Экологическая оценка современного состояния Гурзуфского парка-памятника садово-паркового искусства

1. Физико-географическая характеристика района исследований

1.1 Геологическое и геоморфологическое строение

1.2 Почвы

1.3 Климат

1.4 Растительный и животный мир

1.5 Структура Государственного предприятия "Санаторий Гурзуфский"

2. Экологическая оценка современного состояния гурзуфского парка-памятника садово-паркового искусства

2.1 Экологические проблемы современного состояния р. Авунда

2.2 Методика и результаты радиометрических и радиогеохимических исследований

2.2.1 Методика исследований

2.2.2 Результаты исследований

2.3 Экологические проблемы, связанные с капельным орошением

2.3.1 Обоснование необходимости капельного орошения

2.3.2 Режим орошения

2.3.3 Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС)

3. Рекомендации по улучшению экосистемы парка "Гурзуфский"

Заключение

Литература

Введение

Целевое задание дипломной работы: "Экологическая оценка современного состояния Гурзуфского парка-памятника садово-паркового искусства". Для выполнения целевого задания решались следующие задачи:

1. Обобщить опубликованные и фондовые материалы по физико-географической характеристике района исследований.

2. Систематизировать материалы и провести исследования по экологической оценке современного состояния Гурзуфского парка-памятника садово-паркового искусства.

3. Провести картографирование распределения суммарной массовой активности почва на территории парка.

4. произвести расчет режимов орошения зеленых насаждений парка.

5. Разработать рекомендации по улучшению экосистемы парка "Гурзуфский".

Для написания дипломной работы использовались опубликованные материалы государственных издательств и фондовые материалы организаций "Крымгипроводхоз" и ГП "Санаторий Гурзуфский". Данная проблема приобрела свою значимость в связи с расширением рекреационных потребностей населения, а также с ростом запросов рекреантов к качеству их обслуживания. Возросший рекреационный поток спровоцировал массу экологических проблем местного уровня, но принимающих размеры негативной тенденции на всей территории ЮБК и за его пределами. Некоторые из этих проблем будут решены в данной работе, на примере парка "Гурзуфский", а некоторые лишь обозначены. Рассмотренные в работе проблемные вопросы характерны для всех парков ЮБК и ЮВБК в связи со сходством природных условий и направлений деятельности данных районов А.Р.Крым. Поэтому это может являться одним из факторов для разработки проектов реконструкции аналогичных парков.

1. Физико-географическая характеристика района исследований

Парк "Гурзуфский" расположен на Южном берегу Крыма в пгт. Гурзуф в восточной части Гурзуфского амфитеатра, в 14км к северо-востоку от г. Ялты. Парк-памятник приурочен к территории Государственного предприятия "Санаторий "Гурзуфский" и практически везде граничит с землями поселка Гурзуф, лишь с юго-запада с территорией санатория "Пушкино". Он находится на берегу моря в устье горной реки Авунды. Река делит весь парк на две неравные части. В меньшей, северо-восточной, сосредоточены основные санаторные сооружения, и эта часть более ухожена. В юго-восточной части размещены: кинотеатр, музыкальная эстрада, физкультурные площадки. ( 6 )

Географические координаты центра объекта: 44°32'33" с.ш., 34°16'43" в.д.

Согласно постановлению Госкомитета УССР по экологии и рациональному природопользованию "Об утверждении перечня государственных парков-памятников садово-паркового искусства республиканского значения" от 30.08.1990г. № 18, Гурзуфский парк-памятник садово-паркового искусства республиканского значения имел площадь 12.0га. ( 8 )

В охранном обязательстве № ОПСП-27 от 01.04.1998г., согласно которому данный объект ПЗФ был передан под охрану Гурзуфскому Центральному военному санаторию, была указана площадь Гурзуфского парка, равная 12.0га.

В охранном обязательстве № ОПСП-27 от 22.07.2003г., согласно которому данный объект ПЗФ был передан под охрану Государственному предприятию "Санаторий "Гурзуфский", также указано, что Гурзуфский парк-памятник садово-паркового искусства республиканского значения имеет площадь 12.0га.

1.1 Геологическое строение

Гурзуфский парк расположен в приустьевой части долины реки Авунда в приморской части Гурзуфского амфитеатра. Амфитеатр очерчен цепочкой хребтов-отторженцев, поперечных линии побережья и бровке яйлы. С запада это Никитский хребет, с северо-востока – цепочка скал, заканчивающаяся у моря плосковершинной горой-лакколитом Аю-Даг. Склоны амфитеатра расчленены балками и руслом реки Авунда в поперечных направлениях, но в целом имеют ступенчатую структуру, которая сформирована разновозрастными оползнями. Склон круто понижается от обрывов яйлы (1400 м н. у. м.) до береговой линии. Общая площадь амфитеатра - 34 квадратных километра.

В геологическом отношении структура Гурзуфского амфитеатра сходна со строением всего Южного берега Крыма. Верхнеюрские известняки, слагающие массив крымской яйлы (верхний структурный этаж), залегают на водоупорных отложениях триаса и нижней юры (нижний этаж). По склонам, сложенным глинистыми породами таврической серии, вниз к морю скользят многочисленные оползни из огромных известняковых блоков, осыпей и скал. Этот процесс обусловлен сейсмо-гравитационными явлениями на крутом южном макросклоне Главной гряды Крымских гор. В целом рельеф макросклона имеет сравнительно молодой (плиоценовый) возраст, о чем свидетельствует активность рельефообразующих факторов и неразвитость гидрографической сети.

Главное значение в формировании естественного рельефа района парка имеет река Авунда. Это типичная река южного макросклона Главной гряды. Все реки здесь имеют сходные признаки: истоки в прибровочной части яйл, укороченное русло, активная боковая эрозия в сопровождении с глубинной, стремительное падение от истоков до устья, сжатая водосборная площадь, наклоненное на юг коренное ложе долины, невыработанный продольный профиль, смешанное карстово-дождевое питание. Эти реки промыли узкие каньонообразные долины в четвертичных отложениях массандровской свиты и не достигли базиса эрозии - водоупорных глин. Наносы рек из обломков карбонатных горных пород формируют конусы выноса в приустьевых участках нижних течений данных водотоков. Вдоль рек наблюдаются проллювиально-аллювиальные отложения, для которых характерны плохая сортировка материала, слабая окатанность обломков, уменьшение размера частиц от вершины конуса выноса к его основанию и от его осевой части к краям. ( 17 )

Рассмотрим теперь некоторые наиболее важные физико-географические особенности приустьевого участка реки Авунда, которые имеют значение местных ландшафтообразующих и оказывают влияние на состояние паркового комплекса.

Парк санатория расположен в пределах прирусловой речной террасы на высоте 10 - 70м н. у. м. Здесь долина максимально расширяется до 1 км. Она имеет V-образный поперечный профиль с выпуклыми, а в отдельных местах ступенчатыми склонами. Углубляющийся базис денудации, активность оползневых процессов и молодой возраст речной долины служат крайне негативным фактором, влияющим на состояние архитектурных и иных сооружений и парка в целом. В периоды паводка невзрачная речушка превращается в ревущий поток, который несет к морю тонны камней, щебня и огромных глыб. В пределах исследуемой территории уклон русла реки сравнительно мал - 5-20°. Склоны речной террасы искусственно выположены. Можно предположить их естественную крутизну в 10-20°. Но и таких уклонов достаточно для регулярного смыва (эрозии) маломощных местных и культурных грунтов с поверхностей слабо крутых и выположенных склонов.

Гидрографическую сеть исследуемой территории составляет река Авунда и ее левый приток, выраженный в рельефе балкой. Гидрографическая сеть образовалась под влиянием геологических и климатических факторов. Она сформировалась на круто наклоненной поверхности и характеризуется почти параллельными направлениями течений главной реки и ее притоков. Длина течения реки составляет 8,8км, площадь бассейна- 27 кв. км., наибольший расход у Гурзуфа - 11 куб. м/сек., средний многолетний - 0,16 куб. м/сек. Исток реки расположен в восточной части Никитской яйлы на отрогах ее южной крутой бровки (высота 1430 м н. у. м.). Река имеет два притока, причем оба правые. К территории санатория подходит лишь один - р. Цирубу. Она впадает в Авунду на расстоянии 2 км от ее устья. Река и ее долина имеет молодой геологический возраст. Об этом свидетельствует форма каньона речного вреза, разнообразие сортировки пролювиально-аллювиальных отложений, продолжающийся размыв русла в четвертичных породах до водоупорных глин. Молодость данного рельефа определяет его нестабильность, активность оползней и других склоновых процессов.

Формы рельефа, образовавшиеся в результате деятельности постоянного и временных водотоков, подвержены воздействию и иных экзогенных процессов. Такой рельеф принято называть эрозионно-денудационным. Исследуемая территория относится к овражно-балочному типу рельефа. Здесь, помимо речной долины и мелких эрозионных форм, основными формами рельефа служат овраги и балки. Происхождение именно такого типа рельефа обусловлено значительными уклонами местности, легкой размываемостью отложений массандровской свиты, разреженностью растительного покрова в условиях аридного климата и ливневого характера выпадающих осадков. ( 26 )

1.2 Почвы

В нижней приморской части склона Гурзуфского амфитеатра распространены коричневые суглинистые почвы зоны сухих кустарников и редколесий. В их составе много щебня и мало гумуса (1.5-2%). Цвет почв разнообразен: коричневый, серый, красный, бурый. Оттенки определяет обилие глины и щебня сланцев.

Почвы - основа жизнеспособности культурных растений. В соответствии с действующей "Классификации и диагностикой почв СССР", почвы нижнего течения долины реки Авунды относятся к типу коричневых, подтипу карбонатных субтропических непромерзающих, роду карбонатных. Их мощность и скелетность в пределах исследуемой территории изменяется столь слабо, что этими различиями вполне можно пренебречь. Важно другое - эти почвы почти не пригодны для декоративно ценных древесно-кустарниковых экзотов. В прирусловой части реки коричневые почвы имеют следующие диагностические признаки: сравнительно высокая мощность почвенного профиля (10-25см), относительно большой процент гумуса (до 4 %), оглиненность всего профиля, наличие щебня, значительная емкость обмена и насыщенность поглощающего комплекса основаниями, слабощелочная реакция в верхних и щелочная в нижних горизонтах. Характерной особенностью почв исследованной территории служит наличие в составе профилей на разной глубине карбонатных обломков четвертичного возраста. По содержанию обломков горных пород - глинистых сланцев и известняков эта почва по классификации М.А. Кочкина относится к слабо- и среднещебнисто-хрящеватым. Скелетность почв оказывает существенное влияние на их лесорастительные свойства. Каменистость уменьшает активный объем почвы для корней древесных растений. Такие почвы беспредельно водопроницаемы, почти не удерживают влагу и требуют регулярного внесения элементов питания, т.к. они быстро вымываются. Содержание в почвах карбонатов приводит к хлорозу, замедлению роста или к быстрому старению деревьев, частый полив приводит к засолению почв солями: карбонатом натрия, хлоридами, сульфатом натрия и сульфатом магния. По гранулометрическому составу мелкоземистой части почвы этого вида тяжелосуглинистые иловато-пылеватые и пылевато-иловатые. На глубине 30см отмечается увеличение содержания фракции физической глины. Здесь же диагностируется значительное уплотнение субстрата, снижение порозности. Это означает, что многие древесные растения не проникают корнями даже до указанной глубины. Оптимальной же для проникновения корней декоративных деревьев обычно считается глубина 80-100см. Эти явления хорошо изучены сотрудниками Никитского сада. Критическими условиями для древесных экзотов считается порознь почв менее 45% и объемная масса мелкозема более 1,4 г/см кубических. И без того жесткие почвенные условия ухудшаются их уплотнением при стихийном развитии тропиночнои сети, стоительно-ремонтных мероприятиях и т.п. Известно, что лесорастительные свойства почв определяются также мощностью гумусового горизонта и содержанием в нем органических веществ. При наличии мощного гумусированного слоя древесные растения обеспечены необходимыми для развития элементами питания. Такие почвы обладают благоприятными для растений водно-физическими свойствами. Естественные же коричневые почвы слабогумусированы. Лишь при их окультуривании достигается нормальная для декоративной растительности мощность гумусированного горизонта до 100см с запасом гумуса 200-300т/га.

Анализ почв также показывает их различия по ряду показателей. Сразу отметим, что на данной территории практически нет почв в естественно-географическом понимании этого термина. Коричневые почвы здесь послужили лишь основой для формирования более ценных по плодородию культурных грунтов. Следовательно, и различать их можно по степени окультуренное, т.е. по мощности плодородного слоя, уплотненности, наличию солей и вредных для растений включений. Наиболее близки к естественным почвам в пределах санатория грунты склона на его западной окраине. Это маломощные (до20 см), слабогумусированные (содержание гумуса 1-2%), сухие коричневые почвы с фрагментами культурного слоя. Совсем иные почвы собственно парка. Это насыщенные гумусом (до 10%), мощные (до 100см), плодородные грунты, которые периодически рекультивируются. Примерно такие же показатели у грунтов близь зданий и сооружений. Но здесь почвенные профили отличает засоренность строительным мусором, цементной и известковой пылью, солями. Таким образом, территория санатория имеет три типа грунтов. ( 18 )

1.3 Климат

В научной литературе нет отдельного либо в сопоставлении с другими частями ЮБК описания климата Гурзуфа. Метеорологические наблюдения велись здесь в разные годы не в одном месте и не непрерывно. Эколого-климатологическая характеристика дается по принятой для таких целей схеме. Основные климатические показатели сведены в прилагаемую таблицу, другим приложением является схема микроклиматических условий, а здесь даются пояснения к ним.

Солнечная радиация.

Продолжительность солнечного сияния составляет 57% от возможной при постоянно безоблачном небе, а в абсолютных цифрах на 360 часов, или в 1,2 раза больше, чем в Киеве. В Гурзуфе солнце светит в среднем за один день в январе 3 часа, а в июле 11 часов. Эти цифры в сочетании с большим суммарным значением прихода солнечного тепла говорят о высоком рекреационном и агроклиматическом потенциале территории, о широких возможностях использовать гелиоустановки для горячего водоснабжения, а частично и для отопления зданий и обогрева теплиц. Летом на ЮБК интенсивность лучистой энергии солнца чрезмерна для отдыхающих, для оранжерейного хозяйства (стекла теплиц надо забеливать), для некоторых растений.

На территории санатория микроклиматическая изменчивость инсоляции под влиянием рельефа - умеренная, под влиянием растительности - очень значительная. Наиболее заметно влияние экспозиции склонов на радиацию зимой, что может отразиться на вечнозеленых растениях. Под кронами разных деревьев и даже в пределах проекции кроны одного дерева освещенность очень изменчива, в отдельных точках снижена в 20 - 40 раз по сравнению с открытым местом. Это надо учитывать при подсадке новых растений под кроны существующих деревьев. Конкретное выделение таких участков возможно лишь при проведении дополнительных натурных наблюдений. Густую тень, контуры которой меняются в течение дня, создают строения. Для наиболее ответственных из прилегающих к зданиям участков рекомендуется перед новыми посадками растений, особо прихотливых к режиму освещения (можжевельник казацкий, лабурнум обыкновенный, аморфа и другие подобные), составлять эпюры теней.

Термический режим.

Высокое значение средней годовой температуры воздуха (на 3,5° больше обычного для широты 45°) обусловлено главным образом повышенными ее значениями зимой и осенью, ибо весной и в начале лета здесь не теплее, а часто и прохладнее, чем в Степном Крыму. Кривая годового хода температуры в Гурзуфе не полностью совпадает также с кривыми станций Ялта, Никитский Сад и Алушта. Продолжительность сезона активной вегетации растений, то есть периода с температурами, устойчиво превышающими 10-градусную отметку, равна 209 дням, а накопленная за это время сумма активных температур (около 4000°) на 300° больше, чем в Никитском саду. В Гурзуфе с большей, чем в НБС, успешностью можно возделывать теплолюбивые и субтропические культуры (такие, как гранат). Для зимы не характерны сильные морозы: в 50% лет они не достигают даже -8°, и только один раз в 50 лет бывают 15-градусные холода. Тем не менее, их вероятность надо принимать во внимание при закладке и реконструкции долговечных декоративных насаждений. Приводимые в таблице характеристики отопительного сезона несколько отличаются от рекомендованных ялтинским горисполкомом и позволяют вносить корректировку при планировании заготовок топлива и режима работы котельных. Общее за зиму количество дней с морозом меняется в разные годы от 1 - 2 до 70 при среднем числе 35. Сведения о температурном режиме почвы мы не приводим, поскольку на Южном берегу он почти никогда не становится лимитирующим фактором для выращивания растений или прокладки подземных коммуникаций.

Важным показателем является продолжительность морозов. Под кронами парка наблюдается застой холодного воздуха и здесь этот показатель существенно выше, чем на соседних открытых площадках, хотя абсолютный минимум на последних может быть ниже, чем под пологом деревьев. Обратим особое внимание на тот малоизвестный, хотя и очень важный для проектировщиков курортных парков факт, что более низкие значения летней температуры воздуха в парке по сравнению с открытыми местами - лишь средний статистический вывод. Непрерывная круглосуточная регистрация температуры в разных точках позволила отметить явление, обычно не замечаемое при эпизодических наблюдениях: в густых слабо вентилируемых посадках летняя дневная (в околополуденные часы) температура воздуха может быть не ниже, а на 2° - 4° выше, чем на открытом месте. Влажность воздуха в них тоже повышена, налицо дискомфортные для людей условия. Если при реконструкции парка приоритетной целью является обеспечение здоровых условий отдыха, группы деревьев с таким фитоклиматом, не представляющие особой мемориально-исторической ценности, следует трансформировать для увеличения их аэрации. Последнее важно также в фитосанитарном отношении: в плотных плохо продуваемых насаждениях повышается их поражаемость некоторыми болезнями и вредителями. ( 1 ).

Атмосферные осадки. Увлажненность местности.

Приводимые нами в сводной метеотаблице данные о жидких осадках важны для расчета водосточных труб и отверстий, дренажных сетей и ливнестоков. Наиболее интенсивные ливни образуют за одну минуту слой воды до 2 - 4мм, за два часа от 40 до 90мм (400 - 900 кубометров воды на гектар) - притом, что средняя из максимальных суточных сумм составляет в Гурзуфе лишь 25мм, а наибольшая за все годы наблюдений - 150мм.

Говоря об этом, мы хотим подчеркнуть важность применения вероятностных характеристик для проведения инженерных и агротехнических расчетов, а не ограничиваться средними климатическим нормами, как в большинстве случаев поступают ландшафтные архитекторы. Тем более неприемлем известный подход к озеленению "по аналогии", когда ассортимент насаждений подбирается по примеру соседних местностей без проведения агроклиматологической оценки конкретного участка.

Сведения о снежном покрове необходимы для определения затрат на его расчистку и уборку, а также вычисления снеговой нагрузки, которую должны выдерживать крыши различных сооружений, для предотвращения снеговала декоративных насаждений.

Агрономически значимые (не менее 5мм за сутки) осадки выпадают в Гурзуфе в основном в холодную половину года. За три летних месяца бывает только 5 дней с такими дождями. Засушливый период наступает в начале мая, а время с середины июня до конца сентября должно оцениваться как жестко засушливое. За период активной вегетации выпадает 237мм осадков, или 24% от величины возможной испаряемости. Из этих величин и следует исходить при расчетах поливных норм для парковых куртин и газонов, при выборе технологий орошения (рекомендуем прием контролируемого капельного полива древесных насаждений и дождевание газонов).

Содержание в воздухе водяного пара и режим влажности воздуха имеет большое гигиеническое значение, определяет комфортность условий отдыха на природе (важна, в частности, повторяемость дискомфортного влажно-тропического типа погоды), затраты на кондиционирование воздуха в помещениях. Известно, что растения нормально развиваются, когда воздух насыщен водяным паром не менее чем на 70%. Средняя влажность в Гурзуфе близка к физиологически благоприятной, но определенная транспирационная напряженность у растений возникает в летние месяцы, когда обычная (среднестатистическая) влажность воздуха ниже оптимума не только днем (на 10 - 17%), но и в ночные часы (на 5 - 15%).

Оценить и описать микроклиматическую изменчивость степени увлажненности парка как в ее приходной части (пестрота выпадения осадков по площади), так и в расходной (пространственная неоднородность процесса испарения, стока и просачивания влаги в глубокие слои почвы) в этом очерке не представляется возможным - для этого необходимы натурные режимные наблюдения. Можно утверждать, что перераспределение осадков под влиянием неоднородностей рельефа в данных условиях несущественно, а влияние растительного покрова на покуртинную изменчивость проникающей к почве доли осадков - чрезвычайно значительно. Результаты наших измерений в НБС под деревьями 19 видов хвойных и лиственных интродуцентов показали, что кроны разных древесных пород способны полностью перехватить весьма неодинаковые суммы осадков: от 1 - 2 до 20мм. Испарение на полянах зависит от их размеров. Оно на 10 - 40% меньше, чем в открытом поле и на 5 - 25% меньше, чем под пологом высокого древостоя, причем насаждения разных пород сильно отличаются по режиму испарения из почвы. ( 37 )

Режим ветра.

От него зависит естественная вентиляция местности, жилой и курортной застройки, парковых насаждений, а также помещений в стационарных и временных (сезонных) сооружениях. Погода с ветром, превышающем 6 м/сек, считается по гигиеническим нормам неблагоприятной для отдыха на открытом воздухе. При проектировании и реконструкции всех сооружений: жилых и производственных зданий, летних павильонов и пляжных навесов, оранжерей и прочего, - а также плотных массивов древесных насаждений необходим тщательный учет ветровых нагрузок во избежание разрушения этих объектов, ветроломов и ветровалов в парке. При закладке и реконструкции насаждений (в частности, аллей) важно принять во внимание направление преобладающих ветров. Учет их особенно необходим при планировании строительства объектов, являющихся источником загрязнения атмосферного воздуха (котельные, гаражи, автостоянки и тому подобные). В Гурзуфе господствуют ветры северной четверти горизонта (С, СВ и СЗ) -они наблюдаются в 58% случаев всех замеров воздушных потоков, и в 12% случаев отмечается штиль. В отдельные годы сильный (более 15 м/сек) ветер случается не 19, как сказано в таблице, а 45 - 50 раз за год. Ветер штормовой силы (18-22 м/сек) возникает 2-3 раза в год, вероятность более сильных бурь и ураганов указана в таблице.

Своеобразие топографического строения местности, размещения зданий и массивов парковых растений не позволяет дать оценку микроклиматической неоднородности полей ветра - только при выполнении на местности ветросъемок можно составить анемометрическую карту данной территории. Наш опыт таких анемометрических съемок на ЮБК показал, что даже на площади в несколько гектаров в отдельных точках сила ветра может меняться от 20% до 230% от ее значения на ровном открытом месте.

Неблагоприятные и опасные явления погоды.

В разные годы в Гурзуфе от 2 до 22х дней с туманом, причем в апреле и мае до 12 за месяц, а в августе этих явлений не бывает никогда. Суммарная их продолжительность составляет в апреле и в мае в среднем по 14 - 18 часов, а за год в целом - 70 часов, но каждый случай тумана в отдельности редко длится свыше 12 -15 часов, то есть меньше, чем вдали от побережья.

Грозы - явление, опасное для зданий, высоких деревьев, средств коммуникации. При грозе запрещается купание в море. В Гурзуфе они возможны в любое время года, но чаще всего в июне, июле (по 6 дней с ними), их суммарная продолжительность - 50, а иногда и 100 часов за год.

Таблица 1.1 Основные климатологические показатели для пос. Гурзуф