Kolozsvar varosokologiaja

Városökológiai kutatások néhány időszerű kérdése Kolozsváron

Géczi Róbert - PhD disszertáció (1999)

Tézisek

I. Előzmények és célkitűzések

A városökológia kutatások a század végére egyre divatosabbak lettek, egyre több "műhelyben" foglalkoznak a városi területek antropogén terhelésének értékelésével, a megváltozott ökológiai feltételek feltárásával és azok hatásainak feltérképezésével.

A hetvenes évektől kezdve egyre több olyan publikáció lát napvilágot, mely a nagyvárosi növényzet (Kunick 1974 és 1979, Landsberg 1981, Springer 1985, Goode 1989, Bishop 1989, Sukopp 1990, Wittig, 1991, Gutte 1992, Kubes 1996), klíma (Probád 1974, Oke 1976 és 1982, Bründl és Höppe 1984, Kuttler 1989, Moreno- Garcia 1994, Unger 1997), talaj (Billwitz és Breuste 1980, Rauta és Mihailescu 1986 Haase 1996, Held 1998), vagy a város komplex kutatásával (Kovács 1985, Gilbert 1989, Gordon 1990, Erdem 1991, Nijkamp és Perrels 1994, Platt 1994, Golany 1995) foglalkozik.

Országos viszonylatban is újításnak minősül a József Attila Tudományegyetem Természeti Földrajzi Tanszékén beindult kutatási program, mely a városi ökorendszerek vizsgálatának keretén belül a környezeti paraméterek felmérését, a környezeti kataszterezést és ökológiai alapú városfejlesztés irányvonalainak kutatását tűzte ki célul. E téren az első eredményeket Mucsi László (1996) érte el, aki doktori disszertációjában a hagyományos komplex (táj)városökológiai kutatások módszerei mellett felhasználta a műholdfelvételek elemzése által nyújtott lehetőségeket is.

Dolgozatom a Tanszéken már megkezdett kutatásokhoz kapcsolódik. Újdonság abból a szempontból, hogy kutatási objektumként nem egy egyenletes felszínű, hanem több geomorfológiai szintre kiterjedő települést választottam, és több határtudomány - városklimatológia, tájökológia, cönológia, történelem, talajtan, geomorfológia, rendszergondolkodás - kutatási módszerét próbálom hasznostani. Célja a kolozsvári geomorfológiai szintek változó ökológiai feltételeinek feltárása, a belváros és külváros közötti eltérések vázolása, az antropogén tevékenység hatásainak elemzése és az ezek miatt kialakuló néhány ökológiai konfliktus bemutatása. Mindezek alapján a megoldandó feladatok a következők:

a Kolozsvár területén levő geomorfológiai szintek lehatárolása, és főbb tulajdonságainak (kor, szennyezés iránti érzékenység, reliefenergia, lejtőkategória) ábrázolása;
a városi talajok tulajdonságainak elemzése, kémhatásának felmérése, és e talajok általános tulajdonságaik alapján történő osztályozása;
a talajok nehézfémterhelésének felmérése és területi eloszlásának kiértékelése;
a helyi klímamódosító hatások sajátosságainak felmérése és az emberi komforthatást biztostó bioklimatikus indexek értékeinek vizsgálata;
a város klímamódostó tényezőinek bemutatása;
egy városi hőszigetmodell kidolgozása;
a város területén elterjedt növényfajok számbavétele, a hemerochor fajok felkutatása és néhány indikátorfaj asszociációjának feltérképezése;
a zuzmótérképezés elvégzése az antropogén hatás intenzitásának kiértékelése végett;
a városi élőhelytípusok főbb ökológai jellemzők alapján történő osztályozása;
a város kialakulási és fejlődési folyamatán belül a zöldterületek nagyságának, arányának és ezeknek térben és időben lezajló változásának bemutatása;
az útmenti fák kataszterezése károsodásuk megállapítása érdekében;
a beéptettség fokának felmérése, valamint a beéptettségtípusok kategorizálása és feltérképezése;
a beépítésnek legjobban kitett területek, ún. veszélyeztetettségi térképének elkészítése;
az antropogén hatás számszerű minősítése és a város területén kialakuló hemerobiaszint térképezése;
a környezeti konfliktusok feltárása és e konfliktusok kezelésére tett javaslatok megfogalmazása.

II. Alkalmazott módszerek

1. A geomorfológiai felmérésnél és a szintek lehatárolásánál Mac (1980) módszereit, míg a csuszamlások értékelésénél Szabó (1995) és Mac (1982) kategorizálását használtam fel. A geomorfológiai szintek relatív magasságát altiméterrel mértem meg.

2. A talajok nehézfémtartalmát egy Perkin-Elmer 3110 típusú atomabszorbciós-spektrofotométeren a láng gerjesztéses módszerrel határoztam meg. Az analízis céljára a 0,2 mm-es talajfrakciót használtam, aminek analitikai mérlegen bemért 2 g-t királyvizes feltárásnak vetettem alá. Az elkészült oldatot Gerhardt-Kjeldaltherm típusú 8 helyes zárt rendszerű feltáróblokkban másfél órán át 110^oC-on kezeltem. A nyert elegyet egyszeresen desztillált vízzel 250 ml-re hígítottam, majd a szuszpenziót leszűrtem. Ez az oldat került a spektrométerbe. Minden mintát háromszoros mérésnek vettem alá. A nehézfémek határkoncentrációinak megállapításánál a holland szabványt használtam, összehasonlításként feltüntettem a kanadai szabványnak a mért nehézfémekre vonatkozó adatait is.

A talajok pH-ját a vizes elektrometriás eljárással állapítottam meg, a méréseket 48 órán belül két alkalommal végeztem el. A fizikai talajféleség meghatározását iszapolással állapítottam meg.

3. A beéptettség felmérésénél a Sandford féle kategorizálást tekintettem kiindulópontnak. A város területét egyenként 40.000 m²- es négyzetekre osztottam, és ezeknek a területeknek a bejárásos módszer segítségével becsültem fel a beépítettségi mértékét. A nyert értékeket légifelvételek elemzésével ellenőriztem (a különböző kategóriák területét egyenként planiméterrel lemértem)

4. A kolozsvári központi terület hőmérsékleti profiljának modellezését a következő egyenlet segítségével végeztem el:

ahol t az időt, T a hőmérsékletet, c a fajhőt, az anyagsűrűséget, a hővezetési állandót, r a helykoordinátákat, f pedig a forrást jelöli. Az egyenlet megoldására pedig a véges differencia módszerét használtam, a standard megoldási eljárások alkalmazását szem előtt tartva.

5. A fajok meghatározásánál a város területét egy szisztematikusan kijelölt raszterháló alapegységeinek megfelelően az ún. bolyongásos mintavétellel végeztem el (Kovácsné Láng és Török, 1997). A tanulmányozott társulások fajkészletének meghatározásánál, a cönológiai felvételek készítésénél és az állományfoltok feltérképezésénél Soó (1927, 1947), Kovács (1968,1969), a Kovács et al. (1970) és Ghisa (1976) által végzett növényzeti felméréseket, valamint Jávorka (1925), Podhajská (1991) és Simon (1992) növényhatározói egységeit és nevezéktanát használtam.

6. A zuzmók térképezésénél az adatgyűjtés megkezdésekor a vizsgált területet olyan raszterhálóval fedtem le, amelyben a mintavételi egységként szereplő cellákat 200 m oldalú négyzetek alkotják, tehát ugyanazokat a területegységeket használtam fel, mint a beépítettség felmérésénél. A zuzmók meghatározásához a Moberg és Holmasen (1992), valamint Purvis (1992) nevezéktanát használtam, és a Haluwin és Lerond által ajánlott módszert alkalmaztam.

7. A hemerobiszint megállapításánál a Jalas, Bornkamm, illetve Blume és Sukopp, valamint Csorba által továbbfejlesztett felmérési változatot használtam referenciaként. Az értékelési paramétereknél a területhasznosítás adatait, a talaj tömöttségét és a ruderális növények elterjedési arányát vettem figyelembe.

8 A térképek elkészítésénél a terepbejárás során felvett adatok alapján készült munkatérképeket (1:65000) Arc/Info szoftverrel digitalizáltam majd egységes, metrikus koordinátarendszerbe transzformáltam. A szerkesztések és a területekre jellemző értékadási műveletek után a kapott rendszer alkalmas az egyes városrészek különböző ismérveinek összehasonlító elemzésére. A térképek végleges formába alakításához az Adobe Illustrator programot használtam.

III. Eredmények

1. Kolozsvár a Szamos árterülete és a Feleki-tető között, tíz geomorfológiai szinten terül el, ezek: a két - alsó és felső árterület, az alsó, a városi, a klinikák, a fellegvári, a csillagvizsgálói, a békási és a felső teraszok, valamint a Feleki- tető szintje. A városban az ökológiai feltételek változása nemcsak az épített környezet minőségének, hanem a geomorfológiai szintek és azok elhelyezkedésének is a függvénye.

2. Elkészítettem a város talajainak kategorizálását és a begyűjtött talajmintáknak megmértem a kémhatását, a szövetét és hat fémre nézve (ólom, cink, mangán, vas , réz kobalt) a nehézfémkoncentrációját. A városi talajokról elég körülményes térképet készíteni, mert kis területen nagyon nagy a talajtípusok változása.

Kolozsvár talajmintáinak zöme lúgos kémhatású, szemcsés- morzsás szerkezetű, a belvárosban és helyeként a külterületeken pedig vastag technogén réteg borítja. A nehézfémterhelés szempontjából az úttestek mentén és az alacsonyabb szinteken levő ipari negyedben magas az ólom- és a mangánterhelés. A magasabb geomorfológiai szintek felé csökken a két fém koncentrációja. Egy- két gócpont kivételével, ahová valószínűleg máshonnan származott talajt deponáltak, a réz és a nikkel koncentráció normális értékeket mutat, míg a kobalt értékei sehol sem szárnyalják túl a megengedett limitet.

3. Felmértem a város különböző területének bioklimatikus mutatóit (PSI, THI, ET, sörkerti napok száma, AQSI, humidex, RSI), a fűtési napok és fűtési fokszámok külterületi és belvárosi értékeit, a központ hőmérsékleti és páranyomási többleteit, a hősziget intenzitásának mértékét.

Elkészítettem Kolozsvár hőmérsékleti profiljának modelljét. A nyert modell alapján a különböző beépítettségű és anyagú területek között a legnagyobb hőmérsékleti különbségek értéke délben 4-6^oC- os, éjjel pedig 5^oC-os volt. A nap folyamán a maximális hőmérsékleti különbség a késő délutáni órákban jelentkezik, értéke 6-7 ^oC. Általában a beton-, a salak, és az aszfalt-felszínek mutatják a legnagyobb hőmérsékleti ingadozásokat. E területek részben a belvárosban, részben az ipari negyedekben vannak. A zöldövezetek felett a hőmérséklet ingadozása kisebb.

Ami a belváros és a külterület közötti maximális hőmérsékleti különbségeket illeti, ezek nyáron elérik a 4-6^oC-t, télen pedig 2-3^oC értékűek (ezeket az adatokat nemcsak a mérések alapján készített izotermatérkép, hanem a számítógépes modellezés is alátámasztja).

A hőszigetek létét részben az urbanofiton melegkedvelő indikátornövények, mint például a Hordeum murinum uralta asszociációj térbeli elterjedése is bizonyítja. Ily módon sikerült kimutatni egyrészt az eltérő beépítettség, másrészt a belváros klímamódosító hatását és egyben ökológiai feltételeket meghatározó döntő befolyását.

A bioklimatikus mérőszámok - melyek főleg léghőmérsékleti és légnedvességi értékeket tartalmaznak - segítségével kiderült, hogy az év folyamán a külterületekhez képest a belvárosban az ember számára kellemes időszakok hosszabbak, a kellemetlenek pedig rövidebbek. Kivételt a nyári délutánok képeznek, amikor a betonfelületek hőkapacítása miatt a belvárosban hőstressz alakulhat ki. Ekkor bioklimatikus szempontból a legkellemesebbek a magasabban fekvő szintek zöldterületei. A téli, a fagyos, a fűtési napok és a fűtési fokszám évi átlagos mennyisége a belvárosban alacsonyabbnak, a nyári és a kánikulai napok száma pedig magasabbnak bizonyult, mint a külvárosban. Ugyanakkor a belvárosban a fagymentes periódus is hosszabb.

Az ártéren, a belvárostól 7 km távolságra található repülőtéri meteorológiai állomás adatai igen érdekes jelenséget tükröznek: annak ellenére, hogy a terület egyértelműen külvárosi jellegű, beépítettsége 78-80%, a hőmérsékleti és a komfortos periódusokat illetően viszont inkább a belvárosi típushoz hasonlít, ami a repülőtér betonpályájának hőkapacitásával magyarázható.

4. A város fejlődése folyamán a zöldterületek nagysága és kiterjedése nagyon eltérően alakult. Ezzel kapcsolatban megállapítható:

a középkori, fallal körülvett városban nem volt semmi fajta zöldterület, és a falakon kívül a természetes növényzet mellett kertek, szántóföldek, szőlők húzódtak;
a meggondolt és tervszerű zöldterület-kezelés az elmúlt században valósult meg. Ekkor a zöldterületek elérték a legnagyobb kiterjedésüket, az egy főre jutó zöldterület 50-60 négyzetméter volt, a jelenlegi alig 7 m²-rel szemben (1. térkép);
a második világháború után felszámolják a város körüli erdőket, helyükbe gyümölcsösök és épített környezet kerül, míg a hatvanas-hetvenes évektől kezdve, a rendszerváltás után pedig hangsúlyozottan csökken a zöldterületek felszíne, a meglevő városi és városkörüli területeket beépítik, ami egyre több konfliktust vált ki;
nő a kis területű elhanyagolt térségek száma.

5. A városban összesen 1019 növényfajt ismertem fel. Számuk a több mint 20 évvel ezelőtt végzett felméréshez képest majdnem hetvennel nőtt. A városba behurcolt növények zömmel szárazságtűrő és fénykedvelő, agresszív urbanofiton és orbitofiton fajok közé tartoznak. Az egykori természetes Fageto-Carpinetum és Populeto- Saliceto-Alnetum asszociációk helyét ruderális és szagetális fajok hóditották el. A városi vegetáció fontosabb sajátosságai:

az adott közösségtípusokon belül nagyon alacsony a diverzítás;
gyenge a stabilitás;
a szukcesszió általában külső vezéreltségű, ezért a klimax állapot elérésére nagyon kicsi az esély;
a populációk többsége euriöcikus, zömmel nagy ökológiai toleranciájú fajokat képvisel;
az uralkodó populációk széles földrajzi elterjedésű fajokhoz tartoznak;
viszonylag nagy a populációkban a fajkicserélődés;
kicsi az elsődleges produkció.

6. Kolozsvár 4079 hektáros területén a termőhely főbb ökológiai jellemzőit, a növényfaj-típusokat és a jellegzetes társulásokat figyelembe véve kilenc élőhelytípust határoltam el. Ezek a következők:

a teljesen beépített városi részek;
a nyílt beépítésű területek;
a zöld folyosók;
a parkok és temetők;
az elhagyott telkek, parlagok és romtalajok;
az ipari területek;
a szemétlerakók;
a vasúti töltések;
szántók és parlagok.

7. A zuzmótérképezés adatai szerint, a város területén összesen 26 zuzmófaj él. Az érzékenyebbek a szellősebb és a kevésbé szennyezett magasabb geomorfológiai szinteken teljesen ép telepekben élnek, míg az ellenállóbbak a belvárosban is előfordulnak, de károsodásuk szemmel jól látható (küzdelmi zóna). A levél alakú zuzmóknak csak egy része található meg a városban, pontosabban az átmeneti zónában, de a valóban szennyezett levegőt csak néhány kéregtelepű zuzmó viseli. A zuzmósivatag a belváros forgalmas övezetében és a keleten levő ipari negyedben alakult ki, ahol az AQSI értékei is eléggé magasak, de nem haladják meg a megengedett maximális szintet.

8. A városi emberi hatás számszerűsített kiértékelése érdekében felmértem Kolozsvár hemerobiaszintjét, felhasználva a talaj tömöttségére, a területhasznosítás módjára és a ruderális növények elterjedésére vonatkozó adatokat. Ugyanakkor elkészítettem a hemerobiaszint térbeli megoszlásának térképét. Általában a belváros és város keleti negyedei, - összességében az alsó geomorfológiai szintek - túlterheltek, az antropogén és antropogén-technogén kategóriába tartoznak (2. térkép). A legkevésbé terhelt a fellegvári teraszon található erdészetileg kezelt erdő, ez a terület hemerobiaszintje alapján természetközelinek minősült. Sikerült egy olyan osztályozást kidolgozni, mely a különböző szerkezeti és beépítettségi típusú városnegyedek minősítését tartalmazza. Mindegyik típusnak egy bizonyos hemerobiaszint felel meg.

9. Elkészítettem a város beépítettségi térképét, amelyen öt kategóriát különböztettem meg. A legmagasabb a beépítettség a belvárosban, ahol értéke 75-100%-os, ezek után az ipari negyed részei következnek, ahol meglehetősen kiterjedtek a beton- és murva-felszínek. Legkisebb mértékű a beépítettség a magasabb szintek kertvárosi negyedeiben. A beépítetséget összehasonlítva a hemerobiaszint területi megoszlásának és a telekárak térképével, azt a következtetést lehet levonni, hogy a három paraméter nem feltétlenül függ össze: a magas beépítettségű belváros nagyon terhelt, és telekárai is maximálisak. A külvárosi negyedek elhelyezkedésük és a csatornázás, valamint a közlekedési utak jelenlétének és kiépítettségének függvényében eltérő telekárakkal jelentkeznek.

A "risk-térkép" alapján a legjobban veszélyeztetettek a belvárosi kis zöldterületek, majd a magasabb szinteken található és az antropogén hatás által kevéssé terhelt kertvárosok övezete következik. Előbbiek a nagy forgótőkével rendelkező multinacionális cégek terjeszkedése és az átgondolatlan várostervezés következtében úgyszólván halálra vannak ítélve. Az utóbbiakat a luxus kivitelezésű erőteljes magánház-építkezés mellett az irodaházak és benzinkutak (Shell, AWA, ONV, Petrom, Lukoil, Agip) elszaporodása veszélyezteti.

10. Végül néhány ökológiai szempontú ajánlást fogalmazok meg a várostervezéssel kapcsolatosan: Ezek a következők:

a belvárosi építkezések észszerű szabályozása és a meglévő zöldterületek beépítésének megtiltása;
a meglévő zöldterületek ültetéssel történő feljavítása és állandó karbantartása;
a várost elkerülő forgalmi gyűrű létrehozása, és a kamionok kitiltása a város területéről;
a belvárosi útszakaszok teljes vagy időszakos lezárása a autós forgalom elől, és sétálóutcává való átalakításuk;
a város adminisztratív határának kiterjesztése a városkörüli, jelenleg még rendezetlen tulajdonjogú erdők irányába, az erőteljes beépítettség elkerülése végett;
a biodiverzitást biztosító "elvadult" növényzet észszerű keretek közt történő megtartása;
a Szamos és a Nádas menti folytonos zöld folyosó létrehozása;
a városkörüli erdőszigetek zöld folyosókkal történő összekötésével egy olyan komplex pufferzóna létrehozása, mely "élő tüdeje" lehetne a településnek.

A témában eddig megjelent publikációk jegyzéke

1999. november 25.