- •Почвообразование в городских условиях
- •Урбанизация – это рост и развитие городов, увеличение веса и роли городского населения
- •УРБОЭКОСИСТЕМЫ 1.В условиях увеличивающегося антропогенного «прессинга»
- •Понятие экосистем, функционирующих в городских условиях
- •Стадии нарушения природных экосистем в городах (Симкин, 2000)
- •История вопроса
- •Основные концепции изучения
- •Основные таксономические единицы геохимической систематики городов (Касимов,Перельман, 1995)
- •Основные таксономические единицы геохимической систематики городских элементарных ландшафтов (Касимов, Перельман, 1995)
- •СЕЛИТЕБНЫЕ ЭГЛ
- •ПОСТАГРОГЕННЫЕ ЭГЛ
- •Основные отличия климатических характеристик в городах по сравнению с окрестностями
- •Геологические особенности
- •Геологические особенности
- •Почвообразующие породы
- •Урбафитоценозы и их комплексы (Игнатьева, 1993)
- •Растительность лесопарков и скверов
- •Растительность газонов
- •Посаженная растительность и пустырь
- •Изменения растительного покрова в городских условиях
- •Особенности городской флоры
- •Почвенная биота городских почв
- •Землепользование – как фактор урбанизации
- •Каждая их этих категорий состоит из:
- •Предполагаемые изменения в комплексах и комплектах ЭПП в почвах городов
- •Определение понятия : городская почва
- •Основным отличием собственно городских почв от природных является наличие диагностических горизонтов – урбик
- •Почвы городских территорий ( урбаноземы) имеют существенные отличия от почв окрестностей, главными из
- •ОПЫТ КЛАССИФИКАЦИИ ГОРОДСКИХ ПОЧВ
- •В американской классификации (1994) городские почвы включены на уровне подпорядков в 2 порядках:
- •Германия (1994). В основе систематики техногенных и урбогенных почв лежит классификация насыпного материала-
- •В России используется классификация, предложенная в 1977 и дополненная впоследствии сотрудниками факультета почвоведения
- •СИСТЕМАТИКА ОТКРЫТЫХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТЕЛ НА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЯХ
- •Индексировка горизонтов городских почв
- •Изменение свойств почв
- •Региональность исследований
- •Морфологические свойства почв городских лесопарков
- •Почвы контроля и Битцевского леса
- •Почвы других ЭГЛ
- •Содержание Сорг
- •Содержание Сорг (%) в почвах разных ЭГЛ в разных районах городов
- •Профильное распределение Сорг (%) в почвах лесопарков.
- •Профильное распределение Сорг (%) в урбаноземах
- •Содержание и вариабельность Сорг, % в слое почвы 0-10 и 10-20 см
- •Причины
- •Долевое соотношение различных групп травянистой растительности в травяных экосистемах,
- •Долевое соотношение различных групп травянистой растительности в лесных экосистемах, % от суммы надземной
- •Запасы биомассы в травяных экосистемах г.Москвы, ц/га
- •Зольность структурных единиц биомассы трав в травяных ЭС г. Москвы (% на сухое
- •Соотношение Сгк/Сфк в верхних горизонтах почв г.Москвы
- •Долевое соотношение фракций ГК в слое почвы 0-10 см разных ЭГЛ г. Москвы
- •Оптическая плотность ГК (Е-величина) в верхних горизонтах почв
- •Исследования почв тропинок
- •Сорг в слое 0-5 см почв на и вдоль тропинок в Битце
- •Причины повышения рН
- •Профильное распределение рНвод в почвах лесопарков
- •Профильное распределение рНвод в урбаноземах
- •Значения рНвод в корнеобитаемых горизонтах почв разных городов
- •Пример картографии
- •рН вод в разных ЭГЛ Москвы
- •рНвод в почвах разных ЭГЛ разных городов
- •Значения рНвод в почвах разных ЭГЛ разных районов городов
- •рНвод. почв в слое 0-5 см на и вдоль тропинок в Битце
- •Значение и вариабельность рНвод в слое почвы 0-10 и 10- 20 см
- •Содержание легкорастворимых солей
- ••Увеличение содержания л.р.с. в почвах городов не имеет площадного распространения. Наибольшее количество их
- •ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЧВ (mSm/sm)
- •Элементы питания (N,Р,К)
- •Гранулометрический состав почв лесопарков г. Москвы, %
- •Структурное состояние городских почв (сухое просеивание)
- •Величина Кдисп. в почвах лесопарков г. Москвы, %
- •Плотность и твердость
- •Плотность почв в слое 0-5 см на и вдоль тропинок в Битце
- •К стр. почв в слое 0-5 см на и вдоль тропинок в Битце
- •Водопроницаемость почв г. Москвы, мм/мин
- •Загрязнение городских почв
- ••Подвергаясь техногенной нагрузке, почвы города содержат в 5 - 10 раз больше ТМ
- •Биологическая активность почв в слое 0-10 см
- •разных ЭГЛ в слое 0-10 см (мкг С- СО2/г почвы*час)
- •Общая численность почвенных животных в слое 0-20 (экз./м2)
- •Общая биомасса мезопедобионтов в почвах (г/м2 )
- •ГРУППОВОЙ СОСТАВ МЕЗОПЕДОБИОНТОВ В
- •Разнообразие (индекс Шеннона) комплекса беспозвоночных в почвах разных ЭГЛ
- •ФОРМИРОВАНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ГОРОДСКИХ ПОЧВ
- •ФАЗЫ-СТАДИИ ФОРМИРОВАНИЯ СОБСТВЕННО ГОРОДСКИХ ПОЧВ (урбаноземов)
- •ПУТИ РАЗВИТИЯ РАЗНЫХ ГРУПП ГОРОДСКИХ ПОЧВ
- •Эволюция почв лесопарков
Посаженная растительность и пустырь
Изменения растительного покрова в городских условиях
1.Уничтожение природной растительности при отчуждении территории для городских нужд (строительство, прокладка коммуникаций и т.д.).
2.Пагубное воздействие загрязнения окружающей среды выхлопами автотранспорта, выбросами промышленных предприятий и т.д.
а) тяжелыми металлами – приобретение листьями охристой и желтой окраски;
б)оксидами азота – происходит «позеленение» стволов и нижних ветвей деревьев;
в)эфемерное засоление – гибель деревьев.
3.Рекреационная нагрузка – переуплотнение почв, изменение водно- воздушных свойств – гибель растений.
4.Формирование новых, часто искусственных растительных сообществ.
5.Увеличение степени естественной интродукции новых видов растений, чаще более южных.
Особенности городской флоры
Богатство флористического состава. Наряду с традиционной интродукцией видов растений в природе (20%), в городских условиях возникает более сильная интродукция (40%) новых видов растений, часто более южных (Алексеев, 2000).Растения степной зоны нередки в нарушенных экотопах лесной зоны.
Исследования РЫСИНА в Москве свидетельствуют, что сосняки сменяются широколиственными лесами.
В городах Западной Европы внедрено до 10 тыс новых видов вследствие занесения семян с торговлей.
Флористическая неоднородность фитоценозов обусловлена экологической, географической и возрастной неоднородностью отдельных фрагментов экосистемы в черте города. От окраин города к его центру понижается число видов и изменяется флористический состав
Почвенная биота городских почв
Почвенная фауна
•Обилие (численность сокращается в 2-5 раз, но может сильно колебаться).
•Разнообразие групп (обедненный вариант фауны естественных ЭС).
•Функциональная структура (доминирование каких-либо видов ).
•Профильное и пространственное распространение (нарушается)
Микробные сообщества
•Численность (сильно варьирует).
•Комплекс микроорганизмов (возникают новые- приспособленные к условиям техногенеза и несвойственные естественным ландшафтам).
•Появляются патогенные м/о.
•Мозаичность распространения в пространстве.
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 покрыты 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.
Предполагаемые изменения в комплексах и комплектах ЭПП в почвах городов
ЭПП |
Лесная зона |
Степная зона |
|
Биогенно-аккумулятивные ЭПП |
|
Подстилкообразование |
Снижается |
Усиливается |
Дерновый |
Усиливается |
Снижается |
Гумусообразование и гумусонакопление |
Усиливается |
Снижается /= |
|
ЭлювиальныеЭПП |
|
Выщелачивание |
Усиливается |
Усиливается |
Оподзоливание |
Снижается |
- |
лессиваж |
Усиливается |
появляется |
|
Иллювиальные ЭПП |
|
Иллювиально-гумусовый |
Снижается |
Появляется |
Иллювиально-глинистый |
Усиливается/= |
Появляется |
Осолонцевание |
Появляется |
- |
|
Метаморфические ЭПП |
|
Сиаллитизация |
Появляется |
Появляется |
Оглеение |
Усиливается |
появляется |
Гидрогенно-аккумулятивныеЭПП |
|
|
Засоление |
Появляется |
Снижается |
Окарбоначивание |
появляется |
снижается |
Педотурбационные ЭПП |
Получают особенно широкое распространение, так как |
|
|
нарушение почвенного профиля происходит постоянно |
|
Деструктивные ЭПП |
Эрозия и дефляция усиливаются |
Определение понятия : городская почва
ВПЕРВЫЕ понятие «городские почвы» было введено БОККЕЙМОМ (1974). Это -«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
–по Воккейму) .
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 , в нем наблюдается высокая вариабельность свойств почв.
Почвы городских территорий ( урбаноземы) имеют существенные отличия от почв окрестностей, главными из которых являются:
1.Формирование на разных почвообразующих породах (не только на естественных, но и на сформированных человеком);
2.Наличие включений строительного и бытового мусора, особенно в верхних горизонтах;
3.Изменение кислотно-щелочного баланса с трендом в сторону подщелачивания, а иногда и подкисления;
4.Загрязненность тяжелыми металлами, нефтепродуктами, сажей, легкорастворимыми солями и другими продуктами деятельности человека;
5.Увеличение среди механических элементов тонкодисперсной фракции, особенно в верхних горизонтах, и соответствующий рост профиля за счет интнесивного аэрального напыления;
6.Изменение физико-механических свойств почв (пониженная влагоемкость, повышенная уплотненность, пониженная или мозаичная фильтрация и т.д);
7.Отсутствие дефицита в содержании основных элементов питания; 8.Перестройка в комплексе почвенной фауны и сообществах
микроорганизмов в направлении доминирования в них иных, не характерных для данной природной зоны популяций.