Природный комплекс в геотехнической системе большого города: На примере Нижнего Новгорода

Актуальность исследования.

Современное состояние теории и практики ландшафтоведения во многом характеризуется трансформацией таких понятий, как ландшафт города, антропогенный ландшафт. Процессы мощного техногенного давления города на окружающую среду представляют большой интерес для ученых в связи с повышением опасности складывающихся условий для жизни человека. Интерес к географическому списанию ландшафта заметно снижается. Все большее значение придается изучению экологического состояния городов. Распространяется представление о городском ландшафте как о промышленном ландшафте. Однако все больший круг вопросов теории ГШ! города требует серьезного изучения. В связи с проблемой снижения негативного антропогенного воздействия на окружающую! среду исследование техногенных модификаций ПК большого города становится одной из важнейших задач ландшафтоведения.

Организация природного комплекса в урбанизированной среде обусловлена как взаимодействием физико-географических факторов, так и преломляющим влиянием технических процессов и объектов на это взаимодействие. В соответствии с системной ориентацией в лакдшафтоведении понятие «организация ландшафта» отражает как особенности структуры ПК города, так и процессы его функционирования.

Под структурой природного комплекса города понимается система наиболее сильных информационных связей между его компонентами. Функционирование определяется как динамика вещества и энергии в естественно развивающейся системе и ее антропогенных модификациях при усиливающемся техногенезе.

Существующая система контроля за состоянием природной среды в больших промышленных городах относится, ш известно, к категории биоэкологического (санитарно-гигиенического) мониторинга, который рассматривается как долгосрочная программа непрерывного сбора информации о состоянии природных экосистем и агроланд-шафтов, находящихся в различных зонах очаговых ила фоновых воздействий промышленных и сельскохозяйственных предприятий, селитебных и рекреационных систем (Из-раэль, 1979; Герасимов, 1985). Импульс этих воздействий проходит по «технологическим мостам» через основные компоненты экосистем: воздух, воды, почвы, растения и животных, что вызывает изменения направленности и скоростей ведущих экологических процессов и соответствующую трансформацию самих структурных характеристик гео (эко-)систем.

Городской биоэкологический мониторинг опирается обычно на данные по техногенным выбросам загрязшющих веществ в атмосферу и водоемы, а также на стандартную (как правило, весьма редкую) сеть точек стационарных и эпизодических наблюдений за концентрацией загрязнителей в воздушной и водной средах. Наряду с этим, в областных, районных и городских подразделениях Госкомгидромета, в местных комитетах по эколо гии и природопользованию, в проектных организациях, сельскохозяйственных вузах и других учреждениях можно найти достаточно обширный материал по накоплению токсичных веществ, в том числе тяжелых металлов, в почвах. Гораздо меньше данных о содержании токсикантов в растениях, а также об угнетающем влиянии загрязнения на рост зеленых насаждений и на состояние здоровья городского населения. Более того, вся эта разноообразная информация остается разрозненной и слабо увязанной между собой ввиду традиционно ведомственного' подхода к оценке состояния окружающей среды различными предприятиями и организациями. Между тем любой промышленный город необходимо рассматривать как целостную геотехническую систему, с неразрывной сетью прямых и обратных связей между техникой, природой и человеком.

Этой цели отвечает геосистемный мониторинг, главным объектом которого выступают природные экосистемы и прир одно-хозяйственные геосистемы, а предметом исследования являются «. разнообразные формы техногенного воздействия на них» (Герасимов, 1985, с. 129). Очевидно, что геосистемный мониторинг использует многие принципы и методы, свойственные биоэкологическому мониторингу. Это,'прежде всего, методы изучения путей геохимической миграции токсичных веществ! в естественных материально-энергетических круговоротах, выяв ление зон накопления и рассеивания токсикантов, а также ответной реакции биоты на техногенные воздействия. Однако для геосистемного мониторинга получение таких данных — это промежуточная, хотя и весьма важная, ступень анализа. Конечной целью является, как подчеркивал И. П. Герасимов (1985), установление характера и степени техногенных нарушений функциональных структур природных экосистем и разработка на этой основе системы экологических ограничений хозяйственной деятельности и управления состоянием окружающей среды.

Следует признать, что в отношении городских ландшафтов основные задачи биоэкологического, а тем более геосистемного мониторинга решаются крайне недостаточно.-Это связано, прежде всего, с отсутствием единой стратегии охраны природы в промышленных районах, что имеет очевидные негативные последствия. Во-первых, при такой разроннености и несогласованности природоохранных мероприятий невозможно вскрыть всю сложную систему экологических последствий выбросов загрязняющих веществ и накопления их в живых организмах. В результате удается лишь иллюстрировать отдельные явления и получать выводы весьма ограниченного значения (Герасимов и др., 1974). Во-вторых, в этих условиях трудно перейти к разработке технологических и размещенческих ограничений природоохранного характера и к внедрению таких ограничений в перспективные планы социально-экономического развития города.

Напряженная ситуация складывается обычно не только с «сухопутными» городскими экосистемами, но и в отношении водной среды. Территориям крупных: промышленных центров свойственны сложная гидрография и многозначность режимных характеристик водных объектов, особенно если город находится в зоне бьефов крупныхводохранилищ или вблизи подпорных устьевых участков рек (что как раз и характерно для Нижнего Новгорода). Это требует детальных по точности и разнообразных по форме методов оценки и прогнозирования экологической обстановки в тех сферах жизнедеятельности города, которые связаны с использованием водных ресурсов.

Особенно слабо разработаны вопросы диагноза и прогноза ареалов с различной остротой экологической ситуации в территориальном масштабе города и его окружения. Объясняется это, прежде всего, недостаточной изученностью поведения конечных звеньев экологической цепи в системе город — природа — человек, т. е. ответной реакции организмов растений, животных и самого человека на действия различных загрязнителей в конкретной обстановке всего города, того иди иного района, микрорайона, жилого массива или промышленного предприятия. При этом слабо учитывается тот факт, что население и фитобиота (вместе с почвой), составляющие экологическое «ядро» городской гео-техсистемы, реагирует, как правило, на интегральное воздействие различных токсикантов в окружающей среде, поэтов необходима ргаработка комплексных показателей качества среды, с их дифференциацией по территории города и пригородной зоны.

Важнейшим критерием качества урбанизированной среды является ее санитарно-гигиеническая комфортность, когда создаются наиболее оптимальные условия для жизни, труда и отдыха городского населения. Помимо чисто архитектурно-градосторительных решений важнейшим санирующим средством состояния городской среды высту пают различные природные компонентны, прежде всего, зеленые насаждения, массивы естественных лесов и лесопарков, которые вместе с водными объектами образуют систему са-нитарно-защитных зон вокруг промышленных предприятий и транспортных магистралей, комплекс рекреационных территорий и оздоровительных участков в самих селитебных районах города (озелененных дворов, улиц, площадей).

Итак, в плане биоэкологического и геосистемного мониторинга больших городов весьма актуальной является проблема качественных и количественных оценок техногенной трансформации отдельных природных компонентов и самих геокомпонентных ландшафтных связей в условиях городской геотехсистемы с выходом на конечное звено этих связей — почвенно-растительный покров. Речь идет, таким образом, о ландшафтно-экологическом анализе природн ого комплекса, находящегося в урбанизированной среде.

Эти исследования были проведены автором на территории Нижегородской промышленной агломерации, начиная с 1991;1993 гг, когда автор в со. ставе временного творческого коллектива принимала участие в реализации хоздоговорного проекта «Оценка исходного состояния окружающей среды г. Нижнего Новгорода» (руководитель проекта Э.Г.Коломыц). Проект осуществлялся по заданию Нижегородского городского комитета по экологии и природопользованию и был направлен на создание информационно-методической базы для последующей разработки ТерКСОП Нижнего Новгорода. Такая схема была впоследствии разработана в проектном институте ЦНИИП Градостроительства под руководством проф. С. Б. Чистяковой.

Объект исследования — природная среда, функционирующая в условиях большого города с мощным промышленным потенциалом и разнообразными формами антропогенного воздействия.

Предмет исследования — процессы и явления, характеризующие изменения структурно-функциональных характеристик природног о комплекса под воздействием техногенных факторов. Рассматривая природный комплекс, мы тем не менее, ограничиваемся изучением связей «на себя», т. е. анализом прямых и опосредованных воздействий в операционной системе «техника-природа» как составной элемент более сложной геотехнической системы большого города.

Целью данного исследования является установление механизмов пространственной и функциональной организации природного комплекса в урбанизированной среде и разработка системы параметров, необходимых для выявления проблемных экологических ситуаций, связанных с техногенным загрязнением природных сред.

Для достижения указанной цели предусматривается решить следующие конкретные задачи:

1) охарактеризовать лито генную основу городской геотехсистемы как многоплановый экологический фактор, предопределяющий локальную сеть межкомпонентных ландшафтных связей и граничные условия их техногенной трансформации;

2) дать оценку фоновым климатическим и микроклиматическим факторам ландшафтной архитектуры города на основе критериев их комфортности-дискомфортности для лесопарковых экосистем и линейных зеленых насаждений;

3) выявить метеорологические условия нейтрапизации и рассеивания загрязняющих веществ в городской атмосфере и провести фитоэкологический анализ климата Нижнего Новгорода;

4) дать экологическую оценку малых водоемов города и городских почв как индикаторов состояния природной среды в урбанизированной геотехсистеме;

5) определить интенсивность и ареалы промышленного, автотранспортного и рекреационного воздействия на почвенно-растительный покров городских ландшафтовустановить экологические ниши городской фитобиоты в системе природно-техногенных факторов;

6) разработать методику крупномасштабного картографирования техногенного загрязнения городского воздушного бассейна и создать для Нижнего Новгорода комплект карт ареалов концентраций основных загрязнителей в целях биоэкологического мониторинга и дальнейшего совершенствования ТерКСОЛ города;

7) провести эмпирическое моделирование влияния природных и антропогенных факторов городской геотехсистемы на состояние лесопарковых экосистем;

8) в целях геосистемного урбомониторинга разработать эмпирические модели техногенной трансформации межкомпонентных ландшафтных связей в городской геотехсистеме при различных вариантах воздействий: геохимическом, рекреационном (механическом) и рекреационно-геохимическом;

9) на основе этих моделей выявить структурно-функциональные сдвиги в межкок понентных ландшафтных связях при том или ином тине антропогенного воздействия и оценить соответствующие изменения в малом биологическом круговороте как механизме устойчивости природного комплекса.

Научно-методическая новизна исследования:

— проведен покомпонентный и комплексный ландшафтно-экологический анализ состояния природной среды в городской геотехсистеме с позиций не только биоэкологического, но и геосистемного мониторинга;

— обобщены литературные материалы по фитоэкологическим свойствам климата и микроклимата города и проведен опыт их использования для экологической оценки климата конкретного промышленного центра (Нижнего Новгорода);

— разработаны и опробированы методы крупномасштабного геохимического картографирования природных сред (приземной атмосферы, малых водоемов и почвы), подверженных интенсивному техногенному загрязнению;

— создан комплект аэро-геохимических и почвеино-геохимических карт, характеризующих распределение по территории Нижнего Новгорода промышленных эмиссий в атмосфере и тяжелых металлов в почве;

— разработаны информационно-статистические модели сопряженного влияния физико-химических свойств почв и авторанс портного загрязнения атмосферы на состояние городских зеленых насаждений,.

•• проведен опыт информационного моделирования техногенной трансформации межкомпонентных ландшафтных связей для городских лесопарков, находящихся в различных условиях антропогенного пресса.

Теоретическая значимость исследования:

— проведен опыт локального ландшафтно-экологяческого анализа как предпосылки создания системы эколого-географических прогнозов в условиях большого города;

— выявленные закономерности грансфомации основных компонентов природного комплекса в урбанизированной среде (с доведением цепи межкомпонентных связей до конечного звена — растительного покрова) могут быть полезны для дальнейшего развития теории и методов биэкологического мониторинга;

— результаты комплексного анализа. техногенного преобразования сети межкомпонентных ландшафтных связей в лесных насаждениях большого города имеют непосредственное отношение к становлению и развитию геосистемного мониторинга урбанизированных территорий.

Практическая значимость исследования:

— создан массив инженерных параметров техногенной трансформации природных сред, необходимых для выявления основныхпроблемных экологических ситуаций в г. Нижнем Новгороде, связанных с загрязнением приземной атмосферы, малых водоемов и почвы, а также соответствующей деградацией лесопарковых экосистем;

— установлены причинно-следственные связи в парциальной системе атмосфера-почва-растительность, что позволяет выделить на территории города ареалы с различной степенью остроты природоохранных проблем;

— полученные материалы и выводы по ним были использованы при разработке экологического каркаса генерального плана развития города, а также общей стратегии природоохранной деятельности на ближайшую и отдаленную перспективу.

— по материалам исследования составлена сирия карт и научных отчетов: 1) Оценка исходного состояния окружающей среды г. Н.Новгорода. Геохимическая оценка состояния почв и донных отложений внутренних водоемов города. Материалы полевых исследований /Баканина Ф.М., Глебова ОБ. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1991, 117 с. Машинопись.

2)Карта геохимического обследования города Н. Новгорода (масштаб 1:25 000) Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. • И. Новгород: НГПИ, 1991. 3) Содержание в почвах города и пригородной зоне, а также в донных осадках внутренних водоемов подвижных форм тяжелых металлов / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Б. Новгород: НГПИ, 1991, 79 с. Машинопись. 4) Карта суммарного загрязнения почв г. Н.Новгорода подвижными формами тяжелых металлов (1:25 000) /Баканина Ф.М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1991. 5) Карта содержания в почвах г. Н.Новгорода подвижных форм свинца (масштаб 1:25 000) /Баканина Ф.М., Глебова О, В. и цр. — Н. Новгород: НГПИ, 1991. 6) Карта содержания в почвах г. Н.Новгорода подвижных форм кадмия (масштаб 1! :25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1991, 7) Карта содержания в почвах г. Н.Новгорода подвижных форм меди (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М. Глебова О.В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1991. 8) Карта содержания в почвах г. Н.Новгорода подвижных форм цинка (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1991. 9) Внутренние водоемы города И. Новгорода / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992, 170 с. Машинопись. 10) Карта внутренних водоемов города (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992. 11) Карта механического состава почв г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992. 12) Почвенная карта г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгорол: НГПИ, 1992. 13) Почвенный покров г. Н.Новгорода / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992, 143 с. Mr? пшнопись. 14) Содержание в почвах г. Н.Новгорода гумуса, подвижных форм питательных веществ (N, Р, К), обменная кислотность / Баканина Ф. М., Глебова О. В,. и др. -Н.Новгород: НГПИ, 1992., 73 с. Машинопись. 15) Карта кислотности пота г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992. 16) Карта содержания подвижного фосфора в почвах г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992, 130 с. Машинопись. 17) Карта содержания обменного калия в почвах г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Ноигород: НГПИ, 1992. 18) Карта обеспеченности гумусом почв г. Н.Новгорода (масштаб 1:25 000) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Новгород: НГПИ, 1992. 19) Валовое содержание в почвах г. Н.Новгорода тяжелых металлов (марганец, никель, кобальт, ванадий, хром, молибден, медь, свинец, цинк, олово) / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. •¦ Н. Новгород: НГПИ, 1992, 130 с. Машинопись. 20) Карта суммарного загрязнения почв г. Н.Новгорода по валовому содержанию тяжелых металлов / Баканина Ф. М., Глебова О. В. и др. — Н. Ноигород: НГПИ, 1992. 21) Экологическая оценка.

11 геохимического состояния почвенного покрова г. Н.Новгорода / Баканина Ф. М., Глебова.

0.В. и др. — Н. Новгород: НШИ, 1992,121 с. Машинопись.

Результаты проведенного исследования использованы для разработки вузовского спецкурса по ландшафтоведенвю с элементами краеведения, а также в системе повышения квалификации учителей географии.

Апробация исследования: его ход и результаты отражались в сообщениях автора на научно-практических конференциях в Почвенном институте им. В. В. Докучаева «Дистанционные, наземные, полевые, интегральные и специфические методы: изучения загрязненности почвенного покрова», (Москва, 1991) в Ы. Новгроде (1993, 1995, 1996., 1997). По теме диссертации опубликованы 4 статьи в межвузовских сборниках научных работ:

1. Физико-географические аспекты изучения городской геотехсистемы (на примере Ав тозаводского района г. Горького) // В сб.: Антропогенные изменения и охрана природной среды. — Н. Новгород, 1990, с.87−97.

2. К вопросу о кислотности городских почв (на примере г. Н.Новгорода) (в соавторстве) // В сб.: Эколого-географические проблемы Волго-Вятского региона. — Н. Новгород, 1994., с.65−72.

3. Тяжелые металлы в почвах крупного города (на примере г. Н.Новгорода) (в соавторстве) // В сб.: Эколого-географические проблемы Волго-Вятского региона. — Н. Новгород, 1994, с.44−53.

4. Поля концентрации загрязняющих веществ в заречной части города Нижнего Новгс рода. // В сб.: Природа Поволжья. • Н. Новгород, 1997, с.23−30.

Выводы.

Антропогенное «расшатывание» моносистемной организации природного комплекса в урбосфере доказано следующими установленными фа ктами:

1) понижается общий уровень межкомпонентных связей, которые становится более неопределенными, «размытыми» — это означает тотальное снижения целостности природного комплекса как взаимообусловленного единства геокомпонентов, а в конечном итоге — распад всей системы геокомпонентных связей на отдельные блоки, почти не связанные между собой;

2) нарушается общее эшелонирование межкомпонентной сопряженности, обусловленное естественной иерархией взаимоотношений между геокомпонентами в соответствии с их. характерными временамипо существу исчезает однозначное пространственное взаимоотображение между исходными абиотическим факторами моносистемной организации природного комплекса;

3) ослабевает устойчиво дифференцирующее влияние микрорельефа на гидрологический режим почво-грунтов, что свидетельствует об определенном «растворении» геоморфологического каркаса — исходного сетеобразующего фактора природно-территориальной организациилитогенная основа ландшафтов фактически теряет свой контроль над важнейшим функциональным параметром лесной топоэкосистемы — эдафи-ческим увлажнением;

4) соответственно становятся более автономными (независимыми) от местных гидро-геоморфологических условий почвенно-морфологические и структурно-фитоценотические признакипри этом, ценотические группы лесных экосистем, наиболее ярко отображающие структурно-фитоценотаческий эффект техногенной трансформации природного комплекса, фактических переходят 15 разряд первичных эдификаторов, поскольку они определяют наравне с: факторами лито генной основы всю систему межкомпонентныхсвязей;

5) наблюдается общее снижение потенциала упругой устойчивости лесных фито-ценозов при существенном выравнивании устойчивости между различными типами местоположенийнаиболее резко снижаете*: устойчивость на стадии олуговения лесного фитоценоза, между тем как последующее развитие сорно-рудеральной растительности (стадия забурьянивания) способствует поддержанию устойчивости экосистемы;

6) резко снижаются и сходят на нет связи мощности и массы лесной подстилки с влажностью верхних горизонтов почвы и с увлажнением эдафотопа в целом, при сохранении таких связей с элементами микрорельефа и количественными параметрами подроста, подлеска и травостоявсе это указывает на явное ослабление в балансе подстилочной массы роли детритной ветви биологического круговорота и на соответствующие изменения индикационных свойств лесной подстилкиочевидна также существенная потеря лесной подстилкой ее важнейшей регулирующей роли в малом биологическом круговороте.

В процессе техногенной трансформации природного комплекса не только происходят отмеченные процессы «расшатывания» его моносистемной структуры, но и развиваются определенные адаптивные механизмы, способствующие его выживанию в урбанизированной среде. Выявлены, по крайней мерс-., два таких адаптивных механизма.

Первый механизм связан с преобразованием естественных ценотических групп леса в антропогенные группы, и «работает» он весьма избирательно — в зависимости от геоморфологических условий. Наиболее ярко он проявляется на аккумулятивных и элювиально-аккумулятивных местоположениях, где суммарный эффект загрязнения почвы максимален и где поэтому напочвенный покров трансформируется в наибольшей степени — до стадии забурьянивания. Развитие сорно-рудеральной растительности сопровождаются весьма резким снижением видового разнообразия травостоя, но одновременно столь же заметным увеличением зеленой массы и ее годичного воспроизводства., что вызывает общий рост первичной биопродуктивности и соответствующее повышение потенциала упругой устойчивости всего лесного фитоценоза В то же время на лесо-луговой и.

178 луговой стадиях дигрессии лесопаркового массива, свойственных транзитным и некоторым элювиальным местоположениям, наблюдается общее ухудшение состояния фитоце ноза, с явной потерей им упругой устойчивости.

Второй адаптивный механизм носит почти повсемес тный характер и связан с повышением функциональной роли всех растительных группировок, находящихся под пологом леса. При экстремальныхусловиях общей деградации древостоев происходит смещение оптимума функционирования лесопарковой экосистемы с верхнего (древесного) яруса на нижние ярусы — подрост, подлесок и напочвенный покров, где резко возрастает доля ежегодно возобновляемой зеленой массы, способствующей повышению упругой устойчивости всей экосистемы к техногенному загрязнению. Подобное функциональное смещение имеет немаловажные последствия и для самой многокомпонентной структуры лесной экосистемы. Именно такие фитоценотические параметры, как высота и обилие подроста, подлеска и травостоя, предотвращают полный распад моносистемной организации лесопаркового природного комплекса, сохраняя в той или иной мере всю сеть межкомпонентных связей.

Заключение

.

Геотехническая система города Нижнего Новгорода сформировалась в условиях: резко выраженной территориальной контрастности: и р?13нообразия природных процессов. Узкие рамки экологического пространства, в пределах которого происходит резкая смена природных зон (через территорию города проходит главный ландшафтный рубеж Русской равнины) обусловливает повышенную чувствительность территории в внешним: воздействиям, способствует обострению процессов геокомпонентных взаимосвязей.

Для целей биоэкологичеекого мониторинга создан массив параметров, необходимых для выявления проблемных экологических ситуаций, связанных с техногенным загрязнением природных сред.

Дан анализ литогенной основы г. Нижнего Новгорода как важнейшего экологического фактора, оказывающего влияние не только на естественные ландшафтообразующие процессы, но и процессы техногенного загрязнения и самоочищения городских ландшафтов.

Проведен фитоэкологический анализ климата г. Нижнего Новгорода. Выявлены метеорологические условия нейтрализации и рассеивания загрязняющих веществ в городской атмосфере. Благодаря незначительны]. ! инверсиям и малым скоростям ветра, создающим равновесные условия для рассеивания и накопления техногенных примесей, территория города отнесена к: зоне умеренного потенциала загрязнения, причем возвышенная часть города находится в более благоприятных условиях для нейтрализации и выноса загрязняющих веществ из атмосферы, чем низинная, где высокая концентрация промышленных предприятий и низкий потенциал самоочищения атмосферы.

Дана экологическая оценка малых водоемоз города и городских почв как индикаторов состояния природной среды в урбанизированной геотехсистеме. Щелочная реакция почв и донных отложений водоемов промышленных территорий низинкой части города является экологически положительным фактором, препятствующим миграции токсичных элементов по трофическим цепям в городских биогеоценозах, В этом проявляется эффект отрицательной обратной связи в системе техника — природа, что стабилизирует: негативные последствия процессов техногенеза для живых организмов.

На участках города с высоким промышленным воздействием наблгодаются явления техногенного «опустынивания». Это проявляется и в аридизации микроклиматов, и в развитии элементов «аридного» новообразования (изменение гидротермического режима, сдвиг реакции в щелочную сторону, засоление), это сказывается на состоянии растительности.

Установлены экологические ниши городской фитосиоты в системе природно-техногенных факторов. Создан комплект карт ареалов основных загрязнителей в целях биоэкологического мониторинга и дальнейшего совершенствования ТерКСОП города.

Для целей геосистемного мониторинга разработаны эмпирические модели техно-геной трансформации межкомпонентных л андшафтных связей в городской геотехсистеме при различных вариантах воздействий: геохимическом, рекреационном и рекреационно-геохимическом. На основе этих моделей выявлены структурно-функциональные сдвиги в межкомпонентных ландшафтных связях при том или ином типе антропогенного воздействия и оценены соответствующие изменения в малом биологическом круговороте как механизме устойчивости природного комплекса.

Зафиксировано антропогенное «расшатывание» моносистемной организации природного комплекса города: понижается общий уровень межкомпонентных связей, нарушается их общее эшелонирование, ослабевает устойчиво дифференцирующее влияние микрорельефа на гидрологический режим почво-г рунтов, становятся более автономными почвенно-морфологические и структурно-фитоценотические признаки, наблюдается общее снижение потенциала упругой устойчивости лесных фитоценозов, изменяются индикационные свойства лесной подстилки.

В процессе техногенной трансформации природного комплекса развиваются определенные адаптивные механизмы, способствующие его выживанию в урбанизированной среде: преобразование естественных ценотических групп леса в антропогенные группы в зависимости от геоморфологических условий, повышение функциональной роли всех растительных группировок, находящихся под пологомлеса,.

Часть полученных материалов, а выводы по ним использованы при разработке экологического каркаса генерального плана развития города, а также общей стратегии природоохранной деятельности на ближайшую и отдаленную перспективу. Полученный нами банк количественной информации о состоянии отдельных компонент природной среды и сети их пространственных взаимосвязей в городской геотехсистеме могут войти в научно-практический арсенал крупного промышленного центра. В частности, эти данные могут быть использованы для прогнозирования кризисных экологических ситуаций, а также для разработки системы экологических ограничений хозяйственной деятельности в большом городе и путей управления и контроля за реализацией природоохранных мероприятий.