Трансформация каштановых почв в условиях технопедогенеза в пределах г. Волгограда

Аннотация

Детально изучены особенности антропогенной трансформации природных каштановых почв и генезиса городских почв в условиях сухостепной природной зоны на территории г. Волгограда. Изучение проведено методом сравнения морфологических, физических и химических характеристик естественных почв и их антропогенно-измененных аналогов. Для каждого из 16 разрезов было проведено морфологическое описание. Морфологические характеристики городских почв и каштановых почв окрестностей города сопоставлены. Под влиянием урботехнопедогенеза исчезают природные светлогумусовые горизонты AJ, а средняя мощность диагностических ксерометаморфических горизонтов BMK уменьшается. Верхняя граница аккумулятивно-карбонатного горизонта BCA опустилась относительно поверхности в среднем на 32 см по сравнению с естественными каштановыми почвами. Под влиянием урботехнопедогенеза появились включения, представленные обломками стройматериалов и мусором, накопленными в процессе функционирования человеческих поселений, изменились структура, плотность, характер вскипания от HCl 10%. Современные поверхностные горизонты часто вскипают от HCl 10%. В озелененных рекреационных зонах города вследствие полива территории произошло выщелачивание карбонатов. Выявлены варианты морфологической трансформации каштановых почв, формирующихся на территории г. Волгограда в результате урбопедогенеза. Первый вариант — почвы начальных стадий технотрансформации, с изменениями на уровне верхних горизонтов. Второй вариант — почвы с мощными урбиковыми горизонтами, перекрывающими сохранившиеся диагностические горизонты. Третий вариант — погребение естественных пород техногенными грунтами различной мощности с почти полным уничтожением (изъятием) естественных горизонтов почв. Четвертый вариант — почвы с мощными гумусовыми горизонтами, сформированные за счет интенсивного привноса органического вещества в подсыпках компоста. Отмечено, что большинство почв города имеет профили, полностью сформированные на техногенных отложениях, и не содержат природных почвенных горизонтов в верхней толще 1,5 м. Согласно Полевому определителю почв России, исследованные почвы первого варианта трансформации определены как урбистратифицированные. Почвы остальных вариантов трансформации могут быть отнесены к техногенным поверхностных образованиям. Содержание органического углерода в урбиковых, техногенных и реплантанированных горизонтах в среднем составляет 1,1, 0,25 и 1,6% соответственно. Химический анализ урбиковых, рекультивационных и техногенных горизонтов выявил низкое содержание легкорастворимых солей — 0,14% и карбонатов — 0,9%. Плотность в горизонтах UR и RAT в среднем составляет 1,4–1,43 г/см³, в горизонтах TCH — 1,55 г/см³. Значение плотности сложения погребенных горизонтов в среднем составляет в AJ — 1,43 г/см³, в BMK — 1,49 г/см³, в B — 1,62 г/см³, в BCA — 1,54 г/см³, что выше средних показателей плотности для нативных каштановых почв. Для погребенных горизонтов характерны меньшие значения содержания карбонатов кальция, чем в фоновых, подщелачивание среды, а также уменьшение органического углерода в среднем на 0,35% в горизонтах AJ, BMK и B и на 0,28% в BCA. Среднее содержание CaCO₃ в верхних гумусовых и срединных горизонтах составляет 1,4%, а в карбонатном горизонте 4,3%. Полученные результаты позволяют более детально изучить особенности генезиса городских почв и антропогенной трансформации природных каштановых почв в городских условиях сухостепной природной зоны.

Литература

1. Абросимова О.В., Яковлева Ю.В. Мониторинг почвенных разностей урбосистем г. Саратова // Ресурсоэнергоэффективные технологии в строительном комплексе региона. 2019. № 11.

2. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв. М., 1970.

3. Безуглова О.С., Горбов С.Н., Морозов И.В. Урбопочвоведение. Ростов-на-Дону, 2012.

4. Глазовская М.А., Солнцева Н.П., Геннадиев А.Н. Технопедогенез: формы проявления // Успехи почвоведения. 1986.

5. Горбов С.Н., Безуглова О.С. Специфика органического вещества почв Ростова-на-Дону // Почвоведение. 2014. № 8.

6. Гордиенко О.А., Манаенков И.В., Холоденко А.В., Иванцова Е.А. Картографирование и оценка степени запечатанности почв города Волгограда // Почвоведение. 2019. № 11.

7. Гуров И.А. Желтоземы древних морских террас в районе Сочи: Дис. … канд. с.-х. наук. М., 2011.

8. Дубровская С.А. Тяжелые металлы в почвах Орско-Новотроицкого промышленного узла // География и природные ресурсы. 2013. № 2.

9. Егунова Н.А. Современные экологические условия почвообразования на территории города Абакана // Вестн. Тувинского гос. ун-та. Естественные и с.-х. науки. 2010. № 2.

10. Зимовец П.А., Бармин А.Н., Валов М.В., Бармина Е.А. Геоинформационное картографирование динамики урбогенеза // Геология, география и глобальная энергия. 2016. № 1 (60).

11. Иванников Ф.А., Прокофьева Т.В. Техногенные почвоподобные тела речной долины и их трансформация в условиях города (на примере долины р. Москвы) // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2010. № 4.

12. Корляков И.Д., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. Тяжелые металлы и металлоиды в почвенном покрове г. Улан-Удэ // Вестн. Пермского национального исследовательского политехнического ун-та. Прикладная экология. Урбанистика. 2019. № 3.

13. Кулик К.Н., Кретинин В.М., Рулев А.С., Шишкунов В.М. Красная книга почв Волгоградской области. Волгоград, 2017.

14. Ларионов М.В., Ларионов Н.В., Громова Т.С., Сираева И.С., Ермоленко А.С., Володькин А.А., Левкина Г.В. Факторы деградации почв и атмосферного воздуха и их влияние на состояние растений в городских и пригородных экосистемах // Самарский научный вестник. 2020. Т. 9, № 2 (31).

15. Напрасникова Е.В., Истомина Е.А. Исследование и картографирование эколого-биохимических особенностей почв г. Саяногорска // Известия Иркутского гос. ун-та. Сер. Науки о Земле. 2016. Т. 18.

16. Национальный атлас почв России / Под ред. Г.В. Добровольского, С.А. Шобы. М., 2011.

17. Подколзин М.М. К вопросу о состоянии системы озелененных территорий г. Волжского // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. Сер. Естественные и технические науки. 2013. № 3–4.

18. Полевой определитель почв России. М., 2008.

19. Прокофьева Т.В., Герасимова М.И., Безуглова О.С., Бахматова К.А., Гольева А.А., Горбов С.Н., Жарикова Е.А., Матинян Н.Н., Наквасина Е.Н., Сивцева Н.И. Введение почв и почвоподобных образований городских территорий в классификацию почв России // Почвоведение. 2014. № 10.

20. Прокофьева Т.В., Попутников В.О. Антропогенная трансформация почв парка Покровское-Стрешнево и прилегающих жилых кварталов // Почвоведение. 2010. № 6.

21. Решоткин О.В. Эволюция серых лесных почв в условиях городского биогеоценоза: Автореф дис. ... канд. биол. наук. Пущино, 2007.

22. Сергиенко Л.И., Брызгалина Е.С. Экологическая характеристика городских почв в санитарно-защитных зонах г. Волжского Волгоградской области // Вестн. Воронежского гос. ун-та. Сер. География. Геоэкология. 2012. № 2.

23. Строганова М.Н., Раппопорт А.В. Антропогенные почвы ботанических садов крупных городов южной тайги // Почвоведение. 2005. № 9.

24. Таргульян В.О. Память почв: формирование, носители, пространственно-временное разнообразие // Память почв: Почва как память биосферно-геосферно-антропосферных взаимодействий / Отв. ред. В.О. Таргульян и С.В. Горячкин. М., 2008.

25. Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Диагностические горизонты в классификации почв России: версия 2021 г. // Почвоведение. 2021. № 8.

26. Bezuglova O.S., Nevidomskaya D.G., Prokof'eva T.V., Inozemtsev S.A. Changes in the morphological properties of chernozems of Rostov oblast in the area of landfills // Eurasian Soil Science. 2007. Vol. 40, № 2.

27. Chupina V.I. Anthropogenic soils of botanical gardens: a review // Eurasian Soil Science. 2020. Vol. 53, № 4.

28. Craul, P.J., Klein C.J. Characterization of streetside soils of Syracuse, New York // METRIA 3: Proceedings of the Third Conference of the Metropolitan Tree Improvement Alliance. University Park, PA, 1980.

29. Greinert A. Studia nad glebami obszaru zurbanizowanego Zielonej Góry. Zielona Góra, 2003.

30. Guidelines for soil description / Food and agriculture Organization of the United Nations. Rome, 2006.

31. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014, update 2015. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports No. 106. Rome, 2015.

32. Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Sorokina O.I., Bazha S.N., Gunin P.D., Enkh-Amgalan S. Ecological-geochemical state of soils in Ulaanbaatar (Mongolia) // Eurasian Soil Science. 2011. Vol. 44, № 7.

33. Matinyan N.N., Bakhmatova K.A., Gorbunova V.S., Sheshukova A.A. Soils of the Pavlovsk park (Saint Petersburg) // Eurasian Soil Science. 2019. Vol. 52, № 11.

34. Short J.R., Fanning D.S., Foss J.E., Patterson J.C. Soils of the Mall in Washington, DC: I. Statistical summary of properties // Soil Science Society of America Journal. 1986. Vol. 50.

35. Stroganova M., Miagkova A., Prokofieva T., Skvortsova I. Soils of Moscow and Urban Environment. М., 1998.