Главная » 2014»Август»11 » Скачать Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны г. Воронежа. Водолажский, Алексей Николаевич бесплатно
04:55
Скачать Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны г. Воронежа. Водолажский, Алексей Николаевич бесплатно
Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны г. Воронежа
Диссертация
Автор: Водолажский, Алексей Николаевич
Название: Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны г. Воронежа
Справка: Водолажский, Алексей Николаевич. Оптимизация рекреационного использования боров зеленой зоны г. Воронежа : диссертация кандидата сельскохозяйственных наук : 03.00.16 Воронеж, 2007 173 c. : 61 07-6/535
Объем: 173 стр.
Информация: Воронеж, 2007
Содержание:
Введение
1 Экологические требования к освоению лесов
2 Естественно-исторические условия района исследований
21 Зеленая зона города Воронежа и ее границы
22 Местоположение, рельеф, ландшафты почвы
23 Гидрология и гидрография
24 Климатические условия
25 Растительный и животный мир
3 Градостроительные аспекты условий произрастания насаждений зеленой зоны города Воронежа
31 Функции лесных насаждений
32 Рекреационное воздействие на состояние насаждений
33 Влияние загрязнения воздуха на лесные насаждения и экологическая ситуация в обследуемой зоне
34 Устойчивость лесных насаждений
4 Методика и объем исследований
41 Ландшафтное редуцирование лесов зеленой зоны города Воронежа
42 Методика определения состояния сосновых насаждений в зонах антропогенного воздействия
421 Методика определения стадий рекреационной дигрессии и peIqpeaциoннoй экологической емкости участков леса
422 Методика определения воздействия на сосновые насаждения транспорта и промышленности
5 Ре1феациош1ое использование боров в условиях комплексного антропогенного воздействия
51 Эквивалентная оценка воздействия различных ашропогенных факторов 2 Нормативы рекреационной нагрузки для сосновых насаждений в условиях техногенного загрязнения воздуха
6 Функциональное зонирование
7 Экономическая эффективность внедрения разработанных нормативов регулирования рекрсвтоввой нагрузки
Выводы
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение:
Актуальность исследований. В настоящее время одним из необходимых аспектов антропогенной деятельности является сохранение окружаю щей природной среды, которая деградирует под действием человеческой цивилизации. Это воздействие в современных условиях ликвидировать невозможно. Необходимо регулирование антропогенного влияния, в том числе при использовании лесов, с учетом экологических возможностей природных комплексов. Эта задача актуальна как на глобальном, так и местном уровнях ее решения. В связи с этим освоение лесов необходимо проектировать и осуществлять на основе экосистемных принципов, то есть с учетом экологической емкости лесных экосистем. Для этого нужны методики и нормативы, позволяющие оп ределять границы устойчивости лесных насаждений к воздействию различных антропогенных факторов при одиночном и комплексном влияниях, а также осуществлять качественную и количественную оценку этих воздействий. Особенно актуален этот вопрос для насаждений городов и их зеленых зон, на которые действует, как правило, комплекс антропогенных факторов, больпшнство из которых связано с их рекреационным использованием. Сочетание действующих факторов обусловливает темпы роста, развития и изменение устойчивости зеленых насаждений. Поэтому наиболее актуальны результаты исследований, применение которых позволяет эффекгавно регулнровагь рекреационное использование лесов при наличии синергегаческого эффекта от воздействия техногенных факторов. Цель и задачи исследований. Целью исследований является разработка нормативов рекреационных нагрузок и алгоритма количественного определения величин техногенного воздействия для сосновых насаждений зеленой зоны города Воронежа, позволяющих осуществлять проектщювание допустимых размеров рефеационного использования лесов с учетом экологической емкости комплексов (ПТК) в условиях многофакторного антропогенного влияния и различного их функцнонального назначения. Задачи исследований: осуществить ландшафтное редуцирование ПТК зеленой зоны города Воронежа для определения модальных характерастик первичных единиц выборки и обеспечения достоверности научного эксперимента, проводимого в сосновых насаждениях; выявить наиболее значимые факторы, влияющие на состояние сосновых насаждений в пределах зеленой зоны города Воронежа; определить пределы устойчивости лесных насаждений боровых условий зеленой зоны города Воронежа к воздействию выявленных антропогенных факторов; разработать алгоритм количественной оценки антропогенного влияния на состояние сосновых насаждений как при воздействии какого-либо одного из антропогенных факторов, так и при комплексном антропогенном воздействии; на основе полученного алгоритма оценить состояние сосняков зеленой зоны города Воронежа при однофакторном и комплексном антропогенном воздействии; разработать назшо обоснованные нормативы рекреационного использования боров зеленой зоны города Воронежа с учетом соблюдения экологической емкости этих природных комплексов в условиях многофакторного антропогенного воздействия; разработать функциональное зонирование территории сосняков зеленой зоны города Воронежа с учетом полученных нормативов; определить экономическую эффективность внедрения установленных норм рекреационного использования лесов. Научная новизна результатов исследований состоит в том, что впервые: получена расширенная шкала стадий дигрессии сосновых насшсдсний под действием техногенного загрязнения воздуха; разработан алгоритм количественной эквивалентной оценки комплексного антропогенного воздействия при различных стадиях состояния сосновых насаждений, дополняющий концетуально предложенный М. Т. Сериковым метод эквивалентной оценки; получены нормативы предельно допустимых и оптимальных величин peIq}eaциoнныx нагрузок в условиях комплексного антропогенного воздействия, что позволяет проектировать и осуществлять ре1д)еационное использование насаждений сосны в рамках их экологической рекреационной емкости, обеспечивая устойчивое состояние этих экосистем; разработана схема функциоиального зонирования территории боров зеленой зоны г(Ч)ода Воронежа на ландщафтно-экологической основе с учетом применения установленных норм рекреационного использования Практическая значимость. Применение полученных результатов функционального зонирования и нормативов рекреационных нагрузок в условиях комплексного антропогенного воздействия будет способствовать обеспечению актуализированной новым лесным законодательством экологичности рекреационной деятельности, связанной с увеличением числа рекреационных хозяйств, обьектов, а также повышению качества социальных функций сосновых лесов зелёной зоны. Они позволяют повысить эффективность и достоверность результатов проектирования, экологических экспертиз проектов, текущего контроля за использованием рекреационных лесов. Внедрение результатов исследований в лесоустроительное и градостроительное проектирование будет способствовать сохранению устойчивости насаждений и повышению качества вьшолняемых ими социальных и экологических функций, то есть создает предпосылки регулирования рекреационного использования боров зеленой зоны города Воронежа на экосистемных принципах.Предлагаемый алгоритм эквивалентной оценки ашропогенного воздействия на состояние насаждений может распространяться на любые его виды, а оценочные норматавы рекреацнонных нагрузок при этом являются базовыми для унификации определения степени такого влияния. Следовательно, он может служить методической основой для комплексного экологического мониторинга лесных ПТК рекреационного функционального назначения. Достоверность ре|ультатов исследования обеспечивается достаточным количеством наблюдений, а так же статистической обрабопгкой полученных материалов с соблюдением необходимой точности исследований. Личный вклад автора. Все этапы выполне1шя диссертационной работы постановка цели н задач исследований, составление методики и программы работ, сбор материалов, проведение экспериментов, обработка результатов и формулировка выводов выполнены автором. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на межвузовских и международных научных конференциях, а также на ежегодных конференциях молодых ученых ВГЛТА в период с 2001 по 2005 год. Полученные методнки и нормативы предоставлены спещалистам ФГУП «Воронежлеспроект» и прнменяются ими при проектировании организации использования участков лесного фонда, переданных в аренду для культурнооздоровительных, туристических и спортивных целей. Публикации. По результатам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 1 в реферируемом издании. Положения, выносимые на защиту. 1. Новый норматив оценки состояния сосновых насаждений, произрастающих в условиях техногенного загрязнения воздуха, в виде расширенной шкалы техногенной трансформации сосняков. 2. Алгоритм количественной эквивалентной оценки комплексного (рекреация и техногенное загрязнение атмосферы) антропогенного воздействия на состояние сосновых насаждений зеленой зоны города Воронежа.Нормативы рекреационной нагрузки для сосняков зеленой зоны города Воронежа, произрастающих в условиях техногенного загрязнения атмосферы. 4. Схема функционального ландшафтно-рекреацнонного зонирования природно-герриториальных комплексов сосновых насаждений зеленой зоны города Воронежа с учетом наличия дополнительного к рекреации техн(Пенного загрязнения атмосферы. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, семи глав основного текста и выводов. Общий объём работы составляет 173 страницы с 22 таблицавш и 17 рисунками. Список использованной литературы включает 128 наименование, в том числе 5- на иностранном язьпсе.ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСВОЕНИЮ ЛЕСОВ "Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию" (1996) устанавливает, что, наряду с экономическими и социальными показателями устойчивого развития, в качестве основных параметров необходимо использовать такие экологические критерии, как характеристика состояния окружающей среды, а именно: качество воздуха и воды, состояние лесов, биоразнообразие организмов и так далее. Ущерб природной среде должен быть на таком низком уровне, какой только возможен с учетом новейщих научных разработок и технологий. Выщеназванная концепция нашла отражение в законах, регламентирующих деятельность лесохозяйственной отрасли. "Лесной кодекс Российской Федерации" (2006) требует сохранения средообразующих, водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных функции леса в интересах обеспечения права каждого иа благоприятную окружающую среду, а также использования лесов способами, не наносящнми вреда окружающей среде и здоровью человека. Таким образом, вопросы экологизации природопользования напрямую затрагивают необходнмый элемент лесоуправления лесоустройство, которое на проектном этапе должно обеспечить реализацию новой политики за счёт внедрения передовых идей, новых принципов освоения лесов. Одной из важнейщнх задач лесоустройства должно стать определение границ устойчивости лесных экоснстем, то есть их экологической ёмкости. Нормативной базы для рещения этой проблемы пока недостаточно. Необходима разработка нормативов и методик, дающих возможность на научной основе определить, и обосновать тот оптимальный объём пользования любым видом лесных ресурсов или их совокупностью, который, с одной стороны, не выходил бы за границы устойчивости экосистемы, а с другой, давал бы максимальный экономический эффект, что является одним из главных требований к освоению лесов в условиях рыночной экономики. Экосистемный подход к этим вопросам даёт возможность соблюдения изложенных выше требований. В основу лесоустроительного проектирования и ведения лесного хозяйства должны быть заложены принципы экосистемного пользования, обеспечивающие уравновешивание возможностей леса с запросами потребителей и прогнозными расчетами будущих возможных его состояний при сохранении биологического разнообразия в природе региона (Тепляков, 1994; Сериков, 1999). То есть размеры использования лесов и воздействия на лесные экосистемы не должны выходить за границы экологической устойчивости лесных экосистем и вызывать деградацию последних, утрату или снижение их полезных, главным образом защитных и регулирующих функций. Место такого типа использования лесов находится между многоцелевым, когда из леса берется всё, что можно и природоохранным, когда пользование как таковое прекращается и экосистемы остаются в своём естественном состоянии без вмешательства человека. Задача лесоустройства при этом обеспечить всестороннюю оценку природно-территориалъных комплексов: ландшафтную, лесоводственно-экологическую, фаунистическую, рекреационную с учётом их социально-экономической значимости (Сериков, 1999). Для этого необходимо создание банка экологических данных, а также системы моделей взаимодействия различных природных компонентов и машинной экспертной системы, связывающей природу и общество, то есть пирамиды управления. Для обеспечения органов лесоуправления необходимыми материалами при переходе на экосистемные принципы освоения лесов предлагается выделить соответствующее научное направление экологическую таксацию, которую можно было бы определить как науку об оценке в количественных и качественных показателях всех совместно функционирующих 10 на какой-либо территории организмов и среды их обитания, а также имеющихся биотических ресурсов в их функционально-структурной связи, формах и возможных путях их изъятия без подрыва ресурсного потенциала экосистем (Бугаев, 2000). Для ее осуществления необходима разработка кртериев и методов количественной и качественной оценки всех компонентов и функций экосистем; построение математических моделей функционирования биогеоценозов; учет всех видов ресурсов; промыщленная таксация лесов и количественная оценка влияния на экосистемы антропогенных факторов. Что касается последнего требования, то возможно установление в количественных величинах, в первую очередь, экологической рекреационной емкости (Бугаев, 1997). Грамотное лесоуправление невозможно без оценки ресурсного потенциала лесных насаждений. Причем эти ресурсы содержит не только извлекаемая из леса продукция, но и результаты экологических функций, выполняемых лесными экосистемами. Для комплексной оценки экологической эффективности чистого или смешанного насаждения определенного возраста, произрастающего в определенных условиях, предлагается перейти на относительные величины (Куцевалов, 2000). Экологическая роль леса может определяться в зависимости от присвоенного данной экосистеме коэффициента экологической эффективности (К). Индексы при коэффициенте К (Ks, Кб) указывают на число учитываемых экологических показателей (выделение кислорода и фитонцидов, пылепоглощение, снижение шума и др.). Чем больше индекс, тем информативнее коэффициент, определяемый по фсфмуле: K=S/100n где п число экологических показателей, щт; S сумма процентов экологических показателей от показателей эталонного (базового) насаждения, За базовое насаждение (эталон) принимается некое идеальное несуществующее в природе насаждение с максимальными значениями экологических по(1.1) казателей для основных лесообразую1цих пород конкретной следуемого насаждения. В базовом насаждении К-1,0. природно- климатической зоны. Сравнение с ним даст оценку экологической роли исВ заключение можно сказать, что есть актуальные 1федложения по обеспечению органов лесоуцравления необходимой информацией для осуществления экосистемного подхода в нспользовании лесов и управлении ими. Однако, обновление нормативной базы, приведение её в соответствие с текущими потребностями лесоустройства остаётся одной из основных задач, требующих рещения в ближайшее время. 12 ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1 Зеленая зона города Воронежа н ее граншды Зеленые насаждения всегда играли Bejoonatyro роль в системе саморегуляции природных нроцессов. Поэтому для такого 1ф1фодно-ашропогенного комплекса как город они щюсто необходимы, так как поддерживают в норме и стабилизируют среду существования человека, которую он постоянно изменяет и, зачастую, не в лучшую сторону. Средообразуюпще санитарные, почвозащитные, водорегулируюоще и дфугие экологические функции городских и пригородных лесов являются необходимым условием нормального существовання человека в городской среде. Создание зеленых зон вокруг городов давно осознанная человеком необходимость. Первые сведения, 1К1сающиеся их выделения, относятся к концу XIX века. В это время в Англии разрабатываются предложения по организации зеленых зон, а также нового типа города город-сад (Мижуев, 1916). В дальнейшем с ростом промышленности и транспорта данной проблеме уделялось все больше внимания. Выделение зеленых зон в России было предложено Декретом ВЦИК «О лесах» от 27 мая 1918 года. Зеленая зона города Воронежа впервые была выделена в 1944 году в радиусе 30 км на площади более 300 тыс. га. Гфоведенные в 50-х годах работы по искусственному лесоразведению зтачительно повысили лесистость территории. Так в настоящее время искусственные насаждения занимают около 26 тыс. га. или 30% от общей шющади и на 90% представлены культурами сосны. (Лозовой А.Д., 1999). По данным лесоустройства 1979-1980 гг. площадь лесов зеленой зоны составляла 84735 га (>)тюховский А.К., 1985). При этом в ее состав полностью или частично входили лесные массивы пяти предприятий лесного хозяйства и заповедника (рис. 2.1): гранвцы лесвв>кств границы лссхозш Рис. 2.1. Схема зеленой зоны города Воронежа в 70-е 80-е годы 14 Воронежского мехлесхоза (полностью) 25989 га. Новоусманского мехлесхоза (частично) -12555 га. Сомовского мехлесхоза (полностью) 9220 га. Семилукского мехлесхоза (частично) 6897 га. Учебно-сшытного мехлесхоза (почти полностью) -12345 га. Воронежского госзаповедника (наполовину) -17729 га. В настоящее время к проблемам, характерным для зеленой зоны, можно добавить и еще одну правовую. Дело в том, что нет еднного мнения в вопросе состава и границ зеленой зоны города Воронежа, особенно после того, как в 1993 году были пересмотрены и изменены категории защитности окрестных лесов. Территории, относящиеся к лесохозяйственной части зеленой зоны, перешли в категорию «особо ценных лесных массивов» и частичио в «лесопарковую часть зеленой зоны». В результате, зачастую в докладах и отчетах за зеленую зону города Воронежа принимают только ее лесопарковую часть. Другие авторы указывают границы зеленой зоны города Воронежа начала 80-х годов общей площадью 84.7 тыс. га. Но на данный момент времени, в связи с увеличением числа городского иаселения, эта цифра не отвечает действующим нормативам. Что касается лесопарковой части зеленой зоны (рис. 2.2), то сейчас она выделена на территорни пяти бывших лесхозов, распологавпшхся во1фуг города Воронежа: Воронежский 4,3 тыс. га. Новоусманский 2,4 тыс. га. Семилукский 5,8 тыс. га. Сомовский 9,2 тыс. га. Учебно-опытный -1,9 тыс. га. В результате лесопарковая часть зеленой зоны города Воронежа составляет 23,6 тыс. га., что с учетом числа населения и лесистости территории соответствует н(фмативам по выделению лесопарковых частей зеленых зон городов (ГОСТ 17.5.3.01-78) 15 przq гранвды лесяичеста ГГФ) с о м о в с н щ я»»"«| |ранины леаазов I лесопарковав часть зеяевоо зоны Рис. 2.2. Схема расположения лесов лесопарковой части зеленой зоны г. Воронежа в настоящее время (2004 г.) В середине 90-х годов «Леспроектом» были разработаны предложения по выделению зеленой зоны города Воронежа. Согласно им в ее границы были включены территории Рамонского, Семилукского, Новоусманского, Хохольского, Верхнехавского и Нижнедевицкого районов, полностью вошли административные земли города Воронежа (рис. 2.3). Таким образом, предложены следующие границы зеленой зоны города Воронежа: ceBqpHafl граница совпадает с границей Липецкой и Воронежской областей, по р. Дон, по заповеднику; западная проходит по границе с Курской областью, по дороге через с. Новосильское (Семилукский райои); восточная совпадает с административной границей Панинского района, по р. Хава, по дороге Верхняя Хава Богословка -Архангельское, Росташевка Верхне-Хавского района; южная проходит по границе с Белгородской областью, по Нижнедевицкому району, по границе с Репьевким, Острогоржским, Каширским районами с продолжением по дороге в Новоусманском райоие. Данный проект разрабатывался в соответствии с требованиями ГОСТа 17,5.3.01-78 «Охрана природы. Земли. Состав и размер зеленых зон городов». Согласно этому документу, в зеленые зоны городов включаются территории за пределами городской черты, занятые лесами и лесопарками, выполняющнми зашитиые и санитарно-гигиенические функции и являющиеся местом отдыха населения. Исходя из лесистости в районе расположения города (более 15%) и числа населения в середине 90-х годов около 960 тыс. чел., )е в тот период площадь зеленой зоны города Воронежа должна была составлять более 154 тыс. га., а с учетом разрешенного отклонения (15%) около 131 тыс. га. При этом учитывалось иаселение близлежапщх населенных пунктов: г. Семилуки, с. Землянск, с. Новосильское, с. Нижняя Вздута, с. Нижнедевицк. В результате в состав зеленой зоны города Воронежа предлагалось включить территорию общей площадью 121,5 тыс. га, в том числе: Гослесфонд 85 тыс.га; Защитиые лесные насаящения -18,8 тыс. га.; 17 I и оздоровительные лагеря для школьников Щ туристические базы I Д I санатории граница нригороднои зеленой зоны лесопарковая часть зеленой зоны зановедник граница города основные туристические маршруты Рис. 2.3. Проект зеленой зоны г. Воронежа («Воронежлеспроект», 1995) 18 Госзаповедник -17,7 тыс. га. (в пределах Воронежской области). В состав гослесфонда включались площади следующих предприятий: Воронежского мехлесхоза 26,0 тыс. га.; Новоусманского мехлесхоза -19,3 тыс. га.; Сомовского мехлесхоза 9Д тыс. га.; Семилукского мехлесхоза -18,2 тыс. га.; Учебно-опытного лесхоза 12,3 тыс. га. Кроме того, для увеличения площади зеленой зоны во1фуг города предполагалось создать искусственным путем зеленое кольцо из лесных насаждений на землях, непригодных для сельского хозяйства. Однако до настоящего времени этот проект не утвержден и о нем мало кто знает. На зшсонодательном уровне вопрос о границах зеленой зоны города Воронежа остается опфытым, и поэтому многие специалисты трактуют это понятие по-своему. С нащей точки зрения зеленая зона понятие географическое и не совсем правильно включать в ее состав только лесопарковую часть, так как все насаждения, окружающие город, выполняют, помимо ре1феационной, санигарногигиенические и защитные функции, что является прерогативой лесов зеленой зоны. Следовательно, в расчетную площадь зеленых зон должны включаться все прилегающие насаждения. Это могут быть защитные леса естественного и искусственного происхождения а также особо защитные участки лесов следующих категорий: заповедные лесные участки; природные памятникн; леса, имеющие научное или историческое значение; лесопарки, городские леса; леса национальных и природных парков; государственные лесные полосы; леса первого и второго поясов зон санитарной охраны источников водоснабжения; леса первой второй и третьей зон О1фугов санитарной оаны курортов; ценные леса; противоэрозионные леса (в том числе участки леса на крутых склонах); лесные плодовые насаждения; леса орехово-промысловых зон; защитные полосы лесов вдоль железных дорог и автомобильных дорог общегосударственного, республиканского и областного значения. Иными словами, зеленая зона города это пригородаые участки леса, расположенные за пределами застроенной 19 территории и выполняющие защитные, экологические, средообразующие и рекреацнонные функции. Согласно ОСТ 56-108-98 зчасток леса это участок лесного фонда, лесов, не входящих в лесной фонд, древесно-кустарниковой растигельности с комплексом природных компонентов, присущих лесу и обладаюпщй всеми х;фактернывш свойствами и признаками леса. Щя этом лес это целостная совокупность лесных древесных и иных растений, земли, животных микроорганизмов и других природных компонентов, находящихся во взаимосвязи вщггренней и с внешней средой. Учитывая то, что на данный момент не существует законодательно установленных границ зеленой зоны для города Воронежа, нам необходимо определиться с размером объекта исследований. Основную часть экологических функций несут на себе крупные лесные массивы, примыкающие к городской застройке. Незначительные по площади ра:фозненные и удаленные от города участки леса оказывают меньшее воздействие на экологическую ситуацию в городе и иа прилегающих территориях. Поэтому в качестве основных объектов НШЕИХ исследований послужили лесные массивы, окружающие город Воронеж и входящие в состав лесного фонда. Основное внимание уделено бывшей лесопарковой части лесов зеленой зоны, так как главной функцией этих насаждений является рекреационная функция. Насаждения иных категорий защитных лесов пригородной зоны рассматриваются как принадлежапще к зеленой зоне, но выполняющие, главным образом, экологнческие функции. Их ре1феационная роль не велика. 2.2 Местоположение, рельеф, лавдшафты и почвы Зеленая зона г. Воронежа расположена на границе двух физико- географических 1фовинций лесостепной зоны. Эта граница совпадает с рекой Дон. Западная часть зеленой зоны относится к лесостепи Среднерусской возвышенности, восточная к лесостепи Окско-Донской низменности (Мильков, 20 Среднерусская возвышенность представляет собой волннстую равнину, густо расчлененную реянымн долинами, балками н оврагами. Высота
