close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Генезис классификация экологическая роль городских почв юга европейской части России (на примере Ростовской агломерации)

код для вставкиСкачать
УДК 631.4+631.474+631.481+631.445.4
На правах рукописи
Горбов Сергей Николаевич
ГЕНЕЗИС, КЛАССИФИКАЦИЯ, ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ
ГОРОДСКИХ ПОЧВ ЮГА ЕВРОПЕЙСКОЙ ЧАСТИ РОССИИ (НА
ПРИМЕРЕ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ)
03.02.13 – почвоведение
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Москва – 2018
Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Южный федеральный университет»
Безуглова Ольга Степановна – доктор биологических наук, профессор кафедры почвоведения и
оценки земельных ресурсов Академии биологии и
и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, ФГАОУ
ВО «Южный федеральный университет»
Официальные оппоненты: Абакумов Евгений Васильевич – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой
прикладной экологии Биологического факультета
ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»
Умарова Аминат Батальбиевна – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой
физики и мелиорации почв факультета почвоведения ФГБОУ ВО «Московский государственный
университет им. М.В. Ломоносова»
Замотаев Игорь Викторович – доктор географических наук, ведущий научный сотрудник отдела
географии и эволюции почв ФГБНУ Институт географии РАН
ФГБНУ
«Институт
физико-химических
и
Ведущая организация:
биологических проблем почвоведения Российской
академии наук» (ФГБУН «ИФХиБПП РАН»)
Научный консультант:
Защита диссертации состоится 15 октября 2018 года в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 220.043.02 на базе ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу:
127550, г. Москва, ул. Прянишникова, д. 19, тел./факс: 8(499) 976-21-84
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке
имени Н.И. Железнова ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» и на сайте университета:
http://www.timacad.ru
Автореферат разослан «____» _____________ 2018 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат с.-х.н., доцент
Дмитревская И.И.
2
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность. Возникновение и рост мегаполисов привели к появлению
проблем экологического характера, решение которых не терпит отлагательства.
Сохранение природы и улучшение состояния окружающей среды являются приоритетными направлениями деятельности нашего государства и общества. Поэтому вопросы экологического состояния почвенного покрова урбанизированных территорий привлекают пристальное внимание ученых, вплоть до появления крупных
монографических работ (Burghardt, 1996; Строганова, 1998; Строганова, Мягкова,
Прокофьева, 1997; Meuser, 2010; Soils within Cities, 2017). Расширение городов и
объединение их в агломерации приводит к интенсивному воздействию человека на
окружающую среду, как самого мегаполиса, так и обширных пространств вокруг
него. Как правило, площадь воздействия города превышает его территорию в 20–
50 раз (Приваленко, Безуглова, 2003).
Согласно данным, приводимым на конгрессах SUITMA – Soils of Urban,
Industrial, Traffic, Miningand Military areas (Москва, 2017), к настоящему времени в
городах проживает половина населения земли, к 2030 году эта величина достигнет
60%, а к 2050 году уровня в 70 %.
При этом прогнозы в отношении населения земного шара являются уже
свершившимся фактом для ряда государств. Так городское население Германии и
Японии превысило порог в 70 % еще в 2000 году (Burghardt, 2017). В настоящее
время наиболее урбанизированными странами являются Великобритания (92 %
населения проживает в городах) и Кувейт (91 %). В Российской федерации доля
городского населения в 2000 г. достигла уровня 65,87 %, а к началу 2018 года –
74,43% от общей численности жителей страны. Другими словами в городах и
населенных пунктах, на территории, равной 0,65 % от общей площади, проживает
около 3/4 населения, т.е. более 100 млн. человек (Приваленко, Безуглова, 2003;
Игнатова, 2010).
Антропогенно-преобразованные почвы городских территорий долгое время
не исследовались почвоведами, несмотря на то, что важность таких изысканий
обосновал еще В.В. Докучаев, разработавший подробный план-проект изучения
почв Санкт-Петербурга (1890). Между тем, почвы, функционирующие в
окружающей среде городов, отличаясь чрезвычайной гетерогенностью и
гетерохронностью сложения и свойств, являются важным фактором их
экологического состояния, в том числе и санитарного. Это обусловливает
необходимость систематики и инвентаризации таких почв, а также изучения
особенностей их экологических функций (Строганова и др., 1997; Прокофьева и
др., 2011; Матинян и др., 2012; Апарин, Сухачева, 2015, Иващенко и др., 2016).
Городские территории уже сейчас представляют собой техногенные
геохимические и биогеохимические провинции, в которых города являются
центрами концентрации несвойственных природным экосистемам веществ, и
зачастую выступают как мощные источники техногенного загрязнения. В
сложившихся условиях именно почва – ключевой природный ресурс, являясь
основным депонирующим компонентом урбоэкосистемы, она защищает «живое
вещество» городов, продолжая выполнять свои экологические функции.
3
Степень разработанности темы. Работы последних лет внесли большой
вклад в развитие представлений о формировании процессов урбопедогенеза, выделения диагностического горизонта урбик и таксономическом положении городских
почв в отечественной и международной почвенной классификации.
Изучение городских почв привлекает внимание ученых во многих странах,
но исследования в основном сосредоточены на выявлении и мониторинге
загрязнения почвенного покрова. Вопросам состава и свойств городских почв, их
гумусного состояния, уровня биохимической активности, влияющим на
протекторные функции почв, уделяется значительно меньше внимания. Однако эти
показатели характеризуются высоким уровнем информативности и могут
использоваться как индикаторы степени трансформации и уровня загрязнения
почвы в целом, причем на сравнительно ранних стадиях. Комплексные
полнопрофильные изыскания позволяют выяснить полноценную картину
состояния почв и сопредельных сред, а также отследить особенности
доминирующих процессов почвообразования, уровня загрязнения почв, оценить
способность почвы выполнять протекторные функции и дать прогноз поступления
загрязняющих веществ в сопредельные среды.
Признавая значительные достижения отечественного урбопочвоведения,
следует отметить, что исследования почвенного покрова приурочены в основном к
городам, расположенным в лесной зоне на кислых почвах. В степной зоне
исследования почвенного покрова урболандшафтов с выделением новых
диагностических горизонтов и полнопрофильным изучением свойств почв
проводились в единичных случаях, и не имели комплексный характер. Не
учитывались в работах специфика нативных почв региона, а именно их высокая
природная мощность и гумусированность, что, несомненно, накладывает
отпечаток на формирование почвенного профиля антропогенно-преобразованных
разностей, а также обуславливает особенности процессов трансформации
органического вещества, как важнейшей почвенной составляющей. Исследования
урболандшафтов Ростовской агломерации позволяют внести весомый вклад в
изучение трансформации почвенного покрова и получить новые, актуальные
результаты для городских почв, заложить теоретические основы для научной
организации почвенно-экологического мониторинга городской среды как для
степной зоны, так и других регионов России.
Цель и задачи исследований. Цель исследования – выявить особенности
генезиса естественных и антропогенно-преобразованных (АПП) городских почв на
примере Ростовской агломерации; изучить специфику трансформации городских
почв и определить их классификационное положение в соответствии с
Классификацией и диагностикой почв России (КиДПР, 2004), а также обосновать
экологическую роль почв в условиях городской среды Юга Европейской части
России.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1.
Изучить степень физико-химических преобразований черноземных
почв в условиях урболандшафтов, уделив особое внимание основному процессу
черноземообразования – трансформации почвенного органического вещества
исследуемых почв. Изучить роль гидролитических и окислительных ферментов в
4
процессах
трансформации
органического
вещества
антропогеннопреобразованных почв;
2.
Определить классификационное положение изученных почв с
использованием принципов субстантивно-генетической классификации;
3.
Адаптировать принципы картографирования почв к условиям
крупного промышленного города степной зоны и на этой основе составить
почвенную карту-схему Ростовской агломерации;
4.
Изучить специфику почвенного покрова различных зон г. Ростов-наДону и их геохимических особенностей;
5.
С целью оценки протекторных функций почвы определить содержание
тяжелых металлов, естественных и искусственных радионуклидов в почвах
природных и урбанизированных территорий Ростовской агломерации. Выявить
особенности миграции поллютантов по почвенному профилю и оценить степень
загрязнения почвенного покрова города в целом;
6.
Оценить сохранность протекторных функций почв, различающихся по
типу и степени антропогенного воздействия, в ряду: целинный чернозем –
залежный чернозем – пахотный чернозем – черноземы под лесопарковыми
посадками – реплантированный чернозем – урбостратозем на черноземе –
запечатанный урбостратозем на черноземе.
Научная новизна:

Впервые изучены основные типы естественных и антропогеннопреобразованных почв ядра Ростовской агломерации – городов Ростов-на-Дону,
Аксай и Батайск, и обозначены их региональные особенности. На основании разнопланового исследования полнопрофильных разрезов и критического анализа
полученных данных выявлены особенности трансформации и генезиса городских
почв Юга России. Рассмотрена специфика почвенного покрова городской среды, в
связи с особенностями функциональных зон города, где особое внимание уделено
ведущим почвообразовательным процессам – гумусообразованию и гумусонакоплению, а также миграции карбонатов в почвенном профиле. Впервые дана характеристика гумусного состояния с позиций биохимической трансформации основных типов почв урбанизированных ландшафтов степной зоны. На этой основе была выявлена степень сохранности протекторных функций почв по наиболее информативным индикаторам мониторинга гумусного состояния. Изучена специфика почвенного органического углерода: фракционно-групповой состав гумуса,
проведена экстракция гуминовых кислот из городских почв и определены их состав, функциональные группы и сняты ИК-спектры.

Впервые
изучены
особенности накопления доминирующих
поллютантов в трансформированных и вновь образованных почвах городов Юга
России, выявлены особенности внутрипочвенных геохимических потоков и
проведена оценка техногенного загрязнения изученных почв.

Впервые составлена почвенная карта-схема и схема запечатанности
почвенного покрова ядра Ростовской агломерации, в основу которой положено
выделение почвенных комбинаций с учетом зонирования городов агломерации и
прилегающих территорий по типам землепользования (функциональным зонам).
При картографировании использованы методы ГИС-технологий и дистанционного
5
зондирования Земли (ДЗЗ), дешифрование цифровой модели высот (ЦМВ) и ее
векторизация.
Теоретическая и практическая значимость. В диссертации обобщены
результаты исследований по вопросам урбопочвоведения применительно к
южному спектру почв, использованы самые современные методы изучения их
физических и химических свойств, что позволило углубить понимание процессов,
идущих в почвах под влиянием антропогенного воздействия. Теоретическая
значимость работы состоит в том, что эта информация существенно дополняет
имеющиеся представления по вопросам генезиса и классификации антропогеннопреобразованных почв городских территорий. В ходе исследований было
конкретизировано научное представление о формировании почвенного покрова
урболандшафтов Юга России, сформулирована общая концепция трансформации
черноземных почв под влиянием процессов урбопедоседиментогенеза.
Полученные знания могут стать основой для мониторинговых исследований
почвенного покрова Юга России, испытывающего избыточное антропогенное
влияние. Результаты исследований могут быть использованы в работе
градостроительных и природоохранных структур. В градостроительном аспекте
информация о почвенном покрове города и степени его запечатанности может
быть полезна для составления нормативных рекомендаций, а также при разработке
проектов детальной планировки территории городских кварталов. Разработанную
карту запечатанности городской территории и методику ее построения можно
использовать при проектировании системы городских водостоков, что позволит
оптимизировать их функционирование с учетом особенностей рельефа, степени
запечатанности территории, особенностей физических свойств почв.
Коммунальные службы и проектные организации могут использовать данные
запечатанности территории при разработке проектов генеральных схем
водоотведения поверхностных вод, проектов централизованных систем
водоотведения поверхностно-ливневых вод с селитебных территорий и
промплощадок.
В природоохранном аспекте детальное исследование почвенного покрова
городов, в том числе, ненарушенных естественных почвенных разностей, дает
основания для выделения особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в
черте города. Кроме того, результаты данной работы могут быть использованы при
контроле экологической ситуации в городе, а также в службе главного дендролога
города, при проектировании экологически сбалансированного озеленения
городских ландшафтов.
Методология и методы исследований. Методология исследований основана на информационном поиске источников отечественной и зарубежной литературы, в том числе Интернет-ресурсов, обосновании актуальности, формулировке научной гипотезы, определении цели и задач. Программа исследований включала
проведение маршрутно-полевых экспедиционных исследований, закладку разрезов
и проведение лабораторных опытов, ведение наблюдений, учетов и анализов, статистической обработке полученных данных, анализе и обобщении полученных результатов. Выполнение работы проводилось с использованием общепринятых в
почвоведении методик, ГОСТов и оценочных шкал.
6
Основные защищаемые положения:
1.
Формирование почвенных комбинаций, включающих комплекс природных и антропогенно-преобразованных почв, различается по функциональным
зонам агломерации в соответствии с разнонаправленным воздействием хозяйственной деятельности человека. Это обусловливает чрезвычайную сложность почвенного покрова, однако использование ГИС-технологий в сочетании с традиционными методами картографирования позволяет с достаточной точностью создавать почвенные картосхемы урбанизированных территорий.
2.
В условиях Юга России трансформация почвенного покрова под
влиянием города может происходить различными путями, но общей особенностью
является сохранение в «теле» антропогенно-преобразованных почв полного или
частично редуцированного профиля чернозема. В зависимости от характера землепользования черноземы испытывают различные виды и степень изменения морфологии профиля и других свойств, обусловленные стагнацией, консервацией, хемотрансформацией или интенсификацией основных почвообразующих процессов.
3.
Особенности физико-химических и биологических свойств почв города определяются степенью выраженности урбопедогенеза, это в свою очередь находит отражение в трансформации ведущего почвообразовательного процесса –
гумусообразования и гумусонакопления, а также классификационном положении
самих городских почв.
4.
В условиях урболандшафтов ведущими функциями городских почв,
как естественных, так и антропогенно-преобразованных, становятся утилитарные,
при этом на первый план выходит протекторная функция почвы, обеспечивающая
стабильность всей урбоэкосистемы в целом и защищающая сопредельные среды
от токсикантов. Наиболее информативными показателями антропогенного загрязнения для Ростовской агломерации являются концентрации и особенности распределения в почвенном профиле цинка, свинца, меди и никеля, что вызвано природой этих элементов и спецификой техногенных выбросов в регионе.
Степень достоверности и апробация работы. Достоверность полученных
результатов подтверждается соответствующим количеством разрезов (103) и поверхностных проб (более 200), обеспечивающих полноту характеристики исследуемой территории; обширным объемом полученных экспериментальных данных,
обработанных методами статистического анализа, подтвердившими достоверность
и воспроизводимость полученных результатов. Анализы почв проведены по соответствующим ГОСТам и общепринятым методикам, ряд исследований выполнено
с использованием оборудования ЦКП «Биотехнология, биомедицина и экологический мониторинг» и ЦКП «Высокие технологии» Южного федерального университета.
Результаты исследований были доложены на более чем 40 научных и научно-практических конференциях, в том числе международных: Ростов-на-Дону,
1997, 1998, 1999, 2000; 2001, 2002, 2004, 2008, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017; Красноярск, 1997; Москва, 1997, 1998, 1999, 2003, 2014, 2015, 2016, 2017; СанктПетербург, 1997, 2003, 2004; Granada, Spain, 1999; Limassol, Cyprus. 2001; Vienna,
Austria, 2008; Ulm , Germany, 2013; Махачкала, 2014; Пермь, 2013, 2014; Сыктывкар, 2014; Antalya, Turkey, 2014, Минск, Беларусь, 2015; Донецк, ДНР, 2015; Сара7
тов, 2015; München, Germany, 2015; Witzenhausen, Germany, 2015; Елабуга, 2015;
Киров, 2016; Иркутск, 2016; Пущино, 2016; Туапсе, 2016; Kanazava City, Ishikawa,
Japan, 2016; Воронеж, 2017. Кроме того, материалы исследования были представлены на международных конгрессах и съездах (Monpelier, France, 1998; Bangkok,
Thailand, 2002); на съездах Докучаевского общества почвоведов в Суздале, 2000;
Ростов-на-Дону, 2008; Петрозаводске, 2012; Белгороде, 2016; на международных
конгрессах по городским почвам «Soils of Urban, Industrial, Traffic, Miningand Military Areas, SUITMA» в Essen, 2000, Mexiko, 2015, Москва 2017.
Личный вклад автора. Исследования проводились в период с 2004 по
2017 гг. лично автором или при его непосредственном руководстве, диссертация и
автореферат оформлялись по плану, согласованному с научным консультантом,
лично автором.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 118 научных работ, в том
числе 21 статья в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7-ми глав,
выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 448 страницах
компьютерного текста, содержит 52 таблицы, 37 рисунков и 5 приложений. Список литературы включает 414 источников, в том числе 106 на иностранном языке.
Финансовое обеспечение исследований. Исследования проводились в
рамках инициативного научного проекта базовой части государственного задания
Минобрнауки России (шифр 6.6222.2017/8.9) «Разработка стратегии, методов и
технологий сохранения и рационального использования биологического
разнообразия в условиях урбанизированных и природных территорий степной
зоны европейской части России» (2017-2019); проекта РФФИ № 16-04-00592
(2016-2018); внутренних грантов Южного федерального университета: № 213.012015/002ВГ (2015-2016 г.); № 213.01-2014/007БЧВГ (2014 г.); № 21301-24/2013-82
(2013); международного проекта РФФИ – ИНТАС, IR 97-0548 (1998—2001).
Часть исследований проводились диссертантом на базе немецких вузов при
поддержке фонда ДААД (немецкая служба академических обменов). В 2000 году в
университете города Эссен (Universitaet GH Essen) на кафедре прикладного
почвоведения под руководством профессора В. Бургхардта. В 2013 году на
кафедре общего почвоведения и геологии университета города Оснабрюк
диссертант осуществлял индивидуальный проект «Адаптация алгоритмов
изучения городских ландшафтов, используемых в Германии, применительно к
урболандшафтам Юга России». В 2016 году фондом ДААД поддержан проект
«Биологическая
активность
антропогенно-преобразованных
почв
урболандшафтов», который осуществляется на базе лаборатории почвенной
экологии при кафедре почвоведения и экологии почв Рурского университета,
г. Бохум, Германия.
Результаты исследований используются в учебном процессе при подготовке
студентов по направлению «Почвоведение» в Южном федеральном университете.
Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность научному консультанту – д.б.н., профессору О.С. Безугловой – за консультации и оказанную
практическую помощь в ходе выполнения работы; доценту Академии биологии и
биотехнологии им. Д.И. Ивановского – С.А. Тищенко за неоценимую поддержку и
8
дружественные советы; всем сотрудникам научно-испытательной лаборатории
«Биогеохимия» и кафедры почвоведения и оценки земельных ресурсов ЮФУ; а
также соавторам многих опубликованных работ за совместную разработку отдельных разделов работы: Т.В. Прокофьевой, Т.В. Вардуни, Е.А.Бураевой, Е.Б Скворцовой, А.В. Горовцову, С.С. Тагивердиеву, К.Н. Абросимову, И.В. Морозову,
Ю.А. Литвинову, А.К. Шерстневу. Особую признательность автор выражает зарубежным коллегам – профессору Вольфгангу Бургхардту (Wolfgang Burghardt),
профессору Бернду Маршнеру (Bernd Marschner), доктору Марине Анисимовой,
доктору Зильке Хёке (Silke Höcke), доктору Лутцу Маковски (Lutz Makowsky).
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. ГОРОДСКИЕ ПОЧВЫ, КАК НЕОТЪЕМЛЕМЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЭКОЛОГИИ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ
Глава посвящена обзору литературы по проблеме. В современном мире процесс урбанизации представляет собой устойчивую общемировую тенденцию, являясь закономерной неизбежностью определенной фазы техногенеза. К настоящему времени накоплен большой массив информации о геохимических свойствах городских почв, обобщенный в научных работах, в том числе в монографиях и учебных пособиях (Строганова, Агаркова, 1992; Капелькина, 1993; Приваленко, 1993;
Касимов, Перельман, 1995; Burghardt, 1996; Строганова и др., 1997, 1998; Hiller,
Meuser, 1998; Безуглова и др., 2003, 2012; Герасимова и др., 2003, 2017; Приваленко, Безуглова, 2003; Курбатова и др., 2004; Lehmann, Stahr, 2007; Смагин и др, 2008;
Водяницкий и др., 2010; Игнатова, 2010; Матинян и др, 2012; Алексеенко и др.,
2014, Rattan Lal, Stewart, 2017). В обзоре рассмотрены исторические аспекты возникновения интереса к городским почвам, закономерности, проявляющиеся в результате антропогенного воздействия на почвенный покров промышленных городов, методологические подходы к изучению и классификации почв городов России, расположенных в различных климатических зонах.
2. РОСТОВСКАЯ АГЛОМЕРАЦИЯ. ИСТОРИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА. ХАРАКТЕРИСТИКА
УСЛОВИЙ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ
Ростовская агломерация – одна из крупнейших на Юге России – расположена
на юго-востоке Ростовской области. Занимая около 40% его территории, и имея
ярко выраженные моноцентрические признаки, она представляет собой наиболее
урбанизированную часть области, на которой сконцентрировано более 50% ее населения. Большой Ростов (ядро агломерации), в который входят города Ростов-наДону, Батайск, Аксай с прилегающими поселками и станицами, расположен на берегах реки Дон, охватывая водоразделы головной водной артерии и ее притоков.
Основными почвообразующими породами территории являются лессовидные
суглинки. Согласно климатическому районированию Ростов-на-Дону располагается в пределах континентальной Европейской области умеренного климатического
пояса. Территория характеризуется континентальным, засушливым климатом, ин9
декс континентальности составляет 80 % (Приваленко, 1993). Средняя температура января – -4,7 0С, июля – +23,1 0С. Среднегодовое количество осадков –
597,3 мм/год (Климат и агроклиматические ресурсы…, 2002). Изучение особенностей флористического состава, проведенное Д.В. Вахненко (1998, 2000), показало,
что основные отличия систематической структуры флоры Ростовской городской
агломерации от фоновой региональной обусловлены заметным обеднением видового состава, преобладанием ограниченного набора синантропных видов.
Все это нашло отражение в процессах почвообразования и возникновения
особых новых типов почв на территории современного урболандшафта Ростовской агломерации.
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ И ИССЛЕДОВАНИЯ
Объекты исследования – естественные и антропогенно-преобразованные почвы Ростовской агломерации, их физические и химико-биологические свойства,
подвергающиеся трансформации в условиях промышленно-селитебной, парковорекреационной зон городов, а также окраин городских территорий, в недавнем
прошлом испытывавших на себе сельскохозяйственную нагрузку. Исследования
были сосредоточены в наиболее урбанизированной части Ростовской агломерации
– ее ядре «Большой Ростов», общая площадь которого составляет 493,1 км 2: площадь Батайска – 77,6 км2, Аксая – 67,5 км2, Ростова-на-Дону – 348 км2.
В период с 1998 по 20016 годы было заложено 103 полнопрофильных почвенных разрезов, позволивших выделить доминирующие типы почв и описать специфику почвенного покрова с привязкой к функциональным зонам городской агломерации. В качестве основного подхода к изучению трансформации городских
почв был выбран метод сопоставления: сравнение характеристик целинных (старозалежных) почв окраин и рекреационных территорий и их урбанизированных
аналогов. Для оценки общего уровня загрязнения и миграции загрязняющих веществ в нижележащие слои профили исследовали на всю мощность почвенной
толщи.
Исследования проводили по общепринятым методикам, изложенным в пособиях и руководствах (Орлов и др., 1969; Аринушкина, 1970; Пономарева, Плотникова, 1975; Орлов, Гришина, 1981; Вадюнина, Корчагина, 1986; Безуглова, Морозов, 1996; Бельчикова, 1975; Казеев, Колесников, 2003; Хазиев, 2005; Воробьева,
2006; Котова и др., 2007; Терпелец, Слюсарев, 2010). Аналитические данные обработаны методами математической статистики (Дмитриев, 1995) с использованием
прикладных программ MO Excel и STATISTICA.
Во всех отобранных образцах определяли почвенно-диагностические показатели, такие как содержание гумуса по Тюрину с колориметрическим окончанием
по Орлову-Гриндель, рН водной вытяжки (ГОСТ 26423), содержание карбонатов
по Кудрину и по Шейблеру. Качественный состав гумуса определяли по схеме
И.В. Тюрина в модификации В.В. Пономаревой и Т.А. Плотниковой (1975).
Наряду с классическим методом определения гумуса в почве использовали
метод высокотемпературного каталитического сожжения на анализаторе общего
органического углерода TOC-L CPN Shimadzu (органический углерод – ТОС – оп10
ределяется как разность между общим и неорганическим углеродом) (Агатова и
др., 1996).
Выделение гуминовых кислот для элементного анализа проводили по
Д.С. Орлову и Л.А. Гришиной (1981). Содержание C, O, H, N в препаратах ГК определяли на CHN-анализаторе «Carlo Erba» модель 1106, содержание серы определяли на CHS-анализаторе.
Активность полифенолоксидазы и пероксидазы определяли фотоколориметрическим методом (метод Л.А.Карягиной и Н.А.Михайловой, 1986).Экзоферменты
(α – глюкозидазы, β-ксилозидазы, N-ацетил-β-глюкозаминидазы, β-глюкозидазы,
β-целлобиогидролазы, сульфатазы, кислой фосфатазы, аргинин-аминопептидазы и
тирозин-аминопептидазы) с использованием флуоресцентного метода (Marx et al.,
2001; Bell, Fricks, и др., 2013).
Методом посева на питательные среды учитывали численность копиотрофных бактерий, использующих органические формы азота (на среде МПА), минеральные формы азота (на крахмало-аммиачном агаре – КАА), а также актиномицетов (на крахмало-аммиачном агаре) и почвенных грибов (на среде Чапека). Оценивали обилие бактерий рода Azotobacter – обрастанием комочков почвы на безазотистой среде Эшби (Пименова и др., 1971). Наиболее часто встречавшиеся виды
микроорганизмов были подвергнуты идентификации с использованием комплексного подхода, включавшего изучение культурально-морфологических свойств, а
также белковых спектров клеток с помощью масс-спектрометра MALDI-TOF
Biotyper Bruker Daltonics (Коршунов и др., 2014).
Исследование структурного состояния почв проведено по методу Саввинова с
дальнейшей оценкой по методу Долгова-Бахтина, водопрочность структуры – по
Андрианову, плотность сложения – буровым методом. Гранулометрический состав
определяли методом пипетки по Качинскому (подготовка почвы с пирофосфатом
натрия), а также методом лазерной дифрактометрии на приборе Analysette-22
NanoTec.
Томографическая съемка диагностических горизонтов проводилась на микротомографе SkyScan1172 с общим разрешением на все образцы 16.42 мкм/пиксель.
В ходе вычисления и математической обработки использовались программы
DataViewer и CTan. Образцы снимались с сохранением условий естественной
влажности и структуры (Скворцова и др., 2013). Элементный состав минеральной
части почв анализировали с использованием рентгенофлуоресцентного спектрометра Спектроскан МАКС-GV (ПНД Ф 16.1.42). Для цитогенетического анализа
использовали корневую меристему гороха посевного (Pisum sativum L., сорт Комет). Приготовление препаратов осуществляли по стандартной методике с модификациями (Гостимский и др., 1974). Учет аберраций хромосом в апексах корешков гороха проводили на стадии анафаз.
Удельную активность естественных и искусственных радионуклидов в почвах
определяли гамма-спектрометрическим методом радионуклидного анализа с использованием низкофоновой спектрометрической установки (Buraeva et al., 2007)
на основе полупроводникового коаксиального детектора из особо чистого германия (GeНР, модель 7229N-7500sl-2520, Canberra Corporate Headquarters, Франция).
11
В основу картографирования городских территорий было положено выделение функциональных зон. Для картографирования городской среды использовались такие программы как QGIS, ArcMap, SasPlanet. Почвенные контуры для
удобства были созданы в SasPlanet, где слоем-подложкой можно было выбрать
подходящий космоснимок или использовать карты таких источников как:
GoogleEarth, GoogleMaps, BingMaps, DigitalGlobe, Яндекс карты, а также накладывать слой рельефа или необходимых обозначений. Полученные контуры сохранялись в формате kml., что в дальнейшем позволило редактировать их в QGis и
ArcMap.
4. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА
«БОЛЬШОГО РОСТОВА»
Специфика классификации городских почв применительно к Югу Европейской части России. Диагностика городских почв, горизонты и их индексы.
Зональные почвы района исследований – черноземы обыкновенные карбонатные
(миграционно-сегрегационные) различной мощности и гумусированности, интразональные (пойма) – аллювиальные, пойменные темноцветные, луговочерноземные и черноземно-луговые. Урбанизация сопровождается процессами
преобразования естественных почв в городские почвы. Данное определение включает в себя природные (с естественным профилем или несколько отличающимся
от природных), «полу-городские» урбо-почвы и собственно «городские почвы» –
урбостратоземы и их варианты (Герасимова и др., 2003; Прокофьева и др., 2011).
Разнообразие городских почв Ростовской агломерации отражено в таблице 1. На
основе анализа накопленных за последние десятилетия сведений появилась необходимость ввести городские почвы с соответствующими корректировками в общую классификационную систему почв России (КиДПР, 2004) в соответствии с
заложенными в ней принципами. Следствием коллективной работы, в которой
принимал участие и автор диссертации, стала адаптация разработанных принципов применительно и к городским почвам Ростовской агломерации (Прокофьева и
др., 2014).
Диагностическим горизонтом для выделения урбостратоземов является горизонт урбик (UR), наиболее ярко характеризующий антропогенно-преобразованные
почвы. UR – синлитогенный диагностический горизонт, постепенно образующийся за счет привнесения различных субстратов на дневную поверхность в условиях
городских и сельских поселений.
Зональные условия почвообразования напрямую связаны с мощностью горизонта UR, для Ростовской агломерации наиболее характерен диапазон от 30 до 70
см. При этом мощность горизонта урбик существенно зависит от интенсивности
антропогенного воздействия, определяемой приуроченностью к той или иной
функциональной зоне города, а также от возраста населенного пункта или его части. Условно принято мощностью, позволяющей выделять уже не переходный тип,
а собственно городскую почву, считать 40 см (Прокофьева и др., 2014).
12
Таблица 1 – Городские почвы Ростовской агломерации и их место
в различных классификациях почв
Ствол
Отдел
Постлито- Аккумулятивгенные
но-гумусовые
почвы
почвы
Синлитогенные
почвы
Аллювиальные почвы
Стратоземы
Тип и формула профиля по
КиДПР, 2004
Черноземы миграционно сегрегационные
Урбистратифицированные
черноземы
Аллювиальные темногумусовые
Урбиаллювиальные темногумусовые
Аллювиальные перегнойноглеевые
Урбиаллювиальные перегнойно-глеевые
Урбостратоземы:
Урбостатоземы на черноземах
погребенных
Урбостатоземы на аллювиальной темногумусовой почве
Урбостатоземы на лессовидных суглинках
Урбостатоземы техногенные
(хемоземы)
Тип по классификации почв
СССР, 1977
Черноземы обыкновенные карбонатные и вторично выщелочные
Отсутствуют
Аллювиально-луговые насыщенные, лугово-черноземные,
черноземно-луговые
Отсутствуют
Аллювиальные насыщенные
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Отсутствуют
Специфика картографирования почв «Большого Ростова». При составлении картосхемы Большого Ростова, в качестве приоритетных, были выбраны следующие принципы:
 литолого-геоморфологическое разделение территории, как основной природный фактор, обусловливающий особенности почвенного покрова;
 учет влияния на почвенный покров функциональных зон города;
 учет возраста отдельных частей городской территории и степень их запечатанности;
По литолого-геоморфологическим особенностям территория Большого Ростова подразделяется на три основные части:
1) межбалочный водораздел р. Дон и его притоков;
2) надпойменные склоновые террасы с различной степенью уклона;
3) пойма р. Дон и его притоков.
Соответственно при составлении почвенной картосхемы изначально были
воссозданы три основных контура, отражающих, прежде всего, специфику некогда
нативного почвенного покрова, как основы для доминирующих в настоящий момент процессов педоседиментогенеза. Внутри данных почвенных контуров выделены группы почв, объединенные особенностями морфологии и физико13
химических свойств, которые обусловлены типом землепользования. В свою очередь тип землепользования напрямую зависит от характера и специфики той или
иной функциональной зоны города.
Вследствие того, что городские почвы имеют ряд особенностей формирования, к ним нельзя применить стандартные принципы картографирования почв естественных ландшафтов. В этой связи создание картосхемы почвенного покрова
любой городской агломерации является следующим шагом после разделения городской территории на доминирующие функциональные зоны и построения картосхемы их запечатанности. Руководствуясь статьей 85 ЗК РФ, литературными источниками (Безуглова и др., 2003; 2012; Генеральный план г. Ростов-на-Дону,
2017), а также используя данные дистанционного зондирования, «Большой Ростов» был разделен по функциональности на ландшафтно-рекреационную, производственную и селитебную территории, а также была обособлена городская инфраструктура, и были подсчитаны их площади (табл.2).
Таблица 2 – Функциональная организация территорий Ростовской агломерации
Городская
территория
Селитебная
территория
Производственная территория
Ландшафтнорекреационная
территория
Городская инфраструктура
Функциональная зона
Всего, в том числе:
Многоэтажная застройка новых районов города
Одноэтажная застройка частных домовладений
Застройка исторической части города
Бульвары и скверы
Торгово-развлекательные центры и спортивные сооружения.
Всего, в том числе:
Промышленные зоны (заводы, фабрики, ТЭЦ, заправки)
Коммунально-складские (склады, гаражи)
Всего, в том числе:
Парки и скверы
Лесозащитные зоны
Земли с/х назначения
Земли залежей и пустырей
Кладбища
Железнодорожные полосы и станции внутригородского
расположения
Площадь,
га
16290,79
3509,34
10831,48
832,49
41,29
1076,19
4608,46
2619,04
1989,42
23657,36
497,80
3875,78
8649,29
10057,52
576,97
1289,54
Используемая в работе программа QGIS позволила просматривать и накладывать друг на друга векторные и растровые данные. Расчеты показывают, что производственная, селитебная территории и зона рекреации явились самыми объемными и включили в себя 12 подзон. В функциональных зонах были выделено 607
почвенных контура и составлена картосхема запечатывания территории плотными
14
покрытиями, четко отражающая зоны с наибольшей антропогенной нагрузкой
(рис.1). Из картосхемы видно, что наиболее запечатанными зонами являются центральная историческая, а также промышленные зоны городов Батайск, Аксай и
Ростов-на-Дону, где экранирование составляет от 50% и выше.
Незатронутыми запечатыванием остаются зоны, предназначенные для ведения сельского хозяйства, лесозащитные зоны и зоны пустырей. На основании полученной информации была составлена картосхема почвенного покрова агломерации «Большой Ростов», которая увязана с функциональными зонами и с запечатанностью территории (рис.2, табл.3).
Границы контуров на почвенных картах в условиях города определены расположением дорог и зданий, конфигурацией парков и скверов, обусловливающих
фрагментарность почвенного покрова, нарушенного, либо полностью уничтоженного разнообразным антропогенным вмешательством.
Это обусловило формирование особой структуры почвенного покрова, которая наряду с экологическим состоянием отдельно взятых элементов городской
среды, легла в основу выделения различных почвенных комбинаций. Таким образом, применительно к городу почвенная комбинация – это группа почв внутри
почвенного контура, объединенная в соответствии с их почвенно-экологическими
характеристиками, обусловленными типом землепользования.
Почвенный покров в городских условиях несет на себе отпечаток структуры и
характера землепользования. На водораздельной части Приазовской эрозионноаккумулятивной наклонной равнины сейчас распространены черноземы, некогда
мощные, в той или иной степени преобразованные; запечатанные и неэкранированные урбистратифицированные черноземы; урбостратоземы на черноземах.
Некоторую часть территории города занимает долинно-балочный комплекс,
который также существенно отличается от первобытного состояния, что приводит
к формированию на склонах террас различного рода антропогеннопреобразованных почв. В пойме р. Дон и его притоков распространены разнообразные аллювиально-луговые насыщенные, лугово-черноземные и черноземнолуговые почвы (аллювиальные темногумусовые, аллювиальные перегнойноглеевые) и их урбистратифицированные вариации.
Учет структуры почвенного покрова города представляет собой насущную
необходимость, что обусловлено чрезвычайной важностью этого компонента природной среды в формировании общей экологической обстановки. Ореолы загрязнения в почвах более статичны, чем в воздухе, снеге и растениях, т.к. почвы способны аккумулировать поллютанты в течение всего периода техногенного воздействия. Степень антропогенной трансформации почвенного профиля определяют
способность почвы в целом выполнять протекторные функции и зависят также от
размещения в рельефе, присутствия водопроницаемых или сорбирующих слоев в
профиле: наличие погребенных гумусовых горизонтов (что характерно для городских почвенных образований).
15
Рис. 1 – Картосхема запечатанности территории Ростовской агломерации
Рис. 2 – Картосхема почвенного покрова Ростовской агломерации
16
Таблица 3 – Легенда к картосхеме почвенного покрова «Большого Ростова»
Урбистратифицированные черноземы, урбостратоземы на черноземах погребенных, в сочетании (до 50%) с черноземами миграционно-сегрегационными (черноземами обыкновенными карбонатными среднегумусными) и реплантоземами. Д оля запечатывания территории составляет до 50%
Урбистратифицированные черноземы в сочетании с черноземами миграционносегрегационными (черноземами обыкновенными карбонатными среднегумусными) и с присутствием урбостратоземов на черноземах погребенных (до 10%). Доля
запечатывания территории составляет 25%
Урбостратоземы на черноземах погребенных и урбостратоземы на лессовидных
суглинках в сочетании ( до 25%) с урбистратифицированными черноземами и реплантоземами. Доля запечатывания территории может достигать 75% и выше
Урбистратифицированные черноземы в сочетании (до 50%) с черноземами миграционно-сегрегационными (черноземами обыкновенными карбонатными среднегумусными), реплантоземами и конструктоземами. Доля запечатывания территории 25 – 50%
Урбистратифицированные черноземы и черноземы миграционно-сегрегационные
(черноземы обыкновенные карбонатные среднегумусные) в сочетании (до 50%) с
реплантоземами и конструктоземами. Доля запечатывания территории более 50%
Урбостратоземытехногенные (хемоземы), урбостратоземы на лессовидных суглинках, урбостратоземы на черноземах погребенных в сочетании с (не более 25%)
урбистратифицированными черноземами. Доля запечатывания территории более
75%
Урбостратоземы на лессовидных суглинках, урбостратоземы техногенные (хемоземы) и урбостратоземы на черноземах погребенных. Доля запечатывания территории составляет 50-70%.
Черноземы миграционно-сегрегационные (черноземы обыкновенные карбонатные
среднегумусные) в сочетании с небольшой долей (до 10%) экранированных вариаций
Черноземы миграционно-сегрегационные (черноземы обыкновенные карбонатные
и вторично выщелоченные высокогумусные)
Аллювиальные темногумусовые, аллювиальные перегнойно-глеевые (Аллювиально-луговые насыщенные, лугово-черноземные и черноземно-луговые почвы)
Черноземы миграционно-сегрегационные (Черноземы обыкновенные карбонатные средне- и малогумусные)
Аллювиальные темногумусовые, аллювиальные перегнойно-глеевые (Аллювиально-луговые насыщенные, лугово- черноземные и черноземно- луговые почвы),
и их урбистратифицированные вариации (менее 50%)
Некроземы
Урбостратоземы на черноземах погребенных и урбостратоземы техногенные (хемоземы) в сочетании (не более 10%) с реплантоземами и конструктоземами. Доля
запечатывания территории составляет до 50%
5. ВЛИЯНИЕ ГОРОДА НА ЧЕРНОЗЕМООБРАЗОВАНИЕ
Пути морфологической трансформации черноземов в условиях урботехнопедогенеза Юга России. При рассмотрении как морфологических, так и физи17
ко-химических (табл. 4) особенностей городских почв «Большого Ростова» целесообразно разделить эти почвы на две группы – естественных (нативных) почв и
антропогенно-преобразованных почв.
Нативные почвы Ростовской агломерации под воздействием процессов урботехнопедогенеза неизбежно претерпели трансформации.
Таблица 4 – Характеристика основных свойств естественных и антропогеннопреобразованных почв Ростовской агломерации
Горизонт
по классификации почв
КиДПР, СССР,
2004
1977
1
2
Глубина,
см
3
рН
водн.
4
Тюрин
Cорг. %
5
Тюрин
гумус %
6
Nобщ, %
7
TOCL Сорг
%
8
СаСО3
%
9
Гранулометрический состав, %
<0,001
<0,01
10
11
Чернозем миграционно-сегрегационный средне гумусированный мощный на лессовидной глине
(г. Аксай, р. 1205, залежь)
AJ rz pa А ст.пах.
0-25
7,4
2,62
4,52
0,23
2,41
0,27
35,68
59,93
AJ ad А1 подпах. 25-40
8,1
2,22
3,83
0,20
2,24
0,62
32,65
55,18
AJ lc
В1
40-60
7,9
1,48
2,55
0,15
1,58
5,21
35,80
57,62
BCA lc
В2
60-85
8,4
1,14
1,97
0,11
1,08
6,94
34,98
57,99
BCA nc
ВС
85-110 8,4
0,68
1,17
0,06
0,57
9,88
36,39
61,37
С са
Сса 110-130 8,5
0,57
0,98
0,04
0,46
8,37
37,21
62,77
Чернозем миграционно-сегрегационный средне гумусированный мощный на лессовидном суглинке
(г. Ростов-на-Дону, р. 1609, залежь)
AJ rz
Ad
0-15
7,7
2,4
4,14
0,20
2,27
0,07
29,08
48,18
AJ
A1
15-50
7,8
1,84
3,17
0,17
1,87
0,09
30,12
50,37
AJ
B1
50-65
7,9
1,54
2,65
0,16
1,63
1,17
37,98
58,32
BCA lc
B2
65-90
8,4
1,02
1,76
0,11
1,10
5,33
38,98
59,70
BCA nc
BC
90-110 8,4
0,59
1,02
0,07
0,53
10,00
38,04
60,58
C ca
Cса 110-150 8,3
0,41
0,71
0,05
0,13
11,65
36,39
56,54
Чернозем миграционно-сегрегационный сильно гумусированный мощный на лессовидном суглинке
(г. Батайск, р. 1603, лесопарк)
AU rz
Ad
0-5
7,0
3,85
6,64
0,26
4,05
0,12
23,16
40,06
AJ
A1
5-50
7,8
1,9
3,28
0,18
1,87
0,27
33,51
49,49
AJ
B1
50-70
8,4
1,21
2,09
0,12
1,15
1,78
37,14
52,43
BCA nc
B2
70-90
8,5
0,86
1,48
0,09
0,78
4,71
37,96
54,06
BCA nc
BC
90-130
8,5
0,48
0,83
0,06
0,43
6,65
38,89
56,21
C ca
Cса 130-150
8,5
0,35
0,60
0,04
0,10
10,76
39,04
58,30
Чернозем миграционно-сегрегационный сильно гумусированный на лессовидном суглинке
(г.Ростов-на-Дону, р. 1402, лесопарк)
AU rz
Ad
0-10
7,8
4,49
0,45
6,34
0,00
25,14
45,37
7,74
AU
A'
10-25
8,0
2,39
0,28
3,09
0,00
31,15
54,78
4,12
AJ
A''
25-55
8,2
1,87
0,24
2,16
0,86
26,24
46,67
3,22
AJ lc
B1
55-75
8,2
1,49
0,16
1,43
5,44
28,01
47,17
2,57
BCA lc
B2
75-90
8,2
1,02
1,76
0,11
0,73
6,23
27,80
46,57
BCA nc
BC
90-115 8,3
0,99
0,09
0,40
6,52
33,09
56,72
1,71
C ca
Cca
115-150 8,4
0,65
0,06
0,33
7,22
34,26
58,59
1,12
18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Продолжение таблицы 4
10
11
Чернозем урбистратифицированный (реплантозем) скальпированный миграционно-сегрегационный
мощный на лессовидном суглинке (г. Ростов-на-Дону, р.1503, селитебная зона)
RAT1 aj rz RAT1(d)
0-5
7,6
2,46
0,21
2,83
1,07
28,83
45,23
4,24
RAT2 aj
RAT2
5-22
8,0
1,18
0,12
1,38
0,30
31,68
47,25
2,03
[AJ lc]
B1
22-35
8,2
0,96
0,09
1,17
4,78
32,38
49,82
1,66
[BCA lc]
B2
35-55
8,3
0,77
0,06
0,67
5,80
32,18
51,23
1,33
[BCA nc]
BC
55-75
8,4
0,54
0,04
0,50
6,14
30,83
50,55
0,93
[C ca]
Cca
75-110 8,5
0,41
0,03
0,35
6,62
30,57
48,12
0,71
Урбостратозем реплантированный на погребенном черноземе миграционно-сегрегационном
(г. Ростов-на-Дону, р. 1304, селитебная зона)
RAT aj rz
UR1
0-21
7,1
2,62
0,14
2,41
1,18
15,11
28,22
4,52
UR1 aj
UR2
21-43
6,9
0,96
0,07
0,86
0,58
27,53
44,85
1,66
UR2
UR3
43-72
7,1
1,08
0,04
1,06
0,33
11,54
22,36
1,86
UR3 aj ca
UR4
72-110 6,8
0,97
0,10
1,16
0,82
24,02
38,84
1,67
[AJ]
A1 погр. 110-135 7,2
1,25
0,13
1,35
1,12
25,24
42,55
2,16
Экранированный урбостратозем химически загрязненный (хемозем) на погребенном черноземе миграционно-сегрегационном (скальпированном) средне гумусированном мощном на лессовидном суглинке (г. Аксай, р. 1404, промзона)
UR1 aj fxg UR1
15-25
8,1
2,36
0,07
2,46
0,05
13,82
83,78
4,07
UR2 au x
UR2
25-43
7,7
4,41
0,26
5,07
0,02
35,84
46,11
7,60
UR3 au x f UR3
43-68
7,6
5,36
0,25
6,84
0,00
35,83
48,47
9,24
[AJ x f]
B1
68-90
8,1
2,21
0,20
2,23
0,00
32,58
49,41
3,81
[BCA lc x]
B2
90-125 8,1
1,8
0,16
1,42
1,10
35,65
46,87
3,10
[BCA lc x]
BC 125-165 8,3
1,1
0,11
0,89
7,97
33,95
42,42
1,90
[C x ca]
Cca
165-205 8,4
1,03
0,08
0,01
7,00
34,86
42,60
1,78
Экранированный урбостратозем на погребенном черноземе средне гумусированный на лессовидном
суглинке (г. Ростов-на-Дону, р. 1501, промзона)
UR1 au ca UR1
5-50
8,8
1,6
0,12
3,28
2,35
22,99
35,46
2,76
UR2 au ca UR2
50-70
8,3
2,77
0,22
6,78
2,30
19,30
34,29
4,78
UR3 au ca UR3
70-88
8,4
4,05
0,13
7,13
5,34
16,93
28,02
6,98
UR4 aj ca UR4
88-100 8,1
1,95
0,17
2,16
0,38
29,88
48,16
3,36
[AJ ur]
A погр. 100-140 7,7
2,19
0,19
2,03
0,00
32,27
53,60
3,78
[AJ]
B1
140-170 7,7
1,49
0,15
1,48
0,00
33,82
53,22
2,57
[BCA]
В2
170-200 8,1
1,41
0,12
1,27
0,11
35,44
54,16
2,43
[BCA lc]
ВС 200-230 8,2
0,8
0,08
0,76
1,74
35,08
54,42
1,38
[С]
С
230-250 8,1
0,79
0,06
0,59
4,35
34,16
53,79
1,36
Но интенсивность и продолжительность антропогенного воздействия различна для данных групп, что нашло отражение, прежде всего, в морфологии входящих в их состав почвенных типов. В условиях Юга России можно выделить две
основных причины трансформации черноземов под воздействием урботехнопедогенеза:
– посадка деревьев, с целью создания комфортных условий проживания и естественных ветровых преград, защищающих город;
19
– погребение почвы под твердыми непроницаемыми или полупроницаемыми
покрытиями. В последнем случае чернозем оказывался «запечатанным» под экранирующей внешнее воздействие толщей. Нередко этому предшествует частичная
или полная срезка гумусово-аккумулятивных горизонтов, в силу обязательных мероприятий по сохранению плодородной гумусовой толщи в преддверии строительных работ. Еще один распространенный вид воздействия: рекультивация территории с использованием рыхлых материалов, как правило, привозными горизонтами А (AU, AJ)и В (AJ, BCA) нативных черноземов. Трансформация погребенных черноземов может идти различными путями, что определяется мощностью и
характером перекрывающего чернозем антропогенного слоя. Если перекрывающая
толща проницаемая или условно проницаемая и ее мощность превышает 40 см, то
в погребенном черноземе наблюдается стагнация процессов почвообразования.
Под стагнацией следует понимать временную стабилизацию почвообразующих
процессов на какой-то достигнутой к моменту погребения стадии. Обусловливается это значительно сниженным поступлением влаги, воздуха, и соответственно
снижением биологической активности. В таком случае мы имеем дело с урбостратоземом, сформированном на черноземе, основным отличительным элементом которого является наличие горизонта урбик (UR).
Нередко горизонт UR ясно разделяется на подгоризонты UR1, UR2 и т.д., отличающиеся друг от друга по морфологическим, физическим и химическим свойствам. Средняя мощность отдельно взятого неэкранированного подгоризонта
UR1,2…..n составляет 23  2,4 см (n=17), переходы как между самими подгоризонтами урбик, так и к погребенным под ними горизонтам черноземного профиля
носят резкий или заметный характер.
В Ростовской агломерации возможны следующие варианты неэкранированных антропогенно-преобразованных почв, являющихся производными от черноземов (рис. 3 а, в, с):
Рис. 3. Профили антропогенно-преобразованных почв «Большого Ростова»:
A. Урбостратозем на погребенном черноземе; B. Урбостратозем на лессовидных суглинках; C. Чернозем урбостратифицированный; D. Реплантозем на погребенном черноземе
20
Урбостратоземы (урбаноземы) на погребенных черноземах миграционносегрегационных: UR–AJur–(АJlc(АJur)–BCAlc–BCAnc–Сca), и урбостратоземы
(урбаноземы) на лессовидных суглинках (в случае полной абразии чернозема):
UR– Сса (D), в которых мощность горизонта урбик UR > 40 cм.
Широко распространены и урбостратифицированные подтипы черноземов
миграционно-сегрегационных (или урбо-черноземов), имеющие профиль UR–
АJlc(АJur)–BCAlc–BCAnc–Сca, в которых мощность горизонта UR не превышает
40 см, а зачастую лежит в пределах 10—25 см.
Нередко профиль почвы содержит верхний рекультивационный компостногумусовый горизонт (RAT), представляющий собой насыпной поверхностный органо-минеральный слой темно-серой окраски с бурым оттенком, тяжелосуглинистым гранулометрическим составом, зернисто-комковато-порошистой структурой,
тонкопористого и мелкотрещиноватого сложения, с содержанием гумуса выше
4%. В среднем мощность горизонта RAT составляет 19  2,4 см (n=8). Подобного
рода рекультивационные горизонты являются диагностическими для выделения
почвоподобных тел – техноземов: реплантоземов и конструктоземов (рис. 3, d).
Стагнация погребенного почвенного профиля сказывается, прежде всего, на
таких важных для черноземообразования процессах, как гумусонакопление и миграция карбонатов, и тот и другой процессы прекращаются либо резко замедляются (табл. 5).
Таблица 5 – Сравнительная характеристика профилей неэкранированных антропогенно-преобразованных почв Ростовской агломерации
Название почвы, номер разреза
Функциональная зона
города
(продолжительность
урбопедогенеза)
Строение
профиля
Урбостратозем
мощный
на Центральная
часть
погребенном
абрадированном города (более 100
черноземе тяжелосуглинистом.
лет), селитебная зона,
сервитут.
UR1–UR2–
UR3–UR4–
[АJur–АJlc
(АJur)– BCAlc–
BCAnc–Сca]
Урбостратозем
мощный
на Западный микрорайон UR1–UR2–
погребенном
абрадированном города (50-70 лет), UR3–[BCAnc–
черноземе суглинистом
селитебная
зона, Сca]
Чернозем
урбистратифицированный
среднемощный суглинистый
сервитут.
Центральная
часть UR1–UR2–
города (70-100 лет), [АJlc (АJur)–
селитебная
зона, BCAlc–
бульвар.
BCA –С ]
nc
Урбостратозем черноземовидный Западный микрорайон
(реплантозем) на погребенном города (50-70 лет),
черноземе среднесуглинистом
селитебная
зона,
бульвар.
21
Мощность толщи, см
Погребающей
(насыпной)
Погребенной
А+В
90
50
103
0
35
55
110
35
ca
RAT1–UR1–
UR2–UR3–
[АJlc (АJur)–
BCAnc–Сca]
Запечатывание почвы посредством ее перекрытия асфальтом и/или бетоном с
образованием особой группы почв – экраноземов (Прокофьева, 1998) провоцирует
очередной путь эволюции чернозема в условиях городской среды – консервация
под непроницаемым покрытием. При этом нередко почвенный профиль, принимая
во внимание его природную мощность, может сохраняться практически в первозданном состоянии, при этом содержание гумуса медленно уменьшается, стабилизируясь через некоторое время на достаточно низком уровне (Гаврилов, 2011).
Как правило, процессу запечатывания предшествуют продолжительный процесс седиментогенеза, поэтому черноземный профиль зачастую перекрыт еще и
урбиковыми горизонтами (табл. 6).
Таблица 6 – Сравнительная характеристика профилей экранированных антропогенно-преобразованных почв Ростовской агломерации
Название почвы, номер разреза
Функциональная зона
города
(продолжительность
урбопедогенеза)
Строение
профиля
Экранированный
урбистратифицированный
чернозем миграционносегрегационный cреднемощный
глинистый
Экранированный
урбистратифицированный
чернозем миграционносегрегационный абрадированный
тяжелосуглинистый
Экранированный
урбистратифицированный
чернозем миграционносегрегационном среднемощный
тяжелосуглинистый
пос. Александровка,
восточная
часть
города (50-70 лет),
селитебная
зона,
сервитут.
Северо-западная
часть города (50-70
лет), селитебная зона,
сервитут.
ТСН –UR1 UR2 - [АJur–
АJlc–BCAlc–
BCAnc–Сca]
пос. Сельмаш, северовосточная
часть
города (50-70 лет),
промышленная зона,
сервитут.
ТСН –UR–
[АJur–АJ lc–
BCAlc–
BCAnc–Сca]
Экранированный урбостратозем
мощный на лессовидных
суглинках
Центральная
часть ТСН –UR1–
города (более 100 UR2–UR3–
лет), селитебная зона, UR4–[Cca]
сервитут.
ТСН –UR–
[АJlc (АJur)–
BCAlc–
BCAnc–Сca]
Мощность толщи, см
Погребающей
ТСН + UR
Погребенной
А+В
20+25
70
20+25
45
55+15
70
45+130
0
Нужно отметить, что горизонты урбик под асфальтом, не идентичны тем, которые формировались постепенно за счет городских седиментов на дневной поверхности. Для тех и других характерна неоднородная, преимущественно буровато-серая окраска. Кроме того запечатанные горизонты урбик отличает пестрый
гранулометрический состав, который в большей степени наследуется от материала, являющегося основой урбогоризонта. Мощность отдельно взятого экранироа22
новлено, что черноземная почва в состоянии стагнации или консервации сохраняет свои основные свойства и в случае «высвобождения» способна восстанавливать
свой потенциал.
Основные морфологические характеристики перечисленных типов городских
почв представлены в таблице 6 (где ТСН – плотное покрытие, состоит из асфальта
и подстилающих слоев известняка-ракушечника). Однако урбопедогенез нельзя
рассматривать как совокупность исключительно негативных процессов. Изучение
старопахотных черноземов под газонами, лесопарками, парками и садами показало, что основной элементарный почвообразующий процесс, формирующий этот
тип почвы – гумусообразование и гумусонакопление – на этих территориях остается ведущим, обеспечивая накопление специфического органического вещества.
В рекреационной зоне превалируют территории, занятые искусственными
лесными массивами, что обеспечивает значительное преобразование растительного покрова с изменением его флористического состава: степная растительность
замещается лесной. По данным А.В. Рогинского (1999), общая площадь зеленых
древесных насаждений в черте города и прилегающих ландшафтах составляет 7
тыс. га, из них парками, скверами и бульварами занято 840 га, остальные площади
приходятся на долю лесопаркового пояса за пределами городской застройки, но
уже относящимися к «Большому Ростову».
Древесные насаждения в степи характеризуются более интенсивным круговоротом веществ, по сравнению со степными сообществами, и тем более агроценозами, обеспечивая интенсификацию почвообразовательного процесса, заключающуюся в более ярко выраженном процессе гумусонакопления. В них наблюдается
увеличение содержания гумуса в поверхностном 10-см слое по сравнению с нативными черноземами и усиление выщелачивания почвенного профиля от карбонатов (табл. 4). Последнее происходит по причине изменения характера увлажнения почвенного профиля, затенение поверхности почвы кроной деревьев способствует в жаркое время года сохранению влаги, и в целом по году, преобладанию
нисходящих токов влаги, над восходящими. Это сказывается на распределении
карбонатов, которые выщелачиваются, как минимум, в горизонты BCA lc или
BCA nc, а иногда и в С са. Как следствие, почвы лесных массивов характеризуются отсутствием такого характерного признака черноземов Предкавказья, как карбонатный мицелий.
В целом, прослеживается тенденция к уменьшению мощности профиля черноземов в городской черте по сравнению с прилегающими фоновыми почвами под
воздействием антропогенного фактора. Так как по данным ряда авторов (Бажанов,
Раздорский, 1940; Захаров, 1946; Гаврилюк, 1955; Безуглова, Хырхырова, 2008) в
Приазовье для этого подтипа черноземов характерно преобладание мощных видов
(табл. 7).
Инситный урбопедогенез определяет три пути морфологической трансформации чернозема в черте города: стагнация под погребенной толщей, консервация
под твердой непроницаемой поверхностью и интенсификация процессов гумусонакопления и выщелачивания карбонатов под лесной растительностью.
23
Таблица 7 – Средняя мощность гумусовых горизонтов нативных черноземов
Ростовской агломерации
Чернозем миграционно-сегрегационный мощный
Количество
разрезов
14
Чернозем миграционно-сегрегационный среднемощный
17
Название почвы
Мощность
Гор. А, см
(  m)
48  1,7
34  1,8
Мощность
гор. А+В, см
(  m)
91  2,1
66  2,2
Физические свойства почв Ростовской агломерации. Сведения о физических свойствах почвы и учет динамики их изменения при антропогенных воздействиях являются условием для организации рационального использования почв
городских территорий и управления их плодородием. Для характеристики физических свойств мы использовали линейку типов почв (20 почвенных профилей), которые в зависимости от условий землепользования и, соответственно, уровня
трансформации их морфологических признаков были объединены в следующие
группы:
 почвы естественного сложения, представленные черноземами миграционносегрегационными;
 почвы естественного сложения, перекрытые рыхлыми антропогенными отложениями – антропогенно-преобразованные почвы: урбостратоземы и урбистратифицированные черноземы;
 почвы естественного сложения и антропогенно-преобразованные почвы, перекрытые асфальтовым и/или другим водонепроницаемым покрытием, под которым почвенный профиль схож с черноземами, урбостратоземами и урбистратифицированными черноземами.
В качестве условного эталона сравнения был выбран чернозем миграционно-сегрегационный (чернозем обыкновенный карбонатный мощный) на лессовидном суглинке. Разрез был заложен на территории ООПТ «Персиановская степь»,
расположенной в 52 км северо-восточнее Ростова-на-Дону.
В ходе изучения естественных почв города использовали весь имеющийся
арсенал физических методов исследования для всего профиля в целом, в то время
как в антропогенно-преобразованных почвах (вторая и третья группы) приходилось либо довольствоваться определенной группой методов, либо исследовали
лишь часть профиля или отдельно взятые горизонты.
На горизонтном уровне физическая деградация сопряжена с существенными
изменениями гранулометрического состава, разрушением присущей черноземам
кубовидной структуры, что обусловлено, уплотнением, дезагрегацией, формированием трещинно-блочной или плитчатой структуры, которые в свою очередь,
приводят к деформации порового пространства. В профильном отношении физические нарушения сводятся к таким явлениям, как срезка верхних горизонтов, насыпка новых слоев, появление переуплотненных прослоек, перекрытие посторонними породами или непроницаемыми материалами. Нужно отметить, что синлитогенный характер образования городской почвы вне зависимости от географического расположения самой урбоагломерации способствует формированию общности
24
черт антропогенно-преобразованных горизонтов, выраженных в увеличении их
щебнистости и изменении фильтрационных свойств, наличии провальной или мозаичной водопроницаемости.
Результаты исследования морфологических и физических характеристик городских почв г. Батайск и г. Ростов-на-Дону указывают на то, что горизонты урбик, как запечатанных, так и типичных («открытых») урбостратоземов и урбистратифицированных почв, характеризуются ухудшением структуры или ее отсутствием в привнесенных песчаных горизонтах урбик. Это, помимо перечисленных выше
причин, может быть обусловлено также невысоким содержанием в них органического вещества (1–3 %), и спецификой его качественного состава.
Антропогенно-преобразованные горизонты имеют глыбистую, призматическую, столбчатую структуру, не свойственную черноземам. Исследования показали, что в них наблюдается уменьшение величины коэффициента структурности от
6,3 в гор AU rz целинного чернозема до 3,2 в черноземе лесопарка и 1,0 в залежной почве окраины города. В урбистратифицированных черноземах картина пестрая – коэффициент структурности меняется в пределах 1,0–3,1 в разных почвах и в
разных горизонтах в зависимости от степени преобразованности почвы. В то же
время водоустойчивость структурных отдельностей характеризуется примерно теми же величинами (количество водоустойчивых агрегатов не выше 60 %), что и в
нижележащих погребенных горизонтах чернозема.
В условиях города плотность сложения поверхностных и погребенных гумусово-аккумулятивных горизонтов не может являться надежным диагностическим показателем степени антропогенного преобразования почвенного покрова. К
примеру, повышенные значения плотности 1,28—1,38 г/см3 зафиксированы: для
подпахотного горизонта пригородного чернозема, испытывающего нагрузки сельскохозяйственной техники; для дернового горизонта залежного чернозема с повышенным трафиком (Вертолетное поле, ЗЖМ, г. Ростов-на-Дону); для погребенного горизонта АJ запечатанного урбистратифицированного чернозема; и для дернового горизонта АJ чернозема лесопарка. Поэтому для более глубокого понимания процессов трансформации физических свойств, происходящих внутри почвенного профиля городских почв, мы прибегли к методу томографической сьемки
почвенных монолитов (Герке и др., 2012) отобранных из поверхностных и погребенных гумусово-аккумулятивных горизонтов А. Результаты показали, что независимо от направления антропогенного преобразования гумусово-аккумулятивные
горизонты городских почв сохраняют некоторые схожие признаки, характеризующиеся наличием сферических пустых или заполненных обломочным материалом макропор, а также вытянутых ходов корней, преимущественно вертикальной
ориентации. Диаметр видимых при томографическом исследовании макропор увеличивается в ряду урбостратозем – чернозем урбистратифицированный – чернозем
залежных территорий – чернозем целины – чернозем лесопарка (табл. 8).
25
Таблица 8 – Объемные морфометрические показатели поверхностных и погребенных гумусово-аккумулятивных горизонтов АU, AJ городских почв
Пористость открытая, %
Пористость
закрытая, %
Связанность порового
пространства, %
27,58
26,6
1,35
97,17
Чернозем миграционно-сегрегационный
сильно гумусированный, лесопарк, г. Ростов-на-Дону, р.1402
27,3
26,09
1,64
96,71
Чернозем миграционно-сегрегационный
средне гумусированный, целина,
пос. Персиановский,
р.1406
23,01
21,46
1,97
94,72
Чернозем миграционно-сегрегационный
средне гумусированный, залежь, г. Ростовна-Дону, Ботсад,
р.1403
13,99
12,23
2,00
88,69
Экранированный урбистратифицированный чернозем миграционносегрегационный, селитебная зона, г. Ростовна-Дону, р.1401
17,76
15,19
3,03
87,29
Экранированный урбостратозем на погребенном черноземе миграционносегрегационном, селитебная зона, г. Ростовна-Дону, р.1405
8,02
5,08
3,10
58,61
Пористость
общая,
%
Чернозем миграционно-сегрегационный
средне гумусированный, лесопарк, г. Ростов-на-Дону, р.1203
Почвы
Объемная модель фрагмента порового пространства
26
Верхние горизонты черноземов лесопарков по данным томографического
сканирования ближе всего соотносятся с черноземом целинных участков пригорода. Подтверждением этого факта является многопорядковая агрегированность материала и обширная сеть трещиновидных разветвленных пор произвольной ориентации с раскрытостью от 0,6 до 1,0 мм. Диаметр агрегатов варьирует от 0,2 до 5 мм
(табл.8).
По полученным данным минимальные величины общей и открытой видимой на томографических срезах пористости (8,02% и 3,10% соответственно) характерны для гумусово-аккумулятивных горизонтов экранированного урбостратозема и экранированного чернозема урбистратифицированного. Максимальные
значения по данному показателю – 27,58% общая видимая пористость и 26,6% открытая видимая пористость – зафиксированы в горизонте АU чернозёма миграционно-сегрегационного тучного лесопарковой зоны города. Однако и в этой почве,
отличающейся повышенным содержанием органического вещества (7–8%), значения пористости ниже общей объемной пористости, определяемой традиционными
физическими методами, так как на томографе только пористость определяется на
пределе разрешения томографичекого изображения (среза) или крупнее.
Результаты гранулометрического анализа, полученные методом пипетки Качинского и с использованием метода лазерной дифрактометрии не идентичны.
Классический метод показывает более высокое содержание фракций физического
песка по всему профилю естественных почв. Данные, полученные на лазерном
дифрактометре, характеризуются повышенным содержанием крупной пыли и низким выходом илистой фракции, что подтверждает исследования, выполненные ранее другими авторами (Шеин и др., 2006, Fedotov at al., 2007). Тем не менее, следует отметить, что закономерности профильного распределения гранулометрических фракций естественных почв имеют одинаковые тенденции.
Профиль антропогенно-преобразованных почв по гранулометрическому составу характеризуется явной двучленностью: верхние насыпные горизонты урбик
достаточно убедительно отличаются от погребенной гумусовой толщи более легким гранулометрическим составом, и эта закономерность прослеживается независимо от метода определения.
Особенности гумусного состояния почв городских территорий степной
зоны. Гумус, будучи ведущим началом в образовании почвенного тела, обладает с
одной стороны способностью откликаться на любые изменения окружающей среды или вмешательство человека, а с другой представляет собой достаточно «консервативную» часть почвы, способную в определенных пределах противостоять
возмущающим воздействиям, сохраняя экологический статус. По данным С.А. Захарова (1946), среднее из 27 разрезов содержание гумуса в слое 0–10 см черноземов североприазовских (современное С.А. Захарову наименование этого подтипа)
составляло 5,7 % с колебаниями от 4,4 до 7,6 %, уменьшение содержания гумуса с
глубиной было постепенное – до 1,7 % на глубине 100 см. Наши исследования показали, что за шестидесятилетний период содержание гумуса в 7,3 ± 0,2 % (при
n=12) в поверхностном 10-см слое становится для почв лесопарковой зоны среднестатистической величиной с колебаниями от 6,5 до 10,0 % (табл. 4). В скверах и
парках центральной части города, в почвах залежных участков и под полевыми
27
культурами на окраине города гумусовый профиль черноземов обыкновенных сохраняет черты, присущие зональному чернозему обыкновенному карбонатному,
содержание гумуса в поверхностном слое составляет 4,0 ± 0,2 (n=7).
В черноземах гумусовые вещества характеризуются низким содержанием
подвижных фракций (табл. 9).
Таблица 9 – Фракционно-групповой состав гумуса естественных почв
Ростовской агломерации
Горизонт,
см
ГК
1
2
ГК+
ФК
ФК
3
Σ
1а
1
2
3
Сно
Сгк
Сфк
Σ
Чернозем миграционно-сегрегационный, г. Ростов-на-Дону (лесополоса)
АUrz / Ад
2,7 12,1 13,6 28,3 2,2
4,5 11,2 11,2 29,2 57,5 42,5
0-10
АJ / A1
1,9 26,8 13,8 42,6 2,9
1,7
5,4 10,8 20,8 63,4 36,6
20-30
AJ / B1
2,0 28,8 12,2 43,0 2,5
0,6
8,3 10,0 21,5 64,5 35,5
30-40
ВCAlc /B2
1,7 29,8 13,7 45,3 2,7
0,4
7,7
6,3 16,8 62,1 37,9
50-60
ВСAnc / BC
1,6 18,9 9,7 30,3 3,2
11,9 15,2 30,2 60,5 39,5
70-80
Чернозем миграционно-сегрегационный, целина (данные Н.В. Горяиновой, 1995)
0,97
АUrz / Ad
0-35
АJ / АВ
35-70
ВCAlc / В
70-105
ВСAnc / ВС
105-120
2,0
2,0
2,7
1,0
0,9
22,9
14,7
38,5
1,0
1,1
12,1
6,5
20,7
59,2
40,8
1,9
1,2
24,1
9,4
34,7
2,1
0,6
13,3
5,9
21,9
56,6
43,4
1,6
2,2
27,1
7,2
34,5
3,1
3,4
16,2
7,4
30,1
64,6
35,4
1,2
2,1
18,5
9,7
30,0
0,9
2,4
19,1
8,1
30,5
60,8
39,2
1,0
Этого не скажешь о черноземных почвах под древесной растительностью.
Хотя абсолютные величины групп ГК, ФК и негидролизуемого остатка в общих
чертах повторяют распределение валового содержания гумуса по профилю почвы,
в относительных процентах заметного сходства с целинными и пахотными вариантами не наблюдается (Горбов, Безуглова, 2014). Прежде всего, в дерновом горизонте отмечается низкое содержание гуматов кальция, невысоко и общее содержание ГК. Содержание фульвокислот в этом горизонте выше, что соответствующим
образом сказывается на величине коэффициента, характеризующего глубину гумификации, и представляющего собой отношение углерода гуминовых кислот к
углероду фульвокислот: он составляет всего 0,97, что свидетельствует о формировании гумуса гуматно-фульватного типа, нехарактерного для степных почв. Однако уже с глубины 10 см начинают преобладать гуминовые кислоты. Еще одной
28
особенностью изученных почв является повышенное содержание щелочерастворимых форм гумуса.
Дополнительную информацию о гумусном состоянии позволяет получить
микроморфологический метод в силу того, что он фиксирует самые первые, начальные стадии изменений в строении почвенной массы (Герасимова и др.,1988,
2003; Прокофьева и др., 2001). Микроморфологическое исследование показало,
что значительная часть агрегатов в поверхностных горизонтах чернозема пашни и
лесопарковой зоны представлена органоминеральными копролитами с хорошо выраженными резкими границами (рис.4), им свойственен тонкодисперсный гумус
типа мюлль, равномерно пропитывающий глинистое вещество, что доказывает повышенную биотурбацию в данных почвенных разностях.
А
Б
В
Рис. 4. Микроморфологические срезы гумусовых горизонтов естественных почв г.
Ростова-на-Дону: А – дерновый горизонт АU rz, р. 9929, лесопарк; Б – гумусовоаккумулятивный гор. АJ р. 9929, лесопарк; В – гумусово-аккумулятивный гор. АJ ad, р. 0139, пашня.
При микроморфологическом исследовании шлифов горизонтов [АJ] и [ВCA]
экранированных урбостратозема и урбистратифицированного чернозема (рис.5)
нами зафиксировано отсутствие свежих и полуразложившихся растительных остатков, что обусловлено прекращением их поступления. Здесь органическое вещество представлено, как правило, остатками углистого типа, характеризующимися
большей устойчивостью к трансформации почвенной биотой. В них выявлен тонкодисперсный гумус типа «мюль» с присутствием мелких угольных частиц. В горизонте [АJ] (разрез 0137) зафиксированы мощные зоны пропитки железистогумусовым веществом по краям структурных микроотдельностей. В связи с этим
общий вид горизонта представляет собой чередование совокупности обособлен29
ных «островков» глинисто-гумусовой плазмы с резкими границами еще более интенсивно прокрашенных железистых кутан.
А
Б
В
Рис. 5. Микроморфологические срезы генетических горизонтов антропогеннопреобразованных почв г. Ростов-на-Дону. А – горизонт [АJ], р. 0137, урбостратозем; Б – горизонт [АJ]; р. 0138, урбистратифицированный чернозем; В – горизонт [ВCA]; р. 0138, урбистратифицированный чернозем.
В горизонте [АJ] урбистратифицированного чернозема органическое вещество напоминает гумус горизонта АJ в пахотных почвах. Местами оно носит коломорфный характер, с присутствием обугленных тканей.В городских запечатанных и погребенных почвах нами обнаружены значительные изменения в содержании и составе гумуса, что связано с изменением условий почвообразования и перестройке всего почвенного профиля. Уменьшение гумусированности погребенной нативной толщи – характерная черта этих почв, что прослеживается на примере экранированных и урбистратифицированных черноземов (табл.4, 10).
Обусловлено это тем, что нарушена связь почва – растение, в результате,
присущий степной зоне круговорот веществ прекращается или резко меняется.
Данные показывают, что тип гумуса черноземной толщи, сохранившейся в «теле» урбостратоземов существенно не меняется, оставаясь фульватно-гуматным,
в редком случае гуматным. Однако уменьшается содержание нерастворимого
остатка, что можно считать отличительным признаком погребенных и запечатанных почв. Дело в том, что отличие от естественных почв, негидролизуемый
остаток здесь представлен гумусовыми кислотами, наиболее прочно связанными с минеральной частью почвы, а неполно гумифицированные растительные
остатки, как правило, завышающие содержание гуминов, отсутствуют.
30
Таблица 10 – Фракционно-групповой состав гумуса антропогеннопреобразованных почв Ростовской агломерации
Горизонт,
см
ГК
ФК
ГК+
ФК
Сно
Сгк
Сфк
1
2
3
Σ
1а
1
2
3
Σ
Урбостратозем на черноземе погребенном миграционно-сегрегационном
[АJ1 lc]/А1погр
4,7 26,9 13,8 45,4 4,0
Нет 2,2 17,3 23,5 68,8 31,2 1,9
90-100
[АJ2 lc]/А2погр
1,1 33,4 15,3 49,8 4,4
Нет 4,7 18,4 27,4 77,2 22,8 1,8
100-120
[AJ3 lc] / B
Нет 30,9 14,7 45,6 5,5
Нет 8,1 18,1 31,7 77,3 22,7 1,4
120-140
[ВСA lc] / BC
Нет 7,1 17,8 24,9 5,3
Нет 15,4 19,9 40,5 65,4 34,6 0,6
140-160
Урбостратозем экранированный на черноземе погребенном миграционно-сегрегационном
UR2 / UR2
95-115
0,3 27,5 19,3 47,0 4,4 Нет 4,8 22,2 31,4 78,3 21,7 1,5
[АJ] / Апогр .
115-140
1,2 31,5 16,1 48,8 3,6 Нет 5,3 16,3 25,2 74,0 26,0 1,9
[AJlc] / В1
140-160
0,7 32,3 14,9 47,8 3,2 Нет 4,6 14,0 21,9 69,6 30,4 2,2
[ВCAlc] / В2
160-175
Нет 25,9 19,0 44,8 5,9 Нет 5,8 13,3 25,0 69,8 30,2 1,8
Гуминовые кислоты естественных и антропогенно-преобразованных
почв степной зоны. Элементный состав гуминовых кислот, представленный в
атомных долях процента (табл. 11), показал, что содержание углерода в них находится в пределах колебаний М, указанных Орловым (1992). Полученные данные
также подтвердили закономерность, установленную для черноземов Ростовской
области ранее: меньшую обуглероженность гуминовых кислот по сравнению с
черноземами других территорий, что обусловлено провинциальной спецификой
гумификации (Безуглова, 1980, 2001; Горяинова, 1995). По результатам элементного анализа и данным о соотношении (Н:С)испр. можно с высокой долей вероятности судить о трансформации гуминовых кислот в зависимости от типа антропогенной нагрузки. Результаты свидетельствуют об уменьшении во всех изученных
разностях соотношения (Н:С)испр. в гор. AJ. Иными словами, каким бы изменениям не подвергалась почва, на уровне карбонатного барьера всегда отмечается скопление более бензоидных молекул ГК. Наиболее развитая алифатическая часть
молекул ГК зафиксирована в дерновом горизонте, что вполне объяснимо постоянным поступлением свежих растительных остатков и соответственно «незрелостью» углеродного скелета вновь образованных ГК. По тем же причинам гуминовые кислоты чернозема рекреационной зоны города выделяются степенью обогащенности азотом.
31
Таблица 11 – Элементный состав гуминовых кислот и степень
их окисленности в черноземах и урбостратоземе Ростова-на-Дону
в расчете на беззольную навеску
Горизонт
Мощность,
см
Содержание элементов,
ат. %
Атомные отношения
С
Н
О
N
H:C
25-40
40-60
42,8
41,2
32,5
32,6
21,9
23,5
2,7
2,6
0,76 0,51
0,79 0,57

(H:C)
C:N
испр.
Чернозем миграционно-сегрегационный (парково-рекреационная зона)
AU rz / Ad
0-10
38,5 36,9 21,7 3,02 0,96 0,56 1,86 12,71
+0,17
AJ / A
10-25
42,1 33,6 21,5 2,8 0,80 0,51 1,48 15,23
+0,22
AJ / B1
BCA / B2
O:C
1,44
1,55
15,76
15,64
+0,26
+0,35
Чернозем миграционно-сегрегационный (пашня)
AJ/Aпах
0-25
42,8 32,2 22,7 2,4 0,75 0,53 1,46 18,16
+0,31
AJad/Aп/пах
25-55
43,3 31,5 22,9 2,4 0,73 0,53 1,44 18,20
+0,33
AJ / B1
55-80
43,8 32,9 21,1 2,2 0,75 0,48 1,39 19,67
+0,21
BCA / B2
80-105
37,9 34,5 25,2 2,4 0,91 0,67 1,81 15,73
+0,42
Урбостратозем экранированный на погребенном черноземе миграционно-сегрегационном
UR / UR
95-115
40,1 35,8 21,5 2,7 0,89 0,54 1,61 14,87
+0,18
[AJ]/Aпогр. 115-140
40,3 32,2 25,1 2,5 0,80 0,62 1,63 16,23
+0,45
[AJ] / B1
140-160
42,7 32,5 22,4 2,4 0,76 0,53 1,47 17,50
+0,29
[BCA]/B2 160-175
42,0 31,0 24,7 2,3 0,74 0,59 1,53 18,17
+0,44
В профильном распределении азота ГК намечается явная тенденция к снижению содержания азота с глубиной, как в черноземе рекреационной части города, так и в запечатанных разностях. Это объясняется тем, что в верхних горизонтах
с растительными остатками поступает (или поступало, как в нашем случае) гораздо больше азота, чем в нижележащие слои, и в процессе гумификации он «захватывается» гуминовыми кислотами.
Расчет степени окисленности гуминовых кислот по Д.С. Орлову (1970) показал, что во всех горизонтах изученных почв гуминовые кислоты присутствуют в
окисленном виде, но изменение степени окисленности по профилю не одинаково.
Увеличение степени окисленности и положительный знак показателя Ѡ могут
служить свидетельством наиболее благоприятных условий гумификации на глубинах от гор. AJ к гор. BCA, что обусловлено спецификой климатических условий,
обеспечивающих пересыхание верхней части почвенной толщи в летнее время.
Вышеприведенные данные подтверждает и графико-статистический анализ
по Ван-Кревелену (рис. 6). Анализ показывает, что наиболее существенные различия наблюдаются в поверхностном слое почв. Так, если сравнить горизонты АJ,
АU rz и [АJ], можно обнаружить, что вегетация древесной растительности сопровождается изменением в структуре молекул ГК, обусловленными процессами метилирования и гидратации, в результате которых наблюдается преобладание пе32
риферической составляющей ГК. Запечатывание почвы ведет к развитию процессов окисления и гидрогенизации: на графике точка k [АJ] смещается по линии
карбоксилирования и гидратации молекулы ГК.
Рис. 6. Анализ элементного состава гуминовых кислот по Ван-Кревелену:
 чернозем (пашня на окраине города): a – гор. AJ, b – гор. AJ ad, c – гор.
ВCA;
 чернозем обыкновенный (парково-рекреационная зона города): d – гор.
AU rz, e – гор. AJ, f – гор. AJ, g – гор. ВCA;
 урбанозем экранированный (центр города): h – гор UR 2, k – гор. [AJ], m
– гор. [ВCA], n – гор. [ВCA].
Оптическая плотность ГК исследуемых почв находится в пределах, присущих черноземной зоне. Значимые изменения отмечены для молекул ГК дернового
горизонта чернозема лесопарковой зоны, для которого характерно наибольшее
значение коэффициента цветности (Е4:Е6) достигающее 3,16, что указывает на повышенное количество в молекулах гуминовой кислоты боковых радикалов
(табл.12). Это подтверждают результаты определения функциональных групп, т.к.
для данных ГК характерна наиболее высокая доля –СООН и –ОН групп, свидетельствующая о большей реакционной способности изученных гуминовых кислот и их
относительной молодости.
ИК-спектры всех изученных препаратов ГК представлены практически одинаковым набором полос средней интенсивности, несколько различающимися по
их соотношению в отдельных разрезах. Для всех препаратов характерна высокая
интенсивность полос поглощения карбоксильных групп и отчетливое проявление
полос бензоидных структур при 1610—1620 см-1. ГК чернозема лесополосы характеризуются возросшей долей ОН-групп (спиртов, возможно фенолов), СНгрупп парафиновых цепей и азотсодержащих групп, что может указывать на более
высокую обогащенность этих ГК периферическими алифатическими цепями.
33
Таблица 12 – Оптическая плотность, коэффициенты цветности и функциональные группы в естественных и антропогенно-преобразованных почвах
Глубина
СООН
ОН
взятия 0,001%
Е465/650
Е400/500
Е500/600
Е600/700
образца, Е, 1см
г-экв/100г
см
Чернозем миграционно-сегрегационный (парково-рекреационная зона города)
AU rz / Ad
0-10
0,07
3,16
2,04
1,85
1,88
0,620
0,360
AJ / A
10-25
0,08
2,90
1,89
1,74
1,83
0,632
0,376
AJ lc / B1
25-40
0,11
2,87
1,89
1,74
1,81
0,420
0,179
BCAlc / B2 40-60
0,10
2,84
1,83
1,74
1,83
0,444
0,206
Чернозем миграционно-сегрегационный (пашня на окраине города)
AJ / Aпах
0-25
0,10
2,90
1,86
1,74
1,88
0,408
0,235
AJad /Aп/пах 25-45
0,12
2,91
1,84
1,74
1,90
0,434
0,235
AJ lc / B1
55-80
0,10
3,04
1,87
1,78
1,97
0,439
0,251
BCAlc /B2
80-105 0,07
3,10
1,89
1,82
1,98
0,300
0,460
Урбостратозем экранированный на погребенном черноземе миграционно-сегрегационном
(центр города)
95-115
UR / UR
0,09
3,04
1,89
1,79
1,92
0,365
0,176
[AJ] / Aпогр. 115-140 0,11
2,63
1,82
1,66
1,73
0,384
0,137
[AJ lc] / B1 140-160 0,11
2,97
1,88
1,77
1,89
0,424
0,258
[BCAlc]/B2 160-175 0,10
3,07
1,91
1,79
1,93
0,415
0,193
Горизонт
Это согласуется с данными элементного анализа гуминовых кислот. Гуминовые кислоты, выделенные из почвенных горизонтов экранированного урбостратозема, по ИК-спектрам очень близки к ГК пахотного чернозема, следует лишь отметить несколько менее интенсивное поглощение, связанное с СООН-группами.
Ферментативная активность почв городских территорий. Ферментативная активность – это диагностический показатель, позволяющий заметить негативные изменения на начальных стадиях антропогенного воздействия на почвы.
Результаты исследований показали, что максимумы активности содержания экзоферментов в естественных почвах города характерны для верхних наиболее биогенных почвенных горизонтов и их содержание снижается вниз по почвенному
профилю (рис. 7, А). В большинстве антропогенно-преобразованных почв наблюдается низкая активность альфа-глюкозидазы (AlfaGlu), очень низкая активность
бета-глюкозидазы (BetaGlu) и N-ацетил бета-Д-глюкозаминизаза (Nacet) (рис.7, Б).
Наиболее высокий показатель ферментативной активности у фермента, отвечающего за цикл азота (аргинин-аминопептидаза (Agr)) и за цикл фосфора (кислая
фосфатаза (Pho)). С глубиной обычно активность ферментов снижается. Но для
антропогенно-преобразованных почв зачастую наблюдаются инверсии активности
ферментов, и прежде всего в погребенных гумусово-аккумулятивных горизонтах
урбостратоземов, где ферментативная активность выше, чем в вышележащих горизонтах урбик.
34
1502 - Чернозем миграционносегрегационный среднегумусированный
1501 - Экранированный урбостратозем на
погребенном черноземе
А
Б
Рис.7. Активность экзоферментов в черноземе миграционно-сегрегационном
(А) и в урбостратоземе на черноземе миграционно-сегрегационном (Б).
Существенное влияние на ферментативную активность оказала длительность запечатывания: чем дольше этот период, тем сильнее ингибируется активность исследуемых ферментов. Кратность снижения ферментативной активности
при запечатывании почв по сравнению с незапечатанным городским аналогом составляет: по каталазе – 1,4, по полифенолоксидазе – 1,9. Общее содержание внеклеточных ферментов в антропогенно-преобразованных почвах падает в 6—8 раз.
Проводился компонентный анализ с целью выявления особенностей распределения активности оксидативных и гидролитических энзимов в зависимости от
строения профиля (натуральный или антропогенно-нарушенный) и глубины.
Результаты анализа показали, что в нативных почвенных профилях активность оксидаз находится в отрицательной корреляции с активностью гидролаз, при
этом существует четкое разделение оксидативных и гидролитических энзимов на
две группы (рис. 8).
Для проведения компонентного анализа была взята активность ферментов,
рассчитанная на единицу органического вещества. Анализ двух компонент для горизонтов урбик обнаружил положительную корреляцию оксидаз с гидролазами
при высоком коэффициенте корреляции. Это означает, что в антропогеннонарушенных почвах не представляется возможным выделить определенной закономерности в распределении оксидативных и гидролитических энзимов по профилю, в то время как в естественных почвах активность гидролаз убывает с глубиной, активность оксидаз – возрастает.
35
А
Б
Рис. 8. Компонентный анализ для активности гидролаз и оксидаз (нормализованных
по органическому веществу почвы) в естественных горизонтах (А) и в горизонтах урбик (Б):
альфа-глюкозидаза (AlfaGlu), бета-глюкозидаза (BetaGlu), 1,4 бетацеллобиаза (BetaCello),
бета-ксилозидаза (BetaXyl), N-ацетил бета-Д-глюкозаминизаза (Nacet), аргининаминопептидаза (Agr), тирозин-аминопептидаза (Tyr), фосфатаза (Pho), сульфатаза (Sul), фенол-оксидаза (Phen), пероксидаза (Pe).
Микробиологическое состояние запечатанных почв. Изучены особенности микробиологической активности запечатанных горизонтов урбик и погребенных гумусово-аккумулятивных горизонтов антропогенно-преобразованных почв.
Получены данные по численности культивируемых форм микроорганизмов следующих групп: бактерии, использующие органические формы азота, бактерии, использующие минеральные формы азота, актиномицеты (Streptomyces) и грибы.
Численность микроорганизмов всех исследуемых групп существенно варьировала:
для бактерий использующих органические формы азота, наблюдалось снижение
активности с глубиной, тогда как для бактерий, использующие минеральный азот
и для актиномицетов обнаружены более высокие показатели в погребенных горизонтах [АJ] по сравнению с вышележащими горизонтами урбик – UR, что сопряжено с относительно высоким содержанием гумуса в погребенной гумусово36
аккумулятивной толще. В целом, запечатывание дневной поверхности почвы повлекло за собой резкое снижение численности всех исследуемых групп микроорганизмов по сравнению с залежью, причем масштабы этого уменьшения сильно
варьировали. Численность бактерий, использующих органические формы азота,
снижалась в 6–53 раза, бактерий, использующих минеральные формы азота, – в
21–162 раза. Наиболее резко в запечатанных почвах снижалась численность актиномицетов (в 28–12828 раз) и плесневых грибов (в 30–1021 раз), что обусловлено
резким снижением доступности свежего органического вещества и нарушением
водно-воздушного режима почвы. Статистический анализ данных с использованием метода главных компонент выявил, что среди всех исследуемых показателей
наибольшую связь с микробиологическими параметрами показало отношение C:N
в кислотных вытяжках (положительная корреляция) и значения pH водных вытяжек (отрицательная корреляция).
6. ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГОРОДСКИХ ПОЧВ РОСТОВСКОЙ
АГЛОМЕРАЦИИ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ЕГО ОЦЕНКА
Валовое содержание микроэлементов в почвах Ростовской агломерации. Приоритетные тяжелые металлы в почвах урболандшафтов и их профильное распределение. Исследования показали, что валовое содержание всех
рассматриваемых элементов в почвах залежей и целины превышает фоновые значения по всему профилю, включая материнскую породу. Кроме того, анализ совокупной выборки их содержания в материнских породах (n=30) позволил установить, что изученные на территории Ростовской агломерации лессовидные суглинки, характеризуются содержанием микроэлементов, превышающим фоновые значения, а по хрому и принятые значения ПДК (табл. 13). Относительно высокие
значения содержания микроэлементов сопряжены с педогеохимическими особенностями лессовидных суглинков Северного Приазовья, что и было учтено в дальнейших расчетах и выводах. Таким образом, для городских почв Ростовской агломерации валовое содержание элементов соответствует понятию микроэлементы, и
только в отдельных случаях уровень загрязнения позволяет использовать термин
«тяжелые металлы», поэтому в нашей работе мы в равной мере использовали оба
термина.
Таблица 13 – Микроэлементный состав лессовидных суглинков на территории
Ростовской агломерации, мг/кг
Показатель
Co
Pb
Ni
Cu
Zn
V
Cr
Фон
ПДК
Мср
σ
m
8
50
19,24
3,38
0,62
20
130
24,75
7,12
1,3
45
80
48,58
6,12
1,17
30
132
54,83
4,72
0,86
65
220
74,85
11,93
2,18
67
150
99,67
11,54
2,11
100
100
105,51
10,47
1,98
37
Из всего ряда изученных элементов наиболее информативными являются
две пары: «никель – медь» и «цинк – свинец», что вызвано как природой самих
элементов, так и наличием или отсутствием техногенных выбросов, характерных
для Ростовской агломерации. В черноземах никелю и меди присуще плавное снижение содержания вниз по почвенному профилю в узком диапазоне величин. Содержание цинка имеет тенденцию к увеличению концентраций в дерновом и гумусово-аккумулятивном горизонтах, для свинца характерен разброс концентраций в
пределах почвенного профиля с минимальными значениями в центральной его
части.
Профильное распределение элементов в антропогенно-преобразованных
почвах урбанизированных территорий иное. Синлитогенные горизонты урбик, выполняя протекторные функции, накапливают в себе токсические вещества антропогенной природы. Несмотря на высокие концентрации тяжелых металлов в антропогенных слоях, в погребенных нативных горизонтах наблюдается незначительное превышение содержания по сравнению с почвами естественного сложения, что обусловлено защитной ролью перекрывающей толщи урбиковых горизонтов.
Диагностические горизонты городских почв, как возможный индикатор
экологической оценки. В общей совокупности почв Ростовской агломерации
(более 50 разрезов) для математической обработки результатов исследования были
выделены три группы диагностических горизонтов:
•
Гумусово-аккумулятивные горизонты Аd (AUrz) естественных почв
(залежи и лесопарки) (n=15);
•
Горизонты урбик (UR) и рекультивационные компостно-гумусовые
горизонты (RAT) урбостратифицированных черноземов и урбостратоземов (n=32);
•
Погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты [АJ] урбостратифицированных черноземов и урбостратоземов (n=10).
Обработка выборки первой группы горизонтов свидетельствует о существенном изменении содержания валовых форм цинка, свинца и никеля в дерновых горизонтах под древесными растениями. Это обусловлено попаданием в почву данных элементов с опадом, в котором они накапливаются за счет атмосферных выпадений (табл. 14).
Как правило, для отдельно взятого профиля антропогенно-преобразованных
почв свойственно наличие нескольких синлитогенных диагностических горизонтов UR или RAT. Для горизонтов урбик характерны тенденции, отмеченные для
дерновых горизонтов естественных почв с тем отличием, что здесь наблюдается
очень высокий разброс в значениях концентрации исследуемых ТМ (табл. 15).
Низкие значения могут быть связаны с одной стороны с экранированием части горизонтов под непроницаемыми покрытиями, это обстоятельство оказывает в
данном случае защитное действие. С другой стороны именно горизонты урбик отличаются наибольшей пестротой гранулометрического состава и высокой вариабельностью содержания специфического органического вещества, что сказывается
на способности активной почвенной поверхности связывать и удерживать токсичные соединения.
38
Таблица 14 – Микроэлементный состав дерновых горизонтов Аd (AUrz) черноземов
миграционно-сегрегационных залежных территорий и территорий лесопарков
Ростовской агломерации
Среднее соОшибка
держание
среднего элемента в
m, мг/кг материнской
породе, мг/кг
Микроэлемент
Содержание в
горизонте Ad
(средн.), мг/кг
Погрешность,
мг/кг
Ϭ
Кобальт
14,40
0,87
3,50
0,90
19,24
8
Свинец
32,38
3,39
8,50
2,20
24,75
20
Никель
59,35
1,42
4,29
1,11
48,58
45
Медь
49,76
1,33
4,41
1,14
54,83
30
Цинк
109,31
1,83
22,59
5,83
74,85
65
Ванадий
102,02
1,86
12,13
3,13
99,67
67
Хром
111,83
0,84
5,58
1,44
105,51
100
Фон,
мг/кг
В целом среднее содержание основных микроэлементов ненамного отличается от почв естественного генезиса и лессовидных суглинков. Исключение составляют цинк и свинец. Среднее содержание цинка превышает фоновые значения в 5
раз, достигая 1,5 ПДК. Содержание свинца достигает иногда 2 ПДК, превышая
фон в 13 раз. Никель и медь колеблются в усредненных пределах содержания данных элементов в материнской породе.
Таблица 15 – Микроэлементный состав горизонтов урбик (UR) антропогеннопреобразованных почв Ростовской агломерации
Ϭ
Ошибка
среднего
m, мг/кг
Среднее содержание
элемента в
материнской
породе, мг/кг
Фон,
мг/кг
0,76
4,47
0,79
19,24
8
41,44
3,28
53,54
9,46
24,75
20
Никель
43,54
1,32
14,81
2,62
48,58
45
Медь
44,43
1,31
11,40
2,02
54,83
30
Цинк
114,83
1,89
61,23
10,82
74,85
65
Ванадий
85,12
1,78
21,47
3,80
99,67
67
Хром
101,28
0,80
15,36
2,72
105,51
100
Металл
Содержание в
горизонте UR
(средн.), мг/кг
Погрешность,
мг/кг
Кобальт
13,73
Свинец
В сравнении с естественными почвами, в которые поллютанты попадают на
поверхность, в урбостратоземах эмиссия загрязняющих веществ сопряжена с формированием самого горизонта урбик, который ни в профильном, ни во временном
39
аспектах не связан с подстилающей почвенной толщей или материнской породой.
Но генетически эта связь прослеживается, так как именно нативные горизонты естественных почв города, материнские и подстилающие породы, перемещенные с
других мест, часто являются основой для формирования горизонтов урбик. При
этом антропогенные горизонты, в силу своего генезиса, могут быть сопоставимы с
нижележащими нативными горизонтами, не только по морфолого-химическим характеристикам, но и по степени их загрязнения и являют собой некий исторический срез техногенных изменений, происходящих на данном участке территории в
период роста и развития города. В этой связи наиболее информативной, с точки
зрения временного аспекта течения процесса урбопедоседиметогенеза, является
граница антропогенной и нативной толщи городских почв, сформированных на
черноземах, а именно погребенные горизонты [АJ], выделенные нами в третью
группу.
Несмотря на высокие концентрации тяжелых металлов в антропогенной толще, граничащие с ней погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты третьей
группы отличаются разительно низкими значениями содержания микроэлементов
(табл. 16). Концентрации практически всех металлов находятся в пределах, характерных для материнской породы, а для таких доминирующих в Ростовской агломерации загрязнителей, как цинк и свинец, они колеблются на уровне фоновых
значений. Содержание меди также относительно невысокое и находится между
фоновым значением и содержанием микроэлемента в материнской породе, составляя 50,21 ± 2,52 мг/кг.
Таблица 16 – Микроэлементный состав погребенных гумусово-аккумулятивных
горизонтов антропогенно-преобразованных почв Ростовской агломерации (мг/кг)
Среднее содержание элемента Мср± m
Элемент
Фон
в погребенном горизонте [AJ]
в породе
Кобальт
17,14±0,87
19,24±1,71
8
Свинец
19,67±3,41
24,75±3,38
20
Никель
55,22±1,42
48,58±3,15
45
Медь
50,21±1,34
54,83±2,52
30
Цинк
72,78±1,73
74,85±4,43
65
Ванадий
101,41±1,86
99,67±2,63
67
Хром
115,94±0,86
105,51±4,38
100
Для более полного понимания масштабов изменения процессов накопления
микроэлементов в выбранных трех группах диагностических горизонтов городских почв и удобства сравнения полученных результатов по коэффициентам выноса – накопления, мы объединили диагностические горизонты в единую таблицу 17. Очевиден факт аэрогенного накопления никеля, цинка и свинца во всех поверхностных горизонтах естественных почв независимо от вида землепользования,
сопряженный с техногенной составляющей процесса урбанизации. В синлитоген40
ных горизонтах урбик аналогичные пики концентрации характерны для цинка и
свинца, но природа поступления этих элементов иная и сопряжена с процессом
урбопедоседиментогенеза.
Таблица 17 – Средние величины коэффициентов выноса и накопления,
рассчитанные для диагностических горизонтов городских почв Ростовской
агломерации
Коэффициенты выноса и накопления
Со Cu
V
Cr
Ni
Zn Pb
Горизонты
Гумусово-аккумулятивные горизонты черноземов залежных территорий
Гумусово-аккумулятивные горизонты черноземов под древесной растительностью
Горизонты урбик антропогеннопреобразованных почв
Погребенные гумусово-аккумулятивные
горизонты антропогенно-преобразованных
почв
0,76 0,88 1,01 1,10 1,22 1,29 1,54
0,63 0,91 0,97 1,05 1,13 1,50 1,53
0,90 0,85 0,92 1,02 1,00 1,47 1,35
0,94 0,96 1,07 1,11 1,19 1,01 0,89
Причем независимо от того являются данные горизонты открытыми или запечатанными, средневзвешенная величина коэффициента выноса-накопления составляет 1,35 и 1,47 для свинца и цинка соответственно. На этом фоне погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты по рассматриваемому параметру характеризуются самыми низкими значениями, представляя собой как бы «законсервированный» горизонт доурбаногенного периода с парадоксально низкими значениями содержания и накопления микроэлементов, т.е. в них затормозились или
практически прекратились не только процессы гумусонакопления и гумусообразования, но и процессы поступления микроэлементов техногенной природы.
Оценка степени загрязнения городских почв Ростовской агломерации.
При оценке педогеохимического загрязнения выбранных групп диагностических
горизонтов городских почв были рассчитаны следующие показатели: 1) коэффициент техногенной концентрации или аномальности (Кс); 2) суммарный показатель загрязнения (СПЗ, или Zc); 3) суммарный показатель токсического загрязнения СПТЗ. Также сравнивали полученные данные с гигиеническими нормативами
ПДК и ОДК.
Представленная выборка диагностических горизонтов отражает не только
влияние урбопедогенеза на дневные горизонты естественных почв городов, но и
на особенности погребающей и погребенной толщи антропоземов (табл.18). В условиях Ростовской агломерации педогеохимическое загрязнение определяется,
прежде всего, такими элементами как цинк и свинец, содержание которых в горизонтах урбик в единично зафиксированных случаях может достигать 2,8 и 2,0 ПДК
соответственно. Гумусово-аккумулятивные горизонты естественных почв обладают более низкими средними величинами Zc и СПТЗ и более узким диапазоном их
варьирования.
41
Таблица 18 – Сравнительная характеристика суммарного показателя загрязнения
(Zc) и суммарного показателя токсического загрязнения (СПТЗ) для различных горизонтов почв Ростовской агломерации
Горизонты
Дерновые гумусово-аккумулятивные горизонты (n=15)
Антропогенные экранированные горизонты урбик (n=22)
Антропогенные неэкранированные горизонты урбик(n=10)
Погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты (n=10)
Поверхностные горизонты урбик (n=65)
Мср± m
Zc
СПТЗ
4,72±0,27
7,26±0,41
5,14±0,87
8,46±1,69
3,94±0,35
6,25±0,45
1,62±0,22
1,70±0,25
5,16±0,33
8,80±0,60
При этом превышение педогеохимического фона идет за счет цинка, свинца и
меди, которые накапливаются в растительном опаде. Наиболее «чистыми» остаются погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты урбостратоземов и урбистратифицированных черноземов. На фоне низких величин Zc данные горизонты
характеризуются и наименьшими значениями СПТЗ, что обусловлено отсутствием
превышений педогеохимического фона по таким элементам как цинк и свинец,
имеющих высокий коэффициент токсичности, обусловленный классом опасности.
Точечно отмечены места с накоплением токсикантов более 5 ПДК, где почвы, сохраняя морфологические признаки, подвергаются хемотрансформации, переходя в
особый тип – хемоземы.
Генотоксичность городских почв. В ходе комплексной токсикологической
характеристики городских почв, наряду с оценкой загрязнения их тяжелыми металлами, применяли метод биотестирования, позволяющий оценить суммарную
экологическую нагрузку на урбанизированные территории. Исследовали гумусово-аккумулятивные естественные или погребенные горизонты и горизонты урбик
различных типов почв. Для естественных почв характерна либо тенденция уменьшения показателей генототоксичности с глубиной (чернозем под пашней), либо
эта величина остается в целом стабильной по всему почвенному профилю (чернозем в лесопарке). Для антропогенно-преобразованных почв из-за отсутствия естественных процессов их формирования и хаотичности расположения почвенных
горизонтов подобных закономерностей в профильном распределении нет. В целом
по показателям генотоксичности исследованные почвы соответствует критерию
оценки «относительно удовлетворительная».
7. РАДИОНУКЛИДНЫЙ СОСТАВ ПОЧВ УРБОЛАНДШАФТОВ РОСТОВСКОЙ АГЛОМЕРАЦИИ
Средние значения удельной активности естественных радионуклидов в нативных почвах Ростовской агломерации находятся приблизительно на одном
уровне независимо от вида растительности. В антропогенно-преобразованных
почвах значения удельной активности естественных радионуклидов также различаются лишь на величину погрешности (табл.19). Зафиксирован рост удельной активности искусственного радионуклида 137Cs цезия в дерновых горизонтах на фоне очень низких значений данного элемента в породе. Под древесной растительно42
стью активность цезия выше, чем под травянистой, что связано с большим содержанием гумуса в этих почвах, так как цезий активно связывается с органическим
веществом.
Таблица 19 – Удельная активность радионуклидов
в антропогенно-преобразованных почвах Ростовской агломерации
Радионуклиды
226
Ra
137
Cs
226
Ra
137
Cs
Удельная активность, Бк/кг
Среднее
Максимум
Неэкранированные антропогенно-преобразованные почвы
UR
20,0 ± 2,0
31,7 ± 3,2
[AJ]
18,1 ± 1.8
29,4 ± 2,9
С
24,8 ± 2,5
33,6 ± 3,4
UR
6,4 ± 0,6
16,4 ± 1,6
[AJ]
<0,5
<0,5
С
<0,5
<0,5
Экранированные антропогенно-преобразованные почвы
UR
20,3 ± 2,0
30,4 ± 3,0
[AJ]
24,5 ± 2,5
33,2 ± 3,3
С
21,8 ± 2,2
28,3 ± 2,8
UR
1,2 ± 0,1
8,6 ± 0,9
[AJ]
0,7 ± 0,1
8,9 ± 0,9
С
2,0 ± 0,2
7,3 ± 0,7
Горизонт
Минимум
7,9 ± 0,8
7,1 ± 0,7
13,4 ± 1,3
<0,5
<0,5
<0,5
4,1 ± 0,4
15,6 ± 1,6
7,2 ± 0,7
<0,5
<0,5
<0,5
В экранированных почвах удельная активность 137Cs отмечается по всему
профилю, в отличие от почв неэкранированных, где его активность ниже минимальной детектируемой активности (0,5 Бк/кг) уже на глубине 20—30 см. В связи
с запечатыванием процессы поступления в почву радионуклидов невозможны и
миграция их по профилю затруднена.
ВЫВОДЫ
1.
Почвенный покров в городских условиях несет отпечаток структуры и
характера землепользования, отражая многообразие типов земель различного
функционального назначения. Под влиянием этого фактора на территории Ростовской агломерации сформировались разнообразные почвенные комбинации, состоящие из нативных почв, урбостратоземов, урбистратифицированных черноземов и почв поймы. Специфика картографирования почвенного покрова в городских условиях заключается в обязательном учете функциональных зон и степени
запечатанности территории, которая в условиях Ростовской агломерации составляет 50% и выше. Все это обуславливает выраженность процесса урбопедогенеза и
пестроту почвенного покрова, тем не менее, литологическое происхождение, морфология и физико-химические свойства антропогенно-преобразованных почв учитываются аналогично нативным почвам.
43
2.
На большей части Ростовской агломерации основой для формирования городских почв послужили черноземы обыкновенные (миграционносегрегационные). Инситный урбопедогенез определяет несколько путей морфологической трансформации чернозема: стагнация под погребенной толщей рыхлых и
полупроницаемых горизонтов с образованием урбостратоземов на черноземе и
черноземов урбистратифицированных; консервация под твердой непроницаемой
поверхностью, приводящая к формированию урбостратоземов экранированных, и
хемотрансформация в условиях химического загрязнения с образованием особого
типа почв – хемоземов.
3.
Лесопарковый «защитный» пояс города является зоной более интенсивного круговорота веществ, чем прилегающие урбанизированные территории и
нативные степные сообщества, обеспечивая тем самым интенсификацию почвообразовательного процесса. Как следствие, под древесной растительностью сильнее
выражены процессы гумусонакопления в поверхностном 10-см слое, где содержание гумуса достигает 7,3 ± 0,2 %, а также процессы выщелачивания почвенного
профиля от карбонатов (линия вскипания от 10% НСl снижается до горизонтов В2
и ВС (BCAlc и BCAnc)).
4.
Интенсификация процессов гумусообразования и гумусонакопления
сопровождается трансформацией качественного состава гумуса. Дерновые горизонты лесопарков отличаются гуматно-фульватным типом гумуса (Сгк:Сфк 0,97),
пониженным содержанием гуматов кальция и общей суммы ГК. Глубже по профилю тип гумуса остается характерным для черноземов – гуматным (Сгк:Сфк
2,0—2,7). В погребенных под слоем урбогоризонтов черноземах обнаруживаются
значительные трансформации в содержании и составе гумуса, что связано с изменением условий почвообразования и перестройкой почвенного профиля. В погребенной толще наблюдается уменьшение гумусированности (до 2,0±0,2 %), резкое
снижение с глубиной содержания подвижных фракций – ГК-1 и ФК-1. В горизонте
В (ВCA) эти фракции отсутствуют как в урбостратоземах, так и в экраноземах.
Соответственно возрастает доля гуматов кальция. Резко снижается содержание негидролизуемого остатка (менее 30 % от Собщ), что для погребенных почв является, по-видимому, общей тенденцией.
5.
Наиболее значимые изменения элементного состава отмечены для молекул ГК дернового горизонта черноземов лесопарков относительно пахотного
аналога, которые характеризуются меньшей долей ароматических структур, и, соответственно, более развитой периферической частью молекулы. Трансформация
растительных остатков сопровождается процессами метилирования гуминовых
кислот. ГК чернозема рекреационной зоны города выделяются также более высокой степенью обогащенности азотом (до 4,8 массовых процентов). Запечатывание
почвы ведет к развитию процессов карбоксилирования. ГК пахотной почвы более
обуглерожены, чем ГК погребенных почв. Однако в целом гуминовые кислоты
представляет собой весьма устойчивую систему, изменения в которой, даже при
очень сильных антропогенных нагрузках, не столь значительны, как можно было
бы ожидать.
6.
Микроморфологические
исследования
в
антропогеннопреобразованых почвах выявили наличие тонкодисперсного гумуса типа мюлль, с
44
примесью мелких угольных частиц. Погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты характеризуются присутствием новообразований железисто-гумусового состава. Почвенная масса парково-рекреационной и природоохранной зон города отличается наличием органоминеральных копролитов с хорошо выраженными резкими границами, преобладание межагрегатных и биогенных пор, что является
следствием повышенной биотурбации этих почв.
7.
Естественные
почвы
города
–
черноземы
миграционносегрегационные характеризуются хорошим физическим состоянием, имеют комковато-зернистую структуру с намечающейся ореховатостью в горизонтах В. Горизонтам «урбик» в силу своего антропогенного происхождения, свойственно
ухудшение структуры, они зачастую имеют глыбистую, призматическую, призматично-столбчатую структуру, не свойственную черноземам. Кроме того, для горизонтов «урбик» характерно уменьшение величины коэффициента структурности
(до величин порядка 0,4—1,5).
8.
Томографическая съемка микромонолитов из поверхностных горизонтов свидетельствует, что горизонт А (АJ) лесопарковой зоны характеризуется высокой агрегированностью (с диаметром агрегатов от 0,2 до 5 мм), рыхлым сложением и высокой видимой общей (27,58%) и открытой (26,60%) пористостью. Погребенные гумусово-аккумулятивные горизонты отличаются монолитностью, с
минимальным проявлением общей и открытой пористости: (8,02 и 3,10 % соответственно). Диаметр видимых на томографических срезах макропор возрастает в ряду урбостратозем – чернозем урбистратифицированный – чернозем залежных территорий – чернозем целинного участка – чернозем лесопарка.
9.
Профиль антропогенно-преобразованных почв по гранулометрическому составу характеризуется явной двучленностью: верхние насыпные горизонты существенно отличаются от погребенной гумусовой толщи. При этом в горизонтах «урбик» в зависимости от направления процесса урбопедоседиментогенеза
прослеживается тенденции как к утяжелению гранулометрического состава, так и
к появлению в заметных количествах песчаной фракции, что связано с использованием при дорожном строительстве и прокладке коммуникаций песка и гравийно-песчаных смесей, а также пескосмесей в антигололедных средствах.
10. Микробиологическая и ферментативная активности и их изменения в
профиле почв урбаногенных ландшафтов отличаются от внегородских аналогов,
отражая специфику преобразования гумуса под воздействием урбопедогенеза.
Наиболее высокой активностью характеризуются кислая фосфатаза и бетаглюкозидаза, что обусловлено спецификой карбонатных черноземов, накапливающих труднорастворимые формы фосфора и доминированием клетчатки в растительном опаде. В антропогенно-нарушенных почвах отсутствуют определенные
закономерности в распределении оксидаз и гидролаз по профилю. Погребенным
гумусово-аккумулятивным горизонтам присущи инверсии ферментативной активности. Чем дольше период запечатывания, тем сильнее ингибируется активность
ферментов.
11. В условиях урболандшафтов ведущей экологической функцией городских почв становится протекторная. Наиболее информативными показателями антропогенного загрязнения для Ростовской агломерации являются концентрации и
45
особенности распределения в почвенном профиле цинка, свинца, меди и никеля,
что вызвано природой этих элементов и спецификой техногенных выбросов в регионе. Наибольшие концентрации ТМ зафиксированы для дерновых горизонтов
лесопарков (Zc = 4,72±0,27) и синлитогенных горизонтов урбик (Zc = 5,16±0,33).
Тем не менее, генотоксичность исследованных почв соответствует критерию
оценки «относительно удовлетворительная». Погребенные под плотными покрытиями нативные почвы характеризуются низкими величинами концентраций ТМ
(Zc = 1,62±0,22), что, вероятно, отражает экологическую обстановку доурбаногенного периода.
12. Поведение радионуклидов в городских почвах определяется их происхождением: естественные радионуклиды распределены в почвенном профиле относительно равномерно, в то время как искусственный радионуклид 137Cs накапливается в дерновом горизонте естественных типов, составляя в среднем 8,75 ±
0,9 Бк/кг, тем самым указывая на источник поступления – атмосферный перенос.
При этом наблюдается сопряжение между содержанием гумуса в дерновом горизонте с активностью цезия.
СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ
ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ
1.
Горбов, С.Н. Почвенный покров Доно-Аксайской поймы в районе станицы
Старочеркасская / О.С. Безуглова, Е.М. Романюта, С.Н. Горбов //Современные
проблемы науки и образования, 2012.-№ 5.- С. 282.
2.
Горбов, С.Н. Агрохимические и микробиологические свойства конструктоземов гольф-поля «Дон» и их влияние на состояние газона / О.С. Безуглова, С.Н.
Горбов, А.В. Горовцов, А.В. Карпушова, А.В. Полякова, Е.М. Романюта // Проблемы агрохимии и экологии, 2012.-№ 4. -С.14-17.
3.
Горбов, С.Н. Элементный состав гуминовых кислот почв урбанизированных
территорий (на примере Ростова-на-Дону) / С.Н. Горбов, О.С. Безуглова // Почвоведение, 2013. -№ 11. – С.1316-1324.
4.
Горбов, С.Н. Биологическая активность почв городских территорий (на
примере г. Ростов-на-Дону) / С.Н. Горбов, О.С. Безуглова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета, 2013. -№ 85. – С. 57-71.
5.
Горбов, С.Н. Специфика формирования антропогенно-преобразованного
почвенного покрова гольф-поля – крупнейшего спортивного сооружения юга Европейской части России / С.Н. Горбов, Е.М. Романюта, О.С. Безуглова // Научный
журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2013.-№ 2(10). -С.104-117.
6.
Горбов, С.Н. Свойства гуминовых кислот черноземов урбанизированных
территорий (на примере Ростова-на-Дону) / С.Н. Горбов, О.С. Безуглова // Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2013.-№ 2(10). – С.89-103.
7.
Горбов, С.Н. Специфика органического вещества почв Ростова-на-Дону /
С.Н. Горбов, О.С. Безуглова // Почвоведение, 2014.-№8.-С.953-962.
46
8.
Горбов, С.Н. Введение почв и почвоподобных образований городских территорий в классификацию почв России / Т.В. Прокофьева, М.И. Герасимова, О.С.
Безуглова, К.А. Бахматова, А.А. Гольева, С.Н. Горбов, Е.А. Жарикова, Н.Н. Матинян, Е.Н. Наквасина, Н.Е. Сивцева // Почвоведение, 2014.-№ 10.-С.1155-1164.
9.
Горбов, С.Н. Сравнительная характеристика методов определения органического углерода в почвах / О.С. Безуглова, С.Н. Горбов, С.С. Тагивердиев, А.В.
Карпушова // Фундаментальные исследования, 2014.-№ 8(7).-С.1576-1580.
10. Горбов, С.Н. Генотоксичность и загрязнение тяжелыми металлами естественных и антропогенно-преобразованных почв Ростова-на-Дону / С.Н. Горбов,
О.С. Безуглова, Т.В. Вардуни, А.В. Горовцов, С.С. Тагиведиев, Ю.А. Гильдебрант
// Почвоведение, 2015.- № 12.-С.1519–1529.
11. Горбов, С.Н. Содержание и распределение тяжелых металлов и мышьяка в
почвах Ростова-на-дону / С.Н. Горбов, О.С. Безуглова, А.С. Алексикова, С.С. Тагивердиев, М.Н. Дубинина, А.К. Шерстнев // Современные проблемы науки и образования, 2015.-№ 4.- С. 543.
12. Горбов, С.Н. Мониторинг гумусного состояния и определение содержания
гумуса в почвах различного генезиса / О.С. Безуглова, С.Н. Горбов, Е.А. Полиенко, С.С. Тагивердиев, А.В. Карпушова, К.В. Чурсинова // Теоретическая и прикладная экология, 2015.-№ 1.-С.105-108.
13. Горбов, С.Н. Физические свойства почв Ростовской агломерации / С.Н. Горбов, О.С. Безуглова, К.Н. Абросимов, Е.Б. Скворцова, С.С. Тагиведиев, И.В. Морозов // Почвоведение, 2016.-№ 8. – С. 964–974.
14. Горбов, С.Н. Структурное состояние антропогенно-преобразованных почв
разных зон землепользования Ростовской агломерации / Тагивердиев С.С., О.С.
Безуглова, С.Н. Горбов // Фундаментальные исследования, 2015.-№ 8 (часть 1).- С.
47-53.
15. Горбов, С.Н. Биологическая активность запечатанных почв Ростова-на-Дону
/ С.Н. Горбов, А.В. Горовцов, О.С. Безуглова, Т.В. Вардуни, С.С. Тагивердиев //
Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2016.-№2 (2).С.331-336.
16. Горбов, С.Н. Содержание и профильное распределение валовых форм тяжелых металлов в почвах урбанизированных территорий юга России / М.Н. Дубинина, С.Н. Горбов, О.С. Безуглова, А.К. Шерстнев // Известия Самарского научного
центра РАН, 2016. -№2 (2).–С.349-354.
17. Горбов, С.Н. Деградация физических свойств почв черноземной зоны в условиях города / С.С. Тагивердиев, С.Н. Горбов, О.С. Безуглова, М.В. Котик // Известия Самарского научного центра РАН, 2016.-№2.–С. 226-229.
Статьи в переводных и зарубежных изданиях
18. Gorbov, S.N. Organic Matter and Elemental Composition of Humic Acids in
Soils of Urban Areas: The Case of Rostov Agglomeration / S.N. Gorbov, O.S.
Bezuglova, S.A. Tischenko, and A.V. Gorovtsov // in book: Megacities 2050: Environmental Consequences of Urbanization. Proceedings of the VI International Conference
on Landscape Architecture to Support City Sustainable Development, 2017.- P.80-99.
47
19. Gorbov, S.N. Features of 137Cs distribution and dynamics in the main soils of
the steppe zone in the southern European Russia / E.A. Buraeva, O.S. Bezuglova, V.V.
Stasov, V.S. Nefedov, E.V. Dergacheva, A.A. Goncharenko, S.V. Martynenko, L.Yu.
Goncharova, S.N. Gorbov, V.S. Malyshevsky, T.V. Varduny. // Geoderma, 2015. –
№259-260.
20. Gorbov, S.N. Accumulation and migration of heavy metals in soils of the Rostov
region, south of Russia / O.S. Bezuglova, S.N. Gorbov, S.A. Tischenko, A.S.
Aleksikova, S.S. Tagiverdiev, A.K. Sherstnev, M.N. Dubinina. //Journal of Soils and
Sediments, 2016.- №16(4). - Р.1203-1213.
21. Gorbov, S.N. Use of brown coal as a detoxifier of soils contaminated with heavy
metals / O.S. Bezuglovaa, S.N. Gorbov, S.A. Tischenko, A.E. Shimko // Journal of Geochemical Exploration, 2018.- Volume 184, Part B, January.- P. 232-238.
Главы в монографии
1.
Горбов, С.Н. Химическое загрязнение городских почв тяжелыми металлами
и его оценка / С.Н. Горбов, В.В. Приваленко, О.С. Безуглова // в кн. «Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области»..- Том 1. Экология города Ростова-на-Дону. под общ. ред. Приваленко В.В. Безугловой О.С. Ростов-на-Дону: изд-во СКНЦВШ, 2003.- С. 241–260.
2.
Горбов, С.Н. Почвенный покров г. Ростов-на-Дону / О.С. Безуглова, С.Н.
Горбов, В.В. Приваленко, И.В. Морозов // в кн. «Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области». Том 1. Экология города Ростова-наДону. под общ. ред. Приваленко В.В. Безугловой О.С. Ростов-на-Дону: изд-во
СКНЦВШ, 2003.- С. 43–52.
3.
Горбов, С.Н. Влияние города на почвообразование и свойства почв / О.С.
Безуглова, С.Н. Горбов, И.В. Морозов // в кн. «Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области». Том 1. Экология города Ростова-наДону. под общ. ред. Приваленко В.В. Безугловой О.С. Ростов-на-Дону: изд-во
СКНЦВШ, 2003.- С.182–240.
Учебник
Горбов, С.Н. Урбопочвоведение: учебник / О.С. Безуглова, С.Н. Горбов,
И.В. Морозов, Д.Г. Невидомская. – Ростов на Дону: издательство Южного федерального университета, 2012. – 264 с.
Базы данных
Свидетельство 2016620801. Российская Федерация. База данных: Содержание органического углерода в антропогенно-преобразованных почвах Ростовской
агломерации за период с 2013 по 2015 годы (определение методом прямого сжигания образца на приборе ТОС-L) / Горбов С.Н., Безуглова О.С., Тагивердиев С.С.,
Дубинина М.Н., Скрипников П.Н.; заявитель и патентообладатель федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Южный федеральный университет» - №2016620510; заявл. 22.04.16; дата регистрации в Реестре баз данных 16.06.2016.
48
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа