ОПТИМИЗАЦИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ НА ПРИМЕРЕ УНИВЕРСИТЕТСКОЙ РОЩИ ТГУ
|
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КАК ВАЖНЫЙ КОМПОНЕНТ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ 9
1.1. Проблема сохранения биоразнообразия 9
1.2. Влияние антропогенных факторов на состояние растительных сообществ
городской среды 11
1.3. Воздействие растительности на экологическое состояние городской среды 14
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Г. ТОМСКА 17
2.1. Географическое положение 17
2.2. Геологическое строение территории 17
2.3. Рельеф 18
2.4. Климат 20
2.4.1. Циркуляция атмосферы 21
2.4.2. Температурный режим 22
2.4.3. Продолжительность солнечного сияния 24
2.5. Почвенный покров 24
2.6. Растительный покров 25
2.7. Животный мир 26
ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ УНИВЕРСИТЕТСКОЙ РОЩИ ТГУ 28
3.1. История создания 28
3.2. Рельеф и гидрогеологическое строение 29
3.3. Агрохимическая характеристика почв 31
3.4. Растительность 33
3.4.1. Экологический анализ флоры 33
3.4.2. Эколого-ценотический анализ флоры 39
3.4.3. Биоморфологический анализ флоры 40
3.4.4. Редкие виды 41
3.4.5. Карта растительности 43
3.5. Мелкие млекопитающие 45
3.6. Птицы 47
3.7. Беспозвоночные 51
ГЛАВА 4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ЭКОСИСТЕМЫ «УНИВЕРСИТЕТСКАЯ РОЩА» 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 69
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КАК ВАЖНЫЙ КОМПОНЕНТ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ 9
1.1. Проблема сохранения биоразнообразия 9
1.2. Влияние антропогенных факторов на состояние растительных сообществ
городской среды 11
1.3. Воздействие растительности на экологическое состояние городской среды 14
ГЛАВА 2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА Г. ТОМСКА 17
2.1. Географическое положение 17
2.2. Геологическое строение территории 17
2.3. Рельеф 18
2.4. Климат 20
2.4.1. Циркуляция атмосферы 21
2.4.2. Температурный режим 22
2.4.3. Продолжительность солнечного сияния 24
2.5. Почвенный покров 24
2.6. Растительный покров 25
2.7. Животный мир 26
ГЛАВА 3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ УНИВЕРСИТЕТСКОЙ РОЩИ ТГУ 28
3.1. История создания 28
3.2. Рельеф и гидрогеологическое строение 29
3.3. Агрохимическая характеристика почв 31
3.4. Растительность 33
3.4.1. Экологический анализ флоры 33
3.4.2. Эколого-ценотический анализ флоры 39
3.4.3. Биоморфологический анализ флоры 40
3.4.4. Редкие виды 41
3.4.5. Карта растительности 43
3.5. Мелкие млекопитающие 45
3.6. Птицы 47
3.7. Беспозвоночные 51
ГЛАВА 4. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОПТИМИЗАЦИИ ЭКОСИСТЕМЫ «УНИВЕРСИТЕТСКАЯ РОЩА» 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 69
Актуальность темы. Урбанизация, являясь естественным процессом социально-экономического развития общества, порождает сложнейшие проблемы, одна из которых свя-зана с противоречием между масштабом преобразования природной среды в ходе хозяй-ственной деятельности и способностью природы к самовосстановлению.
Проблемы сохранения биоразнообразия по-прежнему остаются актуальными для всех стран мира, в том числе и для России.
Углубление процессов освоения городских территорий влечет за собой развитие негативных последствий, выражающихся в загрязнении, нарушении и деградации природных ландшафтов, образующих основу городской среды.
Изучение растительного мира, находящегося под влиянием различных антропоген-ных факторов, особенно на промышленных территориях, выявление видового разнообразия флоры селитебного ландшафта являются актуальными направлениями современных научных исследований.
Урбанизация является мощным фактором преобразования окружающей среды, трансформации природных сообществ, что в результате может привести к деградации поч-венно-растительного покрова и животного мира, а в целом к значительному сокращению природных ресурсов. Растительный покров является важным средообразующим экологиче-ским фактором, что делает особенно актуальным изучение флоры и растительности города.
Изученность. Данные по состоянию растительного покрова Университетской рощи ранее освещались в работах Амельченко В.П., Н.А. Игнатенко [3, 17], Вылцан Н.Ф. [8], Мо- рякиной В.А. [39], Г.И. Агафоновой, И.О. Чистяковой [2], Прокопьева Е.П. [28, 43], Рыбиной Т.А. [50, 51], исследование почв - работы Л.К. Цыцаревой, Т.В. Гузынина [53], Герасько Л.И. [9], населения мелких млекопитающих - работы Н.С. Москвитиной, Н.Г. Дмитриевой, Н.Г. Сучковой [38], насекомых - работы Конусовой О.Л. [21, 22], Гришаеве Л.В. [14], птиц - работы Миловидова С.П. [30-36].
Несмотря на многочисленные исследования по Университетской роще, актуальность данного вопроса высока в связи с недостаточной разработкой комплексного подхода к эко-логической оценке состояния рассматриваемой экосистемы.
Проблемы:
1. Рост потребности населения в рекреационных ресурсах, включая, в первую оче-редь, стремление человека к нахождению в местах, приближенных к природным.
2. Превышение рекреационной нагрузки на природные экосистемы городов в усло-виях высокой посещаемости, что приводит к нарушению естественных экологических связей между природными компонентами.
3. Недостаточная распространенность информационного обеспечения для населения с целью повышения экологической образованности.
Цель данной работы заключается в изучении состояния и выработке мероприятий по оптимизации природных экосистем урбанизированных территорий для увеличения их устойчивости к антропогенной нагрузке.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить физико-географические условия территории исследования с точки зрения ландшафтных, климатических, геоморфологических особенностей.
2. Провести анализ современного состояния экосистемы «Университетская роща».
3. Составить карты-схемы геоботанического описания объекта исследования, рас-пространения мелких млекопитающих и птиц.
4. Разработать систему мероприятий для увеличения устойчивости экосистемы «Университетская роща» к антропогенным нагрузкам.
5. Рассмотреть аспекты создания на базе Университетской рощи открытого про-странства с целью экологического просвещения населения г. Томска.
Предмет исследования: территориально-экологическая оптимизация природных систем урбанизированной среды.
Объектом исследования является экологическая система парка «Университетская роща».
Защищаемые положения:
1. Оценка современного состояния парка показал, что Университетская роща как экосистема имеет тренд с деградирующей направленностью.
2. Увеличение видового состава растительности приведет к увеличению биоразнооб¬разия экосистемы в целом, что способствует повышению ее устойчивости к внешним воз¬действиям.
3. Использование методов «экологической тропы» на территории Университетской рощи повысит экологическую образованность населения города.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Впервые материалы по изучению Университетской рощи собраны в единую си-стему, таким образом, был использован комплексный подход, что является основополагаю-щим при оценке состояния экосистем.
2. Разработана система мероприятий по оптимизации экосистемы «Университетская роща» для увеличения ее устойчивости к антропогенной нагрузке.
Структура работы. Магистерская диссертация состоит из введения, 4 глав, заклю-чения, содержащего выводы, списка литературы. Работа изложена на 75 страницах, содержит 16 рисунков, 11таблиц. Список использованной литературы включает 62 источника отече-ственных и зарубежных авторов.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за помощь и ценные замечания научному руководителю - профессору, к.б.н., д.т.н. А.М. Адаму; сотрудникам Зо-ологического музея и особенно Гашкову С.И. за предоставление информации и помощь при составлении карты-схемы населения птиц Университетской рощи; сотрудникам кафедры зо-ологии беспозвоночных: Конусовой О.Л., Максимовой Ю.В.; сотрудникам кафедры зоологии позвоночных и экологии: Москвитиной Н.С.; сотрудникам кафедры почвоведения, лесного хозяйства, сотрудникам кафедры ботаники и Гербария им. проф. П.Н. Крылова Курбатской Н.В.; Амельченко В.П.; а также заведующей Службой рощи Бондаренко А.Б. за помощь и ценные консультации на всех этапах исследовательской работы.
Проблемы сохранения биоразнообразия по-прежнему остаются актуальными для всех стран мира, в том числе и для России.
Углубление процессов освоения городских территорий влечет за собой развитие негативных последствий, выражающихся в загрязнении, нарушении и деградации природных ландшафтов, образующих основу городской среды.
Изучение растительного мира, находящегося под влиянием различных антропоген-ных факторов, особенно на промышленных территориях, выявление видового разнообразия флоры селитебного ландшафта являются актуальными направлениями современных научных исследований.
Урбанизация является мощным фактором преобразования окружающей среды, трансформации природных сообществ, что в результате может привести к деградации поч-венно-растительного покрова и животного мира, а в целом к значительному сокращению природных ресурсов. Растительный покров является важным средообразующим экологиче-ским фактором, что делает особенно актуальным изучение флоры и растительности города.
Изученность. Данные по состоянию растительного покрова Университетской рощи ранее освещались в работах Амельченко В.П., Н.А. Игнатенко [3, 17], Вылцан Н.Ф. [8], Мо- рякиной В.А. [39], Г.И. Агафоновой, И.О. Чистяковой [2], Прокопьева Е.П. [28, 43], Рыбиной Т.А. [50, 51], исследование почв - работы Л.К. Цыцаревой, Т.В. Гузынина [53], Герасько Л.И. [9], населения мелких млекопитающих - работы Н.С. Москвитиной, Н.Г. Дмитриевой, Н.Г. Сучковой [38], насекомых - работы Конусовой О.Л. [21, 22], Гришаеве Л.В. [14], птиц - работы Миловидова С.П. [30-36].
Несмотря на многочисленные исследования по Университетской роще, актуальность данного вопроса высока в связи с недостаточной разработкой комплексного подхода к эко-логической оценке состояния рассматриваемой экосистемы.
Проблемы:
1. Рост потребности населения в рекреационных ресурсах, включая, в первую оче-редь, стремление человека к нахождению в местах, приближенных к природным.
2. Превышение рекреационной нагрузки на природные экосистемы городов в усло-виях высокой посещаемости, что приводит к нарушению естественных экологических связей между природными компонентами.
3. Недостаточная распространенность информационного обеспечения для населения с целью повышения экологической образованности.
Цель данной работы заключается в изучении состояния и выработке мероприятий по оптимизации природных экосистем урбанизированных территорий для увеличения их устойчивости к антропогенной нагрузке.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Изучить физико-географические условия территории исследования с точки зрения ландшафтных, климатических, геоморфологических особенностей.
2. Провести анализ современного состояния экосистемы «Университетская роща».
3. Составить карты-схемы геоботанического описания объекта исследования, рас-пространения мелких млекопитающих и птиц.
4. Разработать систему мероприятий для увеличения устойчивости экосистемы «Университетская роща» к антропогенным нагрузкам.
5. Рассмотреть аспекты создания на базе Университетской рощи открытого про-странства с целью экологического просвещения населения г. Томска.
Предмет исследования: территориально-экологическая оптимизация природных систем урбанизированной среды.
Объектом исследования является экологическая система парка «Университетская роща».
Защищаемые положения:
1. Оценка современного состояния парка показал, что Университетская роща как экосистема имеет тренд с деградирующей направленностью.
2. Увеличение видового состава растительности приведет к увеличению биоразнооб¬разия экосистемы в целом, что способствует повышению ее устойчивости к внешним воз¬действиям.
3. Использование методов «экологической тропы» на территории Университетской рощи повысит экологическую образованность населения города.
Научная новизна работы состоит в следующем:
1. Впервые материалы по изучению Университетской рощи собраны в единую си-стему, таким образом, был использован комплексный подход, что является основополагаю-щим при оценке состояния экосистем.
2. Разработана система мероприятий по оптимизации экосистемы «Университетская роща» для увеличения ее устойчивости к антропогенной нагрузке.
Структура работы. Магистерская диссертация состоит из введения, 4 глав, заклю-чения, содержащего выводы, списка литературы. Работа изложена на 75 страницах, содержит 16 рисунков, 11таблиц. Список использованной литературы включает 62 источника отече-ственных и зарубежных авторов.
Благодарности. Автор выражает глубокую признательность за помощь и ценные замечания научному руководителю - профессору, к.б.н., д.т.н. А.М. Адаму; сотрудникам Зо-ологического музея и особенно Гашкову С.И. за предоставление информации и помощь при составлении карты-схемы населения птиц Университетской рощи; сотрудникам кафедры зо-ологии беспозвоночных: Конусовой О.Л., Максимовой Ю.В.; сотрудникам кафедры зоологии позвоночных и экологии: Москвитиной Н.С.; сотрудникам кафедры почвоведения, лесного хозяйства, сотрудникам кафедры ботаники и Гербария им. проф. П.Н. Крылова Курбатской Н.В.; Амельченко В.П.; а также заведующей Службой рощи Бондаренко А.Б. за помощь и ценные консультации на всех этапах исследовательской работы.
Проблема охраны окружающей среды является одной из наиболее актуальных, по-скольку от ее решения зависят жизнь на Земле, здоровье и благосостояние человека.
С ростом города, развитием его промышленности, становится все более сложной проблема охраны окружающей среды, создания нормальных условий для жизни и деятельно-сти человека. В последние десятилетия усилилось отрицательное влияние человека на окру-жающую среду и, в частности, на зеленые насаждения.
Проблема зеленых массивов - одна из важнейших экологических проблем в городе. Растительность, как средовосстанавливающая система, обеспечивает комфортность условий проживания людей в городе, регулирует газовый состав воздуха и степень его загрязненно-сти, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фак-тора и является источником эстетического отдыха людей. Даже при значительном изменении природных характеристик городской парк в условиях урбанизированного ландшафта являет-ся своеобразным “заповедником природы”.
Гармоничное развитие человека невозможно без тесной связи с природой. Общение с ней служит мощным средством воспитания прекрасного, познания закономерности жизни, в значительной мере снижает психологические нагрузки, давая разрядку человеческому ор-ганизму, снимая стресс и эмоциональное напряжение.
Сравнение с гербарными материалами Гербария ТГУ показывает, что некоторые ви-ды, описанные П.Н. Крыловым в роще, исчезли. Другие, наоборот, значительно распростра-нились. Основную роль в этом сыграло усиление антропогенной нагрузки в последние деся-тилетия [3].
Проведенные исследования и анализ существующего состояния озеленения на изу-чаемой территории позволяют сделать следующие выводы:
1. Экосистема «Университетская роща» представлена слабым видовым разнообрази-ем растительности, беспозвоночных, млекопитающих, орнитофауны, что обусловлено «про-белами» в естественной ярусности как в травяной, так и в древесно-кустарниковой расти-тельности.
2. Увеличение видового состава растительности приведет к увеличению биоразнооб¬разия экосистемы «Университетская роща» в целом, что способствует повышению ее устой¬чивости к внешним воздействиям.
3. Выявлена возможность создания экспозиций древесно-кустарниковых и травяни-стых видов типовых экосистем Западной Сибири с использованием присутствующих в настоящее время видов, а также специально дополненных.
4. На территории экосистемы выявлена необходимость применения методов охраны птиц, млекопитающих и насекомых, которые заключаются в сохранении естественных мест обитания, учет наличия гнезд, обеспечения прочной кормовой базы, использование средств пропаганды и массовой информации.
5. Составление экологического паспорта на основании мониторинга экосистемы, привлечение узких специалистов и взаимодействие с сотрудниками научно-исследовательских институтов, грамотное осуществление хозяйственной деятельности - не-обходимые меры, позволяющие разрабатывать практические рекомендации по оптимизации экологических систем.
6. Использование методов «экологической тропы» на базе Университетской рощи позволит привлечь внимание широких слоев населения к проблемам сохранения природы и биоразнообразия, расширить кругозор и повысить экологическую грамотность посетителей парка.
С ростом города, развитием его промышленности, становится все более сложной проблема охраны окружающей среды, создания нормальных условий для жизни и деятельно-сти человека. В последние десятилетия усилилось отрицательное влияние человека на окру-жающую среду и, в частности, на зеленые насаждения.
Проблема зеленых массивов - одна из важнейших экологических проблем в городе. Растительность, как средовосстанавливающая система, обеспечивает комфортность условий проживания людей в городе, регулирует газовый состав воздуха и степень его загрязненно-сти, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фак-тора и является источником эстетического отдыха людей. Даже при значительном изменении природных характеристик городской парк в условиях урбанизированного ландшафта являет-ся своеобразным “заповедником природы”.
Гармоничное развитие человека невозможно без тесной связи с природой. Общение с ней служит мощным средством воспитания прекрасного, познания закономерности жизни, в значительной мере снижает психологические нагрузки, давая разрядку человеческому ор-ганизму, снимая стресс и эмоциональное напряжение.
Сравнение с гербарными материалами Гербария ТГУ показывает, что некоторые ви-ды, описанные П.Н. Крыловым в роще, исчезли. Другие, наоборот, значительно распростра-нились. Основную роль в этом сыграло усиление антропогенной нагрузки в последние деся-тилетия [3].
Проведенные исследования и анализ существующего состояния озеленения на изу-чаемой территории позволяют сделать следующие выводы:
1. Экосистема «Университетская роща» представлена слабым видовым разнообрази-ем растительности, беспозвоночных, млекопитающих, орнитофауны, что обусловлено «про-белами» в естественной ярусности как в травяной, так и в древесно-кустарниковой расти-тельности.
2. Увеличение видового состава растительности приведет к увеличению биоразнооб¬разия экосистемы «Университетская роща» в целом, что способствует повышению ее устой¬чивости к внешним воздействиям.
3. Выявлена возможность создания экспозиций древесно-кустарниковых и травяни-стых видов типовых экосистем Западной Сибири с использованием присутствующих в настоящее время видов, а также специально дополненных.
4. На территории экосистемы выявлена необходимость применения методов охраны птиц, млекопитающих и насекомых, которые заключаются в сохранении естественных мест обитания, учет наличия гнезд, обеспечения прочной кормовой базы, использование средств пропаганды и массовой информации.
5. Составление экологического паспорта на основании мониторинга экосистемы, привлечение узких специалистов и взаимодействие с сотрудниками научно-исследовательских институтов, грамотное осуществление хозяйственной деятельности - не-обходимые меры, позволяющие разрабатывать практические рекомендации по оптимизации экологических систем.
6. Использование методов «экологической тропы» на базе Университетской рощи позволит привлечь внимание широких слоев населения к проблемам сохранения природы и биоразнообразия, расширить кругозор и повысить экологическую грамотность посетителей парка.
