Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Физическая география и биогеография, география почв и геохимия ландшафтов

Диссертационная работа:

Башкатов Александр Николаевич. Ландшафтно-экологический подход при оценке функциональной структуры долинных комплексов территории города (На примере г. Саратова) : Дис. ... канд. геогр. наук : 25.00.23 : Саратов, 2003 147 c. РГБ ОД, 61:04-11/98

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение 4

Глава 1. Экологические функции природного ландшафта на
территории города. Основные определения и понятия
13

  1. Экологический каркас города: эволюция представлений, структура и функции 13

  2. Ландшафтно-экологический подход к оценке экологических функций..22

1.3 Выводы 29

Глава 2. Структурно-функциональный анализ долинной сети г.
Саратова
31

  1. Особенности ландшафтной структуры и градостроительного освоения территории г. Саратова 31

  2. Структурно-функциональная характеристика долинных комплексов....38

  1. Состояние изученности долинной сети на территории исследования...38

  2. Ландшафтные свойства долинных комплексов 39

2.2.3 Функциональное использование и экологическое состояние долинных
комплексов 43

2.3 Выводы 66

Глава 3. Историческая реконструкция экологических функций
долинной сети
67

  1. Ландшафтно-экологическая ситуация на момент основания города 67

  2. Экологическая периодизация функционально-планировочного развития г. Саратова 74

  1. Торгово-аграрная эпоха: конец XVII - середина XIX вв 76

  2. Промышленно-торговая эпоха: середина XIX - начало XX вв 80

  3. Эпоха индустриализации и промышленного строительства: 30-е — 70-е годы XX в 86

  1. Сравнительный анализ функциональной структуры городской территории и долинных комплексов в XVIII, XIX и XX веков 93

  2. Выводы 95

Глава 4. Интегрированная модель оценки компенсаторной функции

долинных комплексов 96

4.1 Интегрированная модель: принципы конфигурации, цели и
возможности 97

  1. Структура интегрированной модели 98

  2. Методические процедуры и этапы структурно-функционального анализа 106

  1. Оценка компенсирующей функции Токмаковского долинного комплекса 108

  2. Выводы 135

Заключение 136

Список литературы 141

Введение к работе:

Актуальность проблемы.

На сегодняшний день можно констатировать, что крупные и крупнейшие города являются одной из основных пространственных форм расселения человечества. Доля городского населения к 2025 г. превзойдет долю сельского населения мира и достигнет 61,1% [«The Urban Environment», 1997].

Россия является одной из высоко урбанизированных стран. В Российской Федерации удельный вес городского населения к общей численности населения составил в 1999 г 73,2% [«Регионы России», 1999]. В России на 1 января 2000 года было 33 города с численностью населения более 500 тыс. человек, в которых проживает 37702,4 тыс. человек [«Демографический ежегодник России», 2000].

Экологический кризис, охвативший большинство крупных промышленных городов России, проявляется в виде следующих основных проблем: техногенное загрязнение природных сред, опасные геотехнические процессы, недостаток рекреационных пространств в непосредственной близости от жилой зоны, утрата природного наследия и ландшафтного разнообразия городской среды [«Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1999 г.»].

Решить эти проблемы лишь с помощью мероприятий административно -регулирующего и санитарно-гигиенического характера до сих пор не удалось, да и вряд ли возможно, так как их причины были предопределены идеологией градостроения индустриальной эпохи. Выходом из сложившейся ситуации является концепция экологического градостроения, основанная на принципах устойчивого землепользования [«Повестка дня на XXI век», Глава 7, п. 7.27].

Бесконфликтное взаимодействие города и природы подразумевает наличие системы адаптации населения и инженерно-строительного комплекса к условиям "среды обитания". Такая адаптация должна достигаться различными средствами: культурно-образовательными, технологическими, градостроительными. К градостроительным средствам относится создание "природного" или "экологического" каркаса города.

Понятие "экологический каркас", хотя и широко используется в градостроительной парадигме, не имеет общепризнанного толкования. В зависимости от конкретных задач, оно отражает различные представления о наиболее ценных для жизни города объектах и компонентах ландшафта. В общем случае, под экологическим каркасом понимается пространственно-связная

система зелёных насаждений, хотя к элементам природного каркаса относят и наиболее выраженные грани рельефа, и культурно-исторические объекты, интегрированные в природную среду. Сходимость подходов наблюдается лишь в понимании того, что ценность той или иной части ландшафта заключается в её способности к выполнению определённых экологических функций. Под экологическими функциями подразумевается позитивная роль компонентов культурного ландшафта в формировании городской среды. Однако существует информационный разрыв между присущим биологам и ландшафтоведам пониманием возможностей природно-территориального комплекса выполнять экологические функции и требованиями социологов, медиков, архитекторов-градостроителей, эти функции задающих. Совершенно очевидно, что необходимы научно-методические разработки, определяющие алгоритм оценки способности того или иного природно-территориального комплекса к выполнению экологических функций [«Повестка дня на XXI век», Глава 10, п. 10.14]. В настоящем исследовании проведена ландшафтно-экологическая оценка функциональной структуры долинных комплексов с позиций использования их в качестве сетевых элементов экологического каркаса города.

Долины городской гидросети являются обязательным элементом в проектах экологических каркасов как регионов, так и городов. Это объясняется многообразием экологических функций долинной сети - от коммуникационных до ресурсных. Как правило, на долины малых рек, ручьев, крупных овражно-балочных комплексов возлагается роль "связующих звеньев" между городом и окружающим ландшафтом [Вергунов, Денисов, Ожегов, 1991]. Ландшафтная архитектура имеет многообразный опыт использования долинных комплексов в садово-парковом строительстве. В пригородах российских городов широко распространено сельскохозяйственное использование долин для разбивки садов и огородов. Существуют разработки и опыт практического применения биологической очистки поверхностного стока в водоёмах долин [Вдовин, Мальсанов, Рашевская, 2001]. Однако широкого применения данные разработки, к сожалению, в настоящее время не имеют.

В тоже время, в долинах накапливаются бытовые, строительные и промышленные отходы, наиболее ценные свойства долинных комплексов как биогеоценозов утрачиваются [«Экологические проблемы. Саратов на рубеже XX и XXI веков», 1996]. Налицо противоречие между целями градостроительного проектирования и существующей экологической ситуацией. Разрешить данное

противоречие можно с помощью внедрения в процесс экологического обоснования Генеральных планов городов механизма определения экологических функций долинных комплексов как ключевых элементов экологического каркаса. В перспективе это позволит дать комплексную оценку ландшафтному объекту, в том числе и экономическую — путем определения выгод от эксплуатации естественных свойств объекта и затрат на его рекультивацию в случае их утраты. Но на сегодняшний момент городские долины изучены в основном в плане геоморфологических и гидрологических исследований. Первоочередное внимание уделялось процессам линейной эрозии и их влиянию на строительные сооружения. Наиболее полно данные вопросы освещены в монографиях Р. Леггета (1976 г.) и Ф.В. Котлова (1977 г.). Проблемами овражной эрозии на территории городов занимались также Б.Ф. Косов, Е.Ф. Зорина, Б.П. Любимов (1989 г.); В.К. Некрасов (1954 г.); Н.В. Осинцева (2001 г.) и др. Достаточно хорошо разработаны полевые и полустационарные методы определения качества поверхностных вод [Новиков, 1990; Муравьев, 1999; Колбовский, Жихарев, 2000]. Однако изучение форм землепользования в городских долинах не получило широкого распространения. Необходимы исследования структурно-функционального состояния долин и их свойств как архитектурно-ландшафтных систем.

На первоначальном этапе наиболее актуальна инвентаризация современного и реконструкция прошлого функционального использования «внутреннего» пространства долин. Это позволит определить многообразие типов экологических функций долинных комплексов, их морфометрические характеристики и пространственное распространение, динамику функционального состояния. Таким образом, будет понятно общее состояние природного ресурса и сложившиеся практики его использования в процессе градостроительного освоения территории. Опыт наиболее эффективного функционального использования долин в прошлом может быть учтён в градостроительном проектировании будущего. Наконец, выработка практических рекомендаций по освоению и реконструкции долин должна основываться на существующих и перспективных аспектах эксплуатации ландшафтных свойств.

Целью исследования является изучение экологических функций долинных природно-территориальных комплексов на территории крупного

промышленного города с позиции оптимизации их использования в качестве элементов ландшафтно-экологического каркаса.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

  1. Путем обобщения ландшафтно-экологического, градостроительного и природоохранного подходов выработать методологические принципы выделения элементов экологического каркаса города и процедуру оценки экологических функций природно-территориальных комплексов на территории градостроительной системы.

  2. Определить экологические функции основных долинных комплексов на территории крупного исторического города Саратова. При помощи ГИС-технологий проанализировать морфометрические показатели функциональной структуры парадинамических систем «водосборный бассейн - долинный комплекс».

  3. На основе анализа изменений функционально-планировочной организации провести экологическую периодизацию развития г. Саратова. Выявить экологические функции долинных комплексов в границах градостроительного освоения в периоды трех эволюционных эпох.

  4. Разработать модель очистки поверхностного стока с городской территории с использованием долинной сети в качестве естественной канализационной сети с интегрированными в неё биологическими компенсаторами.

Объектом исследования являются долины малых рек и овражно-балочных комплексов на территории г. Саратова.

Предметом исследования является оценка функциональной структуры долинных комплексов, анализ функциональной зависимости между характером градостроительного освоения и экологическими свойствами долин, историческая реконструкция градоэкологических ситуаций в период трех эволюционных эпох, разработка рекомендаций по использованию долинных комплексов для очистки городских водотоков.

Полевые и камеральные работы выполнены в период с 1997 по 2002 г. Они носили комплексный характер и включали маршрутные обследования долинных комплексов г. Саратова, гидрологические, геоморфологические, почвенные и геоботанические исследования, историко-архивные изыскания.

Основным методом исследования является структурно-функциональный анализ городской территории. Он включает в себя следующие методы исследования:

  1. Метод маршрутных обследований долинных комплексов.

  2. Метод полевого картографирования.

  3. Метод геоинформационного картографирования.

  4. Методы историко-градоэкологических реконструкций.

  5. Метод пространственно-временных аналогов.

Материалами для исследования служили полевые бланки и дневники, топографические и тематические карты различных масштабов, фондовые материалы научно-исследовательских лабораторий урбоэкологии Саратовского государственного университета (зав. лабораторией проф. В.З. Макаров), гсоинформатики и тематического картографирования (научный руководитель проф. А.Н. Чумаченко, зав. лабораторией А.В. Фёдоров), архивные материалы, литературные источники. Основная часть материалов собрана автором в ходе полевых исследований.

Работа поддержана грантом РГНФ 00-00021 а/в «Историческая градоэкология: принципы, методы, практическая реализация (на примере г. Саратова)».

Структура и объём работы.

Работа состоит из 4 глав, введения, заключения и списка литературы из 108 наименований общим объемом 147 страниц и включает 8 таблиц, 22 карты, 24 рисунка.

Во введении обосновывается актуальность проблемы, формулируются цель и задачи исследования, указываются методы и материалы исследования. Излагается краткое содержание работы, её структура и положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведён сравнительный анализ градостроительного, природоохранного и ландшафтно-экологического подходов к выделению экологического каркаса города. Прослеживается эволюция представлений о

каркасных эко-территориальных системах, их структуре и функциях. Обосновывается наибольшая адекватность ландшафтно-экологического подхода при оценке экологических функций.

Экологическая функция рассматривается как внешнее проявление свойств природно-территориального комплекса в системе экологических связей между городом и вмещающим его ландшафтом. Предлагается определение ландшафтно-экологического каркаса города, как системы природно-территориальных комплексов с наиболее важными экологическими функциями. Выдвигаются методологические принципы выделения элементов ландшафтно-экологического каркаса.

Во второй главе приводится краткая ландшафтно-экологическая характеристика территории, на которой проводились исследования, а также результаты структурно-функционального анализа долинной сети.

В ходе инвентаризационного этапа настоящего исследования на каждый долинный комплекс был составлен экологический паспорт, включающий электронные тематические карты парадинамической системы «водосборный бассейн — долинный комплекс», данные объектного мониторинга внутреннего пространства долин, материалы по градоэкологическим ситуациям в прошлом.

На основании картометрического анализа и маршрутных обследований
были установлены основные виды, морфометрические параметры и
пространственное распространение современного функционального

использования долинной сети.

В третьей главе приводятся результаты исследований по установлению генетических причин исторического характера современных экологических проблем города, предлагается экологическая периодизация развития города, обобщается местный опыт функционального использования долин, вскрываются основные закономерности урбогенеза в долинных комплексах. При этом в первую очередь акцентируется внимание на смене функций отдельных участков долинной сети и анализе роли долинных комплексов в функционировании ландшафтно-экологического каркаса города.

В четвертой главе разработана схема очистки поверхностного стока на основе использования долинной сети как места для размещения биологических компенсаторов.

Оценка компенсаторного потенциала Токмаковского оврага проведена на основе конфигурации бассейновой, ландшафтно-геохимической, катенной и

эколого-функциональной геокомплексных моделей. Определены структурно-морфологические характеристики водосборного бассейна, условия миграции загрязняющих веществ, путём определения площади функциональных зон рассчитаны качественные показатели техногенного воздействия на поверхностный сток. Предложена схема размещения биокомпенсаторов в долине Токмаковского оврага.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

  1. Экологическая функция является понятием, позволяющим определять значение природно-территориального комплекса в структуре ландшафтно-экологического каркаса города.

  2. Установлено, что долины малых рек и овражно-балочных комплексов на территории г. Саратова выполняют воспроизводящие, сельскохозяйственные, обводнительные, рекреационные и депонирующие экологические функции. Рассчитаны морфометрические параметры и пространственное расположение функциональных участков долин в функциональной структуре водосборного бассейна.

  3. Реконструкция градоэкологических ситуаций показывает, что эволюционные эпохи развития градостроительной системы характеризуются определённым набором экологических функций долинной сети. Для г. Саратова наиболее распространенным является функциональный ряд: воспроизводящая функция — сельскохозяйственная функция - депонирующая функция.

  4. Долинная сеть может быть использована для канализации загрязнения поверхностного стока с целью его очистки. Предложена схема геоэкологического анализа водосборного бассейна учитывающая свойства источников загрязнения плоскостного стока и направления его миграции.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях: 1. Межведомственной научной конференции «Геологические науки — 99», Саратов, 1999;

  1. Международной научно-практической конференции «Город и время», Уфа, 2000

  2. Международной научно-практической конференции «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов», Пенза, 2001;

  3. Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы практической экологии», Пенза, 2002;

  4. Всероссийской научной конференции «Геологи XXI века», Саратов, 2002;

  5. Региональной научно-практической конференции «Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья», Волжский, 2002.

Научная новизна и практическая значимость работы заключается в следующем:

  1. разработана оригинальная методология определения структурно-функционального состояния долинных комплексов на территории крупного промышленного города; введены новые определения понятий «экологическая функция» и «ландшафтно-экологический каркас»;

  2. определено структурно-функциональное состояние долинных комплексов на территории крупного промышленного города;

  3. выполнена историческая реконструкция функционального использования долин в прошлом;

  4. предложена модель геоэкологического анализа парадинамической системы «водосборный бассейн - долинный комплекс», позволяющая оценить потенциальную способность данной системы компенсировать загрязнение поверхностных вод.

Полученные результаты могут быть использованы при проектировании ландшафтно-экологических каркасов городов, а также в планировании природоохранных мероприятий г. Саратова. В настоящее время материалы диссертационной работы используются при чтении спецкурса «Экология города» на географическом факультете СГУ.

По теме диссертационной работы опубликовано 8 работ:

1. А.Н. Башкатов. Эрозионная сеть в структуре природного каркаса г. Саратова. // Тезисы докладов на Межведомственной научной конференции "Геологические науки - 99", Саратов, 1999, с. 82

  1. В.З. Макаров, Л.Г. Тарасова, А.Н. Башкатов, А.В. Фёдоров, А.Н. Чумаченко. Историческая градоэкология - новое направление научных исследований // Сб. мат. МНПК «Город и время», Уфа, 2000, с. 82-85

  2. А.Н. Башкатов, В.З. Макаров. Использования метода делимитационного синтеза в оценке ландшафтно-экологических функций долинных комплексов г. Саратова // «Проблемы строительства, инженерного обеспечения и экологии городов» Сб. мат. МНПК. Под редакцией Ю.И. Вдовина. - Пенза, 2001, с. 26-30

  3. В.З. Макаров, Л.Г. Тарасова, А.Н. Чумаченко, А.Н. Башкатов, А.В. Федоров. Историческая градоэкология: концептуальная основа, методология и практическая реализация на примере Саратова // Известия Саратовского университета, Том 1, выпуск 1. Саратов, 2001, с. 89-101

  1. А.Н. Башкатов. Овражно-балочная сеть как элемент ландшафтно-эко логического каркаса г. Саратова (методологические принципы и историческая реконструкция) // «Географические исследования в Саратовском университете». Под ред. Е.А. Полянской. Саратов: Изд-во СГУ, 2002, с. 97-107

  2. А.Н. Башкатов. Природный каркас города: эволюция представлений, структура и функции // Сб. мат. ВНПК "Вопросы практической экологии" Под ред. А.И. Иванова. Пенза, 2002, с. 17-23

  3. А.Н. Башкатов. Геоэкологический анализ долинных комплексов крупного промышленного города (на примере г. Саратова) // «Геологи XXI века». Материалы всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов. Саратов, Из-во СО ЕАГО, 2002, с. 292-294

  4. А.Н. Башкатов. Экологические функции долинных комплексов на территории г. Саратова // Сб. мат. РНПК "Безопасность и устойчивое развитие Нижнего Поволжья", Волгоград, Изд-во ВолГУ, 2002, с. 56-58

Подобные работы
Марков Дмитрий Сергеевич
Ландшафтно-географический подход к оценке и эксплуатации туристско-рекреационного потенциала
Беспалова Людмила Александровна
Экологическая диагностика и оценка устойчивости ландшафтной структуры Азовского моря
Миронов Андрей Александрович
Изучение загрязнения атмосферного воздуха от автотранспортных потоков в условиях городских территорий : на примере города Чебоксары Чувашской Республики
Серяков Сергей Владимирович
Природно-техногенные условия экологизации урбанизированных территорий на примере города Томска
Яшков Иван Александрович
Овражно-балочная сеть урбанизированной территории: строение, развитие, геоэкологическая опасность : на примере Саратова
Майорова Оксана Александровна
Геохимический подход к оценке экологического риска
Ахмедова Ирина Дмитриевна
Географический подход к оценке экономического риска в сельском хозяйстве Тюменской области
Хоменков Александр Геннадьевич
Подход к оценке экологического риска от химического загрязнения в лесных геосистемах : На примере г. Березники
Беспалов Сергей Дмитриевич
Оценка качества и оптимизация структуры земельных ресурсов регионов интенсивного сельскохозяйственного освоения
Тюрин Александр Николаевич
Экологическая оценка почв и оптимизация структуры земельного фонда общего сырта

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net