Современные крупные города в большинстве случаев существуют в форме городских агломераций.
Городская агломерация это пространственно и функционально единые группировки поселений городского типа, составляющие общую экологическую и социально-экономическую среду. Агломерация в пределах страны или региона характеризуется прочными функциональными связями, сформировавшимися в результате производственной деятельности и производственных отношений. Основу территориальной структуры агломерации образует опорный каркас центральный город и радиальные транспортные магистрали, которые связаны с зоной городов-спутников. Зоны городов-спутников охватывают город-центр и в развитых агломерациях делятся на пояса, различающиеся по характеру и интенсивности взаимодействия, плотности населения, густоте сети дорог и населенных пунктов.
Различают два типа агломераций: конурбацию и мегаполис.
Конурбация это группа близко расположенных и связанных между собой городов, образующих единое целое благодаря экономическим и культурно-бытовым связям, общим крупным инженерным сооружениям (транспорт, водоснабжение), характеризующаяся непомерно высокой скученностью населения. Примером может служить Лондонская, Японская, Московская конурбации и др.
Мегаполис крупная городская агломерация, включающая многочисленные городские поселения, т. е. многофункциональное соединение ряда городских агломераций. Мегаполисы по сравнению с конурбациями характеризуют качественно иной пространственный уровень развития территории. Они занимают огромные площади; не являются территорией сплошной застройки (обычно под городскими видами пользования землей занято от 1/5 до 1/4 их территории); естественные ландшафты, сельскохозяйственные площади, рекреационные зоны, присутствующие в мегаполисе, дробятся городскими видами землепользования и не могут сохраняться в длительной перспективе. Основными чертами мегаполиса являются:
линейный характер застройки, вытянутой вдоль транспортных магистралей;
общая полицентрическая структура, обусловленная относительно близко расположенных друг к другу крупных городов;
нарушение экологического равновесия между городской и природной средой.
В последние 100 лет развитие городов происходит преимущественно в сторону мегаполизации, что предопределяет мощность негативного воздействия селитебных территорий на природные комплексы и биосферу в целом, о чем будет подробно рассмотрено далее.
Территориальное формирование городов осуществляется прежде всего за счет естественного прироста населения, его миграции, административных преобразований (включение в состав города пригородных поселений, территорий иного землепользования). За счет территориального роста городов и возрастания числа агломераций увеличиваются площади урбанизированных территорий. Усиливается их влияние на прилегающие районы и природную среду всей планеты. Крупный город изменяет все компоненты природной среды атмосферный воздух, почву, растительность, поверхностные и подземные воды. Он преобразует ландшафты, воздействует на рельеф, грунты, гидрологическую сеть, климат, способствует изменению биохимических циклов Земли. Таким образом, урбанизация способствует возникновению не только локальных, местных, региональных, но и глобальных экологических проблем.
Город также является и специфической средой обитания человека, которая включает все внешние по отношению к человеку или обществу объекты, обеспечивающие условия его существования и оказывающие на него то или иное влияние.
Окружающая среда города (или городская среда, урбанизированная среда) это часть географической оболочки, ограниченная территорией, занятой городом, его пригородами и связанными с ними инженерными и транспортными сооружениями. Городская среда включает в себя природные и искусственные компоненты, а также людей, их социальные группы и подразделяется на физическую (абиотическую), биотическую, искусственную техногенную, искусственную духовно-культурную и социально-психологическую среду (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Структура окружающей среды города (Хомич, 2002, 2006)
Природные компоненты представлены физическими телами и полями, являющимися объектами физической (абиотической) среды обитания, и отличными от человека живыми организмами, представляющими собой объекты биотической среды обитания.
В свою очередь, физическая (абиотическая) среда обитания подразделяется на воздушную, водную и геологическую среду.
Искусственные компоненты это физические или духовные объекты: предметы, средства и результаты деятельности человека, как познающей субстанции. Сюда относятся объекты искусственной техногенной среды: жилища, производственные, деловые и культовые здания, сооружения, системы коммуникаций и жизнеобеспечения, орудия производства и предметы домашнего обихода, технические средства передвижения, энергоносители и пищевые продукты, а также отходы производства и жизнедеятельности населения. К объектам духовно-культурной среды относятся результаты проявления человеческого духа, выраженные как в материальной форме (книги, произведения живописи, музыки, скульптуры, архитектуры, драматургии, фото-, кинематографии и т. п.), так и не существующие в вещественной форме (идеи, знаки). Все объекты искусственной среды человека, существующие в вещественной форме, являются результатами преобразования объектов природной среды. Последние, в свою очередь, также взаимодействуют с объектами искусственной среды обитания человека.
Социально-психологическую среду обитания составляют люди, объединяемые в половозрастные, психологические, социальные, профессиональные и этнокультурные группы.
Города представляют уникальное сочетание места и населяющих его людей, и обычно они своим происхождением и развитием обязаны социально-экономической активности человека.
Город, занимающий определенную часть земной поверхности, включает популяцию человека с высоким показателем плотности, производственный комплекс, инфраструктуру и специфическую природную, искусственную и социально-культурную среду обитания, представляет собой урбогеосоциосистему (рис. 1.3). Социальный блок в такой системе выполняет системообразующую и управляющую функции.
Природная подсистема урбогео социо системы, через которую город формирует и сохраняет связи с биосферой, называется урбоэкосистемой.
Состояние и устойчивость урбоэкосистемы, включая ее способность к самоочищению, зависит от размеров городской территории и ее особенностей (характер ландшафта и городской застройки, наличие открытых пространств, водоемов, зеленых насаждений и др.), климатических условий, количества и состава поступающих загрязнений и воздействий.
Рис. 1.3. Город как урбогеосоциосистема (Голубец, 1994)
Город формируется на основе природной экосистемы, которая в дальнейшем изменяется и функционирует под влиянием техногенных и социальных факторов.
Техногенные факторы архитектурно-планировочное решение городов, промышленное производство, энергетика, транспортные и другие коммуникационные потоки, иные виды хозяйственной деятельности.
Социальные факторы демографические процессы, образование, массовая культура, управление функционированием городского комплекса через органы власти и средства массовой информации и т. д.
Таким образом, город является комплексной системой, в состав которой входит:
урбоэкосистема, т. е. видоизмененная под воздействием хозяйственной и иной деятельности человека природная экосистема городской территории;
социальная подсистема, т. е. функционально дифференцированная совокупность людей, или социосфера города;
хозяйственно-промышленный комплекс, или техносфера города.
1.2. Город как специфическая экосистема
Структура любой системы определяется соотношением в пространстве и во времени слагающих ее элементов и их связей. Пространственный аспект структуры характеризует порядок расположения элементов в системе, а временной отражает смену состояний системы во времени. Структура является выражением иерархичности и организованности системы. Характер связей и взаимодействия между элементами и с внешней средой представляет собой различные формы вещественного, энергетического и информационного обмена.
Характер, структура, число, интенсивность, устойчивость таких связей определяют специфические свойства любой системы: сложность или простоту, стабильность или функционирование, статичность или динамичность, поли- или моноструктурность и пр.
При наличии связей системы с внешней средой границы являются открытыми, в противном случае закрытыми.
Урбосистема (городская система) неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и интенсивно нарушенных естественных систем (Реймерс, 1990).
В наиболее полном современном понимании экосистема это информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства обеспечивают превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (в том числе между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих (Реймерс, 1990).
Функциональную схему экосистемы составляют четыре основных компонента поток энергии, круговороты веществ, сообщество и управляющие петли обратной связи (рис. 1.4). Сообщество представлено в виде пищевой сети, состоящей из автотрофов (А) и гетеротрофов (Н), запасы питательных веществ обозначены буквой S.
В наиболее полном современном понимании экосистема это информационно саморазвивающаяся, термодинамически открытая совокупность биотических экологических компонентов и абиотических источников вещества и энергии, единство и функциональная связь которых в пределах характерного для определенного участка биосферы времени и пространства обеспечивают превышение на этом участке внутренних закономерных перемещений вещества, энергии и информации над внешним обменом (в том числе между соседними аналогичными совокупностями) и на основе этого неопределенно долгую саморегуляцию и развитие целого под управляющим воздействием биотических и биогенных составляющих (Реймерс, 1990).
Функциональную схему экосистемы составляют четыре основных компонента поток энергии, круговороты веществ, сообщество и управляющие петли обратной связи (рис. 1.4). Сообщество представлено в виде пищевой сети, состоящей из автотрофов (А) и гетеротрофов (Н), запасы питательных веществ обозначены буквой S.