Городские экосистемы

Урбоэкосистема (городская экосистема) - пространственно ограниченная природно-техногенная система, сложный комплекс взаимосвязанных обменом вещества и энергии автономных живых организмов, абиотических элементов, природных и техногенных, создающих городскую среду жизни человека, отвеча­ющую его биологическим, психологическим, этническим, трудовым, экономиче­ским и социальным потребностям (Лихачева и др., 1996). Состоит она из взаи­мосвязанных и взаимопроникающих подсистем (сред): квазиприродной (пре­образованной географической среды), ландшафтно-архитектурной, социально-

экономической, общественно-производственной. Связь между ними столь вели­ка, что практически ни одна из них в отдельности не может выполнять свои фун­кции, и в то же время отсутствие одной из подсистем влечет разрушение урбоэко-

системы в целом.

Город - антропоэкологическая система, динамическая совокупность, состав­ленная проживающим населением, его антропогенной деятельностью и освоен­ной территорией. Вместе с тем город - это природно-антропогенная система. Основными системообразующими факторами (элементами системы) является человек (он сам и все виды деятельности, осуществляемой в пределах городской территории) и природная среда (рельеф, геология, климат, воды и т.д.). Взаимо­действие этих двух факторов и создает специфическую урбоэкосистему и прису­щую ей специфическую природно-антропогенную городскую среду. Эта экосис­тема развивается и изменяется, преимущественно в результате управления антро­погенными процессами, смены социально-экономических функций, возлагаемых на данный город, и в значительно меньшей степени за счет саморазвития. При­родные процессы, исходно свойственные географической среде, в которой возник и развивается город, протекают на территории города под его сильным влиянием. В определенной степени, однако, можно говорить о саморазвитии геологической и географической среды, которое нередко приводит к уничтожению города (Лиха­чеве и др., 1996).

При выборе места для строительства города рассматриваются две группы свойств природных компонентов среды (грунт, рельеф, вода, воздух, раститель­ность): а) экономические и б) экологические. Превалирование тех или иных каче­ственных и количественных показателей предопределяет социально-экономиче­ские функции города. Экономические функции связывают воедино различные группы факторов, характеризующих ресурсную базу развития промышленности, строительство, наличие трудовых ресурсов, транспортные и информационные связи с другими насс * мыми пунктами.

Исходно большинство столичных городов закладывались в местах экологи­ческого оптимума, здесь значения комплекса факторов наиболее благоприятны для существования человека. Одним из наиболее распространенных типов мест­ности, избираемых для столиц, являются участки при слиянии двух рек, при впа­дении реки в озеро, море. Именно здесь возможно наиболее благоприятное соче­тание порою противоречивых требований человека к месту, избираемому для ак­тивной жизни, т.к. столица - это и административный центр, и центр культурной жизни, и рынок товаров и рабочей силы, и место изготовления товаров.

Наибольшие сложности с точки зрения контроля за состоянием среды начи­наются, когда при эксплуатации территории на первый план выступают эконо­мические и социальные факторы. Создаются комфортные условия для жизни в городе: водопровод, канализация, электричество, прокладывается сеть газоснаб­жения, телефонные кабели, сеть транспортных коммуникаций (трамвай, трол

лейбус, метрополитен), строится благоустроенное жилье. Экономические усло­вия диктуют концентрированное использование территории, что приводит к рос­ту города "вверх"(строятся многоэтажные здания) и "вниз" - активно осваивает­ся геологическая среда (подземные коммуникации, сооружения: гаражи, склады и др.). Большая часть территории закрывается асфальтом. Например, запечатан-ность (закрытость) территории асфальтом и зданиями в Москве местами дости­гает предела - 100%.

Экологическая организация рельефа города

В течение последнего столетия главной обязанностью инженеров-строителей во всех странах мира оставалось проектирование и сооружение объектов, входя­щих в среду обитания человека, с целью ее постоянного улучшения и совершен­ствования. Задача улучшения среды обитания человека, сохранение ее положи­тельных качеств и сегодня включает заботы о формировании целесообразной тер­риториальной структуры городского ландшафта. Для решения этой задачи на территории города обычно ведутся исследования в двух направлениях:

Первое направление - выявление территорий, неблагоприятных для строи­тельства. В этом случае исследования рельефа проводятся с учетом требований:

• застройки (определение территорий с недопустимо крутыми склонами; с рельефом, ограничивающим длину зданий; выявление участков, неудобных для застройки по условиям отвода поверхностных вод);

«транспортных сообщений (определение трасс, непригодных для устройства

улиц);

• организации стока ливневых вод и канализирования (установление бассей­нов стока, водоразделов, тальвегов; определение территорий, канализируемых без перекачки; определение участков, неудобных для канализирования; выявление возможных трасс для коллекторов водостоков и хозяйственно-фекальной канали­зации).

Для жилищного строительства важна также экологическая оценка рельефа (замкнутые котловины с длительным застоем воздуха, сильно затененные участ­ки неблагоприятны для здоровья человека, так как плохо проветриваются и недо­статочно освещены).

Второе направление - вертикальная планировка. Это приспособление и изме­нение естественного рельефа городской территории к инженерно-транспортным нуждам и застройке.

К вертикальной планировке относятся создание рельефа, благоприятного для движения транспорта, канализирования районов города, размещения подземных сооружений, разрешения отдельных вопросов инженерной подготовки террито­рии (например, обвалование города, подъем отметок поверхности городской тер-

ритории выше затопляемых паводковыми водами участков, подсыпка заболочен­ных участков и т.п.).

Долгое время геоморфологические исследования в городах ограничивались решением этих двух задач. Критерии выявления неблагоприятных для строитель­ства территорий закреплены в "Строительных нормах и правилах" (СНиП), од­нако возникали и возникают во многом сходные геоморфологические проблемы, связанные с освоением территории и созданием комфортных условий. По дан­ным ЦНИИП Градостроительства, около 20% городов страны расположено на территориях со сложным рельефом; в 52 городах (среди них Владивосток, Смо­ленск, Мурманск, Севастополь) более 50% городской застройки и в 57 городах 25-50% городской застройки размещается на склонах повышенной крутизны.

По В.В. Владимирову (1986,1996), каждый конкретный вид градостроитель­ного освоения предъявляет к рельефу территории свои специфические требова­ния и вместе с тем характеризуется определенными видами, интенсивностью и масштабом преобразований. Практически нет городов, территории которых осва­ивались и осваиваются без осуществления специальных, зачастую весьма слож­ных и дорогостоящих комплексов их инженерной подготовки.

Экологическая организация города является специфической сферой деятель­ности, направленной на достижение и поддержание качества компонентов среды на уровне, соответствующем определенным стандартам. Эффективность эколо­гической организации города самым непосредственным образом зависит от того, насколько учтено саморазвитие природных комплексов, их ответная реакция на воздействие, насколько учтены качества компонентов природной среды, их ус­тойчивости к техногенным воздействиям.

Анализ геоморфологической подсистемы города проводится в трех тесно свя­занных направлениях (Лихачева и др., 1996):

• инженерно-геоморфологический анализ, включающий: изучение и оценку инженерных свойств рельефа и рельефообразующих процессов; оценку взаимо­связей между рельефом и инженерными сооружениями (оценку устойчивости); определение оптимального уровня техногенной нагрузки на урбанизированную геоморфологическую систему (обеспечение устойчивости); инженерные исследо­вания рельефа городской территории проводятся для выявления связей между современным, погребенным рельефом и современными рельефообразующими процессами, с одной стороны, между рельефом города и инженерной деятельно­стью человека — с другой;

• экалого-геоморфологический анализ, включающий: оценку влияния рельефа на состояние городской экосистемы; исключение (снижение) вредных воздействий геоморфологических условий на городскую экосистему; сохранение и контроли­руемое изменение геоморфологических условий города;

• ландгиафтно-архшпектурный анализ, включающий определение и оценку техногенного преобразования рельефа (морфосистемы, морфолитосистемы) при

создании комфортных условий в городе; целью данного анализа является про­гноз развития рельефа и рельефообразующих процессов на территории города, рекомендации по организации рельефа, сохранению ландшафтного облика горо­да, контролю за состоянием городской гео(эко)системы и обоснование системы мониторинга. Совершенно новым аспектом является анализ морфологии архи­тектурного рельефа.

В качестве примера приведена схема изменения рельефа в пределах г. Моск­вы под влиянием антропогенной деятельности (рис. 2.1)