Контрольная работа "Урбоэкология и мониторинг", СПбГЛТУ, 3 курс

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет

имени С.М. Кирова»

Институт леса и природопользования

Кафедра общей экологии, анатомии и физиологии растений

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по курсу

Урбоэкология и мониторинг

Выполнила: студентка группы

зЛАб-ЛА-22-2 Пантелеева Л. Г.

Направление: 35.03.10

№ зачётной книжки: 422334

Проверил: к.с-х.-н, доцент

кафедры общей экологии,

анатомии и физиологии растений

Антонов О. И.

Санкт-Петербург

2025 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Значение зеленых насаждений в городах 3

1.1 Санитарно-гигиенические функции 3

1.1.1 Влияние на запыленность, загазованность и задымленность окружающей среды 3

1.1.2 Влияние на влажность воздуха и ветровой режим 5

1.1.3 Влияние на тепловой режим 6

1.1.4 Влияние на акустический режим 7

1.1.5 Обогащение атмосферы фитонцидами, ионизация окружающей среды 9

1.2 Декоративно-планировочные функции 10

1.3 Природный каркас города как основа устойчивого развития урбанизированных территорий 11

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 14

Зеленые насаждения являются органической частью планировочной структуры современного города и выполняют в нем разнообразные функции. Эти функции разбиваются на две большие группы:

1) санитарно-гигиенические;

2) декоративно-планировочные.

Загрязненный воздушный поток, встречающий на своем пути зеленый массив, замедляется, в результате чего часть пыли оседает на поверхности листьев, хвои, веток, стволов и во время дождя смывается на землю. Распространение пыли сдерживается также газонами.

Среди зеленых насаждений запыленность воздуха в 2-3 раза меньше, чем на открытых городских территориях, например, древесные насаждения уменьшают запыленность воздуха в вегетационный период на 42,2%, а при отсутствии лиственного покрова – на 37,5%. Даже сравнительно небольшие городские сады снижают запыленность городского воздуха в летнее время на 30-40%. Пылезадерживающие свойства различных пород деревьев и кустарников неодинаковы: опушенные или клейкие листья задерживают до 6 раз больше пыли, чем гладкие.

Древесно-кустарниковые насаждения, поглощая из воздуха вредные газы и нейтрализуя их в тканях, способствуют сохранению газового баланса в атмосфере, биологическому очищению воздуха.

На использовании газозащитных свойств зеленых насаждений основан принцип устройства санитарно-защитных зон. Эти свойства зеленых насаждений учитываются и при защите воздушного бассейна города от выбросов транспорта. В градостроительных условиях, когда зеленый массив граничит с напряженной автомагистралью, наблюдаются следующие закономерности падения уровней загрязнения, которые в значительной мере зависят от полноты, структуры и ассортимента насаждений: при увеличении полноты (степени сомкнутости крон) с 0,6–0,7 до 0,9–1 газозащитная эффективность растительности возрастает с 20–26% до 30–40%.

Вредные газы в процессе транспирации поглощаются растениями, а твердые частицы аэрозолей оседают на листьях, стволах и ветвях растений. Посадки, расположенные поперек потока загрязненного воздуха, разбивают первоначальный концентрированный поток на различные направления. Таким образом, вредные выбросы разбавляются чистым воздухом, и их концентрация в воздухе уменьшается.

Наиболее активно зеленые насаждения снижают содержание газов в воздухе в облиственном состоянии. Содержание окиси углерода после появления листвы уменьшается в 2–2,5 раза по сравнению с безлиственным периодом. Газозащитная роль зеленых насаждений во многом зависит от степени газоустойчивости пород. Часть поступающих в растение газов способна накапливаться и связываться в тканях растений.

Зеленые насаждения могут защищать застройку от пыли и газов только в том случае, если они располагаются между источником загрязнения и застройкой.

Большое значение имеет эффективность протяженных элементов системы озеленения, которые в зависимости от градостроительных и природных условий, а также ассортимента и структуры насаждений могут выполнять разнообразные микроклиматические функции.

В районах городской застройки, лишенных насаждений, относительная влажность воздуха в среднем ниже на 15-18%, чем в пригородном лесу, на 11-12% – в городском парке и на 8-10% – на бульваре и в сквере. Благодаря большому испарению воды листьями зеленые насаждения увеличивают полезную для человека влажность вокруг себя до 30%. Влияние растительности на влажность воздуха распространяется на 20-кратную высоту дерева.

Изменяя скорость и направление ветровых потоков, зеленые насаждения улучшают воздухообмен городских территорий, предохраняют человека от переохлаждения в зимнее время года и перегрева летом. Над более прогретыми открытыми пространствами воздух поднимается вверх, а прохладный воздух зеленого массива устремляется на смену поднявшемуся. Таким образом, возникают горизонтальные потоки воздуха, способствующие проветриванию территории и рассеиванию вредных примесей, снижению их концентрации.

Практически затухание скорости ветра до 5% от первоначальной происходит в глубине зеленого массива примерно на расстоянии до 40 м от периметра насаждений. Это расстояние зависит от плотности древесно-кустарниковых насаждений, характера их видового состава и возраста и др. (рисунок 1; таблица 1).

Рис. 1 – Ветрозащитные свойства зеленой полосы: 1 – ажурная; 2 – непродуваемая; 3 – продуваемая.

Таблица 1 – Макроклиматическая эффективность зеленых насаждений в условиях перегрева городской среды (по данным ЦНИИП градотсроительства)

В результате хозяйственной деятельности человека происходит изменение микроклимата городов. Объединенные территорией города промышленные предприятия и жилые комплексы способствуют увеличению среднегодовых и среднесуточных температур приземного слоя воздуха, его более быстрому прогреванию по сравнению с окружающими районами.

Посадки растений, расположенные вдоль фасадов зданий и затеняющие их, уменьшают нагреваемость стен, снижая температуру их поверхности на 22-35% (7-13°С). Температура воздуха над газоном в городе на 4°С ниже, чем над асфальтовым покрытием тротуара (таблица 2). Смягчающее влияние на летний температурный режим зеленые насаждения оказывают на ближайшие (в пределах 100 м) территории города. Выяснено, что в радиусе до 100 м вблизи зеленого массива температура воздуха на 1-1,5°С ниже, чем на удаленных от массива открытых местах. Это происходит вследствие повышенной циркуляции воздушных масс вблизи зеленых насаждений. Более теплый воздух на открытой инсолируемой территории поднимается вверх, и на его место поступает более холодный из соседних зеленых массивов.

Таблица 2 – Макроклиматическая эффективность зеленых насаждений в условиях перегрева городской среды (по данным ЦНИИП градотсроительства)

Зеленые насаждения являются глушителями шума. Эффект снижения шума зависит от характера посадок, породы деревьев и кустарников, времени года, а также от силы шума, проходящего через насаждения. Плотные, сомкнутые по вертикали насаждения снижают уровень шума на 15-18 дБА. При прохождении акустической энергии через растительность уровень шума понижается пропорционально биомассе. В среднем кроны деревьев поглощают до 25% падающей на них звуковой энергии и примерно 75% этой энергии отражают и рассеивают (рисунок 2). Лучшими шумопоглощающими свойствами обладают многоярусные насаждения из нескольких древесных и кустарниковых пород (таблица 3). Для шумозащиты идеально подходят густые «непрозрачные» по вертикали полосы из нескольких рядов деревьев и кустарников. Высота деревьев должна быть не ниже 7 м. Усилить шумозащитные свойства насаждений можно путем посадки дополнительных плотных рядов деревьев, которые должны располагаться на таком расстоянии друг от друга, чтобы их кроны не смыкались. Аналогичный эффект дает создание нескольких полос на расстоянии, не превышающем их высоту.

Рис. 2 – Шумозащитная роль растительности: 1 – действующая санитарная норма; 2 – снижение уровня шума на открытой территории; 3 – то же, полосой насаждений; 4 – дискомфортная зона шума; 5 – то же, за полосой насаждений.

Таблица 3 – Эффективность снижения уровня транспортного шума полосами зеленых насаждений различной ширины, дендрологического состава и конструкции

Важнейшим свойством растений является их способность уменьшать бактериальную загрязненность воздуха, повышать ионизацию атмосферы, обогащать различного рода фитонцидами (летучими веществами, убивающими болезнетворные бактерии). Наблюдения показали, что воздух парков содержит в 200 раз меньше бактерий, чем воздух улиц. Городская растительность способствует повышению ионизации воздуха, которая очень благотворно воздействует на человека. Так, содержание легких ионов городских парках составляет около 800-1200 тыс./см³, во дворах-колодцах – 500 тыс./см³, в закрытых многолюдных помещениях – 25-100 тыс./см³.

Зеленые насаждения могут иметь как самостоятельное значение (лесопарки, парки, городские сады), так и входить в структуру застройки города в качестве ее органического компонента (районные сады, скверы, бульвары, уличные насаждения, внутриквартальные насаждения). С помощью городских зеленых насаждений разного типа вносятся элементы природы в город, сохраняется связь человека с природой, обогащаются городские ландшафты.

Городские зеленые насаждения служат мощным средством индивидуализации отдельных районов и микрорайонов города. С их помощью можно преодолеть монотонность городской застройки, вызванной индустриальными методами строительства и применением типовых проектов.

Декоративно-планировочная роль зеленых насаждений проявляется уже при использовании небольших площадок зеленых насаждений, при уличных посадках, устройстве газонов, цветников. Сочетание зеленых насаждений с городской застройкой особенно эффективно, когда зеленые насаждения входят вглубь застройки, поддерживая ее композицию и декорируя неинтересные поверхности и сооружения. Огромная роль принадлежит зеленым насаждениям в решении проблемы организации отдыха городского населения.

Схематично организацию отдыха городского населения можно представить следующим образом:

а) система внутриквартального отдыха рассчитывается непосредственно на жителей квартала;

б) система отдыха среди городских зеленых насаждений общего пользования рассчитывается на жителей района или города. Она предусматривает сочетание кратковременного отдыха в скверах и бульварах с длительным отдыхом в садах и парках;

в) система отдыха на озелененных пригородных территориях рассчитана на организацию отдыха жителей города и пригородной зоны и предусматривает использование для этих целей крупных лесных массивов (лесов и парков).

Таким образом, природные комплексы, озелененные территории городов и пригородных зон оказывают существенное влияние на все важнейшие показатели качества окружающей среды, имеют большое оздоровительное, средозащитное и средоформирующее значение.

Влияние природных особенностей на планировочную структуру городов, использование этих особенностей для создания здоровой среды жизни горожан, обогащения архитектурно-планировочной композиции населенных мест – аспекты формирования природного каркаса города.

Во многих городах система зеленых насаждений представляет собой случайную совокупность небольших сохраняемых парковых, бульварных, рядовых других зеленых насаждений, в малой степени ориентированных на формирование благоприятной экологической обстановки. Наиболее существенные недостатки такой системы, мешающие ей в полной мере выполнять функции природного каркаса, – ее неразвитость в центральных районах городов, большая автономность наиболее значительных ее элементов и оторванность от загородных открытых пространств, в том числе и от основных структур природного каркаса района. Развитие природного каркаса города в условиях сложившейся застройки – чрезвычайно сложная задача, хотя минимальные возможности для этого существуют повсеместно (массовое озеленение «ничейных» земель вдоль транспортных магистралей, мест свалок, ликвидируемых баз, складов и др.). В новых городах таких возможностей, конечно, намного больше.

Элементы природного каркаса города – это не что иное, как озелененные территории. Средством улучшения его градостроительных качеств выступает система озеленения, которая определяется конкретными количественными и качественными характеристиками.

К количественным показателям относят долю озелененных пространств на территории города, количество зеленых насаждений различного функционального назначения на душу населения. Качественная характеристика зеленых насаждений определяется пространственной динамикой во времени, конфигурацией в плане, составом и структурой.

Структуру природного каркаса города условно можно подразделить на макро-, мезо- и микроструктуру⁷.

Макроструктура включает в себя зеленые массивы города вне крупных жилых образований, промышленных районов, узлов внешнего транспорта. Поскольку процессы агломерирования ведут к слиянию населенных мест друг с другом, чересполосице застройки, макроструктура природного каркаса города в своем развитии проявляет тенденции к мозаичности ее строения. На эти признаки влияют консервативные черты коренного природного ландшафта: рельеф, поймы крупных рек, очертание береговой линии и др.

Элементы мезоструктуры природного каркаса города: сады, скверы, другие зеленые насаждения в пределах жилых районов и микрорайонов. В новых микрорайонах с преимущественно свободной планировкой, несмотря на рост озелененных площадей, наблюдается видовое структурное обеднение зеленых насаждений вследствие постоянного и сильного антропогенного воздействия.

Микроструктура природного каркаса связана с особенностями внутреннего строения и породным составом отдельных элементов озеленения: газонов, цветников, кустарников, деревьев. По существу, это уже развитие природного каркаса. Ценность отдельных элементов и их сочетаний в экологическом, экономическом и эстетическом отношениях часто бывает различной. Например, большим экологическим эффектом обладают густые живые изгороди, сомкнутые группы деревьев, водоемы с богатой прибрежной растительностью. Поэтому совершенствование микроструктуры зеленых насаждений в городе должно включать в себя меры по увеличению зеленых насаждений со сложной структурой, развитию вертикального и многоярусного озеленения, всестороннему замещению «ничейных», бросовых, неудобных городских земель разного вида посадками.

По В. В. Владимирову⁸, при формировании природного каркаса города важно учитывать следующие наиболее важные принципы:

1) преемственность построения каркаса в экзогенном плане (главные оси природного каркаса города должны быть логическим продолжением тех или иных элементов природного каркаса района);

2) взаимосвязанность элементов каркаса (каркас должен представлять собой не случайную мозаику различных по назначению городских зеленых насаждений, а скорее сетку экологических осей, на пересечении которых целесообразно формировать сравнительно крупные массивы зелени (зеленые зоны) – центр экологической активности);

3) относительную автономность отдельных частей каркаса (элементы каркаса должны проникать во все наиболее значительные структурные звенья города: жилые и промышленные районы, микрорайоны и др.);

4) функциональное соответствие каркаса конкретным природным и экономическим особенностям города, что должно выражаться как в построении структуры каркаса, так и в его биологических характеристиках;

5) одновременное формирование каркаса (по крайней мере, в новых городах) с городской застройкой как части архитектурно-планировочной структуры города.

1. Боговая, И. О. Озеленение населенных мест : Учеб. пособие для вузов / И. О. Боговая, В. С. Теодоронский. – Москва : Агропромиздат, 1990. 239 с., [8] л. ил. : ил. – ISBN 5-10-001067-3. – Текст : непосредственный.

2. Владимиров, В. В. Урбоэкология : Курс лекций / В. В. Владимиров. – Москва : Изд-во МНЭПУ, 1999. – 204 с. – ISBN 5-7383-0079-3. – Текст : непосредственный.

3. Горохов, В. А. Зеленая природа города : Учеб. пособие для вузов / В. А. Горохов. – 2-е изд., доп. и перераб. – Москва : Архитектура-С, 2005. – 528 с., илл. – ISBN 5-9647-0054-3. – Текст : непосредственный.

4. Гостев, В. Ф. Проектирование садов и парков : Учеб. для техникумов / В. Ф. Гостев, Н. Н. Юскевич. – Москва : Стройиздат, 1991. – 340 с. : ил. – ISBN 5-274-00438-5. – Текст : непосредственный.

5. Дорофеева, М. М. Урбоэкология : учебное пособие / М. М. Дорофеева, Т. А. Ищук. – Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2023. – 232 с. – ISBN 978-5-9239-1428-3. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/393779 (дата обращения: 15.01.2025). – Режим доступа: для авториз. пользователей.

6. Кругляк, В. В. Урбоэкология и мониторинг среды Ч. 2 : учебное пособие / В. В. Кругляк, Н. П. Карташова. – Воронеж : ВГЛТУ, 2010. – 92 с. – ISBN 978-5-7994-0384-3. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/4063 (дата обращения: 15.01.2025). – Режим доступа: для авториз. пользователей.

7. Сычева, А. В. Ландшафтная архитектура : Учеб. пособие для вузов / А. В. Сычева. – Москва : ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004. – 87 с. : илл. – ISBN 5-329-01057-8. – Текст : непосредственный.

8. Теодоронский, В. С. Озеленение населенных мест. Градостроительные основы : учебное пособие для вузов / В. С. Теодоронский. – 3-е изд., стер. – Санкт-Петербург : Лань, 2024. – 244 с. – ISBN 978-5-507-50344-5. – Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. – URL: https://e.lanbook.com/book/419138 (дата обращения : 16.01.2025). – Режим доступа: для авториз. пользователей.

1^ Боговая, И. О. Озеленение населенных мест : Учеб. пособие для вузов. Москва : Агропромиздат, 1990. С. 11; Горохов, В. А. Зеленая природа города : Учеб. пособие для вузов. Москва : Архитектура-С, 2005. С. 155-163; Дорофеева, М. М. Урбоэкология : учебное пособие. Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2023. URL: https://e.lanbook.com/book/393779 (дата обращения: 15.01.2025). С. 202-204; Кругляк, В. В. Урбоэкология и мониторинг среды Ч. 2 : учебное пособие. Воронеж : ВГЛТУ, 2010. – 92 с. URL: https://e.lanbook.com/book/4063 (дата обращения: 15.01.2025). С. 56-58.

2^ Боговая, И. О. Озеленение населенных мест : Учеб. пособие для вузов. Москва : Агропромиздат, 1990. С. 10; Горохов, В. А. Зеленая природа города : Учеб. пособие для вузов. Москва : Архитектура-С, 2005. С. 145-147; Дорофеева, М. М. Урбоэкология : учебное пособие. Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2023. URL: https://e.lanbook.com/book/393779 (дата обращения: 15.01.2025). С. 198.

3^ Там же. С. 10; Там же. С. 140-145; Там же. С. 196-197.

4^ Там же. С. 11; Там же. С. 163-171; Там же. С. 201-202.

5^ Горохов, В. А. Зеленая природа города : Учеб. пособие для вузов. Москва : Архитектура-С, 2005. С. 151-155; Дорофеева, М. М. Урбоэкология : учебное пособие. Санкт-Петербург : СПбГЛТУ, 2023. URL: https://e.lanbook.com/book/393779 (дата обращения: 15.01.2025). С. 205-206; Кругляк, В. В. Урбоэкология и мониторинг среды Ч. 2 : учебное пособие. Воронеж : ВГЛТУ, 2010. – 92 с. URL: https://e.lanbook.com/book/4063 (дата обращения: 15.01.2025). С. 58-59.

6^ Боговая, И. О. Озеленение населенных мест : Учеб. пособие для вузов. Москва : Агропромиздат, 1990. 239 с.; Горохов, В. А. Зеленая природа города : Учеб. пособие для вузов. Москва : Архитектура-С, 2005. С. 190-564; Гостев, В. Ф. Проектирование садов и парков : Учеб. для техникумов. Москва : Стройиздат, 1991. С. 127-263; Сычева, А. В. Ландшафтная архитектура : Учеб. пособие для вузов. Москва : ООО «Издательский дом «ОНИКС 21 век», 2004. С. 43-86; Теодоронский, В. С. Озеленение населенных мест. Градостроительные основы : учебное пособие для вузов. Санкт-Петербург : Лань, 2024. URL: https://e.lanbook.com/book/419138 (дата обращения : 16.01.2025). С. 43-197.

7^ Владимиров, В. В. Урбоэкология : Курс лекций. Москва : Изд-во МНЭПУ, 1999. С. 143-146.

8^ Там же. С. 142.