Содержание к диссертации
Введение
1 РЕКРЕАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 8
2 МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ 23
2.1 Особо охраняемый эколого-курортный регион «Кавказские Минеральные Воды» 23
2.2 Факторы окружающей среды 32
2.3 Методика исследований 55
3 ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДООХРАННЫХ ЛЕСОВ КАВКАЗСКИХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД (КМВ) 66
3.1 Общая характеристика лесов КМВ 66
3.2 Городские (рекреационные) леса, выполняющие водоохранные функции 16
3.3 Леса, защищающие водные объекты, месторождения
лечебной грязи и минеральной воды 99
Выводы 121
4 ПОВЕРХНОСТНЫЙ СТОК И ЭРОЗИЯ ПОЧВ В СВЯЗИ С ФАКТОРАМИ РЕКРЕАЦИОННОЙ СРЕДЫ ВОДООХРАННЫХ ЛЕСОВ
4.1 Объекты исследований 123
4.2 Состояние напочвенного покрова и водно-физические свойства почв 141
4.3 Особенности формирования поверхностного стока 152
4.4 Эрозия и прочностные характеристики почв 168
Выводы 174
5 РЕКРЕАЦИОННОЕ ОБУСТРОЙСТВО ВОДООХРАННЫХ ЛЕСОВ И ЭКОНОМИКА 176
5.1 Рекреационное обустройство лесов 176
5.2 Экономика лесной рекреации 180
Выводы 184
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 185
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ 188
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 189
ПРИЛОЖЕНИЯ 199
- РЕКРЕАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
- Особо охраняемый эколого-курортный регион «Кавказские Минеральные Воды»
- Общая характеристика лесов КМВ
Введение к работе
Актуальность теми определяется возрастающим спросом на лесные рекреационные ресурсы особо охраняемого эколого-курортного региона России «Кавказские Минеральные Воды».
Этот регион находится в пределах Ставропольского края (3031,5 км1), Карачаево-Черкесской (1726 км2) и Кабардино-Балкарской (485,5 км2) республик. Своеобразный рельеф, лечебный климат, субальпийская, лесная н степная растительность, 40 разновидностей природных бальнеологических и питьевых вод (эксплуатационные запасы 15,8 тыс. м3/сутки) и месторождения лечебной грязи образовали здесь высокий потенциал рекреации.
В этой регионе к приоритетным курортио-рекреационным мероприятиям отнесена реконструкция водоохранных полос леса вдоль рек, противо-эрознонных защитных лесных насаждений и лесопарков, в т.ч. в зонах санитарной охраны минеральных источников (Федеральная программа развития ОО ЭКР КМВ до 2010 г.). В этих лесах хозяйство ведут согласно санитарным правилам и нормам Госкомсанэпиднадзора (1995). При этом леса и лесопарки испытывают большие рекреационные нагрузки, что снижает их защитный потенциал.
Экологические ограничения при рекреационном лесопользовании в горах Северного Кавказа представлены в Рекомендациях НИИгорлесэкол (Сочи, 1992), ВНИИлесресурс (Москва, 1995) и др. Однако в этих нормативах не отражены особенности эрозии почв при рекреации в лесах Кавминвод.
Негативные последствия рекреации в лесах Кавминвод исследовали А.М. Ковалев (1986), А.П. Казанкин и др. (1994), Т.С. Ковалева (2002) и др. Водоохранная роль этих лесов отмечена в работах Н.А. Битюкова (1980), А.П, Казанкина (1994), ВМ Ивонина и др. (2002).
При этом недостаточно исследовалась эрозия почв при рекреации в водоохранных полосах лесов вблизи рек и др. яоішму объектов, месторожпе-
ний лечебной грязи и минеральной воды.
ЦНБМСХА фонд научно^лих^ра
№
Это определило актуальность наших исследований но теме 11.02.01 темплана ФГОУ ВПО «Новочеркасская государственная мелиоративная академия» в лесах Бештаугорской лесной дачи.
Цель и задачи исследований. Цель исследований - установить связи факторов рекреационной среды с поверхностным стоком л эрозией почв в водоохранных лесах, а также разработать мероприятия по их рекреационному обустройству.
Для достижения поставленной цели решали следующие задачи:
охарактеризовать водоохранные леса Кавказских Минеральных Вод;
исследовать состояние напочвенного покрова и водно-физические свойства почв в связи с рекреацией в экосистемах водоохранных лесов;
изучить поверхностный сток и эрозию почв в связи с факторами рекреационной среды в водоохранных лесах;
разработать мероприятия по рекреационному обустройству водоохранных лесов.
На защиту выносятся:
— рекреационная оценка лесов вблизи рек и др. водных объектов, месторождений лечебной грязи и минеральной воды;
уравнения связи показателей стока и эрозии почв с характеристиками напочвенного покрова и плотности слоя почв 0-20 см, изменяющимися по стадиям рекреационной дигрессии водоохранных лесов;
оценочные экологические критерии стадий рекреационной дигрессии водоохранных лесов гор-лакколитов.
Научная новизна исследований заключается « следующем:
- дана рекреационная оценка лесных экосистем вблизи рек и др. вод
ных объектов, месторождений лечебной грязи и скважин минеральной воды;
- определены связи воздушно-сухой массы напочвенного покрова,
плотности верхнего слоя почв, интенсивности впитывания осадков, стока и
эрозии почв со стадиями рекреационной дигрессии водоохранных лесов;
- предложены экологические оценочные критерии стадий рекреацион
ной дигрессии водоохранных лесов гор-лакколитов.
Практическая значимость определяется:
мероприятиями по рекреационному обустройству лесов гор-лакколитов вблизи малых рек, ручьев, прудов, месторождений лечебной грязи и скважин минеральной воды;
работами по рекреационному обустройству 100-метровых зон пойменных лесов pp. Кума и Подкумок вблизи пляжей и пнкниковых полян.
Личный вклад автора заключается в определении целей и задач исследований, разработке методики и выборке мест исследований, изготовлении экспериментальной дождевальной установки, организации экспериментов, отборе образцов, анализе материалов, выводах и предложениях производству.
Апробация работы проводилась: на Международной научно-производственной конференции в ФГОУ ВПО НГМА (Новочеркасск, 2003); Межвузовском научно-координационном совете по проблеме эрозионных, русло» вьгх и устьевых процессов при МГУ {Белгород, 2004); Российской научно-практической конференции в ФГОУ ВПО ВЛТА (Воронеж, 2004); Расширенном заседании кафедры экологии и лесных мелиорации ФГОУ ВПО НГМА (Новочеркасск, 2005).
Публикации. По материалам исследований опубликовано шесть печатных работ, в т.ч. одна монография.
Реализация результатов исследований проведена в Бепггаугорском лесхозе Ставропольского края.
Структура работы содержит введение, пять глав, общие выводы и предложения производству, список использованной литературы и приложения.
Объем диссертации включает 209 страниц, в т.ч. 123 страницы машинописного текста, 59 таблиц, 47 рисунков и 25 таблиц двух приложений.
6 Список использованной литературы включает 116 источников, в т.ч. 5 на иностранных языках.
Рекреационная экология (обзор литературы)
В настоящее время формируется наука о восстановлении сил и здоровья человека на природе, которую называют рекреологией (А.И. Тарасов 1986; В.М. Ивоннн и др., 1999).
Предметом рекреологии предложено считать территориальную рекреационную систему, основные положения которой разработаны рекреационной географией (B.C. Преображенский и др., 1972; Н.М. Ступина, 1979; Ю.А.Веденин, 1982 и др.).
Рекреолопи экология основывается на рекреационном природопользовании с выделением рекреационных ресурсов: природно-технические геосистемы, курортные местности, места массового отдыха и др. Эксплуатация этих ресурсов основывается на Федеральном Законе РФ «О природных лечебных ресурсах, лечебно-оздоровительных местностях и курортах» (1995).
Наиболее распространенным понятием рекреационной экологии является рекреация - восстановление сил и здоровья человека в процессе общения с природой.
Обычно рекреация связана с урбанизацией. Характеристики рекреации и урбанизации приведены в работах В.М. Гохмана, Г.М. Лаппо, Ю.Л. Пиво-варова (1973), Л.П. Рысшга (1976), И.Д. Родичкина (1977), И.В. Тарана, В.Н. Спиридонова (1979), В.П. Чижевой (1977), Т.В. Корчагина (1978), Н.М. Ступина (1979), А.И. Тарасова (1986), В.Т. Николаенко (1997) и др.
Рекреационные потребности населения удовлетворяются в пределах экологических систем на определенных территориях - местах массового отдыха со своей структурой (рисунок 1).
Рекреационные экологические системы оценивают по рекреационным ресурсам и пейзажному разнообразию (подсчетом пейзажных планов, попадающих в поле зрения с выбранной точки в заданных направлениях). Пейзажная картина ландшафта создается рельефом, геологическими объектами и растительностью. Разнообразие растительного покрова выражают через количество видов древесных растений, которое можно распознать с выбранной точки или через количество цветовых аспектов создаваемых растительными сообществами (ІО.В, Плюшкин, О.В. Евстропьева, 2000; Barbara Zarska, 2000).
На рекреационные ресурсы (природно-технические геосистемы, места отдыха людей, курортные местности и др.) составляется кадастр - список участков, используемых стихийно или организованно в рекреации с набором характеристик биоты и окружающей среды экосистем (IO.B. Плюшкин, Е.Э. Фитер, 2000). Составление кадастра рекреационных ресурсов началось с Указа Петра I «О приискании в России минеральных вод» (1717), которыми можно пользоваться от болезнен.
Анализом рекреационных ресурсов в курортных местностях занимается курортная наука - курортология. В России она зародилась в регионе Кавказских Минеральных Вод исследователями Ф.П. Гааза, П.С. Палласа, АЛ. Нелюбина, Ф.А. Баталина, С.А. Смирнова, И Мушкетова и др. В 1920 г. в Пятигорске был создан Государственный бальнеологический институт с клиниками в городах-курортах.
В настоящее время исследуются урбофитоценозы городов-кур ортов (С.А. Яблоков и др., 1996), новые рекреационные регионы в горах (М.Р. Дря-сев и А.Б. Айларов, 1996).
Исследование городских лесов (Н.С. Краснощекова, А.П. Вергунов, 1972; Н.З. Ворончихин, 1976; И.Д. Родичкин, 1977; В.Д. Пряхин и В.Т. Николаенко, 1981; А.И. Чистобаев и др., 1994) привело к развитию городского или урбанизированного лесоводства с учетом лесной эстетики, ландшафтного искусства и аэрофитотерапии (И.Ф. Остапчук, 1984; СО. Григорьев, 1987; Р.В. Бобров, 1989 и др.).
В отношении развития городского лесоводства в адрес правительств даны рекомендации XI Всемирного лесного конгресса в Анаталье (2000):
- следует вести работу по разъяснению населению значения городского лесного хозяйства;
- странам необходимо разрабатывать стратегии городского лесного хозяйства и включать их в свою лесохозяйственную политику;
- городским властям следует составлять планы ведения лесного хозяйства или создания зеленых насаждений;
- необходимы тесные связи между городским лесным хозяйством, ландшафтной экологией и общинным лесным хозяйством;
- следует оказывать поддержку исследованиям в области городского лесного хозяйства, развивать отношения городов-побратимов для обмена знаний и опыта.
Особо охраняемый эколого-курортный регион «Кавказские Минеральные Воды»
Город Пятигорск основан в 1803 г., расположен на склонах гор Ма-шук и Горячий (высота над уровнем моря 500-600 м). Здесь лечат болезни опорно-двигательного аппарата, нервной системы, кожных и гинекологических заболеваний.
Здесь имеется более 40 минеральных лечебных источников, развита климатотерапия и грязелечение (пелоидотерапия). За год в здравницах города отдыхают и лечится более 200 тыс. человек.
Город Ессентуки основан в 1798 г. в долине р. Подкумок (высота над уровнем моря 600 - 630 м). Является специализированным курортом для лечения болезней желудочно-кишечного тракта, печени и желчных путей, нарушения обмена веществ. В городе размещено более 25 санаториев и пансионатов. Здесь ежегодно поправляют здоровье более 180 тыс. человек, пользуясь двадцатью минеральными источниками, из которых известными являются углекислые гидрокарбонатно-хлоридные натриевые воды № 4 и № 17.
Город Кисловодск основан в 1798 г. в долине, окруженной горными хребтами, по берегам сливающихся pp. Ольховка и Березовка, впадающих в р. Покумок (высота над уровнем моря 813 - 1063 м). Город знаменит своими нарзанами. Здесь в 43 санаториях и пансионатах ежегодно отдыхают около 270 тыс. человек. Здесь в 1823 г. заложен знаменитый курортный парк с протяженностью теренкура около 80 км. Специализация этого курорта - лечение заболеваний кровообращения, дыхания, нервной и сердечно-сосудистой систем.
Город Желетоводск основан в начале XIX века у подножия горы Железной на высотах 600 - 650 м над уровнем моря, среди городских лесов (площадь 3900 га). Статус города он получил в 1917 г. Здесь 24 минеральных источника, среди которых наиболее ценными являются Славяновский и Смирновский. Специализация этого города-курорта - болезни почек и моче-выводящих путей. В этом горно-лесном курорте ежегодно отдыхают 85 тыс. человек в 20-н здравницах.
Кроме городов-курортов рекреанты используют курортные местности: Лысогорскую, Нагутскую, Кумагорскуго, Георгиевскую.
Лысогорская местность (юго-восточная часть Кавминвод) в районе горы Лысая известна месторождениями лечебных минеральных вод с экс-плуатационным запасом 1071 м /сутки. Местность украшают леса на склонах гор. Лысая и водоемы в пойме р. Подкумок.
Нагутская местность (северо-восточная часть Кавминвод) в районе гор. Верблюд. Здесь месторождение термальных углекислых гидрокарбонат-но-натриевых вод имеет дебит 3200 м /сутки.
Кумагорская местность (северный участок Кавминвод) расположена на плато Кокуртлы. Это старейшая здравница Ставрополья, известна минеральными водами, лечебной грязью и необычным степным разнотравьем.
Георгиевская местность находится в 40 км от Пятигорска на восточной окраине г. Георгиевска. Здесь имеется месторождение горячей йодо-бромной борной воды в окружении степного разнотравья и леса, искусственного озера и р. Подкумок.
В городах-курортах и курортных местностях проживает основное население Кавминвод, численность более 900 тыс. человек.
Памятники природы Кавминвод взяты под охрану Решением Ставропольского крайисполкома № 9 от 4 января 1978 г.: в Пятигорском курорте -горы-лакколиты Бештау, Машук; Тамбуканское озеро, Большой Провал на гор. Машук; в Кисловодском курорте - Кольцо-гора, Лермонтовский водопад, Медовый водопад, скалы «Замок Коварства и любви», «Миноносец» и «Броненосец», «Красные камни»; в Желез нов оде ком курорте - горы-лакколиты Железная, Развалка, Тупая, Острая, Медовая, Бык и Верблюд, Ба-талинская пещера и Баталинский источник; Минераловодский район - гора-лакколит Змейка; Предгорный район - горы-лакколиты Джутца и Юца, Золотой Курган, Лысая, Шелудивая, насаждение тисса ягодного в Ессентукском лесхозе.
Общая характеристика лесов КМВ
Официальная история Кавказских Минеральных вод начинается с Рескрипта Александра I «О признании государственного значения Кавказских Минеральных Вод и необходимости их устройства» С этого времени леса на отрогах и склонах гор - лакколитов (Бештаугорская лесная дача) стали приобретать рекреационное значение.
В 1811 г. выходит книга знаменитого врача Ф.П. Гааза (на французском языке) «Мое путешествие на Александровские воды в 1809 - 1810 годах», где автор не только описал минеральные источники, но и упомянул леса на горах Бештау и Железной. В 1823 году композитор М.И. Глинка в своих записках отметил, что «железные воды» находятся на горе посреди лесов, в местоположении диком, но чрезвычайно живописном.
Эту живописность (В.Г. Павлов, 1929 г., В. Хачиков, 2000 г.) объясняют тем, что в Бештаугорской лесной даче рядом растут берёза и азалия, сосна, грецкий орех и айлант, липа и миндаль. Густые леса окаймляют скалистые горы и каменные осыпи, на вершинах видны изумрудные субальпийские луга, а у подножий гор чаруют взор волнистая желтизна ковылей. Резкие контрасты поражают взор наблюдателя: вверху на темно - зеленом фоне мохового покрова - молчаливая строгость могучих буков и редина деревьев далекого севера, внизу - беспредельные степи, окаймленные на юге белоснежной вершиной Эльбруса.
По 1862 г. Бештаугорская лесная дача находится в ведении Ставропольского управления государственных нмуществ. По распоряжению Кавказского наместника (1856) здесь полностью запрещены рубки. На водоохранную роль лесов обратил внимание ученый - естествоиспытатель Ф.А Баталии в своем труде «Пятигорский край и Кавказские Минеральные Воды» (1861).
В 1884 - 1886 г. И. Мушкетовым были определены округа охраны минеральных источников Пятигорска, Кисловодска, Железноводска и Ессентуков (А.В. Щербаков, 2003).
В 1905 г. издаются требования «Об охране источников минеральных вод» (Свод Законов, т. XIII, гл. Ill), по которым на прилегающей к источникам местности (в. т.ч. и в лесах) устанавливается округ охраны.
С началом XIX века началось рекреационное обустройство лесов Бештаугорской дачи: прокладка троп, колесных дорог, устройство пикнико-вых полян н др. Так, на гор. Машук в 1914 году была проложена тропа с вершины к месту дуэли М.Ю, Лермонтова, оборудованная местами отдыха и видовыми площадками (В.М. Ивонин, Т.С. Ковалева, О.П. Перфильев, 2002 г.).
По выражению известного таксатора М.М. Орлова, в период анархии (1917 - 1923 г.г.), благодаря интенсивным рубкам лесов Пятигорска и Железноводска, состояние Бештаугорской лесной дачи ухудшилось. Только в
1923 г. рубки главного пользования в лесах КМВ были прекращены и в 1924 г. был организован Бештаугорский защитный курортный парк с двумя зонами: курортный парк и курортный лес. На его территории находились 30 минеральных и свыше 60 - и пресных источников воды.
По лесоустройству 1939 - 1940 г.г. (П.С. Погребняк и др.) леса были подразделены на зоны: 1) лесопарковая (49 % лесопокрытой площади); 2) лесохозяйственная (35 %); 3) высокогорно - защитная (16 %).
После войны 1941 - 1945 г.г. Постановлением Совмина СССР № 3589 от 20 октября 1947 г. утверждается «Положение о границах округа и зон санитарной охраны Пятигорского курорта и Тамбуканского грязевого озера». По этому Положению к объектам горно - санитарной охраны относят не только месторождения минеральных вод, но и растительность курортов и курортных местностей - лесопарки и леса.
Масштабное лесоразведение в регионе началось после постановления Совмина СССР от 20 апреля 1956 г. «О мероприятиях по дальнейшему развитию хозяйства курортов и городов Кавказских минеральных вод».
По последнему лесоустройству (1996 - 1997 г.г.) леса 1-ой группы разделили на категории защитности: леса, выполняющие преимущественно водоохранные функции (вдоль нерестилищ рек); леса, выполняющие преимущественно санитарно - гигиенические и оздоровительные функции: городские леса. В этих лесах, преимущественно в связи с рекреацией, проявляются экзогенные процессы (рисунки 13 - 18).
