О принципах создания «зелёного щита» городской агломерации в условиях степной зоны

Процесс формирования градо-экологического каркаса и, соответственно, «зеленого щита» городов степной зоны весьма сильно отличается от аналогичного в отношении городов лесной зоны. Его особенности требуют специальной характеристики

Автор А. Водяник

Тема формирования градо-экологического каркаса и, соответственно, «зеленого щита» городов степной зоны весьма сильно отличается от аналогичной в отношении городов лесной зоны. Без понимания основных аспектов этой темы и в условиях придания приоритетности данного направления со стороны властных органов государственной власти существует опасность нанесения весьма серьезного ущерба окружающей среде и/или , как минимум, неисполнения указаний власти. Требуется дифференцированный подход к разрешению вопросов, рожденных известным федеральным законом .

Россия — родина степного лесоразведения. В степях нашей страны впервые стали разводить лес еще с конца XVII в., преимущественно посевом лесных семян. Однако не все попытки разведения леса были успешными. Климатические и почвенные условия степи малоблагоприятны для произрастания леса. По мнению ряда крупных ученых XIX в., засушливость климата и засоленность почвогрунта являются естественной причиной безлесья степей. Эти особенности создают трудности для степного лесоразведения. Однако слишком переоценивать их не следует. Известно, что леса, изменяя микроклимат вблизи опушек, на своей южной границе с черноземом могут постепенно наступать на степь (Л. Берг, Г. Танфильев, Л. Прасолов и др.). Южные же степи были, по-видимому, всегда безлесны. Лес в них встречается как интразональное явление в наиболее увлажненных местах: в поймах рек и в балках — пойменные и байрачные дубравы. Поэтому разведение леса в степи имеет большие трудности и требует разработки особой агротехники и подбора древесных пород. Возникает простой вопрос : зачем? Как бы это не звучало странным, но с самых первых попыток это было связано со стремлением масштабного изменения климата.

Началом научной разработки агротехники степного лесоразведения считается организация первых государственных степных лесничеств в 1843 — 1846 гг. На эти лесничества возлагалось созданием больших массивов леса улучшить климат засушливых степей и обеспечить общее успешное их освоение. Наибольший опыт решения этих задач был накоплен в Велико-Анадольском лесничестве, организованном в 1843 г. на юге Украины.. Первым лесничим, энтузиастом своего дела, был В. Е. Графф. В 1843 г. он заложил лесной питомник, а в 1845 г. приступил к посадке леса. Был использован садово-парковый способ выращивания леса. Основа способа — глубокая неоднократная вспашка.

Уже в советские времена степное лесоразведение стало государственной задачей. «Лесовод, выращивающий лес в степи из лучшего состава пород и в более короткие сроки, по образному выражению В. Н. Сукачева, исправляет ошибки природы». Именно в СССР родился термин «геоинжиниринг»- способ научно-инженерного изменения и усовершенствования природы.Насаждение лесов в степных и засушливых районах за весь период существования советского строя считалось важной мерой, «способствующей повышению культуры земледелия и она глубоко затрагивает насущные интересы колхозов и воспринимается как проявление заботы правительства о поднятии материального благосостояния народа». Понятно, что в первую очередь под этим подразумевалось тотальное освоение земель под сельско-хозяйственные цели.Но помимо этого, создавались степные лесокультуры в гослесфонде, крупные лесные полосы на водоразделах и по берегам рек, водохранилищ, лесонасаждения на оврагах и песках. И их функции нельзя ограничивать только полезащитными функциями. Лес выполняет и другие очень важные функции: почвозащитные, водорегулирующие, озеленительные и т. п. В этом проявляется многосторонняя полезность степного леса. Однако интенсивное освоение степей стало далеко не таким как планировалось.

Так в начале 21 века степное лесоразведение получило критические отзывы в резолюциях научных конференций и декларациях международных природоохранных форумов. Правительствам РФ , Украины, Казахстана были направлены обращения международных природоохранных организаций с призывом не допустить облесение территорий, покрытых степной растительностью в степной и лесостепной зонах нашей страны, чтобы сохранить последние остатки степной экосистемы и ее биоразнообразия, которое в наибольшей степени пострадало от тотальной распашки и которое охраняется Бернской конвенцией. Более того, к этому времени эксперты ЮНЕСКО подсчитали, что степи дают больше кислорода, чем любой лес. Стало очевидным, что наряду с тем, что агролесомелиорация, и прежде всего создание полезащитных насаждений, является важным фактором сдерживания ветровой и частично водной эрозии на пахотных землях в степной и лесостепной зонах, вместе с этим нарушает экологический баланс и уничтожает биологическое разнообразие и генетические ресурсы степной экосистемы, противоречит экологической целесообразности и природным условиям. Стало очевидным, что степное лесоведение должно соответствовать Конвенции об охране дикой фауны и флоры и природных сред обитания в Европе и о биологическом разнообразии, Паневропейской стратегии сохранения биологического и ландшафтного разнообразия.Поэтому первое условие при формировании «защитных лесопарковых поясов городов степной зоны» состоит в том, чтобы в ходе планирования новых лесонасаждений на первично безлесных площадях, необходимо полностью соблюдать требования по охране автохтонных и редких видов флоры и фауны, населяющих участки, переданные для лесоразведения или таких, которые рассматриваются как перспективные для него. Лесоразведение должно соответст­вовать флористическому, геоботаническому, эко­логическому и природно-климатическому районированию и зонированию, не нарушать ви­довое разнообразие локальных нелесных эко­систем.

Но как бы там ни было, в плане природно-климатического районирования, агролесомелиорация получила продолжение в современных США, Китае, странах Африки, Западной Европе. Только называют это уже созданием зелёных экологических каркасов различных масштабов. От континентальных до локальных городских.
Продолжается посадка лесов и по «киотской» программе. Они закладываются на территориях Нижегородской, Ульяновской и Омской областей. По замыслу авторов Киотского протокола, высаженные леса не только поспособствуют улучшению климата на планете, но и позволят заработать странам, на которых они разводятся, за счет продажи квот на выброс в атмосферу парниковых газов.
Изменения климата привели к значительному интересу к физике климата, городской климатологии, и даже физиологии городских растений. Стало очевидным, что и сами города стали уже существенным фактором изменения климата. Масштабы их развития/расширения стали уже походить на создание горных массивов. Однако если естественные горные массивы создавались в течение тысяч лет, города растут несопоставимо быстрее. При этом процессе экосистема в городе не только находится в неблагоприятных условиях, но и зачастую не успевает сформироваться. Бессистемное озеленение приводит к ухудшению ситуации для окружающей природы, например, за счет крайне значительного вброса экзотов, зачастую инвазийных.Влияние же города распространяется на гораздо больших расстояниях от города, чем установленные административные границы(загрязнение воздуха, водных объектов и т.п.). Поэтому город следует рассматривать только вместе с окружающим его регионом, для которого разрабатываются мероприятия, обеспечивающие создание оптимальных условий не столько воспроизводства атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, почвенного покрова, растительности и животного мира, но и формирования самого микроклимата города в сочетании с мезоклиматом. Улучшить условия жизни в крупных промышленных городах, позитивно влиять на показатели окружающей среды можно только путем формирования оптимальной непрерывной дифференцированной системы зеленых насаждений, берущих начало в пригородных ландшафтах и проникающих в глубь городской застройки. С учетом невероятно большого количества показателей, это возможно сделать исключительно на основе использования новейших программных комплексов с целью математического моделирования. Ведь для повышения санитарно-гигиенической и природоохранной эффективности зеленых насаждений необходимо предвидеть развитие городского ландшафта, его динамику, шире внедрять единое рациональное архитектурно-планировочное решение территории города и пригорода с учетом ландшафтного зонирования и степени освоения природного ландшафта. В каждом конкретном случае надо добиваться обоснованного соотношения застроенных территорий, массивов зеленых насаждений, открытых пространств, наиболее оптимальных показателей качественно-видовой структуры насаждений (возраста, полноты, ярусности, ассортимента деревьев и кустарников), которые оказывают существенное влияние на скорость проветривания, интенсивность солнечной радиации, влажность воздуха, количество осадков и вероятность образования туманов. Немаловажным является и более внимательный подход к травянистому ярусу. В целях формирования природоподобной системы, этот ярус должен быть представлен местными травянистыми, как наиболее эффективными в условиях степной зоны формировать саморегулируемые и самовосстанавливаемые урбосистемы. Это особенно важно для городов в степной зоне, где в открытой степи жара достигает ( и достигала всегда) 53 градуса по Цельсию, то в тени деревьев на 20% прохладнее, а испарение почвы уменьшается на 20%. Нельзя не упомянуть влияние облесения пригородных территорий на гидрологический режим городов.

И как тут не вспомнить выводы ученых Всесоюзного Института растениеводства , сделанные еще в 1949 году. По их расчетам и опытным данным суховеи при помощи лесополос остановить нельзя (для остановки ветра деревья должны иметь высоту в 20 раз больше). Предполагать какое-либо значительное увеличение осадков от массового лесоразведения также ошибочно. Поэтому они предлагали садить лес вдоль рек, озер, у городов, а также создавать сеть обыкновенных полезащитных полос, изменяющих «непосредственно микроклимат полевых участков» (РГАЭ. — Ф. 112, оп. 1, д. 19, лл. 1—6). Т.е. если предполагать об изменении, то следует говорить в первую очередь о микроклимате города, как подобных «локальных участков».
Таким образом, формируется второе условие. Зеленая зона города в степной зоне должна представлять собой не отдельно «зеленое кольцо» (зеленый пояс, зеленый щит), а совокупность наиболее ценных и наименее измененных ландшафтов, оказывающие на город исчисляемое благоприятное воздействие. Озелененные пространства имеют конфигурацию в зависимости от конкретных природных условий в виде полос и поясов, крупных лесных и лесопарковых массивов, зеленых насаждений по берегам озер, рек, примыкающих к городу залесенных холмов и горных массивов, зеленых островов. По уже ранее упоминаемом сравнении города с горным массивом, вытекает особенность создания градо-экологического каркаса степного города как процесса сочетания особенностей протекания сильно различающихся средовых процессов в степи и горных системах с целью формирования комфортных условий для жизнедеятельности жителей городов с учетом полезных особенностей каждого. ПРи этом не следует исключить и климатические свойства степи. Практически всегда описываются позитивные качественные характеристики пригородного леса, однако и степь имеет не менее интересные качества. Особенностями степного климата являются большие суточные колебания температуры воздуха, сухость, большая солнечная радиация и постоянное движение воздуха. Эти факторы повышают требования к организму человека, его физиологическим функциям и работе легких, сердечно-сосудистой системы, кроветворного аппарата, к теплорегуляции. При этом усиливается потоотделение, повышается обмен веществ. А в масштабах города, например, особенность постоянного движения воздуха способствует активной аэрации обогащенным кислородом степного города — основной проблемы застройки современных городов. В зонах степи к формированию озелененных пространств предъявляются следующие биоклиматические и природоохранные требования: зимой — защита от неблагоприятных ветров; летом — защита от пыльных бурь, суховеев, от избыточной инсоляции, закрепление склонов, оврагов, почв. Для повышения микроклиматического влияния искусственных ландшафтов необходимо все зеленые насаждения организовывать в разветвленные пространственно-непрерывные системы в соответствии с естественным ландшафтом городов. Условия формирования этих систем должна опираться на особенности леса в степной зоне. Лес расходует в расчете на 1 га площади больше воды, чем степная растительность. Верхние горизонты почвы под тенью деревьев в лесу остаются более влажными, нежели в степи, но тем больше влаги вытяги­вают корни деревьев из глубоких слоев. Осадков в степи выпадает мень­ше, температура и, следовательно, дефицит насыщения воздуха летом всегда выше, чем в лесной зоне. В результате обеспеченность водой деревь­ев у границы степи существенно хуже. Но как только потребление воды густым насаждением начинает превышать накопленные в почве запа­сы влаги, возникают условия, в которых лес существовать не может.
Иными словами, город в степи с позиций формирования его как благоприятной среды для проживания населения и «…как подвижную пространственную структуру, меняющуюся в связи с изменениями социально-экономической структуры общества и изменением пространственного распределения человеческих действий» (Е.А. Ахмедова и В.А. Шабанов), то перед глазами встает модель мультицентрического образования с применением принципов поляризованного ландшафта (по Б.Родоману). Минимизация же экологических рисков составляет один из основных критериев оценки рационального использования компонентов природы в качестве средства оздоровления городской среды. В таком варианте, защитное, а правильнее средоформирующее и средостабилизирующее озеленение города может выглядеть как непрерывная сеть озелененных экологически эффективных пространств , изменяющаяся совместно с развитием города — градоэкологический каркас.