Физические свойства поверхностных горизонтов урбаноземов: на примере почв Летнего сада и Инженерного сквера

Введение…………………………………………………………………..........................
Глава 1. Литературный обзор……………………………………………………………
1.1 Гранулометрический состав
1.2 Почвы города
1.3 Летний сад как пример зеленой зоны в историческом центре Санкт-Петербурга
2.1 Объекты работы
2.2 Методы работы
Глава 3. Результаты и обсуждение
Заключение
Литература
Приложение
Купить

Городские почвы являются частью открытой динамической буферной системы, которая связана с другими компонентами городского ландшафта и потоками вещества и энергии. Антропогенно-глубоко-преобразованные почвы, урбаноземы (Строганова, Мягкова, Прокофьева, 1997) образуют тип городских почв, в которых урбиковый горизонт имеет мощность более 50 см. Эти почвы формируются на культурном слое или на насыпных, намывных и перемешанных грунтах (Герасимова и др., 2003). Физико-химические свойства городских почв играют важную роль в развитии зеленых насаждений и оказывают существенное влияние на депонирование и дальнейшую судьбу загрязняющих веществ, что определяет экологическое состояние урбогеосистем в целом (Бахматова, Матинян, Шешукова, 2022).
Г.В. Добровольский выделил главные отличия городских почв от природных – для них характерны такие свойства, как повышенная щелочность, высокая степень загрязнения тяжелыми металлами, изменение физико-механических свойств, включения мусора и т.д. Хотя эти свойства по отдельности могут встречаться и в естественных почвах, особенность почв города – это совокупность данных свойств (Строганова, Мягкова, Прокофьева, 1997).
Общепризнано, что особенностями физико-химических свойств городских почв являются – каменистость, переуплотнение, подщелачивание, эвтрофирование или дисбаланс элементов питания, загрязнение, а в исторических центрах городов культурный слой– все это приводит к нарушению биологического круговорота.
Обычно городские почвы сильно уплотнены с поверхности. Это явление ведет к изменению структуры почвенных горизонтов, а также к близким к анаэробным условиям в корнеобитаемой зоне. Уплотнение почвы понижает ее порозность (М. И Герасимова и др., 2003).
Подщелачивание корнеобитаемого слоя в почвах города связывают с попаданием солей, которые используют в зимний период на улицах, в поверхностный сток и дренажные воды, а также с высвобождением кальция из строительного мусора. Это ведет к ухудшению качества почвы и ее структуры, а также снижает доступность микроэлементов для растений(М. И Герасимова и др., 2003).
Дисбаланс элементов питания заключается в повышении их содержания, которое происходит благодаря их поступлению в почву из антропогенных источников (Бахматова, Матинян, Шешукова, 2022).
В исторических центрах наиболее мощная толща насыпных слоев по сравнению с другими районами города. Под так называемым культурным слоем в городских парках часто можно обнаружить погребенные почвы (Бахматова, Матинян, Шешукова, 2022).
Главной причиной загрязнения почв парков являются повышенные концентрации тяжелых металлов (Pb, Cu, Znи др.), а также наличие органических соединений в особенности полиароматических углеводородов. Источниками первых чаще всего служат выбросы автотранспорта и промышленности, а вторых вещества, образующиеся в результате сгорания ископаемого топлива и химические вещества, используемые в качестве противогололедных реагентов (Бахматова, Матинян, Шешукова, 2022).
Благодаря постоянному поступлению в почву различных материалов антропогенного происхождения в ней увеличивается содержания крупных частиц (>1 мм), доходящих по размеру до гравия и камней. Это приводит к нарушению свойств почвы в городской среде.
В центральных районах Санкт-Петербурга растительность естественную для данной природной зоны сменили искусственные насаждения. Уплотнение, изменение pHпочвы, высокое содержание в ней крупных частиц, дисбаланс элементов питания — все это ведет к ухудшению эдафических условий наземных экосистем. Перечисленные особенности городских почв оказывают сильное воздействие на растения, угнетают их рост и развитие, способствуют различным болезням и уменьшают экологическое разнообразие. Снижается средняя продолжительность жизни деревьев городских экосистем по сравнению с естественными. (Надпорожская, 2000; Долотов, Пономарева, 1982; Матинян и др., 2017; Мельничук и др., 2013)
Такое важное физическое свойство, как гранулометрический состав зависит в значительной степени от состава привозимого грунта и от количества антропогенных включений (фрагментов строительных материалов, мусора, промышленной и бытовой деятельности). Обычно физико-химические свойства почв оценивают по лабораторным анализам мелкозема (фракции элементарных почвенных частиц, ЭПЧ <1 мм). Крупнозем учитывают не всегда (Надпорожская, 2000; Лукина, 2022). Мало исследованы вопросы различия результатов физико-химических анализов для мелкозема, выделенного по разным классификациям, Н. А. Качинского и А. Аттерберга. Для исторического центра СПб гранулометрический состав охарактеризован только по классификации Н. А. Качинского. Все оценки проведены по классификации Качинского. Сравнений различий содержания крупнозема в городских почвах по Качинскому и Аттербергу не проводили.
Актуальность работы. Поскольку урбаноземы значительно изменены, то особенности их физико-химических характеристик следует учитывать при планировании мероприятий по уходу за зелеными насаждениями (Герасимова и др., 2003).
Значение базовых физических свойств почвы для выполнения эдафических функций велико, однако недостаточно изучено. Такие авторы, как В. В. Пономарева, В. А. Долотов, Н. Н. Матинян, И. А. Мельничук в работах по изучению почв исторического центра Санкт-Петербурга описывали некоторые их физические свойства: в основном гранулометрический состав, в некоторых работах также даны сведения о плотности и структуре. Стоит отметить также, что при описании гранулометрического состава многие авторы не приводят данные по содержанию скелетной части (крупнозема) почвы (то есть механических частиц размером > 1 мм), либо не учитывают влияние крупнозема на свойства почвы.
Цель работы. Изучение основных физических свойств поверхностных биологически активных горизонтов урбаноземов, определяющих экологическое состояние зеленых зон исторического центра Санкт-Петербурга.
Задачи работы
1. Проанализировать литературу по данной научной теме.
2. Определить основные физико-химические свойства изучаемых почв (рН, углерод органических соединений (Cорг.), гранулометрический состав, водные свойства почв (гигроскопическую влажность, максимальную гигроскопичность, влажность почв на момент пробоотбора – полевую влажность).
3. Определить содержание крупнозема по Качинскому и Аттербергу.
4. Провести сравнение результатов расчета Cорг. на мелкозем по Качинскому и Аттербергу;
5. Рассчитать запасы Cорг. с учетом крупнозема по Качинскому и Аттербергу.
Материалы работы были представлены на конференциях и опубликованы в сборниках:
1. Полеваева А.М., Петрова В.С. Крупнозем и мелкозем городских почв по А. Аттербергу и Н.А. Качинскому // Материалы Международной научной конференции XXVI Докучаевские молодежные чтения «Матрица почвоведения» / Под ред. Б.Ф. Апарина. СПб., 2023. С. 34-35. .
2. Полеваева А. М., Надпорожская М.А. Особенности определения гранулометрического состава городских почв // Сборник материалов XXVII Международного Биос-форума и Молодежной Биос-олимпиады 2022. Принято в печать.

Купить