Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса 9
1.1. Древесно-кустарниковые растения в условиях городской среды 9
1.2. Влияние шума на человека 18
1.3. Шумозащитная эффективность зеленых насаждений 23
1.4. Роль тополей взеленом строительстве 26
2. Программа, объекты и методика исследований 37
2.1. Программа работ 37
2.2. Объект исследования 38
2.3. Методика исследований 42
3. Природные условия и экологическое состояние города Саратова
3.1. Физико-географическое местоположение 47
3.2. Характеристика климатических условий 49
3.3. Рельеф, почвы и гидрологические условия 53
3.4. Экологическое состояние 55
4. Древесно-кустарниковая растительность в городе Саратове 62
4.1. Повреждаемость деревьев в зимний период от снеголома и оледенения 62
4.2. Тополя с пирамидальной формой кроны в городе Саратове 64
5. Снижение шума от автотранспорта зелеными насаждениями 78
5.1. Изменение величины шума от автомобильного транспорта зелеными насаждениями при различных приемах посадки 80
Общие выводы 97
Рекомендации 98
Список использованной литературы 99
Приложения 119
- Древесно-кустарниковые растения в условиях городской среды
- Программа работ
- Физико-географическое местоположение
Введение к работе
На сегодняшний день проблема уменьшения акустического воздействия на человека является одной из важнейших, особенно для крупных, быстро развивающихся городов. Один из путей уменьшения уличного шума - путь использования зеленых насаждений в качестве рассеивателеи и поглотителей звуковых волн. При этом ассортимент древесных пород необходимо тщательно подбирать с учетом особенностей произрастания.
Актуальность темы. Создание акустического благополучия в городах - это проблема многих отраслей градостроительства. Шум отрицательно влияет на организм человека: является причиной его частичной или полной глухоты, вызывает сердечно-сосудистые и психические заболевания, нарушает обмен веществ, уменьшает продолжительность и глубину сна. В городских условиях шум вызывает постоянное напряжение слухового анализатора. Это увеличивает порог слышимости на 10 - 25 дБ (Е.П.Самойлюк, 1975). Акустический дискомфорт способствует стимуляции различных заболеваний, ведет к ухудшению качества жизни и экономическим потерям, снижает производительность труда на предприятиях. Решение проблемы шумового воздействия на людей, живущих в крупных городах, приобретает все большее значение.
Одним из основных источников шума в городах является автотранспорт. Грузовые, легковые автомобили, автобусы, мотоциклы и др. транспортные средства создают на территории городов тяжелый шумовой режим. Одной из причин этого является планировка многих городов, особенно их центральной части. Последняя, для большинства старинных городов, уже сложилась 100 — 200 лет назад. Поэтому
пропускная способность дорог на этой территории намного меньше тех
показателей, которые требуются на сегодняшний день. Из-за этого на
дорогах возникает большое скопление машин и как следствие их шумовое
воздействие на прилегающую территорию. В такой ситуации основным
средством защиты от него являются зеленые насаждения, чья санитарно-
защитная роль в населенных пунктах достаточно велика. Растения не
только улучшают акустическую ситуацию в городе, но и оздоровляют
городскую среду, регулируют санитарно-гигиенические и
микроклиматические показатели, оказывают положительное
психологическое и эстетическое воздействие. При этом для каждых лесорастительных условий и особенностей антропогенного воздействия на зеленые насаждения необходим свой ассортимент деревьев и кустарников с учетом биологической и экологической роли.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось оценка влияния древесно-кустарниковои растительности на снижение шума от автомобильного транспорта (на примере города Саратова).
В соответствии с поставленной целью в задачи исследований входило:
Выявить породный состав деревьев наиболее устойчивых в зимний период к снеголому и оледенению;
Определить возможность применения тополей в городском зеленом строительстве;
Изучить изменение величины шума от автомобильного транспорта зелеными насаждениями при различных приемах посадки.
Объекты исследований. Деревья и кустарники произрастающие в условиях города Саратова.
Научная новизна. Впервые для условий города Саратова обосновано использование тополей с пирамидальной формой кроны для снижения шума от автомобильного транспорта. Установлены регрессионные зависимости снижение уровня шума древесно-кустарниковой растительностью с участием тополей с пирамидальной формой кроны при различных приемах посадки.
Теоретическое значение работы. Материалы, отраженные в диссертации, могут быть использованы для развития теоретических основ подбора ассортимента древесно-кустарниковой растительности для ландшафтно-архитектурного строительства в населенных пунктах с учетом их шумопоглощающей способности.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования. Сформулированные научные положения и выводы могут найти применение в работе природоохранных организаций, городском зеленом строительстве, в учебном процессе вузов и колледжей.
Обоснованность результатов исследований. Обоснованность выводов диссертационной работы обеспечивается фактическими результатами, полученными при проведении полевых исследований. Данные обрабатывались методом математической статистики с использованием стандартного пакета программ Microsoft Office 2000 для персонального компьютера.
Апробация работ и публикации. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Механизация лесного хозяйства» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2003 - 2006 гг.
Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседаниях кафедры, научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» в 2003 - 2006 гг., на 4 Международной
научно-практической конференции "Состояние биосферы и здоровье
людей" (Пенза, 2004); на научно-практической конференции «Экология
человека, концепция факторов риска, экологической безопасности и
управление рисками» (Пенза, 2004); на Всероссийской конференции
«Оптимизация ландшафтов и рекреационных зон на зональных и
нарушенных землях» (Воронеж, 2004); на 5 Международной научно-
практической конференции «Экология и безопасность
жизнедеятельности» (Пенза, 2005), на Международной научно-
практической конференции «Окружающая среда и здоровье» (Пенза,
2006).
По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.
Основные положения, выносимые на защиту.
Повреждаемость деревьев в зимний период от снеголома и оледенения.
Количество и соотношение мужских и женских экземпляров среди тополей пирамидального (Populus piramidalis) и бальзамического (P. balsamifera) в городе Саратове.
Регрессионные зависимости снижения уровня шума древесно-кустарниковой растительностью при различных приемах посадки.
Личный вклад автора. Автором в 2003 - 2006 гг. совместно с сотрудниками и студентами 4-5 курсов специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» СГАУ им. Н.И. Вавилова проведен сбор и обработка материалов полевых исследований. Автором составлена программа и методика исследований, обоснованы теоретические положения, выводы, практические рекомендации,
проведен анализ полевых материалов. Все опубликованные работы написаны лично автором диссертации.
Автор выражает благодарность организациям «Росгипролес» и МУП «Садово-парковое», преподавателям кафедры «Садово-парковое и ландшафтное строительство» СГАУ и студентам Е. Г. Синцовой, М. С. Антоновой и др.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти глав, выводов, библиографического списка из 201 работы, в том числе 23 на иностранных языках и 4 приложений.
Общий объем диссертаций 168 стр., в том числе 78 таблиц и 42 рисунка.
Древесно-кустарниковые растения в условиях городской среды
Ландшафт города неоднороден и состоит из ряда составляющих: селитебной территории, промышленных районов, курортных или рекреационных зон и т.д. .Здесь важную роль играет представление о взаимосвязанном единстве основных природных и антропогенных ландшафтных составляющих. Городской ландшафт должен удовлетворять общественным, культурным, функциональным, бытовым требованиям населения, соответствовать его биологическим потребностям и в этом могут помочь озелененные территории города (А.П. Вергунов и др., 1991).
Озелененные территории могут пространственно разграничивать различные функциональные зоны города, подчеркивать основные планировочные оси, выделять композиционно важные точки. Зеленые насаждения служат местом притяжения для населения, являются ориентирами, связывают город с окружающей средой, являются активным градостроительным элементом и участвуют в формировании городской территории и архитектурных ансамблей, а так же городского ландшафта в целом (И.О. Боговая, B.C. Теодоронский, 1990). Проблемой озеленения городов и создания объектов ландшафтной архитектуры в разное время занимались И.М. Снигерев (1843), А. Регель (1896), В.Я. Курбатов (1916), Н. К. Вехов (1933), Н.И. Кичунов (1935), В.И. Долганов (1936), М.И. Прохорова (1936, 1946), А.Е. Шервинский (1936), А.И. Колесников (1949), Л. О. Машинский (1941, 1948, 1951), И.А. Косаревский (1951, 1971, 1976), Л. И. Рубцов (1956), Л. С. Залеская (1964, 1979), Н. С. Палентеер (1963, 1968, 1972), СИ. Северин (1969, 1965), Л.Б. Лунц (1935, 1974, 1986), Ю.Б. Хромов (1973, 1974, 1976), А.П. Вергунов (1982), В.Н. Горбачев (1983), В.В. Владимиров и др. (1986), А.Н. Белкин (1987), В.И. Ерохина (1987), И.О. Боговая, B.C. Теодоронский (1990), Николаевская (1990), А.И. Белый (1989, 1990), В.А. Горохов (1991, 2004), Ю.И. Никитенский (1991), Г.В. Фирсова, Н.В. Кувшинов (1995), B.C. Теодоронский (1995, 2003) и др. Этот список исследователей можно многократно продолжить в связи с тем, что озеленение - очень важный элемент благоустройства. Зеленые насаждения способствуют улучшению микроклиматических, экологических и санитарно-гигиенических условий. Особую значимость зеленые насаждения приобретают в последнее время, в связи с ухудшающимися социальными, рекреационными и экологическими проблемами в городах.
Озеленению загрязнённых территорий города (промышленных предприятий, санитарно-защитных зоны магистралей и т.п.) посвящены работы Я.Б. Грета (1957), Н.М Витковской (1971), Л.Б. Лунца (1975), Р.И. Бурда (1976), Ю.А. Атаманюк и др. (1981), Л.И. Литвиновой, Ф.М. Левона (1986), X. Пойкер (1987) и др. Количество и ассортимент древесно-кустарниковой растительности на различных объектах ландшафтной архитектуры будет меняться в зависимости от их площади, архитектурно-планировочного решения, санитарно-гигиенических и климатических характеристик. Ассортимент деревьев и кустарников, применяемых для озеленения городов приводиться во многих работах («Деревья и кустарники» 1951, 1958, 1960, 1962, 1964; «Справочник по декоративным деревьям и кустарникам», 1953; «Ассортимент древесных и кустарниковых растений для озеленения городов и других населенных мест Европейской части СССР», 1954; Б. П. Колесников 1958, 1974; И.И. Галактионов и др., 1966; Б.А. Глазачев, 1980; Л.А. Кирильчик, 1981; И.Э. Якушина, 1982, 1990; Б.Д. Головкин и др., 1986; Е.С. Аксенов, Н.А. Аксенова, 1997; Ю.Е. Алексеев и др., 1997; Д.Г. Хессайон, 2000 и др.). Для города Саратова и Саратовской области - работы И.Б. Миловидовой и Л.Б. Ивановой (1983), И.Б. Миловидовой и В.А. Таренкова (1968), А.О.Тарасова, И.Б. Миловидовой и В.А. Таренкова (1967) , СВ. Арестовой и Е. А. Арестовой (1998, 2001), С.З. Кравцов и др. (2004) и в других. Лузина Е.С. (1987) описывает сады и парки города Саратова. Исторические объекты ландшафтной архитектуры Саратовской области были обследованы И.К. Ежовой (1974, 1975, 1979), О.Б. Сокольской (1988, 1989, 1990,. 1991, 1996, 2004). Основные экологические проблемы Саратова отражены в ежегодных Докладах о состоянии окружающей природной среды Комитета охраны окружающей среды и природных ресурсов Саратовской области (1994 - 2004гг).
Древесно-кустарниковая растительность, имеет огромное значение для города, защищая население от пыли, газов, ветра и шума. Она является и биологическим фильтром, очищающая атмосферу путем задержания твердых и газообразных примесей. Фильтрующая роль насаждений объяснятся тем, что часть двуокиси углерода и других газов поглощается растениями в процессе фотосинтеза, а преобладающая часть этих газов рассеивается в верхние слои атмосферы вертикальными и горизонтальным воздушными потоками, возникающими в связи с перепадом температур воздуха на участках застройки и над озелененными территориями (Н. В. Осипова, B.C. Теодоронский, 1984). Растения могут служить своеобразным показателем для индикации в окружающем воздухе загрязняющих веществ (De Sloover, Leblanc, 1968; Бязров, 1992, 1994; Мэннинг Уильям, Федер Уильям, 1985; Жидков, 1995, 1996, 1999; Кулябина и др., 2001; СМ. Матвеев, 2003, 2004; Т.А. Рыхлова, 2004,2005).
Программа работ
Методологическая работа построена на прямом эксперименте. Программа исследований включает: определение цели и задачи, характеристику объектов исследований, формулировку научной гипотезы, выявление породного состава деревьев устойчивых к снеголому и оледенению, определение возможности применения тополей с пирамидальной формой кроны в городском зеленом строительстве, изучение изменения величины шума от автомобильного транспорта зелеными насаждениями при различных приемах посадки.
Выполнение программы осуществлялось с использованием действующих нормативных документов (ГОСТ 8.257 - 84; ГОСТ 20444-85; ГОСТ 12.1.029 - 80; ГОСТ Р 51943-2002; СНиП 23 - 03 - 2003).
Изучение тополей с пирамидальной формой кроны проводилось в 2003 -2006 годах на различных объектах озеленения города Саратова. Исследования по шумозащите проводились вблизи основных магистральных дорог города в: Ленинском, Кировском и Октябрьском районах, с помощью студентов 4 — 5 курсов специальности 250203 — Садово-парковое и ландшафтное строительство. 1. Парк Победы
Парк расположен на территории Волжского района города Саратова. В настоящее время площадь парка составляет 122 га, в дальнейшем ее планируют увеличить до 360 га. На территории парка размещается мемориальный комплекс погибшим в Великой Отечественной Войне саратовцам, музей боевой славы и боевой техники времен ВОВ, этнографический комплекс Национальная деревня и другие памятники. По данным инвентаризации, проведенной Саратовским филиалом института «Росгипролес», и по оперативным сведениям МУП «Садово-парковое», на территории парка произрастает более 66 видов древесных и кустарниковых пород, в том числе 40 видов деревьев и больше 26 видов декоративных кустарников. Наибольшее распространение имеют вяз приземистый (5225 шт.), ясени ланцетный (2298 шт.) и обыкновенный (1580 шт.), тополь пирамидальный (1150 шт.), вяз шершавый (1600 шт.), акация белая (1080 шт.) и др. В последние 10 лет на территории парка высажены каштаны, голубые ели, дуб красный, орех маньчжурский, шелковица белая. Из кустарников здесь произрастают сирень, ирга, чубушник, скумпия и др. Особое место среди древесных пород в парке занимают тополя: пирамидальный, серебристый, бальзамический, белый, берлинский, тополь Болле. Они вместе с голубыми елями придают территории парка монументальность и величественность. Тополями с пирамидальной формой кроны обсажены основные аллей и площадки парка.
В мемориальной части парка зеленые насаждения, газоны и цветники находятся в хорошем состоянии, на остальных площадях — в удовлетворительном.
2. Набережная Космонавтов
Авторы проекта - саратовский архитектор Э.М. Петрушко, инженер B.C. Делиникайтес, ландшафтный архитектор Е.С. Лузина. Площадь набережной — 8,2 га, протяженность более 2 км.
В озеленении использован. разнообразный ассортимент деревьев и кустарников — 24 вида деревьев и 16 видов кустарников, применены местные породы и экзоты: вяз приземистый, ясень ланцетный (Fraxinus lanceolata), лиственница сибирская, каштан конский; из кустарников -кизильник блестящий, чубушник венечный, снежноягодник, шиповник обыкновенный. Наиболее выразительно оформлены участки у лестниц, спусков, видовых площадок. Большое значение в оформлении спусков и аллей набережной отводиться тополю берлинскому, который подчеркивает четкий ритмический рисунок, придающий своеобразный силуэт набережной. Состояние озеленения набережной хорошее, но из-за высокой рекреационной нагрузки происходит вытаптывание и засорение зеленой зоны.
3. Бульвар по улице Рахова
Этот бульвар так же проходит через три района города - Кировский, Фрунзенский и Октябрьский. Заложен в 1881 году и представлен разновозрастными насаждениями нуждающихся в обязательной реконструкции. Ширина бульвара - 25 метров, по центру проходит асфальтированная пешеходная дорога шириной 5 метров, с обеих сторон от нее газоны с деревьями и кустарниками. Ассортимент древесно-кустарниковой растительности разнообразен, широко применяются вяз приземистый, береза повислая, каштан конский, ель обыкновенная, тополь бальзамический, тополь берлинский на отдельных участках образует рядовую посадку, ограждая бульвар от проезжей части. По всему бульвару проходит большое количество троп шириной от 1 до 3 метров, пересекающие участки газонов, что уплотняет почву и отрицательно сказывается на состоянии озеленения.
Физико-географическое местоположение
Саратов основан в 1590 году как город - крепость для охраны волжского пути от набегов кочевников. Выгодное географическое положение города способствовало быстрому росту торговли и промышленности. Развитие флота превратило Волгу в главную транспортную магистраль России, а Саратов в крупный речной порт (Физико-географические районы, 1961).
Саратов один из крупнейших промышленных, культурных и научных центров Поволжья - расположен на правом крутом берегу реки Волги в амфитеатре холмов, с восточной стороны границей является берег Волгоградского водохранилища, с других сторон город окружен массивами Лысогорского плато и Соколовой горы. Географические координаты Саратова - 51 34 северной широты и 4604 восточной долготы. Саратов относится к категории крупных городов. Он раскинулся на площади 377,9 км2 и делится на шесть административных районов: Ленинский, Заводской, Волжский, Кировский, Октябрьский и Фрунзенский.
Общая численность постоянного населения в городе Саратове, по данным администрации города, на 1 января 2004 года составила 864,6 тыс. человек. Распределение численности населения по административным районам города Саратова представлено на рисунке 4.
Наибольшее количество населения проживает в Ленинском районе, далее следуют Заводской, Кировский и Октябрьский районы, поэтому основные наблюдения по снеголому и шумозащите проводились в этих районах.
По истории развития города Саратова можно отметить, что на первых этапах город формировался как компактное планировочное образование в окружении природных и сельскохозяйственных ландшафтов, но затем его территория резко выросла, он начал развиваться экстенсивно, фактически за счет рекреационных зон. В городе происходило разделение на историческую часть, с плотной поквартальной застройкой, и периферийные районы, с хаотичной, неорганизованной планировочной системой, постепенный отход от реки и утраты с ней связи. За последние десятилетия облик города изменился: появилась набережная, ряд площадей в центре города, новые жилые районы и транспортные магистрали. В городе особенно активно развиваются Ленинский и Волжский районы,- здесь появились новые микрорайоны -Солнечный и Юбилейный. Саратов является крупным транспортным узлом юго-востока Европейской части России. Через него проходит большое количество железнодорожных составов, велик поток транзитного автотранспорта. Город имеет достаточно разветвленную сеть дорог, два автодорожных мост связывают левобережные города и районы области. Сейчас Саратов — крупный промышленный центр, в городе создано производство сельскохозяйственных машин, двигателей, аккумуляторов, строительных механизмов, металлорежущих станков, бытовых машин, оборудование для текстильной, пищевой, кожено-обувной, химической и других отраслей промышленности. В Саратове развита химическая, пищевая и легкая промышленность. В городе расположены авиационный, нефтеперерабатывающий, керамзитовый, кирпичные, мукомольно-крупяные, маслобойные, молочные и другие заводы, макаронные и кондитерские фабрики, мясной и жировой комбинаты. На территории города имеется аэропорт и железная дорога.
Для крупного промышленного города, каким является Саратов, необходимо увеличение площади зеленых насаждений с соответствующим подбором древесно-кустарниковой растительности, которая была бы наиболее оптимальна по шумопоглощению, поглощению вредных выбросов производства и одновременно улучшать ландшафтно-архитектурньш облик города
