезентативних функцій. Тому ландшафтно-екологічний підхід до вивчення просторової організації міських ландшафтів, особливо ландшафтів міських зелених зон, набуває надзвичайно важливого значення. Такий підхід може забезпечити створення інтегрованого образу довкілля та здійснення необхідної для сучасного столичного містопланування комплексної ландшафтно-екологічної оцінки міських і приміських територій.
Слід відзначити також, що важливою складовою ландшафтно-екологічного дослідження природних компонентів міського середовища є їх ландшафтно-геохімічний аналіз. Він дає змогу дослідити рівень і характер антропогенного навантаження на міське середовище, локалізувати найбільш забруднені ділянки міських територій, обгрунтувати оптимальні заходи з охорони, раціонального використання і відтворення природних ресурсів міст і приміських зон.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Обраний напрям досліджень був тісно пов’язаний з тематикою наукових розробок кафедри фізичної географії та геоекології, яка виконувалася в рамках Комплексної наукової програми “Охорона навколишнього середовища” (1996-2000 рр.), держбюджетних тем № 97104 (№ держреєстрації 0197U003164) “Обгрунтувати і визначити комплекс екологічних індикаторів стійкого розвитку України” та № 01БФ050-01 (№ держреєстрації 0101U002770) “Аналіз і оптимізація ландшафтно-екологічних територіальних структур України” (2001-2005 рр.).
Матеріали щодо сучасного стану природного середовища м. Берліна (Німеччина) зібрані та опрацьовані автором під час наукового стажування в Географічному інституті при Берлінському університеті імені Гумбольдта в 2000-2001 роках.
Мета і задачі дослідження. Метою роботи є розробка теоретичних положень і методів ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони столичного міста та обгрунтування шляхів оптимізації її ландшафтів. Для досягнення поставленої мети було необхідно вирішити наступні задачі: 1) обгрунтувати теоретичні положення ландшафтно-екологічного аналізу ландшафтів зеленої зони сучасного великого міста з столичними функціями; 2) розробити принципову схему і методику ландшафтно-екологічного аналізу ландшафтів міської зеленої зони і апробувати їх; 3) проаналізувати ландшафтно-геохімічну структуру зелених зон Києва і Берліна та здійснити порівняльну оцінку рівнів їх забруднення сполуками важких металів (далі ВМ); 4) здійснити оцінку рівня просторової організації і ландшафтно-функціональної структури зеленої зони столичного міста на основі порівняльного аналізу зелених зон Києва і Берліна; 5) розробити схему оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування зеленої зони м. Києва.
Об’єктом досліджень є ландшафти зеленої зони м. Києва. В якості об’єкта-аналога використані ландшафти зеленої зони м. Берліна (Німеччина). Предмет досліджень – їх ландшафтні, ландшафтно-геохімічні, ландшафтно-планувальні та ландшафтно-функціональні характеристики у вигляді статистичних, графічних і картографічних моделей.
Методи досліджень. Натурні дослідження ландшафтів зеленої зони м. Києва здійснено методом крупномасштабної ландшафтної зйомки на п’яти ключових ділянках. В межах цих ділянок відібрано 195 зразків грунтів, які аналізувалися за 57 показниками. В цілому обчислено понад 11 тисяч значень.
Ландшафтно-геохімічні дослідження зеленої зони столичного міста включають методи первинного збору та обробки інформації, методи математичної статистики (кореляційний і факторний аналіз), методи ландшафтно-геохімічного аналізу і оцінки, а також методи ландшафтно-геохімічного картографування. Під час хіміко-аналітичних досліджень зразків грунтів застосовано традиційні та новітні інструментальні методи аналiзу (визначення рН водного і сольового витягів грунту за Алямовським, визначення гранулометричного складу грунтів за Качинським, визначення вмісту гумусу за Тюріним, визначення вмісту обмінного кальцію та магнію за Каппеном, кількісне визначення концентрацій ВМ рентген-флуорецентним методом з хвильовою дисперсією).
Порівняльний аналіз просторової організації зелених зон Києва і Берліна виконано за допомогою метода контрольних показників зв’язку міської забудови з озелененими територіями, запропонованого О.П. Вергуновим (1974, 1982). Оцінка ефективності просторової структури зелених насаджень (далі ЗН) виконана за показниками теорії графів.
Наукова новизна одержаних результатів полягає у тому, що: 1) обгрунтоване нове тлумачення поняття “зелена зона міста”; 2) вперше застосована методика ландшафтно-екологічного аналізу ландшафтів міської зеленої зони, основним методичним прийомом якої є порівняльно-цільовий аналіз (на прикладі міст Києва і Берліна); 3) уточнено і доповнено результати ландшафтних досліджень території м. Києва, проведених на початку 1980-х років В.М. Галицьким, В.С. Давидчуком та Л.М. Шевченко, а також досліджень 1988-1993 років, виконаних О.Ю. Дмитруком, складено уточнену карту ландшафтної будови зеленої зони м. Києва; 4) вперше складено ландшафтно-геохімічні карти елементно-компонентних і бар’єрних структур зеленої зони м. Києва; 5) вперше здійснено аналіз біоцентрично-сітьової структури ландшафтів зеленої зони м. Києва; 6) розроблено схему оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування зеленої зони м. Києва.
Практичне значення одержаних результатів. Ландшафтно-екологічний аналіз зеленої зони м. Києва необхiдний для розробки науково-обгрунтованої міської екологiчної полiтики i оптимiзацiї системи природокористування. Отримані результати можуть бути використані при оцінці фінансових, матеріальних і організаційних витрат, потрібних для ефективного планування заходів з охорони, відновлення і збереження ЗН міста з врахуванням їх ландшафтної та ландшафтно-геохімічної структур, а також рівнів забруднення, що є різними у різних частинах міста.
Матеріали дисертаційної роботи використані у звіті з НДР географічного факультету Київського університету імені Тараса Шевченка по темі № 97104 “Обгрунтувати і визначити комплекс екологічних індикаторів стійкого розвитку України” (1996-2000 рр.), а також використовуються у навчальному процесі на географічному факультеті цього ж університету при викладанні курсів “Основи урбоекології”, “Урбаністична географія України”, “Основи ландшафтної екології”.
За ландшафтно-геохімічні дослідження зеленої зони м. Києва автор нагороджена дипломом Національної Академії наук України (постанова Президії НАН України від 15.03.2000).
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням, виконаним на основі результатів власних натурних і лабораторних хіміко-аналітичних досліджень. Автором особисто здійснені всі етапи наукового дослідження –натурні ландшафтні дослідження ключових ділянок зеленої зони м. Києва, лабораторні аналізи відібраних зразків грунтів, обробка і оцінка отриманої інформації і створення на її основі ландшафтно-геохімічних карт зеленої зони м. Києва та картосхем забруднення ключових ділянок сполуками важких металів, аналіз рівня просторової організації і ландшафтно-функціональної структури зелених зон Києва і Берліна, оптимізаційне ландшафтно-екологічне районування зеленої зони Києва. Сукупність отриманих науково-практичних результатів належить особисто дисертанту і є її науковим доробком.
Апробація результатів дисертації. Результати виконаних досліджень і основні положення дисертації доповідалися на Всеукраїнській науковій конференції студентів та аспірантів “Географічні дослідження в Україні на межі тисячоліть” (Київ, 2000 р.); VIII з’їзді Українського географічного товариства “Україна та глобальні процеси: географічний вимір” (Луцьк, 2000 р.); Міжнародній науковій конференції “Буття ландшафту і буття в ландшафті” (Київ, 2001 р.); Першій Всеукраїнській науковій конференції “Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія” (Київ, 2001 р.); Міжнародній конференції “Регіональні екологічні проблеми” (Київ, 2002 р.), на наукових семінарах в Географічному інституті при Берлінському університеті імені Гумбольдта (Німеччина, 2000-2001 рр.) і в Інституті ландшафтної екології при Технічному університеті Берліна (Німеччина, 2001 р.), а також на наукових конференціях на географічному факультеті Київського національного університету імені Тараса Шевченка (1999-2002 р.).
Публікації. Результати досліджень автора за темою дисертації представлені у 5 статтях, опублікованих у наукових журналах, з них 4 у фахових виданнях, і 3 тезах доповідей у збірниках матеріалів конференцій (у співавторстві 1) загальним обсягом 2,6 д.а.
Структура і обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, 5 розділів, висновків і додатків. Текстова частина має обсяг 142 сторінки, ілюстрована 28 рисунками, в т.ч. 25 картосхемами, і 17 таблицями. Список використаних джерел містить 196 найменувань (з них 71 латиницею). Загальний обсяг дисертації становить 250 сторінок.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Перший розділ “Теоретичні положення ландшафтно-екологічних досліджень міської зеленої зони” присвячений визначенню основних понять, принципів і підходів ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони сучасного великого міста з столичними функціями.
Аналіз літературних джерел і власні дослідження, проведені в Києві і Берліні, дозволяють стверджувати, що міські озеленені території відзначаються істотним впливом на стан міської атмосфери та клімат, сприяють збереженню повнопрофільних грунтів, близьких до природних, збагаченню видового складу рослинності і тваринного світу міських ландшафтів. Тому якість середовища сучасного великого міста може бути значно покращена шляхом оптимізації стану та структури ландшафтів міської зеленої зони.
Зелена зона міста –це сукупність ландшафтів міських озеленених територій, основними функціями яких є кліматична, природоохоронна і рекреаційна, і які відрізняється єдністю і взаємозв’язком структурних елементів як закономірним результатом розвитку міського середовища. При цьому, провідною функцією зеленої зони столичного міста є репрезентативна функція, що істотно впливає на решту функцій і визначає напрями та способи їх реалізації.
Впорядкувати послідовність вивчення і оцінки зеленої зони міста з метою оптимізації її стану, структури і функцій покликаний ландшафтно-екологічний аналіз –аналіз основних типів ландшафтно-територіальних структур зеленої зони столичного міста та їх картографічних моделей, результатом якого є обгрунтування системи оптимізаційних заходів для забезпечення найефективнішої реалізації провідних функцій міської зеленої зони. Принципова схема ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони столичного міста наведена на рис.1.
Рис. 1. Принципова схема ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони столичного міста
Ефективним підходом ландшафтно-екологічних досліджень міської зеленої зони є порівняльно-цільовий аналіз. Суть його полягає в тому, що для об’єкту досліджень (в даній роботі –ландшафти зеленої зони м. Києва) підбирається деякий інший об’єкт (ландшафти зеленої зони іншого міста), який, по-перше, подібний до нього, та, по-друге, вважається таким, в якому основні завдання оптимізації вже практично вирішені.
Об’єктом-аналогом для порівняльного ландшафтно-екологічного аналізу обрано Берлін, столицю Німеччини. Можливість проведення такого аналізу зелених зон Києва та Берліна пояснюється: 1) наявністю подібних фізико-географічних умов в їх межах; 2) подібністю функціонального використання міських ландшафтів і загальної територіальної структури зелених зон обох міст; 3) співставлюваністю розмірів Києва і Берліна.
Порівняльний аналіз зелених зон Києва та Берліна дозволяє виявити важливі особливості стану, структури і функцій їх ландшафтів, що неможливо при вивченні зеленої зони Києва без її співставлення з ЗН іншого міста. Крім того, застосування порівняльно-цільового підходу має важливе науково-методологічне значення. Воно полягає у можливості критичного аналізу та застосуванні традицій і досвіду німецької ландшафтної екології і ландшафтного планування для оптимізації зелених зон великих міст України, зокрема Києва.
В кінцевому підсумку, принципи та підходи ландшафтно-екологічних досліджень зеленої зони м. Києва визначили необхідність зосередження цих досліджень на таких напрямах: 1) дослідження ландшафтної будови міської зеленої зони; 2) дослідження її ландшафтно-геохімічних умов і рівнів забруднення, зокрема, сполуками ВМ; 3) вивчення особливостей просторової організації і ландшафтно-функціональної структури зеленої зони міста; 4) проведення оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування київської зеленої зони; 5) обгрунтування приорітетних напрямів і заходів оптимізації стану, структури і функцій зеленої зони м. Києва в цілому.
У другому розділі “Методичні питання ландшафтно-екологічних досліджень зеленої зони столичного міста” висвітлені особливості методики, застосованої при проведенні ландшафтно-екологічних досліджень зеленої зони м. Києва.
Основою ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони столичного міста є вивчення її ландшафтної будови. Результати картографування особливостей ландшафтної структури зеленої зони м. Києва відображені на картах ключових ділянок дослідження в масштабі 1 : 25 000. Вибір ключових ділянок визначався наявністю найтиповіших варіантів ландшафтної структури міських територій (табл. 1). Підсумком ландшафтного аналізу зеленої зони м. Києва стала карта її ландшафтної структури в масштабі 1 : 50 000.
Картосхема ландшафтної структури зеленої зони м. Берліну складена нами за результатами аналізу літературних джерел, картографічних та фондових матеріалів, отриманих в Географічному інституті університету імені Гумбольдта в Берліні та у Головному відділі міського розвитку і охорони довкілля берлінської міської адміністрації.
Таблиця 1
Характеристика ключових ділянок дослідження
|
№ |
Назва |
Площа, км |
Ландшафтна будова ділянки |
|
1 |
Святошин-сько-Пуща-Водицька |
70,8 |
Моренно-воднольодовикові ландшафти на палеоген-нео-геновій основі, з дерново-підзолистими піщаними і супіщаними грунтами під хвойно-широколистяними лісами |
|
2 |
Голосіївсь-ка |
13,2 |
Ландшафти підвищеної лесової ерозійної рівнини на палеоген-неогеновій основі, з сірими легкосуглинковими грунтами під свіжими дібровами і судібровами |
|
3 |
Дарницька |
48,4 |
Давньоалювіальні ландшафти надзаплавних терас Дніпра і Десни на палеогеновій основі, з дерново-слабкопідзолистими піщаними грунтами під сухими і свіжими борами та суборами |
|
4 |
Дніпровсь-ка (Труха-нів острів, Гідропарк) |
6,8 |
Сучасні алювіальні ландшафти на палеогеновій основі, з дерновими глейовими піщаними грунтами під чагарниково-різнотравними формаціями з вербою і вільхою і різнотравно-злаковими луками |
|
5 |
Конча-Зас-пинська |
27,4 |
Ландшафти давньоалювіальної рівнини на палеогеновій основі, з дерново-слабкопідзолистими піщаними грунтами під сухими і свіжими борами та суборами та з торфово-болотними грунтами, під волого- і болотнотравними формаціями |
Зразки грунтів, відібрані під час натурних досліджень зеленої зони Києва, характеризувалися за рН водного і сольового витягу, механічним складом, вмістом гумусу і ємністю катіонного обміну. Крім того, виконано їх речовинний та елементний аналіз з кількісним визначенням концентрацій SiO, TiO, AlO, MgO, CaO, MnO, FeO, NaO, KO, PO, S, а також концентрацій Cu, Zn, Ga, As, Br, Rb, Sr, Pb, Cd, Sn, Ba, La, Ce.
Порівняльний аналіз фізико-хімічних характеристик грунтів зеленої зони Києва і Берліна (рН, гранулометричний склад і вміст гумусу) та вмісту в них ВМ, кларки концентрацій яких в грунті перевищують 1, проведено на основі вивчення звітних і фондових матеріалів Берлінської служби захисту рослин та Державного біологічного інституту сільського і лісового господарства Німеччини.
Підсумком ландшафтно-геохімічного етапу досліджень стала ландшафтно-геохімічна карта елементно-компонентних структур і карта ландшафтно-геохімічних бар’єрів зеленої зони Києва в масштабі 1: 50 000. Ступінь забрудненості грунтового покриву зеленої зони міста оцінювався окремо для Pb, Cu, Zn, As, Cd, а також за сумарним показником забруднення. Крім того, проаналізовано радіологічну обстановку в межах зелених зон Києва і Берліна в цілому.
Необхідною частиною ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони столичного міста є ландшафтно-функціональні дослідження, тобто аналіз і оцінка ландшафтної структури озеленених територій і територіальної структури їх функціонального використання. Результатом сумісного аналізу ландшафтної і функціональної структур стала схема ландшафтно-функціонального районування зеленої зони Києва. Критерії ландшафтно-функціонального районування –особливості ландшафтної структури зеленої зон столичного міста та функції її окремих структурних частин.
Підсумком ландшафтно-екологічного аналізу є здійснення оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування зеленої зони столичного міста з визначенням набору приорітетних напрямів і заходів оптимізації, необхідних для кожного виділеного району. Критеріями оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування обрані функціональний тип міських ландшафтів, особливості ландшафтної, ландшафтно-геохімічної, ландшафтно-функціональної структур міської зеленої зони та просторової організації її окремих структурних частин, а також рівні забруднення сполуками ВМ та радіонуклідами.
Для створення результуючої картосхеми, яка синтезує ландшафтну, ландшафтно-геохімічну і ландшафтно-функціональну структури зеленої зони Києва, оцінює їх відповідність одна одній і враховує особливості просторової організації міської зеленої зони, були співставлені контурні основи картосхеми функціонального використання міських територій Києва, ландшафтної карти зеленої зони міста і картосхеми ландшафтно-функціонального районування озеленених територій. В результаті озеленені території м. Києва об’єднувалися в групи так, що в кожну з них входили ЗН, поширені в межах одного і того ж типу міських ландшафтів (житлові, промислові тощо), з однаковою ландшафтною будовою та однаковими функціями в міському середовищі.
Для кожного виділеного ландшафтно-екологічного району зеленої зони м. Києва визначено приорітетні напрями їх оптимізації. Ландшафтно-екологічне обгрунтування конкретних оптимізаційних заходів, які мають покращити стан і ефективність виконання функцій зеленої зони міста Києва, виконано на прикладі ключових ділянок дослідження. Вони можуть розглядатися як модельні для відповідних ландшафтно-екологічних районів міської зеленої зони.
У третьому розділі “Порівняльний аналіз ландшафтно-геохімічних умов і рівнів забруднення зелених зон міст Києва і Берліна” представлені результати досліджень ландшафтної і ландшафтно-геохімічної будови зелених зон Києва і Берліна, а також характеристика просторового розподілу основних забруднюючих речовин (далі ЗР) в їх межах.
Для зеленої зони Києва характерні моренно-воднольодовикові ландшафти Київського Полісся, лісостепові ландшафти високої лесової ерозійної рівнини, давньоалювіальні ландшафти надзаплавних терас Дніпра і Десни, а також заплавні лісолучні ландшафти. Зелена зона Берліна відзначається наявністю зандрових і давньоалювіальних рівнин на відкладах донної і кінцевої морени. На території обох міст переважають кислі та слабкокислі грунти легкого механічного складу, з незначним вмістом гумусу і невисокою насиченістю обмінними катіонами. Це забезпечує сприятливі умови для утворення, транспортування і акумуляції рухомих форм ряду хімічних елементів, зокрема, ВМ.
Ландшафтно-геохімічна структура зеленої зони м. Києва представлена ландшафтно-геохімічними системами кислого, кислого глейового, а також перехідного від кислого до кальцієвого класу водної міграції. Така просторова диференціація ландшафтно-геохімічних умов обумовлює формування сорбційних глейових і сорбційних карбонатних площинних ландшафтно-геохімічних бар’єрів (далі ЛГБ) в правобережній частині зеленої зони м. Києва, на яких акумулюються Pb, As, Zn, Cd і Cu (кларки концентрації цих елементів у грунтах перевищують 1). Більшість ландшафтів зеленої зони на лівому березі Дніпра (в межах Києва) характеризується винесенням вищевказаних хімічних елементів.
Ландшафтно-геохімічні умови на території Берліна подібні до тих, що переважають в межах Києва. При цьому, в межах ландшафтів зеленої зони Берліна формуються переважно кислі, глейові і сорбційні ЛГБ.
За рівнями забруднення сполуками ВМ зелена зона Києва поділяється на три частини: 1) відносно чисті лісопаркові території на окраїнах міста; 2) слабкозабруднені внутрішньоміські ЗН; 3) ЗН промислових територій і прилеглі до них, з високим рівнем забруднення. Головним джерелом емісії ЗР для більшої частини міської зеленої зони є автошляхи з інтенсивним рухом транспорту. Загальний рівень забруднення зеленої зони Києва дещо нижчий, ніж у Берліні.
Просторовий розподіл концентрацій ВМ в межах зелених зон Києва і Берліна є дуже різноманітним (табл. 2). Особливо значні коливання їх значень характерні для Cu, Pb і Zn.
Таблиця 2
Вміст ВМ в гумусовому шарі грунтів зелених зон
міст Києва і Берліна (в мг/кг)
|
Місто |
Київ |
Берлін |
||
|
Структурні частини зеленої зони |
Парки і лісопарки |
Ліси в межі міста |
Парки і лісопарки |
|
|
Cd |
Середній вміст |
0,8 |
0,6 |
2,2 |
|
Мінімум |
< 1,0 |
0,2 |
< 0,3 |
|
|
Максимум |
9,4 |
1,1 |
2,9 |
|
|
Cu |
Середній вміст |
7,5 |
12,0 |
24,0 |
|
Мінімум |
< 1,0 |
3,0 |
7,0 |
|
|
Максимум |
62,8 |
36,0 |
73,0 |
|
|
Pb |
Середній вміст |
12,7 |
60,8 |
74,2 |
|
Мінімум |
4,2 |
14,0 |
32,0 |
|
|
Максимум |
62,8 |
206,0 |
140,0 |
|
|
Zn |
Середній вміст |
22,1 |
31,8 |
143,0 |
|
Мінімум |
2,3 |
8,0 |
14,0 |
|
|
Максимум |
148,0 |
96,0 |
760,0 |
|
|
As |
Середній вміст |
1,9 |
- |
- |
|
Мінімум |
< 1,0 |
- |
- |
|
|
Максимум |
9,6 |
- |
- |
Результати ландшафтно-геохімічного аналізу зеленої зони Києва свідчать про відсутність її забруднення ВМ (в порівнянні з ГДК). Водночас, концентрації цих елементів, як правило, значно перевищують зональний природний фон (для кадмію –у 18 разів, для міді –майже вчетверо, для свинцю –в 6 разів, для цинку –в 5 разів і для миш’яку приблизно вдвічі). Оскільки вказані рівні забруднення зеленої зони міста з часом можуть зростати і впливати на стан і зовнішній вигляд рослинності, важливого значення набувають попереджувальні заходи, спрямовані на захист грунтів зеленої зони столичного міста від їх забруднення сполуками ВМ.
Основними радіонуклідами, які визначають радіаційну обстановку зелених зон обох міст, є Cs і Sr, причому їх радіаційне забруднення не перевищує встановлених норм.
У четвертому розділі “Порівняльний аналіз просторової організації і ландшафтно-функціональної структури зелених зон міст Києва і Берліна” висвітлено результати порівняльного аналізу просторової організації зелених зон Києва і Берліна та проаналізовано особливості ландшафтно-функціональної структури зеленої зони м. Києва.
Першочергове значення для стану міського довкілля має ступінь взаємозв’язку забудованих і озеленених територій. Він визначається питомою вагою території в межах зовнішньої смуги забудованих масивів по відношенню до всієї їх території у відсотках і вимірюється за формулою:
|
C = S/ S , де |
(1) |
C–показник зв’язку міських забудованих територій з озелененими, у %; S–площа забудованих територій, що знаходяться від озеленених територій на віддалі, не більшій за 1 км, в км; S –загальна площа міської забудови, в км.
Як для Києва, так і для Берліна цей показник характеризується досить високим значенням. Понад 85% забудованих територій обох міст знаходяться в межах сприятливого для середовища впливу рослинності.
Загальний показник “розкриття” забудови вимірювався за наступною формулою:
|
О = L / L, де |
(2) |
О –показник розкриття забудови, у %; L –довжина периметру забудованих територій, в км; L–довжина периметру забудови, що межує з ЗН, в км.
В обох випадках цей показник перевищує 97%, що свідчить про практично оптимальну організацію міської зеленої зони –майже всі забудовані райони Києва і Берліна оточені озелененими територіями різної величини. Дещо гіршими є показники “розкриття” житлової забудови (відношення тієї частини периметра житлових територій, що межують з ЗН, до загального їх периметру). В Києві цей показник коливається в межах 58-65%, тоді як в Берліні він сягає майже 72%.
Третім вирішальним чинником оптимальності територіальної структури зеленої зони столичного міста є ступінь її використання для короткочасового відпочинку. Показник рекреаційного використання зеленої зони є відношенням площі озеленених територій, що знаходяться на віддалі пішохідної доступності (1-1,5 км) від міської забудови, до загальної площі зеленої зони міста. Даний показник вимірюється за формулою:
|
N = S/ S, де |
(3) |
N –показник рекреаційного використання ЗН, у %; S –площа озеленених територій, що знаходяться на віддалі пішохідної доступності від міської забудови, в км; S –загальна площа зеленої зони міста, в км.
Для Києва показник рекреаційного використання зеленої зони становить лише 27%. Більша частина лісопаркових і лісових масивів лежить поза межами пішохідної доступності. З цієї точки зору Берлін значно ближчий до оптимуму –близько 75% його зеленої зони знаходяться в межах пішохідної доступності.
Крім того, зелена зона Києва відзначається високим ступенем взаємозв’язку озеленених територій і забудови, високою концентрацією її окремих елементів (парків, лісопарків, лісів). Проте (на відміну від зеленої зони Берліна) для неї характерний значно нижчий ступінь використовуваності для короткочасового відпочинку та менша зв’язність біоцентричної мережі.
В межах зелених зон Києва і Берліна виділяються біоцентри двох рівнів –регіонального (ліси та лісопарки поза міською забудовою) і локального (сквери і парки) в межах забудованих територій. Ключові ділянки проведеного дослідження належать до біоцентрів регіонального рівня (за розмірами і розташуванням).
За побудованою матрицею доступності біоцентрів зеленої зони Києва з’ясовано, що її центральним біоцентром є Дніпровська ключова ділянка –Труханів острів, індекс доступності якого мінімальний. Він відіграє роль важливого рефугіуму для різноманітних популяцій на території Києва, а також виконує роль центру розселення видів. Через це Труханів острів заслуговує особливої уваги під час проектування мережі біокоридорів, охорони і відновлення біорізноманіття міського середовища.
Зовнішній вигляд ландшафтно-функціональної структури зеленої зони Києва визначають характерні особливості її просторової організації та своєрідне розташування на території міста різних об’єктів і видів людської діяльності.
В результаті ландшафтно-функціонального районування в межах зеленої зони Києва виділено три ландшафтно-функціональні райони –центральний, серединний і зовнішній лісопарковий. Основні функції центрального району зеленої зони м. Києва –столично-репрезентативна (у взаємозв’язку з естетичною і історико-ландшафтною), рекреаційна, санітарно-гігієнічна і природоохоронна. ЗН серединного ландшафтно-функціонального району відзначаються рекреаційною, естетичною, санітарно-гігієнічною і природоохоронною функціями. Ліси та лісопарки зовнішнього ландшафтно-функціонального району виконують кліматичну, природоохоронну і рекреаційну функції.
У п’ятому розділі “Ландшафтно-екологічна оптимізація стану і структури зеленої зони міста Києва” на основі аналізу ландшафтних, ландшафтно-геохімічних, ландшафтно-функціональних структур та просторової організації зеленої зони м. Києва виконано її оптимізаційне ландшафтно-екологічне районування і визначено приорітетні напрями із формування зеленої зони столичного міста на засадах сталого розвитку для кожного виділеного району. Кожен з цих напрямів передбачає здійснення відповідних оптимізаційних заходів. Їх набір та характер вимагають ретельного ландшафтно-екологічного обгрунтування.
Ландшафтно-екологічне обгрунтування конкретних оптимізаційних заходів, які мають покращити стан і ефективність виконання функцій зеленої зони м. Києва, виконано на прикладі ключових ділянок дисертаційного дослідження. Вони розглядаються як модельні для відповідних ландшафтно-екологічних районів міської зеленої зони.
Отже, в межах зеленої зони Києва виділяються чотири ландшафтно-екологічні райони майже концентричної конфігурації –центральний, внутрішній кільцевий, серединний і зовнішній лісопарковий. З півночі на південь через усе місто простягається Дніпровський заплавно-острівний район. Крім того, можна виділити також два райони, в розміщенні яких не простежується “зональних” закономірностей –ЗН промислових територій і транспортної мережі, а також крупні масиви ЗН в межах забудови (рис. 2). Кожен з виділених районів відзначається своєрідною структурою озеленених територій, різноманітним рівнем їх забруднення і виконуваними ними функціями.
В межах центрального району зеленої зони м. Києва, враховуючи значні потреби в ЗН, першочерговими напрямами оптимізації зеленої зони є: 1) підтримання у задовільному стані наявних озеленених територій; 2) збереження і охорона своєрідного зовнішнього вигляду ЗН в межах історичного центру міста; 3) покращення можливостей візуального сприйняття довкілля, підкреслення його архітектурних і природних ландшафтно-естетичних елементів; 4) зниження вмісту ВМ у грунті, створення штучних ЛГБ шляхом зміни хімізму грунтів ЗН; 5) додаткове озеленення вулиць тощо, а також берегів дрібних водотоків для повної інтеграції парків району до загальної мережі ЗН міста.
Озеленені території внутрішнього кільцевого району потребують проведення оптимізаційних заходів, спрямованих на: 1) збереження і розширення паркових територій з природоохоронними функціями; 2) ЗН паркового кільця мають зберігатися незміненими так довго, як це екологічно обгрунтовано; 3) додаткове озеленення вулиць тощо, а також берегів водотоків для повної інтеграції парків району до загальної мережі ЗН міста; 4) ландшафтну реконструкцію і упорядження паркових територій, розташованих поза межами історичного центру міста.
Рис. 2. Схема оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування зеленої зони м. Києва
1 –центральний район (лесові ерозійні ландшафти Київського плато); 2 –внутрішній кільцевий район (лесові ерозійні ландшафти Київського плато); 3 –серединний ландшафтно-екологічний район (а: моренно-воднольодовикові ландшафти Київського Полісся; б: давньоалювіальні ландшафти терасової рівнини; в: сучасні алювіальні ландшафти заплави Дніпра); 4 –зовнішній лісопарковий район (а: моренно-воднольодовикові ландшафти Київського Полісся; б: давньоалювіальні ландшафти терасової рівнини); 5 –Дніпровський заплавно-острівний район; 6 –ЗН промислових територій і транспортної мережі (а: моренно-воднольодовикові ландшафти Київського Полісся; б: давньоалювіальні ландшафти терасової рівнини; в: сучасні алювіальні ландшафти заплави Дніпра); 7 –крупні масиви ЗН в межах забудови (а: лесові ерозійні ландшафти Київського плато; б: давньоалювіальні ландшафти терасової рівнини; в: сучасні алювіальні ландшафти заплави Дніпра; г: моренно-воднольодовикові ландшафти Київського Полісся)
Важливими напрямами оптимізації стану, структури і функцій ЗН серединного району є: 1) забезпечення реалізації природоохоронної функції (збереження і стабілізація біотичного потенціалу); 2) покращення зв’язків ЗН прилеглими до міста природними ландшафтами; 3) збереження і розвиток (або відновлення) типових для даних ділянок ландшафтних структур і елементів; 4) покращення санітарного стану озер, ставків, річок та струмків (Русанівський канал, Совські ставки, річка Нивка) –механічне очищення від сміття і побутових відходів, заходи з хімічної інактивації ЗР; 5) збагачення видового складу рослинності і збільшення кількості озеленених територій; 6) організація і озеленення внутрішнього простору окремих мікрорайонів.
Успішна реалізація природоохоронної, кліматичної і рекреаційної функцій зеленої зони в межах зовнішнього лісопаркового району потребує обмеження промислового та житлового будівництва (за винятком робіт з реконструкції невеликих населених пунктів, як-от: Пуща-Водиця, Мриги, Биківня), розміщення дачних ділянок і селищ тощо. Ефективними заходами для оптимізації озеленених територій лісопаркового району, близьких до житлової забудови, а також і крупних масивів ЗН в межах забудови, мають бути їх ландшафтна реконструкція, заміна малоцінних порід дерев та чагарників, створення доріг та стежок господарського та прогулянкового призначення, планування “стежок здоров’я”, лижних, велосипедних, а в перспективі –кінних трас тощо, а також розчищення загущених насаджень, санітарні рубки догляду, вивезення бурелому і сухих дерев та чагарників, ліквідація звалищ.
Оптимізаційні заходи, необхідні в межах Дніпровського заплавно-острівного району, пов’язані в першу чергу з його рекреаційними функціями. До них слід віднести: 1) комплексну ландшафтну реконструкцію і впорядкування паркових територій Труханового та Долобецького островів і Гідропарку; 2) озеленення берегів зі створенням зелених клинів від акваторії вглиб міської забудови; 3) винесення промислових підприємств з районів Осокорки і Позняки, щоб не допустити розриву суцільної смуги ЗН вздовж обох берегів Дніпра.
Оптимізаційні заходи, необхідні для ЗН промислових і транспортних територій, пов’язані передусім зі зниженням рівня техногенного забруднення зеленої зони міста і покращенням її естетичних якостей.
ВИСНОВКИ
1. Зелена зона міста –це сукупність ландшафтів міських озеленених територій, основними функціями яких є кліматична, природоохоронна і рекреаційна, і які відрізняється єдністю і взаємозв’язком структурних елементів як закономірним результатом розвитку міського середовища. При цьому, провідною функцією зеленої зони столичного міста є репрезентативна функція, що істотно впливає на решту функцій і визначає напрями та способи їх реалізації.
2. Впорядкувати послідовність вивчення і оцінки зеленої зони міста з метою оптимізації її стану, структури і функцій покликаний ландшафтно-екологічний аналіз –аналіз основних типів ландшафтно-територіальних структур зеленої зони столичного міста та їх картографічних моделей, результатом якого є обгрунтування системи оптимізаційних заходів для забезпечення найефективнішої реалізації провідних функцій міської зеленої зони.
3. Ефективним методичним прийомом ландшафтно-екологічного дослідження зеленої зони столичного міста є порівняльно-цільовий аналіз. Суть його полягає в тому, що для об’єкту оптимізації (ландшафтів Києва) підбирається інший об’єкт (ландшафти іншого міста), подібний за рядом ознак до об’єкту оптимізації, в якому цілі оптимізації вже певною мірою досягнуті. Об’єктом-аналогом для порівняльного аналізу зеленої зони Києва обрано Берлін (Німеччина).
. На відміну від зеленої зони Берліна більшість територій зеленої зони Києва є практично незабрудненими важкими металами (в порівнянні з діючими ГДК). Збільшення концентрацій важких металів у в грунтах ландшафтів зеленої зони Києва спостерігається лише в порівнянні з природним фоном. Оскільки з часом не виключене зростання забруднення міської зеленої зони важкими металами та інтенсифікація їх негативного впливу на стан і зовнішній вигляд рослинності, важливого значення набуває розробка попереджувальних заходів.
. Для зеленої зони Києва характерний високий рівень взаємозв’язку зеленої зони і забудови, а також висока концентрація окремих структурних частин зеленої зони (парків, лісопарків і лісів). Водночас Київ відзначається значно нижчим ступенем використання зеленої зони для короткочасового відпочинку та меншою зв’язністю біоцінтричної мережі (в порівнянні з Берліном).
. В межах зеленої зони Києва сформувалося три ландшафтно-функціональні райони –центральний, серединний і зовнішній лісопарковий. Основними функціями зеленої зони в центральному ландшафтно-функціональному районі є столично-репрезентативна (у взаємозв’язку з естетичною і історико-ландшафтною), санітарно-гігієнічна і природоохоронна, в серединному –санітарно-гігієнічна, естетична, рекреаційна і природоохоронна, в зовнішньому лісопарковому –кліматична, природоохоронна, рекреаційна функції.
. За результатами ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони Києва складена схема оптимізаційного ландшафтно-екологічного районування міської зеленої зони з обгрунтуванням приорітетних напрямів і конкрутних заходів з оптимізації стану, структури і функцій зеленої зони для кожного виділеного району.
7. В межах зеленої зони Києва виділяються такі ландшафтно-екологічні райони: центральний, внутрішній кільцевий, серединний, зовнішній лісопарковий, Дніпровський заплавно-острівний. Крім того, можна виділити також два райони, в розміщенні яких не простежується “зональних” закономірностей –зелені насадження промислових територій і транспортної мережі, а також крупні масиви зелених насаджень в межах забудови. Кожен з виділених районів відзначається своєрідною структурою озеленених територій, різноманітним рівнем їх забруднення і виконуваними ними функціями.
. Цілеспрямована практична реалізація запропонованих оптимізаційних заходів в межах Києва є необхідною умовою для значного покращення якості атмосферного повітря і міського клімату, підвищення привабливості і збереження біорізноманіття міських ландшафтів, зниження рівня техногенного забруднення зелених насаджень, забезпечення умов для комфортного відпочинку населення. Отримані результати можуть бути використані при оцінці фінансових, матеріальних і організаційних витрат, необхідних для ефективного планування комплексу заходів з охорони, відновлення і збереження зелених насаджень міста з врахуванням їх ландшафтної та ландшафтно-геохімічної структур, рівнів забруднення тощо, що є різними у різних міських районах.
Савицька О.В. Ландшафтно-екологічний аналіз зеленої зони столичного міста (на прикладі міст Києва і Берліна). –Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.01 –фізична географія, геофізика і геохімія ландшафтів. –Інститут географії НАН України. Київ, 2003.
Дисертація присвячена ландшафтно-екологічним дослідженням стану та структури зеленої зони столичного міста. В роботі викладено теоретико-методологічні аспекти ландшафтно-екологічного аналізу (наукові підходи, принципи, базові поняття) та відповідну методику, використану під час досліджень ландшафтів зеленої зони міст Києва і Берліна. На основі ландшафтно-екологічного аналізу зеленої зони м. Києва виконано оптимізаційне ландшафтно-екологічне районування і картографування зеленої зони м. Києва, розроблено основні пропозиції щодо вдосконалення просторової організації і ландшафтно-функціональної структури київської міської зеленої зони, а також запропоновано ряд напрямів і заходів із формування зеленої зони столичного міста на засадах сталого розвитку.
Ключові слова: ландшафтно-екологічні дослідження, оптимізація, місто, зелена зона, зелені насадження, ландшафтно-геохімічні умови, забруднення, важкі метали, просторова організація, оптимізаційне ландшафтно-екологічне районування
АННОТАЦИЯ
Савицкая Е.В. Ландшафтно-экологический анализ зеленой зоны столичного города (на примере городов Киева и Берлина). –Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.01 –физическая география, геофизика и геохимия ландшафтов. –Институт географии НАН Украины, Киев, 2003.
Диссертация посвящена ландшафтно-экологическим исследованиям состояния, структуры и функций зеленой зоны г. Киева. Показано значение проблемы оптимизации ландшафтов городской зеленой зоны в связи с ухудшением состояния окружающей среды в современных городах и необходимостью обеспечения благоприятных условий жизнедеятельности населения, что особенно важно для городов со столичными функциями. Оптимизация ландшафтов зеленой зоны столичного города рассматривается как набор определенных действий по улучшению их состояния, структуры и функций. Результатом оптимизационных ландшафтно-экологических исследований является научное обоснование системы мероприятий по улучшению состояния и структуры ландшафтов городской зеленой зоны.
Апробация методики ландшафтно-экологического анализа зеленой зоны столичного города осуществлена на примере зеленой зоны г. Киева. Основным методическим приемом таких исследований является сравнительно-целевой анализ. В качестве объекта-аналога для проведения сравнительного анализа состояния и пространственной организации городской зеленой зоны избран г. Берлин (Германия). Методика ландшафтно-экологического анализа зеленой зоны столичного города включает ландшафтный, ландшафтно-структурный, в частности, ландшафтно-геохимический, и ландшафтно-организационный этапы. Значительное место в работе отведено картографированию различных ландшафтно-территориальных структур городской зеленой зоны (с использованием ГИС-технологий при создании большей части карт и картосхем).
Ландшафтно-геохимические исследования зеленой зоны г. Киева показали, что загрязнение соединениями тяжелых металлов большинства территорий зеленой зоны незначительно. Однако, поскольку со временем не исключено возрастание загрязненности городских зеленых насаждений и интенсификация его отрицательного воздействия на состояние и внешний вид растительности, существенное значение приобретает обоснование и разработка соответствующих предупредительных мероприятий.
Представление о степени оптимальности территориальной структуры зеленой зоны г. Киева получено на основе анализа таких показателей, как взаимосвязь застроенных территорий с зеленой зоной, наличие искусственных “барьеров” между жилыми массивами и озелененными территориями, степень развития биоцентрически-сетевой структуры зеленой зоны города и т.д. На основании результатов выполненных исследований создана схема оптимизационного ландшафтно-экологического районирования городской зеленой зоны. Обоснован набор оптимизационных мероприятий для каждого выделенного района.
Проведение мероприятий, предложенных автором, позволит существенно улучшить состояние и внешний вид отдельных структурных частей зеленой зоны г. Киева, качество воздушной среды и климат всего города, сохранить биоразнообразие и повысить привлекательность городских ландшафтов, обеспечить благоприятные условия для отдыха городского населения.
Ключевые слова: ландшафтно-экологические исследования, оптимизация, город, зеленая зона, зеленые насаждения, ландшафтно-геохимические условия, загрязнение, тяжелые металлы, пространственная организация, оптимизационное ландшафтно-экологическое районирование
SUMMARY
Savytska O.V. The Landscape-eсological Analysis of Green Zone of the Capital City (on example of Kyiv, Ukraine and Berlin, Germany). –Manuscript.
The thesis for the scientific degree of candidate of geographical sciences on speciality 11.00.01 –Physical Geography, Geophysics and Geochemistry of Landscapes. –Institute of Geography of National Academy of Sciences of Ukraine. Kyiv, 2003.
The thesis deals with the landscape-ecological studies of the state and structure of green zone in the capital cities. The theoretical principles, basic concepts, general methodology and specific methods used in the landscape-ecological analysis of green zones in City of Kyiv and City of Berlin are discussed. On the results of this analysis the principal directions of the improvement of spatial structure and functional organization of City of Kyiv’s green zone are proposed. For the optimization of green stands and landscapes in Kiev the series of landscape-ecological maps and the scheme of optimal landscape-ecological zoning were composed. The package plans for developing and management of urban and suburban green areas are proposed for each green zone outlined on this scheme.
Key words: landscape-ecological studies, optimization, city, green zone, green stands, landscape-geochemical conditions, environmental pollution, hard metals, spatial organization, optimization landscape-ecological zoning