Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Зеленые насаждения в городе: значение и развитие 9
1.1. Роль зеленых насаждений в создании экологической обстановки в городе 9
1.2. История и тенденции развития озеленения Москвы 19
1.3. Природные условия, хозяйственная деятельность и современная структура зеленых насаждений Москвы 27
Глава 2. Методика работ 43
2.1. Полевые исследования 43
2.2. Химико-аналитическая обработка проб 45
2.3. Анализ мониторинговых данных 46
2.4. Моделирование состояния экосистем парковых территорий 48
2.4.1. Алгоритм построения моделей взаимосвязи и развития факторов, влияющих на состояние парковых территорий 49
2.4.2. Оценка достоверности расчетов и моделей 58
Глава 3. Антропогенная нагрузка на парковые территории и ее последствия 64
3.1. Рекреационная нагрузка 64
3.2. Источники химического загрязнения и приоритетные загрязняющие вещества 71
3.2.1. Объемы поступления приоритетных загрязняющих веществ и состояние растительности 82
3.2.2. Загрязнение компонентов природной среды приоритетными загрязняющими веществами 90
3.3. Оценка состояния растительных сообществ 103
Глава 4. Анализ причин экологического состояния парковых территорий и пути его улучшения 118
4.1. Оценка взаимосвязей между природными и антропогенными факторами, определяющими состояние парковых территорий 118
4.1.1. Корреляционная модель пространственных характеристик выбранных факторов 119
4.1.2. Регрессионная модель содержательного развития явлений 129
4.2. Типология парковых территорий по приближенности к состоянию экологического равновесия и устойчивости 142
4.3. Прогноз экологического состояния парковых территорий на ближайшее десятилетие и оптимизация их природопользования 153
Заключение 162
Библиографический список использованной литературы 169
Приложения 180
- Природные условия, хозяйственная деятельность и современная структура зеленых насаждений Москвы
- Алгоритм построения моделей взаимосвязи и развития факторов, влияющих на состояние парковых территорий
- Оценка состояния растительных сообществ
- Типология парковых территорий по приближенности к состоянию экологического равновесия и устойчивости
Введение к работе
Процесе урбанизации приводит к сильному изменению среды обитания человека и других живых организмов — биосферы, повышению зависимости ее качества и пути развития от уровня антропогенной нагрузки. Город любого времени — место концентрации людей и разных видов их деятельности. Современные урбанизированные города с их высокими разнообразными техногенными нагрузками на среду, обедненность многих из них растительностью, не создают комфортных условий жизни. Это постоянно растущие и усложняющиеся системы, живущие и развивающиеся по своим законам, что обуславливает относительную малоизученность причинно-следственных связей, определяющих их поведение и факторов, определяющих состояние их среды. Формирование комфортной городской среды — одна из важнейших проблем современности.
Городская среда является уникальным объектом для развития теоретических представлений о механизмах функционирования различных геосистем и их проверки. Велико и практическое значение научных рекомендаций по улучшению городской среды, так как любые ее изменения непосредственно сказываются на деятельности и качестве жизни человека.
Территория города характеризуется наиболее высокими техногенными нагрузками на природную среду. Здесь осуществляются колоссальные изменения механизмов природы. Развитие человеческого общества и, в частности, рост городов ведет к постепенному появлению в них в разной степени преобразованных природных комплексов.
Наиболее простой способ сохранения качества воздуха, воды и почвы в городах — поддержание определенного количества зеленых насаждений в них. Растительность во многом обеспечивает комфортность среды и одновременно подвергается высокой антропогенной нагрузке. В городе самыми ярко выраженными природными составляющими, наиболее влияющими на
4 свое окружение, являются городские парки и лесопарки. Неумеренная постоянная нагрузка на них приводит к изменению их свойств и в крайних случаях — к уничтожению способности к саморегуляции и к распаду. Перераспределение нагрузок обусловлено исходными природными условиями. Различия в механизмах функционирования в разной степени измененных природных комплексах, подвергающимся нагрузкам разной интенсивности, еще очень мало изучены.
Все это привлекало и привлекает внимание исследователей к проблеме оздоровления городской среды, решаемой с помощью оценки взаимоотношений между жителями города и свойствами окружающей среды, разработок по комплексной оценке состояния городской среды, в том числе выявлению основных факторов, влияющих на состояние и развитие городских зеленых насаждений.
В настоящее время активно ведутся исследования состояния компонентов городской среды как в России, так и за рубежом. Объектами исследования являются такие крупные города как Таллинн, Санкт-Петербург, Берлин, Лондон, Вашингтон, Москва и многие другие мегаполисы мира. При этом большое внимание уделяется зеленым насаждениям города [Munton, 1986; Schuyler, 1986; Строительство и .„, 1990; Евсеев, Тикунов, Цирд, 1991; Шеховцов, Звонов, 1993; Plummer, Shewan, 1992; Mackellar-Goulty, 1993; White, 1994; Экогеохимия ..., 1995; Пярн, 1996; Экология большого ..., 1997; Состояние зеленых ...., 1998 и др.].
Данная работа направлена на решение фундаментальной научной проблемы оптимизации природопользования парковых экосистем крупного города, имеющей большое значение в области ландшафтного градостроительства и оздоровления среды обитания горожан. Она базируется на результатах комплексных ландшафтно-геохимических исследований и связана с изучением процессов и механизмов функционирования парковых экосистем, на-
5 холящихся на различных стадиях трансформации под влиянием антропогенного воздействия.
Москва — один из наиболее загрязненных мегаполисов мира. В таких условиях сохранившиеся природные парки и лесопарки могут служить прекрасным индикатором экологического состояния городской среды обитания и одновременно инструментом ее регулирования и оптимизации.
Все это предопределило выбор парков и лесопарков в качестве объекта исследования и анализа их состояния в качестве предмета исследования.
В Москве подробно изучено состояние многих компонентов экосистем: геологической основы, загрязнения и типов почв, выбросов в атмосферу, в водные объекты, ведутся исследования состояния растительности: исследованы видовой состав эпифитных лишайников и проанализирована взаимосвязь между ним и загрязнением воздуха, оценены содержание тяжелых металлов в почве, снеге, некоторых видах растительности в отдельных парках, лесопарках или районах, проведен крупномасштабный анализ состояния разных типов зеленых насаждений по их загрязнению тяжелыми металлами (ТМ), в том числе и подвижными формами, выделение в разной степени ослабленных насаждений с закладыванием площадок для дальнейшего мониторинга их состояния [Обухов, Плеханова, Кутукова, 1990; Черненько-ва, 1992; Осипов, Тихомирова, 1993; Соколов, Астрахан, 1993; Осипов, 1994; Отчет по ..,, 1994; Никифорова, Лазукова, в сб.: Экогеохимия ..., 1995; Бяз-ров, Максимова, Рухадзе, 1997; Москва: Геология ..., 1997; Экология большого ..., 1997; Состояние зеленых ..., 1998].
Однако, уровни загрязнения ТМ почв и растительности во многих парках недостаточно изучены, так, сравнительно мало оценены концентрации подвижных форм ТМ, оценка зеленых насаждений проведена в целом по городу и основное внимание уделено различиям между разными их типами без их детализации в пределах одного типа насаждений (парков, лесопарков и
др.), вклад факторов в состояние насаждений оценен без расчета количественных вкладов.
Цель работы - анализ экологического состояния парковых территорий Москвы (парки, лесопарки, крупные усадьбы и сады), их ранжирование по степени экологического состояния, прогноз их дальнейшего развития на ближайшее десятилетие. Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи:
1. выявить основные природные и антропогенные факторы, влияющие
на состояние парковых территорий и представить их характеристики в виде
компьютерной картографической базы данных;
2. построить корреляционную модель пространственных характери
стик этих факторов и оценить их отклонения от оптимальных условий суще
ствования;
установить количественный вклад каждого фактора в экологическую ситуацию (регрессионная модель содержательного развития явлений);
провести типологию парковых территорий по степени их экологического состояния;
дать прогноз состояния парковых территорий на 2010 г. после реализации программ реконструкции города (на основе анализа Постановлений Правительства Москвы, касающихся развития и сохранения территорий природного комплекса, восстановления зеленых насаждений, реализации программы реконструкции пятиэтажного жилого фонда, вывода из Москвы или перемещения промышленных предприятий на другие площадки);
6. выработать рекомендации по оптимизации природопользования
парковых территорий.
Материал, положенный в основу диссертации, был собран во время летне-осенних полевых исследований 1996-1999гг. на І 46 пробных площадках, заложенных по ландшафтным профилям в 25 парках, лесопарках, усадь-
7 бах, садах. Кроме того, для составления исходной базы данных использованы литературные, картографические, фондовые материалы.
В процессе работы использованы следующие методы: комплексный сравнительно-географический, ландшафтно-геохимический, математико-статистический, природно-индикационный, картографический, лабораторный. В аналитических (химических) работах главная роль отводится изучению концентраций подвижных форм ряда тяжелых металлов (солянокислая вытяжка) в почвообразующих породах, почвах и растениях.
Определение содержаний тяжелых металлов произведено в химико-аналитической лаборатории географического факультета МГУ ведущими инженерами Е.А. Шахпендерян и Т.Г. Суховой
Материалы работы могут быть рекомендованы научно-исследовательским, проектным организациям для использования при планировке городов, новом строительстве и реконструкции парковых территорий, оздоровлении среды посредством управления техногенными нагрузками на парки,лесопарки.
Методологические разработки по типологии городских парковых территорий и сопоставлению нагрузок могут использоваться при исследованиях состояния городской среды, в учебном процессе.
Основные положения работы опубликованы в серии статей и докладывались на международной конференции "Геоэкологические проблемы устойчивого развития городской среды" (г.Воронеж), межвузовской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Экология: проблемы и пути решения" (г.Пермь), научном семинаре "Проблемы региональной геоэкологии" (г.Тверь), международной конференции "География на рубеже веков: проблемы регионального развития" (г.Курск), международном научном семинаре "Культурный ландшафт" (г.Москва), методологических семинарах и НТС института экологии города (НИиПИ ЭГ). Результаты исследований отражены в 7 публикациях.
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Объем работы 179 страниц, включая 9 карт, 23 рисунка, 13 фотографий, 12 таблиц, список литературы из 195 наименований. Кроме того, имеется 12 страниц приложений.
Автор особенно благодарен своему учителю и научному руководителю, д.г.н. А.В. Евсееву.
В продолжении всей работы автор встречал благожелательное отношение и интерес к ней со стороны коллектива Института экологии города (НИиПИ ЭГ) и искренне благодарен сотрудникам института к.г.н. А.С. Курбатовой, СВ. Маршеву, давшего консультации по методам автоматизированного построения карт, СИ. Грибковой, оказавшей большую помощь в работе с гербарием.
Автор глубоко признателен сотруднику Института проблем экологии и эволюции Л.Г. Бязрову, определившему виды отобранных лишайников и благодарит за обсуждение основных положений работы и консультации д.г.н. В.А. Светлосанова и М.В. Кустова.
Природные условия, хозяйственная деятельность и современная структура зеленых насаждений Москвы
Природные условия территории и хозяйственное освоение во многом предопределили современную структуру зеленых насаждений Москвы.
Природные условия. Территория Москвы находится в области распространения моренных и флювиогляциальных равнин разных ландшафтных районов, прорезанных долинами рек Москва, Яуза и их притоков. Последние в совокупности занимают более половины площади города. Моренные равнины находятся на наиболее высоких участках — Теплостанской и Смолен-ско-Московской возвышенностях. Флювиогляциальные равнины сосредоточены несколькими языками на пути отступания ледника в районах Теплостанской и Смоленско-Московской возвышенностей, а так же на Мещерской зандровой низменности, где они занимают наибольшую площадь. Для оценки структуры и породного состава зеленых насаждений послужили данные, полученные автором в 1996-1999 гг. при описаниях зеленых насаждений города. В работе детально рассмотрены не все типы зеленых насаждений, имеющиеся в городе, а только парки, лесопарки, усадебные парки, крупные сады. Не рассматривались примагистральные посадки, бульвары, скверы, зелень жилых районов и кладбищ, хотя они учтены в общей площади зеленых насаждений города при характеристике функций зеленых насаждений для оценки экологической ситуации в городе. Полевые и литературные данные были сопоставлены с геоботаническими районами и подрайонами Московской области, а так же с картой-схемой природного районирования Москвы [Алехин, 1947; Постановление правительства..., 1995].
На территории Москвы выделено три геоморфологических района: наиболее высокая Москворецко-Окская моренно-эрозионная равнина, Смо-ленско-Московская моренная возвышенность и Мещерская зандровая низменность, которым частично соответствуют Теплостанский геоботанический подрайон, входящий в геоботанический район широколиственных лесов (основной эдификатор — дуб черешчатый - Quercus robur), район елово-широколиственных лесов (дуб черешчатый - Quercus robur, ясень обыкновенный - Fraxinus excelsior, клены - Acer sp.y липы - Tilia sp., ель обыкновенная - Picea excelsd), а так же интразональные участки сосновых боров на песчаных почвах и меловых отложениях (сосна обыкновенная - Pinus silvestris (рис. 6, 7).
Согласно В.В. Алехину [Алехин, 1947] район елово-широколиствен-ных лесов на тяжелых почвообразующих породах имеет смешанный характер растительности: происходит чередование участков елового леса с участками дубового, местами имеются широколиственные (липа, клен) насаждения. Коренные леса сильно вырублены и заменены березово-осиновыми (породообразующими являются разные виды березы - Betula sp. и осина -Populus tremuld) и сероольховыми насаждениями (Alnus incana). Район ши роколиственных лесов был не менее обширен, В.В.Алехин, характеризуя растительность Московской области (1947) писал: "... дубравы в свое время подходили непосредственно к г.Москве, и даже сама территория г. Москвы во многих частях была, видимо, под дубовым лесом." (с.24). Им же выделен небольшой подрайон на Теплостанской возвышенности, характеризующийся присутствием южных элементов (ясеня и ряда травянистых южных форм). От района сохранились отдельные островки широколиственного леса, а чаще — вторичные мелколиственные.
Разнообразие почвенного покрова в городе в большой степени определяется особенностями почвообразующих пород (наряду со скоростью и степенью их механического преобразования и обогащения различными включениями), рельефом и климатом.
На территория парков и лесопарков представлены следующие материнские почвообразующие породы: 1) моренные отложения, 2) флювиогля-циальные, 3) древнеаллювиальные, 4) аллювиальные, 5) древние озерные и болотные отложения, 6) современные болотные образования (представленные только в районе Большого Садового пруда в парке сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева и в Кусково), 7) коллювиальные отложения, 8) дочетвертичные отложения (парк Коломенское).
По их преобладанию и сочетаниям парки можно разделить на несколько групп: со значительным преобладанием моренных отложений (парки — Измайловский, Битца, Воронцово, лесопарки — Алтуфьевский, Тропарев-ский, Теплостанский, Юго-Западный, Голубинский, Анинский); с присутствием как моренных, так и водно-ледниковых с современными аллювиальными отложениями (Лосиный остров, Воробьевы горы, Серебряный бор, Фили-Кунцево); с моренными и водно-ледниковыми отложениями (Царицыно, По-кровское-Глебово., Троицкий лесопарк, Лианозовский лесопарк, Алешкин-ский лес); с водно-ледниковыми и древнеаллювиальными отложениями (Со 32 кольники, парк Победы, парк Дружбы); с моренными, водноледниковыми отложениями и современными болотными образованиями (Кусково, парк сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева); с моренными, древ-неаллювиальными и водно-ледниковыми отложениями (Главный Ботанический сад); древнеаллювиальными, древними озерными и болотными отложениями (Кузьминки); с древнеаллювиальными отложениями (Александровский сад); с водно-ледниковыми отложениями (парк Северное Тушино, По-кровское-Стрешнево, Химкинский лесопарк); с современными аллювиальными отложениями (Красная Пресня); древними и современными аллювиальными отложениями (Нескучный сад, ПКиО им. A.M. Горького); древнеаллювиальными и современными болотными отложениями (ВДНХ); с дочет-вертичными отложениями (Коломенское).
Алгоритм построения моделей взаимосвязи и развития факторов, влияющих на состояние парковых территорий
Для оценки взаимосвязи изучаемых явлений и определения количественного вклада влияющих на них факторов издавна применяются такие методы математической статистики, как расчет коэффициентов корреляции и решение регрессионных уравнений, полученных методом линейной множественной корреляции или методом многомерного анализа. [Сухов, 1970; Червяков, 1970; Берлянт, 1972; Карты полей динамики ..., 1980; Тютюнник, 1992; Пярн, 1996; Глазовская, 1997; Тикунов, 1997]. В данной работе произведена оценка вклада выбранных природных и антропогенных факторов в состояние парковых территорий и взаимосвязей между ними. Основные факторы, влияющие на состояние парковых территорий, перечислены в таблице 2.
От них зависит интенсивность проявления на территории города рекреации и загрязнения — факторов, которые оказывают наибольшее воздействие на состояние парков Москвы [Черненькова, 1992; Государственный доклад "О ..., 1995; Рысин, 1997; Состояние зеленых ..., 1998].
В данной работе оценивалась связь этих 12 факторов и состояния зеленых насаждений Москвы. Последнее рассматривалось по картам загрязнения почв города тяжелыми металлами и микроэлементами по показателю СПК [Осипов, 1994], чистоты атмосферного воздуха по распространению групп разных видов лишайников [Бязров, Максимова, Рухадзе, 1997], густоты мел-ко-тропиночной и дорожной сети (составлены автором).
Для каждого фактора была подобрана или построена соответствующая карта с четырехступенчатой шкалой исходных данных. Все они совмещены со взятой за стандарт картой г.Москвы, выполненной на основе карто-схемы Москвы в масштабе 1:200 000 в программе "GeoDraw for Windows", версия 1.13, содержащей основные возможные ориентиры (гидросеть, крупные транспортные магистрали, границы жилых кварталов) и сеткой из 858 квадратов 5x5 мм. Размер сторон квадратов выбран так, что бы избежать потерь при переработке исходной информации [Тикунов, 1997].
При совмещении использовались все имеющиеся на картах ориентиры, однако полученные карты не лишены искажений, хотя использование компьютерной обработки карт, а так же незначительное изменение их исходных масштабов позволило свести искажения к минимуму. Незначительность искажений подтверждается сопоставлением данных полевых исследований механического состава почв с картой типов четвертичных отложений, учитывающей типы материнских пород (полное совпадение данных).
Карты можно разделить на три группы: 1) взятые без изменений у других авторов - пораженности растительности, промышленных зон, зеленых насаждений [Государственный доклад "О состоянии , 1995], загрязнения почв [Осипов, 1994]; 2) обобщенные по четырехступенчатой шкале или исходная информация для них в виде готовой шкалы - чистоты атмосферного воздуха по распространению групп разных видов лишайников [Бязров, Максимова, Рухадзе, 1997], типов четвертичных отложений, абсолютной высоты и глубины залегания грунтовых вод [Лихачева, Смирнова, 1994; Бязров, Максимова, Рухадзе, 1997, Москва: геология и ..., 1997], давности застройки [Городская территория, 1980], плотности населения [Лаппо, 1997]; 3) по 52 строенные автором по литературным или полевым данным — среднегодовой повторяемости штилей, густоты транспортной сети, этажности застройки, густоты мелко-тропиночной и дорожной сети, ухода за насаждениями.
На основе упрощения геологической карты четвертичных и техногенных отложений и их разбиению по предрасположенности различных типов отложений к загрязнению и самоочищению составлена карта типов четвертичных отложений, на которой выделены аллювиальные, флювиогляциаль-ные, моренные и техногенные отложения [Москва: геология и ..., 1997].
По табличным и текстовым данным того же литературного источника и геоморфологической карто-схеме города построены карты абсолютной высоты и глубины залегания грунтовых вод [Лихачева, Смирнова, 1994; Бязров, Максимова, Рухадзе, 1997; Москва: геология и ..., 1997].
По данным среднемноголетних наблюдений на метеопостах Моском-гидромета, справкам ОЭРС метеостанций построена карта распределения по территории Москвы среднегодовой повторяемости штилей, в процентах. Границы территорий при этом проведены в большинстве случаев по границам ландшафтно-геоморфологических провинций и отдельно выделен центр города [Городская территория, 1980, Лихачева, Смирнова, 1994].
Повторяемость штилей и абсолютная высота выбраны как факторы, характеризующие проветриваемость территории.
Проведенные автором измерения по карте Москвы масштаба 1:40 000, снабженной сеткой квадратов, размеров пропорциональных сетке построенного пакета карт, позволили определить степень насыщенности каждого из участков транспортными магистралями различного типа. Типы магистралей приняты по стандартному делению в нормативных документах (ВСН 2-85), которое было обобщено: главные магистральные улицы (шириной 70-110 м), городские магистрали (40-70 м), районные и внутрирайонные улицы (10-40 м), железные дороги. Согласно методу индексации, предложенному Ю.Г. Симоновым [Симонов, Кружалин, Симонова, 1995] по полученным проме 53 рам высчитаны индексы, определяющие доли каждого типа магистралей в процентах от их суммарного количества. Поскольку класс магистралей взаимосвязан с их шириной и интенсивностью движения, полученная карта отражает разную предрасположенность территорий к загрязнению выбросами автотранспорта.
Карта этажности застройки составлена преимущественно по результатам натурных наблюдений с использованием серии крупномасштабных карт жилых микрорайонов и учитывает тот факт, что одновременно застраиваемые жилые кварталы имеют, как правило, одинаковую преобладающую этажность. Данные по Центральному административному округу взяты по карте морфотипов застройки для этого округа, где они так же выделены по времени строительства, форме дворов, плотности и этажности застройки [Нормы и правила планировки и ..., 1993].
Оценка состояния растительных сообществ
Состояние растительных сообществ может быть рассмотрено как индикатор интенсивности антропогенного прессинга. В городах наблюдается уменьшение диаметра, прироста и времени жизни деревьев, их повышенная заболеваемость. Во многих старых усадебных парках Подмосковья растения плодоносят, но не возобновляются (лиственницы, сосна сибирская). Многие виды не образуют всхожих семян и не размножаются вегетативным путем [Полякова, Митрофанова, 1992]. Древостой лесопаркового пояса Москвы с участием ели и сосны начинают разрушаться не достигнув срока спелости (с 80 лет, при продолжительности жизни 160-200 лет). Этому способствует сильная зараженность древостоев патогенными бактериями, вирусами, грибами. Часто древостой представлены единственной одновозрастной породой [Речан, Малышева, Абатуров, 1992]. Многое из этого характерно и для парков и лесопарков Москвы. Наиболее важно при этом каким образом идет возобновление, по интенсивности которого можно судить о здоровье насаждений и величине нагрузки на них.
В настоящее время в парках и лесопарках на территории Москвы представлены разные фазы антропогенной сукцессии (от исходных широколиственных дубово-липовых и елово-широколиственных лесов).
Всего на территории представлено одиннадцать типов древостоев, выделенных в соответствии с типами смены древесных пород [Атрохин, Кузнецов, 1989].
Из рис. 10 видно, что в парковых территориях резко преобладает смена дуба его спутниками, во многих древостоях велика примесь березы, часто встречаются практически чистые березняки, значительную, но меньшую долю составляют посадки нехарактерных видов, происходит даже смена сосны и дуба елью на небольших участках Битцевского лесопарка, Лосиного острова, Кузьминок, т.е. восстановление коренного типа леса. Рис. 10. Распространенность в Условные обозначения парковых территориях Москвы разных 1 .смена дуба его спутниками типов древостоев 2.смена сосны березой и осиной З.посадки "чужеродных"видов 4.смена березы сосной 5.смена дуба осиной и березой и восстановление дуба 123456789 10 11 типы древостоя б.смена ели дубом и его спутниками 7.смена ели березой 8.смена сосны елью 9,смена сосны березой и сосны дубом Ю.смена дуба елью 11 .смена дуба сосной
Встречаются сады как части крупных парков, занимая менее 0.5% их территории. В Битцевском лесопарке - плодовый яблоневый сад в его восточной части, близ ул. Красного Маяка, в парке Царицыно - плодово-ягодный сад и огороды к северо-западу от дендропарка.
Сукцессия направлена в сторону восстановления исходного типа леса лишь на 23% площади парковых территорий. Этот процесс отсутствует в небольших сильно освоенных парках — Воронцово, парк Дружбы, Александровский сад, в Алтуфьевском лесопарке, в недавно созданном парке Победы, а из крупных парков в Сокольниках и Серебряном бору.
При этом двухярусный древостой с подростом занимает около 40% площади парковых насаждений, древостой с полным отсутствием подроста составляют 10%, а без кустарникового яруса — 65%. Состав подроста практически одинаков для всех типов древостоя — клен обыкновенный, рябина, липа мелколистная, иногда с примесью ясеня, вяза, клена ясенелистного, бе 107 резы и осины, реже в нем встречаются дуб или ель. Подрост сосны полностью отсутствует везде, даже в более разреженных древостоях. На уровне первого и второго ярусов типы древостоев более разнообразны, чем в подросте, причем в нем встречаются как нечувствительные к загрязнению SO2 виды, так и чувствительные.
Для каждой из исследованных парковых территорий характерны свои соотношения типов древостоев: на Воробьевых горах, Битцевском лесопарке и в парках Воронцово, Царицыно, Фили-Кунцево, Останкино, Троицком лесопарке преобладает смена дуба его спутниками (липой, кленом, грабом, ясенем), но на Воробьевых горах на 33% территории идет восстановление дуба, на 11% смена дуба березой, на 11% находятся посадки, в Воронцово 67% занимают посадки и нет признаков восстановления дуба, в Фили-Кунцево восстановление дуба идет на 33% площади, в Троицком лесопарке на 50% восстановление дуба и на 50% смена его березой, в Останкино — восстановление дуба практически на всей его площади.
Смена ели березой и осиной преобладает в Лосином острове и парке Дружбы. Смена сосны березой идет в парке Сокольники, Кузьминках, Алтуфьевском лесопарке. Смена дуба березой преобладает в Гл. Ботаническом саду и ТСХА. Смена березы сосной — в Серебряном бору по составу первого яруса (без возобновления сосны в подросте).
Наиболее пестрый состав древостоя в Лосином острове и Битцевском лесопарке, а смена сосны елью наблюдается только в них и Кузьминках. С уменьшением площади парков сокращается разнообразие типов древостоя (рис. 11).
Исследования возраста деревьев в парках и лесопарках Москвы (АО «Прима-М») показали, что в возрасте до 10 лет находится 6,5% деревьев, наибольшее их количество в возрасте 31-40 лет (30%), немного меньшее имеет возраст 21-30 и 11-20 лет (49%), после 40 летнего возраста количество деревьев резко убывает и в возрасте 41-50 лет их 13%, а более 50 лет — 1,5%.
Типология парковых территорий по приближенности к состоянию экологического равновесия и устойчивости
В самом общем случае устойчивость понимается как способность системы противостоять действию сил, стремящихся вывести ее из состояния равновесия. Она может нарушаться в результате воздействий. Они передаются через абиотическую составляющую. Биотическая составляющая обеспечивает сохранение геосистемы. В каждом конкретном случае необходимо рассматривать устойчивость к конкретному воздействию и на определенном отрезке времени [Дьяконов, 1974; Преображенский, Александрова, 1975; Букс, 1983 и др.].
Подход к оценке устойчивости ландшафтов к техногенным загрязнениям на примере производства цветных металлов дан во многих работах [Дончева, 1985; Арманд, Кайданова, Кушнарева, Добродеев, 1991].
Природное равновесие — любой баланс, обеспечивающий длительное стабильное существование данной геосистемы (противостояние факторам среды). Для оценки устойчивости геосистем может применяться метод, основанный на моделировании случайных величин и построении статистических оценок для искомых величин (Монте-Карло). При этом устойчивость в некоторой степени отражает состояние равновесия геосистемы [Светлоса-нов, 1990].
Географический подход к оценке устойчивости предполагает комплексный анализ компонентов геосистем. В данной работе устойчивость понимается как реакция экосистем на воздействие извне, т.е. согласно определению Н.Ф.Реймерса [Реймерс, 1990] это экологическая устойчивость и при ее определении учитывается потенциальная способность экосистем парков к самовосстановлению и антропогенная нагрузка на них. В качестве возмущений рассматриваются химическое загрязнение почв и воздуха, а так же рекреационная нагрузка.
Состояние парковых систем во многом регулируется человеком, он же изменяет условия их существования. Современная структура города (районы с застройкой определенной этажности, промышленные зоны, сеть основных дорог) сложилась в 60-70-е гг. и с тех пор претерпевает постоянные изменения. Однако, крупномасштабных изменений с тех пор не было, что предполагает стабильность основных условий существования парковых экосистем в этот период. Изменения структуры и объемов выбросов загрязняющих веществ происходили регулярно.
Устойчивость развития парковых территорий (далее - парков) зависит от следующих факторов: 1) природных условий, в которых они находятся, 2) площади, которую они занимают на территории города, 3) объема рекреационной нагрузки, 4) величины других видов антропогенного воздействия, 5) своевременности работ по озеленению парков и уходу за ними.
Определение устойчивости парков к имеющимся антропогенным воздействиям является актуальной проблемой оптимизации природопользования, поскольку позволит: 1) оценить степень деградации парков; 2) выделить наиболее устойчивые к техногенной нагрузке территории; 4) получить и другую информацию полезную как для проектирования парков, так и оптимизации имеющихся лесных массивов.
Московские парки находятся в разных природных условиях и испытывают нагрузки, которые отличаются даже в пределах одного парка. Эти различия во многом определяют состояние экосистем парков. Анализ природных факторов позволяет выявить различия в способности к самоочищению между парками, находящихся в сходных условиях, разделив их на группы.
Благоприятность природных условий для самоочищения во многом связана с местоположением парков. Крупные парковые территории с почвами более легкого механического состава — наилучшие для самоочищения, более тяжелого — для восстановления от последствий рекреации.
Группы парков, находящихся в одинаковых ПРИРОДНЫХ условиях (каждая следующая группа находится в более неблагоприятных условиях для самоочищения по сравнению с предыдущими):
Группа парков Теплостанской возвышенности на юго-западе Москвы — Битцевский лесопарк, усадьба "Узкое", Тропаревский, Теплостанский, Юго-Западный, Троицкий лесопарки, парк Воронцово (моренная равнина), Голубинский лесопарк (граница моренной и флювиогляциальной равнин), Воробьевы горы (оползневой склон), — характеризуется преимущественным распространением моренных отложений, местами аллювиальных и абсолютной высотой 200 м, повторяемость штилей здесь самая низкая в городе — 3%.
На западе города Серебряный бор (на пойме и надпойменных террасах р.Москвы), Покровское-Глебово (на границе надпойменной террасы и флювиогляциальной равнины) и парк Победы (долина р.Сетунь), расположенные в разных природных районах на аллювиальных и местами флювиогляциаль-ных отложениях, в пределах абсолютных отметок 120-200 м, с более высокой повторяемостью штилей — 7%.
Расположенные в западной части города на Смоленско-Московской моренной возвышенности Филевский парк (моренная равнина), Покровское-Стрешнево (граница надпойменной террасы и моренной равнины), Рублевский лесопарк (моренная равнина) находятся в таких же условиях, но отло 145 жения здесь преобладают моренные, хотя местами встречаются аллювиальные.
Лосиный остров (флювиогляциальная равнина, долины р.Яуза и ее притоков), Измайловский парк (аналогично, но местами в южной части парка встречаются небольшие участки моренных отложений), парк Сокольники (долина р.Яуза и флювиогляциальная равнина) находящиеся на северо-востоке города в пределах северо-восточного плоского зандрово-аллювиального ландшафта Мещерской низменности расположены еще ниже — абсолютная высота 120-155 м, повторяемость штилей 9%.
В Гл. Ботаническом саду (моренная равнина с участками долин p.p. Лихоборка и Яуза и флювиогляциальной равнины), ВДНХ (аналогично), парке Кусково (флювиогляциальная равнина с участками аллювиальных отложений и морены), расположенных в разных природных районах на севере и востоке города, преобладают флювиогляциальные и моренные отложения, хотя встречаются и аллювиальные, абсолютная высота 120-170 м, повторяемость штилей — 9-18%.
