Landscape Assessment of the Recreational and Health Cluster “Shartash Forest Park”

全文:

Введение

Территория регионального рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” представляет собой полифункциональный полигон, расположенный в черте города Екатеринбурга, включающий участки, имеющие разное назначение, статус и формы землепользования. Объединяющими факторами данного участка служат географическое положение и генетическое происхождение территории, сформировавшейся под влиянием сложного сочетания природных и антропогенных факторов.

С позиций ландшафтно-динамического подхода состояние геосистем рассматривается как пространственно-временная однородность, выделяемая по критериям сохранения состава и соотношения системообразующих элементов и ведущих процессов [7, 8, 22]. Значимость познания динамических состояний геосистем привела к дополнению традиционного структурно-генетического подхода исследования природы функционально-динамическим, позволяющим выявлять закономерности и прогнозировать развитие геосистем [15, 16].

Пространственно-временная ландшафтная структура мегаполиса определяет качество городской среды через комплекс устойчивых средообразующих связей. Основой исследования динамических и эволюционных изменений служит ландшафтное картографирование. Ландшафтная карта рассматривается при этом как инвариантная основа для прикладных исследований различной направленности [9, 18, 20, 21, 23, 24]. Особенности методики картографирования и содержание ландшафтной карты определяют возможности ее практического применения [13].

Ландшафтная карта традиционно применяется в практике природоохранной деятельности как основа функционального зонирования крупноплощадных особо охраняемых природных территорий [4, 17]. Однако задачи, решаемые на основе ландшафтного картографирования, расширяются, а запросы практики требуют адаптации ландшафтных подходов под конкретные направления развития территории. До недавнего времени учет ландшафтных принципов при планировании территориальных структур в Екатеринбурге не проводился.

Целью настоящего исследования служит изучение и оценка ландшафтной структуры рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” для оптимизации природоохранных мероприятий и благоустройства территории, имеющей природоохранное, средоформирующее и рекреационное значение. Для достижения поставленной цели на территории кластера реализованы 3 этапа ландшафтных исследований: инвентаризационный, оценочный и целевой. Инвентаризационный этап: 1) изучение ландшафтной структуры, включая структуру антропогенных модификаций; 2) крупномасштабное ландшафтное картографирование; 3) изучение особо охраняемых природных территорий (ООПТ) с целью выявления особенностей структурной и пространственной организации. Оценочный этап: 1) пространственный анализ и ландшафтная оценка территории кластера; 2) анализ современного состояния и прогноз развития сети ООПТ-кластера. Целевой этап: 1) подготовка основы для функционального зонирования территории: установление участков с разными функциональными назначениями; 2) разработка направлений оптимизации сложившейся ландшафтной структуры для выполнения природоохранной и рекреационной функции.

Основу кластера составляет лесной парк — особо охраняемая природная территория областного значения. Границы и режим лесных парков учитываются при разработке территориальных комплексных схем, схем землеустройства, проектов районной планировки и генеральных планов развития территорий. Уникальное лесопарковое кольцо Екатеринбурга, которое включает 15 лесных парков общей площадью 12.2 тыс. га, представляет собой исключительно мощный и технически незаменимый биологический фильтр мегаполиса, который усиливают также внутренние “зеленые территории” — 10 городских парков [6].

Материалы и методы

Территория рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” относится к низким восточным предгорьям Среднего Урала [14, 19], расположена на Шарташском гранитном массиве площадью 25 км², возраст которого составляет 340 млн лет. С геологическим строением земной поверхности связан рельеф этой местности. Здесь преобладают абсолютные высоты 260–305 м с амплитудой 30–50 м. В результате неотектонических движений по линии разлома образовалась впадина Шарташа, заполненная водой. Шарташ расположен на водоразделе рек Пышма и Исеть [1, 12]. Бо́льшая часть территории парка занята сосновыми лесами с незначительной примесью лиственницы. Мелколиственные породы представлены осиной, березой пушистой и бородавчатой. Из широколиственных пород во втором ярусе леса встречается липа мелколистная. Под пологом леса растет обильный кустарниковый подлесок из рябины обыкновенной, шиповника иглистого, жимолости голубой и можжевельника обыкновенного. На вершинах увалов в сосняках произрастает брусника. Значительную площадь занимают сосновые леса с черничниками, зарослями папоротника-орляка и другими травянистыми растениями. Межгорные понижения часто заболочены и заняты сосново-березовыми мшистыми и осоковыми лесами [10].

Во второй половине XX века на территории Шарташского лесного парка Зеленстроем Свердловска были произведены посадки деревьев с целью улучшения структуры лесных насаждений. Вследствие этого видовое разнообразие парка увеличилось на 12 видов древесно-кустарниковых интродуцентов: черемуха Маака, яблоня ягодная, груша уссурийская, клен Гиннала, клен татарский, клен ясенелистный, клен остролистный, тополь бальзамический, тополь пирамидальный серебристый, сирень венгерская, вяз гладкий, кизильник черноплодный. Интродуценты в настоящее время отмечаются как в аллейных посадках, так и в составе древостоев леса. Большинство из них произрастают под пологом древостоев аборигенных видов. Возраст интродуцентов варьирует от 25 до 50 лет [1, 5].

Рекреационно-оздоровительный кластер “Шарташский лесной парк” включает три особо охраняемых природных территории (ООПТ) областного значения: памятники природы “Шарташские каменные палатки” и “Озеро Шарташ”, а также лесной парк “Шарташский” (см. рис. 1). Все особо охраняемые природные территории относятся к рекреационно-туристским аттракциям, активно посещаются жителями Екатеринбурга и требуют сохранения особого режима использования при включении в кластер.

Рис. 1. ООПТ рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк”.

Fig. 1. Protected areas of the recreational and health cluster “Shartash Forest Park”.

Наименование рекреационно-оздоровительного кластера дано по основной аттракции — в соответствии с названием ООПТ “Шарташский лесной парк”, что вряд ли можно считать удачным. Это связано, во-первых, с ассоциативной составляющей, так как лесной парк является ООПТ и имеет режим особой охраны; рекреационный кластер имеет площадь намного больше лесного парка, включает селитебные территории, а режимы использования в северной, северо-западной и северо-восточной частях кластера не имеют отношения к ООПТ, имеют больше разрешенных видов деятельности. Во-вторых, название кластера “лесной парк” предполагает преобладание лесных сообществ на территории, что не соответствует действительности, учитывая площадь озера и антропогенных геосистем.

Согласно теории и практике заповедного дела, лесные парки — это особо охраняемые природные территории регионального статуса, расположенные вблизи населенных пунктов, занятые лесами первой группы государственного лесного фонда, предназначенные для отдыха населения и выполняющие средозащитные и санитарно-гигиенические функции. “Шарташский лесной парк” расположен в восточной части города в прибрежной полосе к югу, юго-западу и юго-востоку от озера Шарташ и служит элементом геокультурного пространства города Екатеринбурга. Сосновые леса сохранились в окрестностях города благодаря дальновидности В.Н. Татищева, который еще в 1722 году составил инструкции по охране леса и недр в связи с резким увеличением объема потребляемых ресурсов для развития металлургического производства.

Методологическая основа выполненного исследования базируется на ландшафтном подходе. Первичная структура составляет непрерывный ландшафтный фон, антропогенные воздействия дискретны и по-разному накладываются на него. Степень проявления антропогенного влияния зависит от природного инварианта — структуры и динамики ландшафта и его устойчивости к воздействиям, эффект которых выражается в изменениях первоначальных свойств [13, 15].

Одним из основополагающих этапов ландшафтного картографирования, определяющих возможность практического применения результатов исследования и кондиционность ландшафтной карты, служит типологическая классификация ландшафтов. Система классификационных единиц включает следующие таксоны: класс, подкласс, род, группу и вид фаций.

Высшая единица классификации — класс фаций — объединяет фации одной подпровинции, однородные в зональном и секторном отношениях, характеризующиеся значительным неотектоническо-орографическим единством. Классы и подклассы фаций выделяются по зональным, секторным и наиболее общим геолого-геоморфологическим признакам. Род фаций объединяет сходные группы фаций, приуроченные к однотипным положительным или отрицательным формам мезорельефа. Род фаций индицируется преобладанием видов леса, относящихся к двум, реже трем соседним его типам по режиму увлажнения. Группа фаций — основная единица картографирования — объединяет сходные виды фаций, близкие по своему местоположению и ландшафтообразующим свойствам горных пород, и индицируется преобладанием видов леса, относящихся к одному типу по режиму увлажнения.

В качестве теоретической основы картографирования антропогенных модификаций использованы принципы построения классификации коренных и условно-коренных фаций [14]. В зависимости от глубины и степени антропогенной трансформации все геосистемы подразделяются на три типа: коренные, производные и антропогенные. К типу коренных относятся единицы, которые не испытали воздействия хозяйственной деятельности либо испытали его косвенно. Тип производных образуют комплексы, испытавшие изменения ведомых компонентов, но сохранившие характер ведущих. В пределах данного типа преобладают антропогенные модификации, производные от природного инварианта, которые характеризуются изменением ведомых компонентов. Антропогенные комплексы — это наиболее глубоко трансформированные образования, в которых наблюдаются изменения рельефа и геологического строения. Они делятся на регулируемые и саморазвивающиеся, находящиеся на разных стадиях развития [14].

В ходе предполевого этапа ландшафтного картографирования составлена предварительная карта-гипотеза типов фаций, были выявлены “ключевые” участки и трансекты для маршрутной съемки. Главным объектом картографирования являлись группы фаций, но в полевых условиях снимались и виды фаций, которые позволили выделить группы. Через участки, где представлены виды фаций, отсутствовавшие на “ключевых” участках, прокладывались малые профили; использовалась карта-гипотеза, дистанционные материалы, топографические и тематические карты.

На послеполевом этапе была уточнена классификация фаций и их антропогенных модификаций, доработана легенда карты, ее цветовое оформление и индексация. Ландшафтная карта рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” выполнена с применением ГИС-технологий с программным обеспечением QGIS.

Структура антропогенных модификаций исследована путем сплошного дешифрирования космических снимков на основе визуальной интерпретации пространственных структур ландшафтно-индикационным и контрастно-аналоговым методом [2, 3]. В качестве физиономичного компонента-индикатора антропогенной трансформации при выделении коренных и производных геокомплексов использована растительность. Индикатором антропогенных комплексов служит изменение геолого-геоморфологической основы.

Специфика картографирования территории заключалась в одновременном учете природных и антропогенных факторов дифференциации ландшафтной структуры. Содержание карты, представленное системой контуров групп фаций, отображалось приемом “светофора”, когда значение цвета (красный, желтый, зеленый) служит основой передачи степени антропогенной трансформации коренных единиц. Содержание и цветовое оформление карты отражено в ее легенде, являющейся генерализованным вариантом классификации. Легенда имеет традиционный текстовый вид и состоит из условных знаков и наименований родов, повторяющих названия данных единиц в классификации.

Ландшафтная оценка рекреационно-оздоровительного кластера выполнена методом визуального и картометрического анализа ландшафтной карты с применением следующих качественных и количественных показателей:

1. Набор типологических объединений производных и антропогенных комплексов для установления ландшафтного разнообразия. Выявлялось качественное и количественное соотношение геосистем разного типа и степени антропогенного преобразования, для чего: а) устанавливалось наличие слабо измененных комплексов, являющихся эталонами природных инвариантов; б) выявлялись антропогенные комплексы, представляющие экологическую опасность для ландшафтной структуры, через межкомпонентные связи; в) оценивалось окружение слабо измененных геосистем с позиции воздействия на функционирование с целью прогнозирования дальнейшего развития.
2. Пространственное соотношение типологических объединений производных и антропогенных комплексов посредством визуальной и картометрической обработки через расчет площадей в пределах выделов ландшафтной карты. Наибольшее значение имеет выявление соотношения слабоизмененных комплексов с сильно преобразованными, что позволяет оценить тенденции функционального развития. Визуальный анализ параметров слабоизмененных участков выявляет относительно хорошо сохранившиеся эталонные выделы, перспективные для природоохранной деятельности, долгосрочного мониторинга состояний природных комплексов и анализа их динамического и эволюционного развития.

Результаты

Территория рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” расположена в пределах Верх-Исетского грядово-сопочного с суховатыми и свежими сосняками ландшафтного района. Положение на подветренном макросклоне Урала, в барьерной тени от горной полосы, и меньшие абсолютные высоты определяют климатические особенности района. Уменьшается количество осадков: их годовая сумма составляет 430−500 мм. Увлажнение летом недостаточное, реже — близкое к оптимальному: коэффициент увлажнения — 0.7−1.0. В Верх-Исетском районе заболоченности способствуют геолого-геоморфологические особенности территории (водонепроницаемость коренных горных пород — гранитов, наличие обширных полузамкнутых, слабо-дренируемых понижений) и антропогенные изменения.

Барьерно-климатические и петрографические особенности района обусловили преобладание здесь свежих и суховатых сосняков. Наибольшие площади в естественном состоянии занимают сосняки черничниковые на буроземовидных среднемощных среднещебенистых почвах, расположенные в средневерхних частях пологих и покатых склонов увалов и сопок. Более крутые склоны и выпуклые вершины заняты сосняком брусничниковым на буроземовидных маломощных сильнощебенистых почвах и сосняком нагорным. В нижних частях склонов обычно растут сосняки травяные на буроземовидных мощных слабощебенистых почвах. Для заболоченных обширных депрессий характерны сырые низкорослые березняки кустарничково-сфагновые на мощных торфяно-болотных почвах, слой торфа в которых больше 50 см, а местами достигает нескольких метров.

Ландшафтные особенности района, обусловленные наличием природных достопримечательностей и близостью к Екатеринбургу, определили его рекреационную уникальность, поэтому природные комплексы в течение двух столетий выдерживают значительную рекреационную нагрузку. Здесь расположены многочисленные коллективные сады, коттеджные поселки и турбазы. Регулярно проводятся прогулки горожан, пикники, любительская рыбалка, сбор грибов и ягод.

В результате сложного взаимодействия природных и антропогенных факторов на территории рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” сформировалась ландшафтная структура, представленная 4-мя родами природных фаций (см. рис. 2). Природные ландшафты объединены в два рода наземных и два рода аквальных фаций. Аквальные фации представлены озерной котловиной озера Шарташ и долинами мелких речек, роды образуются сочетаниями групп фаций. На территории кластера выделено 20 групп природных фаций и 15 антропогенных.

Рис. 2. Ландшафтная карта регионального рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк”.

Fig. 2. Landscape map of the regional recreational and health cluster “Shartash Forest Park”.

Исследованная территория относится к одному классу — Южнотаежным континентальным светлохвойным фациям восточных предгорий Среднего Урала, в пределах которого выделены производные модификации и антропогенные фации. На обследованной территории существуют 4 рода фаций, которые соответствуют положительным или отрицательным формам мезорельефа, сложенным одним ландшафтообразующим видом горных пород:

1. слабо расчлененные пологосклонные увалы и сопки (абсолютные высоты — 290–300 м, относительные высоты — 20–25 м), сложенные гранитоидами позднего палеозоя, устойчивыми к разрушению (8 групп);
2. межувалистые и межсопочные депрессии, сложенные относительно легко разрушаемыми гранитоидами, перекрытыми аллювиально-озерными и болотными отложениями (4 группы);
3. долины мелких речек и временных водотоков, выработанные в межувалистых и межсопочных депрессиях (2 группы);
4. озерные котловины, выработанные в гранитном массиве, поймы рек (5 групп).

Роды объединяют группы фаций. Анализ структуры родов отображает ландшафтное разнообразие. Наибольшим разнообразием характеризуется род 1 пологосклонных увалов и сопок, который объединяет 8 групп фаций. В других родах ландшафтное разнообразие меньше — 2–5 групп фаций. Наименьшим разнообразием характеризуются интразональные пойменные комплексы. Результаты проведенного анализа в целом подтверждают известное положение о том, что ландшафтная структура горных (предгорных) территорий с пересеченным рельефом более разнообразна, нежели структура равнинных.

Интенсивное преобразование территории, обусловленное близостью города и нерациональными формами землепользования, привело к тому, что в кластере не сохранились коренные и условно-коренные комплексы. Все фации прямо или косвенно испытали влияние деятельности человека за счет нарушения естественных дренажных систем при изменении уровня озера Шарташ и уровня грунтовых вод.

К числу наиболее сохранившихся относятся слабоизмененные производные типы модификаций, которые характеризуются изменением ведомых компонентов и сохранением геологического строения, рельефа и климата. Производные комплексы представляют собой временные модификации, которые могут рассматриваться как динамические состояния.

Напротив, эволюционной стадией развития служат антропогенные комплексы, сформировавшиеся на территории под влиянием различных форм землепользования с нарушением геолого-геоморфологической основы. Существенно различается структурный состав антропогенных комплексов. Наибольшим распространением в пределах кластера пользуются селитебные комплексы городского и сельского типа. Максимальная степень антропогенного изменения характерна для индустриально-промышленных систем , прежде всего для карьеров. Типы карьеров различаются временем разработки и степенью современного использования в рекреационных целях.

Выявленная мозаичность ландшафтной структуры связана с неоднородностью географического контекста, выраженного сложными сочетаниями различных типов природных и антропогенно-модифицированных комплексов, представленных различными состояниями, принадлежащими к одной или нескольким динамическим траекториям. Элементы ландшафтной структуры характеризуются качественными свойствами и количественными параметрами, изменяющимися с различной периодичностью в зависимости от состояния геосистем.

Картометрический анализ позволил определить соотношение площадей картографируемых единиц. В результате на территории кластера выявлено преобладание производных среднеизмененных природных комплексов, на долю которых приходится 44% от общей площади. Коренные и условно-коренные фации не сохранились. Типичны антропогенные комплексы, их суммарная доля — 30%. На долю сильноизмененных производных комплексов приходится 3%. К числу наиболее сохранившихся относятся слабоизмененные производные природные комплексы, занимающие всего 24% от площади рекреационно-оздоровительного кластера, в том числе 6% от этого числа приходится на болотные комплексы.

Установленные особенности ландшафтной структуры и соотношение производных модификаций и антропогенных комплексов показывает, что лишь 18% площади территории на 2024 год характеризуется слабой степенью антропогенного изменения и комфортными условиями для рекреационной деятельности в условиях природной среды (см. табл. 1).

Таблица 1. Площадь групп фаций и их соотношение по степени антропогенного изменения

Table 1. Area of facies groups and their correlation by degree of anthropogenic change

Обсуждение

Ландшафтная структура территории кластера определяется разномасштабными факторами и физико-географическими закономерностями: зональностью, секторностью, тектогенной и барьерной дифференциацией. Указанные закономерности обусловливают неоднородность ландшафтного строения и пространственную изменчивость ландшафтной структуры внутри исследуемой территории и устанавливаются по физиономичным индикаторам. Из названных закономерностей определяющее влияние на сложность и разнообразие ландшафтной структуры оказывает тектогенная дифференциация, далее идут зональность, солярно-экспозиционная закономерность и относительно менее выраженная секторность через секторный вариант зонального типа растительности. Наибольшее разнообразие ландшафтной структуры в пределах картографируемой территории характерно для участков с пересеченным рельефом — увалов и сопок.

Основной единицей картографирования и изображения на ландшафтной карте рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” являются группы фаций, выделенные в пределах родов и классов фаций.

Существенные, относительно устойчивые изменения первичной ландшафтной структуры произошли на уровне систем локальных рангов фаций и их типологических объединений. Границы антропогенных модификаций выражены более резко, чем естественные рубежи и, как правило, территориально с ними не совпадают. В пределах одного инвариантного выдела на генетически определенном фоне формируется несколько антропогенных вариантов естественных геосистем. Наблюдается либо усложнение морфологической дифференциации за счет присутствия многочисленных измененных внутриландшафтных единиц, либо, напротив, выравнивание морфологических контрастов в случае однообразного направления трансформации значительных по площади участков. Прогнозируемые тренды развития определяются закономерностями динамического либо эволюционного развития.

Изучение трансформации отдельных типологических объединений фаций позволило выявить пространственные закономерности. Структура модификаций складывается под воздействием природных факторов, создающих условия для развития хозяйственной деятельности; величина преобразования определяется режимом охраны, социально-экономическими и историческими факторами. Несмотря на определяющую роль, значение природных факторов в антропогенной дифференциации не абсолютно. Антропогенный фактор воздействует повсеместно, независимо от природных условий.

Анализ ландшафтной карты выявил зависимость степени антропогенной трансформации от “величины демографического давления” — плотности населения и густоты застройки. Значительное влияние на степень антропогенного преобразования оказала история освоения территории. В частности, принятие В.Н. Татищевым Инструкции о сбережении лесных насаждений вокруг Екатеринбургских заводов обеспечило сохранение лесов.

Таким образом, выявленные тенденции увеличения площади антропогенных комплексов и сильно измененных модификаций подтверждают необходимость принятия мер по восстановлению сильно- и среднеизмененных производных модификаций до слабоизмененных. Антропогенные комплексы также требуют рекультивации и регулирования в соответствии с назначением проектируемого рекреационно-оздоровительного кластера.

Современное состояние и тенденции развития ООПТ кластера, памятников природы и лесного парка полностью совпадают с развитием природных комплексов, поскольку служат элементами ландшафтной структуры. На территории Шарташского лесного парка в целом нет значительных естественных нарушений рельефа, кроме юго-западной и восточной частей кластера, где расположены Шарташский и Изоплитовский гранитные карьеры. На северо-западе и северо-востоке — жилая застройка, на севере — вторичные леса на месте сельхозугодий. Поэтому в пределах ООПТ “Шарташский лесной парк” не установлены антропогенные комплексы. Негативное воздействие на природу заключается в коренном изменении или, местами, в уничтожении разных ярусов растительности, лесной подстилки, в результате чего происходит упрощение растительных сообществ. Наблюдается исчезновение лесных видов травостоя, они уступают место лесолуговым, луговым или же сорным видам. Происходит уплотнение и иссушение почвенного покрова, на восточном берегу развиваются эрозионные процессы. Изменения природной среды под воздействием вытаптывания идут постепенно, без резких скачков. Развитие тропиночной сети и подъездов к берегам ведет к разрыву полосы ивовых зарослей вдоль береговой линии. Загрязнению почв и грунтовых вод также способствует бытовой мусор от рекреантов на пляжах и примыкающих к ним территориях южного, юго-западного и северо-восточного берегов. Нестационарная, особенно пикниковая, рекреация несет целый комплекс факторов беспокойства для животных за счет шумовых и световых воздействий в ночное время.

Памятник природы “Озеро Шарташ” в современных границах имеет площадь 7.4 км², его максимальная глубина — 4.5 м. Водоем имеет округлую форму, с вдающимся на западном берегу мысом Рундук. Длина береговой линии — 12.1 км. В настоящее время озеро бессточное. Результаты термических съемок показали отклонение температуры воды в отдельных точках и наличие 50 выходов подземных вод, приуроченных к зонам разломов.

Эвтрофирование водоема наглядно отражает резонансный эффект сочетания природных и антропогенных факторов, что актуализирует и проблемы потепления климата и сокращения биоразнообразия. В результате хозяйственной деятельности избыточное поступление биогенов и органическое загрязнение вызывают антропогенное эвтрофирование, характеризующееся резким ускорением темпов развития, приводящее к заболачиванию озера.

Донные отложения Шарташа формируются в результате отмирания и разложения растительных и животных организмов. Отсутствие проточности водоема замедляет минерализацию и способствует накоплению органики. Верхний слой донных отложений толщиной 30 см — темный, в сухом состоянии содержит до 60% органики. Нижние слои более уплотненные, включают 40% органики, 2–3% общего азота и около 0.2% общего фосфора. В последние десятилетия наблюдается тенденция к увеличению этих биогенов на 7–10%. Суммарная нагрузка по фосфору в 19 раз превышает предельно допустимые концентрации (по фондовым данным РосНИИВХ).

В настоящее время озеро Шарташ испытывает значительную антропогенную нагрузку, обусловленную географическим положением вблизи селитебных комплексов, техногенных и транспортных коммуникаций. На площади водосбора постоянно проживают около 3-х тысяч человек. На берегах на расстоянии 300–400 м от уреза воды расположены 23 промышленных объекта. Озеро используется как источник хозяйственно-бытового и сельскохозяйственного водоснабжения, а также в рыбохозяйственных и рекреационных целях. Разработка карьеров, взрывные работы и откачка грунтовых вод приводят к загрязнению донных отложений тяжелыми металлами.

Наибольшее влияние на природу озера оказывает микрорайон Комсомольский города Екатеринбурга, в котором проживает более 50 000 человек. Увеличение численности населения, изменение геополитической ситуации в стране и повышение роли внутреннего туризма способствуют увеличению антропогенной нагрузки на лесной парк. Зимой водоем и лесопарковая зона используются для лыжных прогулок, подледной рыбалки и виндсерфинга.

Процессы естественного развития, антропогенное и рекреационное использование водосборной территории озера Шарташ позволяют констатировать признаки его деградации: ухудшение качества воды (снижение концентрации кислорода, увеличение мутности) и гидрохимического режима, обильное цветение воды в летний период, развитие сине-зеленых водорослей, увеличение площади мелководий.

Результаты исследования современного состояния озера Шарташ свидетельствуют о необходимости разработки и организации специальных мероприятий, направленных на снижение антропогенного эвтрофирования: нейтрализации поверхностного стока с селитебной территории, очистки водосборной площади от мусора, обеспечении санитарного режима и извлечении сапропеля одновременно с очисткой возвратных вод от биогенных веществ. Выполнение данных мероприятий позволит обеспечить длительное существование природного объекта в стабильном состоянии и эффективно использовать его рекреационные ресурсы.

Памятник природы “Шарташские каменные палатки” представляет собой каменную стену в виде матрацевидных отдельностей, образовавшихся в результате избирательной денудации, которые состоят из нескольких скал высотой от 5 до 18 м, вытянутых с запада на восток на 80 м, и относятся к Шарташскому гранитному массиву. С западной стороны на вершине скал расположена круглая каменная чаша, предположительно использовавшаяся для жертвоприношений.

Гранитные останцы находятся среди соснового леса, а поверхность скал покрыта лишайниковой и травянистой растительностью. Встречаются папоротники: пузырник ломкий, голокучник обыкновенный, щитовник шартрский, многоножка обыкновенная. У подножья стали редкими многие лугово- и скально-горно-степные виды. За 80 лет с начала XX века с территории исчезло 20 видов растений, что составляет 5% от всего количества сосудистых растений (по фондовым данным Института экологии животных и растений УрО РАН).

В результате полевых исследований выявлено что для памятника природы характерна III–V степень рекреационной дигрессии: частично уничтожена растительность, уплотнена почва, оголены корни деревьев. У подножья скал развита дорожно-тропиночная сеть, встречаются старые костровища и характерна замусоренность.

Территория кластера активно используется в туристских и рекреационных целях. Основными объектами экологического туризма на территории кластера служат слабоизмененные природные комплексы в южной, восточной и юго-восточной частях, многие из которых расположены в ООПТ. Для повышения рекреационного потенциала данных территорий необходимо, прежде всего, лесовосстановление с целью повышения ценности, комфортности и визуальной привлекательности ландшафтов, для чего можно рекомендовать подсадку сосны в фации, где подроста коренной породы нет либо произошла смена пород (см. рис. 2, 1е, 1ж).

Многие фации характеризуются наличием инвазивных видов, которые были посажены здесь в прошлом веке. В результате в них наблюдается густой непроходимый подлесок, они имеют более низкий рекреационный потенциал по сравнению с коренными сосняками травяными или черничниковыми. Чаще всего фации с инвазивными видами (см. рис. 2, 1г, 1ж) — мертвопокровные.

Изменения климата и повышение зимних температур приводят к появлению широколиственных видов в подлеске, что увеличивает опад и затенение, создает условия, неблагоприятные для произрастания сосны и приводит к формированию сплошного напочвенного покрова из крапивы. Кроме этого, быстрое распространение кизильника черноплодного, образующего густые заросли под пологом сосняков, полностью вытесняет коренную травянистую растительность.

Многие фации характеризуются наличием тропиночной сети с зафиксированной V стадией рекреационной дигрессии, с оголением корней деревьев в результате уничтожения растительности, уплотнения почвы. Дыхание сосны в таких условиях нарушается, что приводит к суховершинности и гибели сосняков. Для исключения подобного явления необходима прокладка троп на настилах и навесах.

Суммарная площадь болотных комплексов, относящихся к слабоизмененным фациям, составляет 6% от площади кластера (см. рис. 2, 2в, 2г). Отмечается тенденция к увеличению площади болот. Одна из задач в проекте кластера — создание болотного парка. Однако место и форма его организации должны быть скорректированы. Наиболее информативна — кластерная структура, которая обеспечивает больший охват природных комплексов и более интересную подачу материала при посещении и разведение потоков посетителей. Основная функция болотного парка видится в образовательном и просветительском аспекте. Максимально отвечают этой функции болота вокруг оз. Малый Шарташ (см. рис. 2, 2в, 2а), где можно наблюдать все стадии эволюции зарастания и заболачивания озера.

В перспективе наибольшую опасность для прибрежной рекреационной зоны представляет отчуждение территории под застройку всех видов, что в короткое время приведет к фрагментации природных комплексов и снижению их биологического разнообразия. Несмотря на высокую степень трансформации, в пределах кластера сохранился резерв слабо измененных геосистем. Обеспечение ландшафтного и биологического разнообразия, сохранение природных объектов, их эстетической привлекательности служит важной задачей планирования пространственной структуры кластера. Анализ качества и благоприятности природной среды для разных форм рекреационного и средоформирующего использования — задача последующей геоэкологической экспертизы.

Заключение

В настоящее время урбанизация является одной из доминирующих тенденций развития общества, вызывающей необратимые преобразования природных геосистем. Рост численности городского населения, увеличение площади селитебных территорий, промышленных предприятий и транспортных коммуникаций обусловливает фрагментацию природных комплексов. В результате изучения территории регионального рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” выполнен анализ и оценка ландшафтной структуры для оптимизации мероприятий по благоустройству территории.

В ходе исследования разработана ландшафтная карта территории. Основным объектом картографирования и показа явились группы фаций, каждая из которых характеризуется определенной динамикой и эволюцией, имеет разную степень устойчивости, а также обладает определенным рекреационным и образовательным потенциалом. Ландшафтная карта отражает разнообразие природных комплексов территории и позволяет обосновывать меры по восстановлению сильно- и среднеизмененных производных модификаций до слабоизмененных в соответствии со сложившимся геокультурным пространством. Антропогенные комплексы также требуют рекультивации и регулируемого развития в соответствии с назначением проектируемого рекреационно-оздоровительного кластера.

Инвентаризационное ландшафтное картографирование территории позволило установить преобладание производных среднеизмененных геосистем. Коренные и условно-коренные фации не сохранились. Типичны антропогенные комплексы. К наиболее сохранившим слабоизмененным производным природным комплексам относятся и болотные. Установленные особенности ландшафтной структуры и соотношение производных модификаций и антропогенных комплексов показывают, что лишь 18% площади территории на сегодняшний день характеризуется слабой степенью антропогенного изменения и комфортными условиями для рекреационной деятельности в условиях природной среды. Основные объекты аттракции — памятники природы “Озеро Шарташ” и “Шарташский лесной парк” — требуют дополнительных мер для поддержания состояния и сохранения природных комплексов.

Городская территория рекреационно-оздоровительного кластера “Шарташский лесной парк” активно развивается с позиций рекреационного освоения. Озеро Шарташ, окружающие его леса и болота, следы древней культуры этих мест имеют природоохранное, научное, культурное, оздоровительное и эстетическое значение для Екатеринбурга. Задача, которую предстоит продолжить решать при ландшафтном планировании, — ведение ответственного бизнеса, готового учитывать базовые принципы сохранения природы для устойчивого развития территории.

Установленная сложная мозаичность геосистем, формируемая природными и антропогенно-обусловленными процессами и связями, структурными взаимообусловленностями и эмерджентными эффектами, положена в основу ландшафтного планирования территории. Выполненные исследования служат реализованным элементом разработки мастер-плана развития и основой предложенных авторами направлений оптимизации территории для эффективного выполнения средообразующих и рекреационных функций.

Развитие природных комплексов и объектов подчиняется закономерностям, обусловленным естественными и антропогенными факторами формирования. Наиболее сложная эволюция характерна для объектов, расположенных на стыке природных и антропогенных систем, функционирование которых определяется не только естественными физико-географическими процессами, но и экологическими факторами. Такие объекты, относящиеся к природным достопримечательностям с чертами типичности и уникальности, находятся в зоне риска исчезновения и перехода в новую стадию развития. Изучение тенденций динамических и эволюционных изменений этих объектов и разработка мероприятий, направленных на поддержание их стабильного существования и рациональное использование ресурсов, будет способствовать сохранению ландшафтного разнообразия и устойчивости в интересах развития региона.

作者简介

O. Gurevskikh

编辑信件的主要联系方式.
Email: gurevskikho@mail.ru
俄罗斯联邦, Yekaterinburg

N. Skok

Email: gurevskikho@mail.ru
俄罗斯联邦, Yekaterinburg

参考

补充文件

附件文件

动作

1. JATS XML

下载

2. Fig. 1. Protected areas of the recreational and health cluster “Shartash Forest Park”.

下载 (199KB)

索引源数据

3. Fig. 2. Landscape map of the regional recreational and health cluster “Shartash Forest Park”.

下载 (1MB)

索引源数据