ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1 .Теоретические подходы к исследованию городских почв.... 5
1.1. Типы городских почв 6
1.2. Свойства городских почв 14
1.3. Загрязнение городских почв 18
Глава 2. Методологические основы электронного картографирования городских почв 21
2.1. Дистанционные методы исследования 23
почвенного покрова
2.2. Методика картографирования 25
2.3. Проблемы картографирования городской местности 29
Глава 3. Пространственный анализ почвенного покрова городских поверхностных образований, с оценкой участия разных их типов в формировании городской среды 32
3.1. Место агропочв сельскохозяйственных ландшафтов в 33
общей структуре земель г.Белгорода
3.2. Современная структура почвенного покрова г.Белгорода 35
Глава 4. Геохимические особенности основных типов поверхностных образований города 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 56
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность исследования. Правильное использование земельных ресурсов является одной из основных задач ученых различных стран. Россия с ее огромными земельными ресурсами не является исключением. В связи с этим возникает необходимость составления почвенных карт, как одного из инструментов решения упомянутой проблемы.
На сегодняшний день лишь только некоторые участки России имеют подробную почвенную карту. Её создание для такого развитого города как Белгород, областного центра Белгородской области, одного из главных районов черноземных степей, где выращивается значительная часть продукции Российской Федерации, является насущной задачей, требующей оперативного решения.
В настоящее время в городе ярко выражено антропогенное воздействие на окружающую среду: увеличение площадей застройки и искусственные покрытия уничтожают, а также сильно изменяют почвенный покров. Все это приводит к образованию специфических почв и почво- подобных тел.
На основании вышеизложенных проблем данная работа представляется актуальной и своевременной.
Объектом исследования выбраны поверхностные образования города Белгорода.
Предметом исследования является распространение и эколого-геохимические особенности различных типов городских почв и техногенных поверхностных образований.
Цель работы - разработать карту почвенного покрова на территории города Белгорода, с использованием ГИС технологий и провести анализ распространения основных типов поверхностных образований.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Произвести обзор проблемы картографирования почвы городских ландшафтов.
2. Изучить методику электронного картографирования городских почв.
3. Исследовать геохимические особенности основных типов поверхностных образований города.
4. Провести пространственный анализ покрова городских поверхностных образований, с оценкой участия разных их типов в формировании городской среды.
Материалами для проведения исследования служили: информация литературных источников, данные собственного исследования, проведенного в апреле 2016 г. в г. Белгороде, данные дистанционного зондирования в виде космических снимков г. Белгорода (Яндекс.Карты.), картографические материалы колхозов «Новая жизнь», «Дубовое», «Плодоовощной», «Комсомолец», « Красный октябрь».
Основными методами исследования являются: химико¬
аналитический анализ, анализ литературных материалов, пространственный анализ. В настоящее время для пространственного анализа ландшафта территории применяется весьма эффективный метод - электронное картографирование. Он направлен на изучение структуры ландшафта и на его детальное описание с помощью сравнительно - географического метода. Данный анализ ландшафта основан на методах ландшафтной индикации [13], на дешифрировании аэрокосмической информации, а также на основах структурно - генетического ландшафтоведения [20].
Рентгенофлуоресцентный метод был задействован для оценки химического состояния городских почв. Осуществлялся он с помощью прибора «Спектроскан Макс». Для проведения анализа кислотно-щелочных свойств почвы мы использовали pH-метр.
Практическое значение результатов работы заключается в том, что их можно использовать для учета кадастровой оценки городских земель, а также для ухода и благоустройства за городской средой, поддержание ее в экологически сбалансированном состоянии.
Почва служит «кормилицей» всего человечества, а также животного мира, поэтому проблема ее правильного использования остро стоит в современном обществе. Для этого необходимы глубокие знания о её становлении, свойствах, строении и составе. Но ценность почвы заключается не только в её хозяйственной значимости для человека; она также является одним из важнейших компонентов биосферы и всех наземных биоценозов. Почвенный покров играет значительную роль в развитии народного хозяйства и жизнедеятельности человечества. Рациональное использование почвы, а именно правильная её эксплуатация, позволит сохранить плодородие почв и улучшить его. Для выполнения этой задачи возникает необходимость составления почвенной карты. Такие крупные города России как Москва, Санкт-Петербург, Омск, Барнаул, Тюмень, Хабаровск уже провели такую работу. Для города Белгорода, как центра одной из ведущих областей в сельском хозяйстве, отсутствие почвенной карты являлось большим упущением.
В ходе проведённого исследования были рассмотрены проблемы картографирования городских почв. В результате исследования данной задачи стало понятно, что космические снимки не дают полного представления о составе и свойствах почв и требуют дополнений в виде подробных полевых исследований.
В результате проведения данной работы, обработан космический снимок г. Белгорода, отвекторизовано 15 слоёв. При этом 10 дешифрированных объектов были визуально определены. Кроме этого, карта была дополнена четырьмя вновь означенными объектами.
Изучена методика электронного картографирования городских почв с помощью программной системы Map Info Professional 11.0, где была проведена привязка почвенных карт бывших земель сельскохозяйственного назначения ныне входящих в городскую черту к космическим снимкам города, отвекторизованы участки различных типов почв, а также рассчитаны площади конкретных типов.
В результате проведенных первичных полевых исследований были получены определенные данные, позволяющие в определенной мере оценить степень сохранности и загрязненности почв в различных районах города ( присутствие в них тяжелых металлов, кислотно-щелочной реакции и наличия вредных химических соединений).
Проведён пространственный анализ покрова городских поверхностных образований с оценкой участия разных их типов в формировании городской среды по большинству районов города. Выяснены закономерности изменения состава почвы в зависимости от типа застройки и вида хозяйственной деятельности на указанных территориях.
Таким образом, почвенный покров большинства частей города, включая промышленные зоны, в настоящее время представлен урбанозёмами, которые занимают более 24% площади города. Там же широко представлены артииндустраты и натурфабрикаты. Оставшиеся агрозёмы заброшены за ненадобностью, либо перешли в категорию залежных чернозёмов при обустройстве определенных объектов, в частности аэропорта. Вполне естественно, что на долю агропочв приходится немногим более 10%, а на городские почвы, то есть почвы, использованные под промышленные предприятия и жилую застройку - 56%.
К сожалению, в результате хозяйственной деятельности в почву города поступает значительное количество тяжелых металлов и химических отходов, что негативно влияет на условия жизни населения и несомненно является задачей, требующей первоочередного решения.
Данные, полученные в результате исследования, можно использовать при планировании жилой застройки г. Белгорода, а также связанной с ней кадастровой оценки предлагаемых для застройки площадей, в частности под ИЖС. Службам БелГорБлагоустройства также необходимы полученные данные для планирования работ, связанных с уходом и благоустройством городской среды и поддержания её в экоологически - сбалансированном состоянии, что несомненно послужит улучшению качества жизни населения.
1. Александровская Е.И. Антропохимия: учебное пособие для студентов- географов, биологов, почвоведов, историков, археологов и экологов / Е. И. Александровская, А. Л. Александровский. - М. : Класс-М, 2007. - 245 с.
2. Александровский, А.Л. Эволюция почв и географическая среда/ А.Л. Александровский, Е.И. Александровская; Ин-т географии РАН. - М.: Наука, 2005. - 223 с.
3. Алексеенко В.А. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов: Монография / В. А. Алексеенко, А. В. Алексеенко; В.А. Алексеенко, А.В. Алексеенко. - Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета, 2013. - 388 с.
4. Андроханов, В.А. Техноземы и изменение их свойств на биологическом этапе рекультивации: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. / В.А. Андроханов. - Новосибирск, 1998. - 21 с.
5. Бахнов, В. К. Почвообразование: взгляд в прошлое и настоящее (биосферные аспекты) Текст. / В. К. Бахнов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. - 117 с.
6. Белгородоведение: Учебник для общеобразовательных учреждений / Под ред. В.А. Шаповалова. - Белгород: Изд-во БелГУ, 2002. - 410 с., ил.
7. Берлянт, А. М. Картографический словарь Текст. / А. М. Берлянт. М.: Научный мир, 2005. - 424 с.
8. Берлянт, А. М. Картография Текст.: учебник для вузов / А. М. Берлянт. -М.: Аспект Пресс, 2002. 336 с.
9. Берлянт, А. М. Электронное картографирование в России Текст. / А. М. Берлянт // Соросовский образовательный журнал. 2000. - № 1, том 6. - С. 64—70.
10. Билич, Ю. С. Проектирование и составление карт Текст.: учебник для вузов/ Ю. С. Билич, А. С. Васмут. М.: Недра, 1984. - 364 с.
11. Билявский Г.О. Основы экологии. - К.: Лыбидь, 2004. - 408с.
12. Бычинский В.А., Тяжелые металлы в почвах в зоне влияния промышленного города: Учебное пособие / В.А Бычинский., Н.В Вашукевич. - Иркутск: Изд. Иркут. ун-та. 2008. - 130 с.
13. Викторов С. В., Ремезова Г. Л. Индикационная геоботаника: Учеб. пособие. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1988. - 168 с. - ISBN 5-211- 00147-8.
14. Владимиров В.В. Урбоэкология. Курс лекций. Москва: Изд-во МНЭПУ, 1999. 204 с.
15. Герасимова М. И., Строганова М. Н., Можарова Н. В., Прокофьева Т. В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. — Смоленск: Ойкумена, 2003. — 268 с.
16. Глазычев, В.Л. Городская среда. Технология развития / В.Л. Глазычев, М. М. Егоров, ТВ. Ильина и др. - М.: Ладья, 1995. - 240 с.
17. Голубчиков, С.Н. - Экология крупного города (на примере Москвы): Уч. Пособие / Голубчиков С.Н., Гутников В.А., Ильина И.Н и др. - М.: ПАСЬВА, 2001. - 192 с.
18. Денисова, В. В. Экология города: Учебное пособие / Под ред. проф. В. В. Денисова. - М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д : Издательский центр «МарТ», 2008. - 832 с
19. Добровольский В.В. Геохимия почв и ландшафтов: Избранные труды. т. II / Добровольский В. В. - М. : Научный мир, 2009. - 752 с.
20. История развития отечественного ландшафтоведения. - Режим доступа : http: //referatwork.ru/landshaftovedenie/section-2 .html
21. Каретина, И. П. Компьютерное моделирование почвенного покрова земель населенных пунктов Текст. / И. П. Каретина, Н. В. Маслова // ГЕО- Сибирь-2007. III Междунар. науч. конгр. : сб. материалов в 6 т. Новосибирск: СГГА, 2007. Т. 1,ч. 1.-С. 304-306.
22. Каретина, И. П. Роль и место почвенной карты в информационном обеспечении кадастра земель населенных пунктов Текст. / И. П. Каретина // Вестник КазНТУ. Научный журнал. 2008. - № 6. - С.
23. Классификация и диагностика почв России / Л.Л. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. - Смоленск: Ойкумена, 2004. - 342 с.
24. Козлов, Д. Н. Современное состояние и перспективы развития цифровой
почвенной картографии (по материалам международного совещания, г. Логан, США, 2008 г.) Текст. / Д. Н. Козлов, М. В. Конюшкова //
Почвоведение. 2009. -№6. - С. 750-753.
25. Козлов, Д. Н. Цифровой анализ ландшафта в крупномасштабном картографировании структур почвенного покрова Рукопись.: автореф. дис. . канд. геогр. наук / Козлов Даниил Николаевич. М., 2009. - 27 с.
26. КоробкинВ.И., Передельский Л.В. Экология в вопросах и ответах. - Р н/Д.: Феникс, 2006. - 384с.
27. Курлович, Д.М. ГИС-картографирование земель: учеб.-метод. пособие / Д.М. Курлович. - Минск: БГУ, 2011 - 244 с.
28. Кучерявий В.П. Урбоэкология. - Л.: Свет, 2007. - 360с.
29. Перцик Е.Н. Города мира. География мировой урбанизации. Москва: Международные отношения, 1999. 384 с.
30. Прокофьева Т.В., Мартыненко И.А., Иванников Ф.А. Систематика почв и почвообразующих пород города Москвы Почвоведение, 2011, № 5, с. 611— 6. Режим доступа http ://soils. narod.ru/appendices/library/letter5 .html
31. Сает Ю.Е. Геохимия окружающей среды / Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. - М.: Недра, 1990. - 335 с.
32. Салищев К.А. Картоведение: : учеб.-метод. пособие/ М., 1990.- С.400.
33. Симакова М.С. Руководство по среднемасштабному
картографированию почв на основе ГИС Текст./М.С. Симакова, Д.И. Рухович М: Почвенный ин-т им. В.В. Докучаева. 2008.-С.215-220.
34. Сорокина, Н. П. Опыт цифрового картографирования структуры почвенного покрова Текст. / Н. П. Сорокина, Д. Н.Козлов // Почвоведение. 2010. -№2.-С. 198-210.
35. Стольберг, Ф.В. Экология города / Ф.В. Стольберг. - Киев: "Либра", 2000. - 465 с.
36. Тетиор, А.Н. Городская экология : учеб. Пособие/ А.Н. Тетиор. - М.: Академия, 2008. - 336 с.
37. Ушаков С. А. Экологическое состояние территории России. Текст. /С. А. Ушаков, Я. Г. Кац. Москва: ACADEMA, 2002. 128 с.
38. Федорец, Н. Г. Методика исследования почв урбанизированных территорий Текст. / Н. Г. Федорец, М. В.Медведева. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2009. - 84 с.
39. Хомич, В.А. Экология городской среды: учеб. пособие / В. А. Хомич; под ред. Ю. В. Кононовича. - М. : Ассоц. строит. вузов, 2006 . - 240 с.
40. Экологические функции городских почв: Монография / Отв. ред.: А.С. Курбатова, В.Н. Башкин. - М.; Смоленск: Маджента, 2004. - 228 с.
41. Экология города: Учебное пособие / Под ред. проф. В.В. Денисова. - М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д : Издательский центр «МарТ», 2008. - 832 с.
42. Экология крупного города (на примере Москвы). Учебное пособие. Москва: Изд-во "ПАСЬВА", 2001. 192 с.
43. Яницкий О.Н. Россия: экологический вызов (общественные движения, наука, политика). Новосибирск: Сибирский хронограф, 2002. 426 с.
44. Julian Quan, Nicoliene Oudwater, Judith Pender and Adrienne Martin GIS and participatory approaches in natural resources research Electronic resource. // Socio-economic Methodologies for Natural Resources Research. Best Practice Guidelines. - 2003. - Mode of Access:
http://africageodownloads.info/099 musungu motala smit.pdf