Лекция 2.

Землепользование – как фактор урбанизации

Структура и характер землепользования являются формирующим фактором развития почв в городе. Одним из важных факторов почвообразования является тип функционального использования земель. Каждый тип наряду с общими показателями имеет свои, свойственные только ему характеристики.

Выделяют следующие категории земель в городе:

- земли городской и сельской застройки - жилая зона (внутридворовые пространства, скверы, детские сады и школы, газоны вдоль транспортных магистралей);

- земли общего пользования – промышленные зоны (заводы и фабрики, ТЭЦ, склады , АЗС, автомагистрали, аэропорты и т.д.);

- земли природно-рекреационной и природоохранной зон (городские леса, лесопарки, бульвары, скверы, памятники природы и т.д.);

- земли сельскохозяйственного назначения (пашни, питомники, опытные поля);

- земли резерва (пустыри, свалки, карьеры, неудоби).

Каждая их этих категорий состоит из:

А) запечатанных территорий под жилыми зданиями, дорогами, тротуарами, коммуникациями и т.д. Эти земли лишены водного и воздушного обмена

В )открытых незапечатанных территорий, представляющих собой почвы, почвоподобные тела разной степени антропогенной нарушенности. Именно они и выполняют санитарно-гигиенические, экологические и биосферные функции.

В свою очередь открытые территории делятся на две группы:

1) озелененные территории, которые растительностью, где почвы сохраняют свои основные экологические функции (парки, скверы и т.д);

2)неозелененные или слабоозелененные территории, растительность на которых сохранена фрагментарно и представлена рудеральными видами или сорняками. Экологические функции развитых там почв трансформированы, деградированы или сильно нарушены.

Почвы несут на себе отпечаток качества и вида землепользования, а тип землепользования - формирующий фактор эволюции городских почв. Городской способ землепользования оказывает влияние на все факторы почвообразования, а функциональное использование территории непосредственно определяет интенсивность и характер воздействия на почвенный профиль.

По отношению к почве воздействия разделяются на несколько групп.

Прямые воздействия. Они включают любые резкие механические воздействия, как срезание, так и засыпки или перемешивание почв.

Косвенные предполагают случайное или преднамеренное изменение факторов почвообразования, вызывающие, например, изменения в балансе поступления органического вещества, водном и тепловом режиме и т.д.

Таким образом, тип землепользования во многом определяет и тип воздействия на почвенный покров, который в городских почвах весьма различен.

х х х х х х х х

В России одними из пионерных работ, определяющих направление почвообразовательного процесса в городских экосистемах, являются работы Зеликова (по Москве в1964) и Рохмистрова, Ивановой (по Ярославлю, 1975).

Последующие исследования Строгановой, Мягковой, Прокофьевой, Куста, Стома и др.( по Москве) , Безугловой, Приваленко, Щеглова (по городам степной зоны), Вовк (по городам, расположенным в горных территориях), Касимова с сотрудниками (по Н. Новгороду, Тольятти) позволили установить, что почвы, развивающиеся в черте городов имеют иные по сравнению с почвами окрестностей свойства, а часть их имеет и иной почвенный профиль.

ЭПП (Таблица ).

Сначала остановимся на вопросах ЭПП, комплекс которых в городских условиях существенно изменяется.

Разнообразие видов деятельности человека и пространственная неоднородность этого воздействия в черте городов определяют наличие специфических зон (ЭГЛ- по Касимову, Перельману). Для каждой из них будет характерен свой комплекс ЭПП, который и будет определять формирование и развитие почвенного покрова.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ: ГОРОДСКАЯ ПОЧВА

ВПЕРВЫЕ понятие «городские почвы» было введено БОККЕЙМОМ в 1974 году. Под ними он понимал : « почвенный материал, содержащий антропогенный слой несельскохозяйственного происхождения толщиной более 50 см, образованный путем перемешивания, заполнения или загрязнения поверхности земли на городских и пригородных территориях».

Сегодня существуют два понятия :

1. В широком понимании – это любая почва, функционирующая в окружающей среде города.

2. Почва - находящаяся под сильным «прессом» города или сформированная деятельностью человека (собственно городская почва).

Основным отличием собственно городских почв от природных является наличие диагностических горизонтов – урбик (от urbanus, urbs – город).

Это поверхностный органоминеральный горизонт или насыпной, или перемешанный , или представляет собой часть культурного слоя с примесью антропогенных включений (строительно-бытового мусора, промышленных отходов) более 5% и мощностью более 5 см. Это рыхлый, слоистый горизонт легкого гранулометрического состава, темного цвета (различные оттенки темно-бурых тонов), со слабо выраженной структурой, повышенной каменистостью, с нейтральной или щелочной рН, высоким содержанием гумуса (5-10%) чаще гуматного состава. Характерно нарастание горизонта вверх за счет пылевых атмосферных выпадений , нем наблюдается высокая вариабельность свойств почв.

Почвы городских территорий ( урбаноземы) имеют существенные отличия от почв окрестностей, главными из которых являются:

-формирование на разных почвообразующих породах (не только на естественных, но и на сформированных человеком);

-наличие включений строительного и бытового мусора, особенно в верхних горизонтах;

-изменение кислотно-щелочного баланса с трендом в сторону подщелачивания, а иногда и подкисления;

-загрязненность тяжелыми металлами, нефтепродуктами, сажей, легкорастворимыми солями и другими продуктами деятельности человека;

-увеличение среди механических элементов тонкодисперсной фракции, особенно в верхних горизонтах, и соответствующий рост профиля за счет интнесивного аэрального напыления;

-изменение физико-механических свойств почв (пониженная влагоемкость, повышенная уплотненность, пониженная или мозаичная фильтрация и т.д);

-отсутствие дефицита в содержании основных элементов питания;

-перестройка в комплексе почвенной фауны и сообществах микроорганизмов в направлении доминирования в них иных, не характерных для данной природной зоны популяций.

ОПЫТ КЛАССИФИКАЦИИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ

В литературе имеется достаточно большое количество сведений о химическом и агрохимическом состоянии городских почв, появлении в них свойств, отличных от почв окрестностей. Вопросы же диагностики и классификации разработаны еще недостаточно. Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что на данный момент не выработан единый подход к проблеме генетической классификации городских почв.

Классификации городских почв составляются на следующих принципах:

1) по морфологическому профилю,

2)характеру субстрата,

3) происхождению,

4) стадиям развития.

В Классификации и диагностике почв СССР в 1977 году упоминания о городских почвах отсутствуют.

В классификационных системах ФАО-ЮНЕСКО, Германии, России все антропогенно измененные и антропогенно созданные почвы выделяются на самых высоких таксономических уровнях.

В последней легенде к карте ФАО (1994) выделена группа Antrosoils - «почвы, подверженные сильной антропогенной деятельности, в которые включены и почвы городов».Антросоли представляют почвы, в которых деятельность человека отразилась в глубокой модификации или погребении исходных почвенных горизонтов путем удаления или нарушения поверхностных горизонтов, выемок грунта или заполнения, регулярного многовекового внесения органических субстратов, длительного орошения.

В последнем варианте международной классификации WRB под антросолями также понимают лишь почвы, сильно трансформированные или созданные в результате сельскохозяйственных мероприятий. Техногенные и городские почвы входят в группу слаборазвитых литогенных почв на рыхлых породах - регосолей

В американской классификации (1994) городские почвы включены на уровне подпорядков в 2 порядках:

1) порядок энтисоли – это молодые, слабосформированные почвы, в которых антропогенные горизонты могут не иметь никакой генетической связи между собой (нарушенные, насыпные и т.д.),

2) порядок инсептисоли – это молодые почвы начального почвообразования с малым количеством диагностических горизонтов.

Сегодня почвоведы США обсуждают возможность выделения 13-го порядка (высший таксономический ранг) антпопогенных почв – Антросолей.

В Англии (1984) почвенная служба в нарушенных почвах выделяет почвы, созданные человеком (man-made soils) .

В Югославии (1986) в национальной классификации предложен раздел « поврежденные почвы: почвы, загрязненные химически, но не нарушены физически –АЭРОСОЛИ.

В основу выделения таксономических единиц почв Варшавской агломерации положены изменения биологических, физических, физико-химических и химических свойств почвы, произошедшие в результате воздействия города».

При картографировании почв Западного Берлина Blume (1989) были выделены три категории:

1)почвы закрытых поверхностей,

2)измененные почвы с естественной растительностью,

3)почвы на насыпных и перемешанных отложениях.

В легенде использовались традиционные названия, употребляемые для естественных почв внегородских территорий. В некоторых случаях –специальные, учитывающие специфическую ситуацию (некросоли- почвы кладбищ).

В классификационных подходах Германии (1994) антропогенно-измененные почвы составляют большую долю в почвенном покрове. В основе систематики техногенных и урбогенных почв лежит классификация насыпного материала- материнской породы для вновь образующихся почв. Такие почвы считаются слаборазвитыми и отнесены в группу РЕГОСОЛЕЙ. Со всем маломощные почвы (А до 5 см) названы СИРОЗЕМАМИ («незрелая земля»). Относятся они к классу АНТРОСОЛЕЙ.

Во Франции (1995) выделены АНТРОСОЛИ – трансформированные, искусственные, реконструированные.

Классификация и диагностика почв России, 2004

По ней антропогенно-преобразованные почвы идентифицируются в настоящее время только на уровне отделов (2 ранг) и рассматриваются как определенный этап естественной антропогенной трансформации .Для таксонов типового ранга предлагаются лишь критерии их выделения. Более подробная их систематика и диагностика требует дальнейших разработок.

Для городских территорий возможно наличие 2 отделом : Хемоземы и Химически-преобразованные почвы.

ХЕМОЗЕМЫ- диагностируются исключительно по химическим параметрам, а степень загрязнения оценивается как чрезвычайно опасная Трансформвция вещественного состава почв не вызывает морфологического профиля и не нарушает систему генетических горизонтов.

Химически-преобразованные почвы. Диагностируются по проявлению в профиле морфологических трансформаций, вызванных воздействием химически агрессивных веществ. При этом существенно преобразуются генетические горизонты.

В России используется классификация, предложенная в 1977 и дополненная впоследствии сотрудниками факультета почвоведения Строгановой, Мягковой и Прокофьевой. Классификация почв и почвоподобных тел разработана для городов южно-таежной зоны и основана на особенностях профильно-генетического строения почвенного профиля, а также на особенностях почвообразующих пород и поверхностных грунтов.

Вся поверхность в черте города авторами делится на 2 группы территорий:

1. Открытые, частично озелененные территории.

2.Закрытые (застроенные и заасфальтированные).

ТАБЛИЦА7.