Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Мельников Алексей Леонидович

Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска
<
Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Мельников Алексей Леонидович. Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.01.03.- Омск, 2003.- 192 с.: ил. РГБ ОД, 61 03-3/1400-9

Содержание к диссертации

Введение

1. История и состояние изученности вопроса 9

1.1 .Роль почвенного покрова в городской инфраструктуре 9 12

1.2. История исследований почвенного покрова городских территорий 16

1.3.Изученность свойств почв, определяющих плодородие, в городах Сибири 28

1.4. Основные аспекты изучения плодородия почв городских территорий

2. Объект и методы проведения исследований 39

2.1.Социально-экономические условия использования почв и почвенного покрова

2.2.Методология, методика и методы исследований 42

3. Условия формирования почвенного покрова 45

3.1 .Климатические условия 45

3.2. Особенности геологических и геоморфологических условий 50

3.3. Гидрология изучаемой территории 5 2

3.4. Почвообразующие породы 55

3.5.Растительность и ее состояние 58

3.6.Влияние антропогенного фактора 61

4. Почвенный покров территории города 64

4.1.1 период (до 1716 г.) - слабого изменения естественных почв 65

4.2. II период (1716 - 1941 гг.) - постепенного изменения аборигенных почв 71

4.3.III период (1941 - 2001 гг.) - интенсивного формирования ан- тропогенно-измененных почв

4.3.1 Классификация почв селитебных территорий 76

4.3.2 Естественные почвы 89

4.3.3 Антропогенно-измененные почвы 115

4.4 Интенсивность и направленность формирования почвенного покрова

5. Особенности трансформации экологических, физических и физико-химических показателей, определяющих плодородие почв

5.1 Изменение экологической взаимосвязи между температурой поверхности почв и воздуха

5.2 Динамика грунтовых вод и почв в результате хозяйственной деятельности человека

5.3 Сравнительная характеристика показателей плодородия естественных и антропогенно-измененных почв 138

6. Прогноз и разработка основных направлений использования почвенного покрова

Выводы 141

Предложения производству 143

Библиографический список 144

Приложения 164

История исследований почвенного покрова городских территорий

Города Сибири можно считать молодыми. Первые из них возникли в конце XVI века. Русские градостроители обычно выбирали места под поселения на опушке леса по берегам рек - главным магистралям движения (Незави-тин А.Г. и др., 2000). Наличие надежных источников водоснабжения, пойменных лугов и пастбищ, рыбных ресурсов, древесины для строительства и на топливо предопределяли начальную жизнеобеспеченность населённых пунктов.

К числу наиболее крупных городов Сибири относятся Новосибирск (свыше 1,5 млн. жителей), Омск (1,2 млн.), Красноярск (более 1 млн. жителей). Эти города находятся в пунктах пересечения транссибирской железнодорожной магистралью водных артерий региона (реки Обь, Иртыш, Енисей), являются крупными промышленными и административными (областными и краевыми) центрами. Экологическая обстановка в них отягощается природно-климатическими условиями (лесостепная зона с умеренной дискомфортностью), наличием большого количества промышленных предприятий, отрицательным техногенным воздействием на окружающую среду, несовершенством очистных сооружений, недостатками в социальной сфере и др. (Незавитин А.Г. и др., 2000).

С экологических позиций территории города - рукотворные урбаноэко-системы, функционирующие за счет постоянного вмешательства человека. В крупных городах антропогенное воздействие становится преобладающим фактором почвообразования, что приводит к формированию специфических почв (Попков СВ., 1999). Не являются исключением города Сибири, где напряженность экологической ситуации резко возросла в 40-х годах из-за смены ориен 17 таций в градостроительстве и принципах расселения. Города были переструктурированы, а новые создавались как населённые пункты при производстве. Активно уничтожались культурные объекты, зеленые зоны и насаждения в районах рекреационного использования территории. На их месте возникали промышленные и иные хозяйственные объекты, с технологическими характеристиками, резко снижавшими качество жизни населения (Антипов А.Н., Блануц В.И., 1990)

Почвы городских территорий в значительной мере игнорировались почвоведами и, на данный момент, довольно редки работы по изучению генезиса и свойств городских почв Сибири. В работах сибирских почвоведов советского периода встречаются описания естественных почв расположенных раннее вблизи городов, а теперь на их территории (Богданов Н.И., 1965, 1969, 1977; Горшенин К.П., 1955; Градобоев Н.Д. и др., 1960; Каретин Л.Н., 1982; Мищенко Л.Н., 1988, 1991). Благодаря этим работам можно судить о естественном почвенном покрове на территории современных сибирских городов.

Большой вклад в изучение почв городов Сибири оказали работы И.И. Гантимурова (1949, 1964, 1969). Он долгое время подробно занимался изучением почвенных условий в городах Омск и Новосибирск. И.И. Гантимуров описал факторы в корне меняющие свойства и жизнедеятельность городских почв: своеобразный водный режим, резко ослабленные водо- и воздухопроницаемость, проветривание почв в сочетании с легкоразлагающимися органическим веществом мусора, жидких и твердых отходов, которые приводят к засолению и заболачиванию (Гантимуров И.И., Баширова Ф.Н., 1964). Также он отмечал, что отрицательными свойствами городских почв является их слабая острукту-ренность, бедность питательными веществами, особенно подвижным калием и фосфором.

Значительное внимание уделялось вопросам озеленения городских территорий. Почвоведы проводили исследования почвенных условий лесопарковых зон для правильного подбора кустарников и деревьев для озеленения (Берников B.B., 1963; Сметанин И.С.; 1968). Проведённое И.С. Сметанин (1968) обследование территории Омского городского парка культуры и отдыха имени 30-летия ВЛКСМ приводит нас к выводу, что основной причиной, вызывающей теперь гибель деревьев, является устройство водоёма на его территории.

При строительстве водоёма для сбора талых вод были выкопаны канавы. Весной водоём полностью наполняется водой до самой бровки берегового откоса, а местами на левом низком берегу, вода выходит на поверхность почвы. Благодаря высокому уровню воды в водоёме создаётся подпор грунтовых вод, они поднимаются в горизонты распространения корней и при длительном высоким стоянии оказывают угнетающее действие на деревья. Неблагоприятное влияние высокой верховодки усугубляется при её хлоридно-содовом засолении.

По мнению И.С. Сметанина (1968) для улучшения лесорастительных свойств на территории Омского городского парка культуры и отдыха имени 30-летия ВЛКСМ следовало, обратить внимание на урегулирование уровня грунтовых вод (верховодок) из такого расчёта, чтобы он не поднимался выше критических отметок (около 1-1,5м), при которых возможно подтягивание солей к поверхности и угнетение корневой системы. Он также считал, что в озеленительных работах парка на указанной территории следует организовать специальный подбор таких деревьев, кустарников и травянистых растений, которые хорошо выносят избыточное увлажнение и не угнетаются наблюдающимся засолением верховодки.

На городских территориях часто расположены опытные поля научно-исследовательских организаций, поэтому почвенные условия этих территорий были тщательно изучены (Богданов Н.И., 1965; Колесов Н.А., 1965; Мищенко Л.Н., Прудникова В.М., 1971; Убогов В.И., Халилова С.Д., 1990). Полученные данные позволяют судить о сложности почвенного покрова исследуемых территорий. В работах Н.И. Богданова (1965), Н.А. Колесова (1965), Л.Н. Мищенко, В.М. Прудниковой (1971) отмечалось, что на территории города Омска преобладали автоморфные почвы (черноземы, серые лесные) с комплексными рас 19 пространениями интразональных почв, также была отмечена не типичность почвенного покрова для южной части лесостепи.

С целью установления причин и явлений, отрицательно действующих на растительные ассоциации, на территории парка им. 30-летия Победы города Омска и разработки мероприятий по рациональному использованию почвенного покрова в 1983 году кафедрой почвоведения ОмГАУ (ОмсХИ) под руководством Я.Р. Рейнгарда было проведено детальное исследование почв. Было установлено, что 54,8 % территории парка - почвы с низкой обеспеченностью подвижным фосфором, низкой и средней обеспеченности обменным калием -37,7 %. Впервые на городской территории были выделены и описаны насыпные почвы (Отчёт о почвенно-мелиоративном обосновании использования почвенного покрова парка им. 30-летия Победы г. Омска, 1984).

С той же целью в 1989 году было проведено почвенное обследование са-нитарно-защитной зоны завода газетных офсетных красок издательства «Омская правда». Было установлено, что комплексность почвенного покрова, формируется в разных частях санитарно-защитной зоны на различных почвообра-зующих породах в условиях недостаточной естественной дренированности и в значительном привнесении в изучаемый ландшафт городских засоленных отбросов. Было отмечено общая бессточность территории, которая в будущем будет играть отрицательную роль: грунтовые воды в связи с их перераспределением будут повышаться, засоление будет увеличиваться (Почвенный покров санитарно-защитной зоны завода газетных офсетных красок и его рациональное использование, 1990).

Особенности геологических и геоморфологических условий

Омск и его окрестности расположены на юге Западно-Сибирской равнины, которая имеет довольно плоский рельеф - высота её нигде не превышает 150 м. Равнинность территории обусловлена особенностями геологического строения всей Западно-Сибирской равнины. В основании равнины на большой глубине (3-4 тыс. м) находится фундамент, сложенный из древних допалеозой-ских, палеозойских и частично мезозойских сильно изменённых осадочных горных пород (доломитов, известняков, аргиллитов) и изверженных горных пород, смятых в сложные складки. На этом фундаменте залегает мощная толща молодых мезо - и кайнозойских отложений (глин, мергелей, трепела, песчаников, диатомитов). Мощность покрова свыше 1000 м, во впадинах фундамента она нередко превышает 3000 м. Накоплению осадочных толщ способствовали неоднократные четвертичные оледенения (за последние 120 тыс. лет 4 оледенения). Хотя мощные ледники не достигали границ Омской области, но разливавшиеся подпруженные ледниками реки, озёра и потоки талых вод оставили значительную толщу водно-ледниковых отложений на территории области (Костихина Н.М., 1970).

Геоморфологическую основу рельефа г. Омска составляет террасированная долина реки Иртыш, глубоковрезанная долина ее правого притока реки Омь и повышенная часть водораздельной равнины (Прииртышский увал).

Верхняя часть геологического разреза сложена рыхлыми осадками четвертичного возраста. В долинах рек Иртыш и Омь, четвертичные отложения представлены аллювиальными комплексами пойменных и двух надпойменных террас, к которым приурочены максимальные (до 20-30 м) мощности отложений четвертичного возраста. На остальной территории города развиты верхнечетвертичные покровные элювиально-делювиальные отложения мощностью от нескольких десятков сантиметров до 10 метров, подстилаемые осадками неогено 51 вого возраста (Оценка экологического состояния территории и здоровья населения города Омска, 1997).

Омское Прииртышье - предельно ровная поверхность, её однообразный рельеф слегка нарушается понижениями небольших плоских западин, приречных увалов, древних ложбин стока, грив.

Омск расположен в долине Иртыша при впадении р. Омь, преодолевающей здесь Прииртышское поднятие. Территория города имеет геоморфологию речной долины: пойму, первую надпойменную террасу и вторую, постепенно переходящую в водораздел.

Долина Иртыша в районе города имеет направление северо-северо-западное, ширину до 6 км. На северной окраине города Прииртышское поднятие сужает долину, и река, обходя его, делает крутой поворот на северо-восток. Правый берег Иртыша террасирован, высота его местами достигает 20 м над урезом воды, левый берег пологий.

Пойма Иртыша в черте города выражена слабо, на правобережье проявляется в основном в южной части города. На левобережье пойма прослеживается непрерывной полосой шириной до 1 км. Сама пойма имеет мелкогривный микрорельеф с чередованием невысоких очень пологих повышений и более широких понижений сухих или заболоченных равнинных участков. Для поймы характерны озёрные западины и старицы Иртыша.

Большая часть города расположена на первой надлуговой террасе правобережья, незаметно пологим склоном переходящей ко второй. Высоты нарастают к востоку и северо-востоку, здесь проходит не выраженная в рельефе вторая надпойменная терраса и начало приводораздельной зоны. Долина Оми разделяет её в районе города надвое, причём северная часть более высокая (абсолютная высота 120 м), а к югу от Оми терраса имеет несколько пониженные территории (Берников В.В., 1963). В левобережье Иртыша обе террасы явно прослеживаются. Ширина перехода от первой террасы ко второй, не превышает 100 м. На формирование почв и почвенного покрова в целом на территории города сильно влияют мезо- и микроформы рельефа возникшие, в основном, в связи с экзогенными геодинамическими процессами и в меньшей мере с глубинными, эндогенными.

Современный рельеф города сформировался в результате длительной геологической истории при сильном воздействии антропогенных факторов. На большей части территории, в связи с интенсивной застройкой и хозяйственной деятельностью, развиты искусственные (насыпные и намывные) грунты. Так, например, на бывшей заболоченной пойме правобережья Иртыша в южной части города на насыпном грунте мощностью до 2-4 м находится жилой массив, протянувшийся вдоль по реке на 5 км.

В гидрогеологическом отношении территория г. Омска расположена в пределах Иртышского артезианского бассейна, в разрезе которого выделяется два гидрогеологических этажа, разделенных мощной толщей глин олигоцен-мелового возраста, представляющей собой региональный водоупор и определяющей условия формирования, гидрохимический состав и гидродинамические характеристики подземных вод (Оценка экологического состояния территории и здоровья населения города Омска, 1997).

Подземные воды верхнего гидрогеологического этажа по их гидродинамическим характеристикам, условиям питания и разгрузки можно разделить на два комплекса четвертичный и олигоцен-миоценовый, разделенных местным выдержанным водоупором верхнемиоцен-плиоценовых отложений. На водораздельной равнине, на участках близкого залегания верхнеплиоценовых отложений кочковской свиты, представленных суглинками и алевритами, последние часто обводнены. В этом случае они образуют с водами покровных четвертичных отложений единый грунтовый поток.

Геологическое строение, геоморфология и условия питания подземных вод верхнего гидрогеологического этажа обусловили формирование в районе города Омска преимущественно солоноватых подземных вод как в отложениях четвертичного, так и олигоцен-плиоценового возраста. Пресные грунтовые воды развиты на локальных участках, причем такие зоны по площади незначительны, а частая смена литологического состава приповерхностных грунтов и их фациальная изменчивость обуславливают резкое колебание минерализации зачастую в скважинах, расположенных в непосредственной близости друг от друга (Оценка экологического состояния территории и здоровья населения города Омска, 1997).

Пресные подземные воды, в связи с условиями их залегания (первый от поверхности водоносный горизонт), наиболее подвержены загрязнению, имеют невысокие фильтрационные и гидродинамические характеристики.

Подземные воды нижнего гидрогеологического этажа находятся в обстановке затрудненного водообмена. Для них характерны высокая минерализация, повышенная концентрация микрокомпонентов, высокая температура и газонасыщенность.

II период (1716 - 1941 гг.) - постепенного изменения аборигенных почв

Первое (единственное) сплошное почвенное обследование на территории города (площадь 23,5 тыс. га) проводилось в 1936 году по устаревшей, к настоящему времени методике и классификации почв. На территории города Омска в то время были выделены серые лесные почвы, чернозёмы, лугово-чернозёмные, черноземно-луговые, луговые, солонцы, солоди, аллювиальные и болотные. Гранулометрический состав почв и почвообразующих пород встречается различный, но на большей площади - средне и тяжелосуглинистый (приложение Д). Мощность гумусового слоя этих почв была различной в среднем от 24 до 54 см, максимальная 70 см у чернозема обыкновенного. Уровень грунтовых вод в различных геоморфологических районах колеблется от 0 до 8 м. Содержание гумуса в почвах чернозёмного ряда наблюдалось от 5 до 8%. Реакция среды (рН) обычно была 6,2-7,2 .В целом на территории почвы имели высокую агрономическую оценку: хорошо гумусированы, имели развитый гу-мусово-мелкозёмистый профиль, нейтральную реакцию среды, достаточное количество питательных веществ.

В растительном покрове того времени преобладали разнотравно-ковыльные степи с ко л очными лесами (иногда парковыми лесами). Химический состав даже лёгких разновидностей почв характеризовался значительным содержанием питательных веществ. Повышенной карбонатно-стью обладали лишь чернозёмные почвы, расположенные на склонах первой и второй надпойменных террас, ныне это улица Красный путь. Луговые, болотные, аллювиальные и чернозёмно-луговые почвы наблюдались лишь в пойме и локально на первой надпойменной террасе. Интразональные почвы (солонцы, солончаки, солоди) занимали на территории города около 10%. Все солоди, находились под колочными или парковыми лесами. Солончаки и солонцы вокруг озёр, колочных понижений и в пойме. Аллювиальные почвы довольно часто подвергались затоплению, поэтому в пойме значительное количество слоистых примитивных и слаборазвитых аллювиальных почв с неудовлетворительными водно-физическими свойствами. Антропогенно-измененных почв на территории города практически не выделялось. Площадь насыпных и переработанных почв была незначительна. В основном это были почвы расположенные непосредственно под зданиями, с уплотненным профилем (дороги). Характерным описанием почвенного покрова территории города Омска до интенсивного освоения, служит описание почвенного покрова территории Омского городского парка культуры и отдыха имени 30-летия ВЛКСМ, обследованной Сметанным И.С (Сметанин И.С., 1968).

На территории парка почвенный покров представлен чернозёмами, серыми лесными почвами, солонцами и солодями. Чернозёмный тип почв был представлен в парке чернозёмом выщелоченным среднегумусовым маломощным среднесуглинистым. Он встречался в двух контурах, залегая на выровненных, либо слегка повышенных участках в комплексе с солодями, которые приурочены к западинам и понижениям. Контуры чернозёмов были покрыты разнотравно-злаковой остепнённой растительностью, среди которой встречаются одиночные берёзы.

Мощность тёмноокрашенного перегнойного горизонта чернозёма колебалась в пределах 27-42 см, вскипание начинается с глубины 68-100 см. В горизонте В обычно наблюдалось уплотнение.

Проведённые анализы не обнаружили засоления почвенного раствора выше обычных для чернозёма показателей. Тип серых лесных почв был представлен двумя видами: темно-серыми слабоосолоделыми и серыми осолоделыми. Оба они по гранулометрическому составу относятся к легко- и среднесуглинистым, залегают комплексно с солодями, занимающими отрицательные элементы рельефа. В прошлом эти почвы развивались под пологом леса, во время исследования они также большей частью были покрыты естественными и искусственными насаждениями.

Серые лесные осолоделые почвы отличаются от тёмно-серых слабоосолоделых тем, что верхний горизонт окрашен у них в серый цвет, он менее мощный (10-18 см). Следующий горизонт выноса выражен ясно в виде сплошной светло-серой или белесоватой полосы (а у темно-серых слабоосолоделых -только в виде отдельных пятен посерения) и простирается до глубины 27-39 см, а в более лёгких разрезах - до 50 см. горизонт накопления полутороокислов более растянут, сильнее уплотнён, ярче окрашен в бурые тона; вскипание от соля 74 ной кислоты в более лёгких по грансоставу разрезах наблюдается на глубине 128-140 см.

Солонцовый тип почв был представлен в парке солонцами глубокими осолоделыми глыбисто-столбчатыми суглинистыми. Они были расположены в одном небольшом контуре верхней части парка между пос. Чкалова и водоёмом по слабопологому склону к заболоченному лугу. Участок солонцов открытый, безлесный, покрыт остепнённой разнотравно-злаковой травянистой растительностью.

Солоди лугово-болотные суглинистые, занимающие сравнительно большой контур в верхнем левом углу парка, развиваются под влиянием двух процессов - солончаково-болотного в его луговой стадии и процесса осолодения в условиях высокого подпора сильнозасолённой верховодки.

Контур лугово-болотных солодей, занимает пониженную равнину, покрытую в настоящее время осоково-злаковой влаголюбивой луговой растительностью. В целом состояние почвенного покрова на территории города Омска было удовлетворительное. Антропогенное влияние не успело наложить значительный отпечаток на почвообразовательные процессы. Ведущий процесс дерновый с интенсивной аккумуляцией органического вещества. Физические свойства почв были, в основном, благоприятные.

Динамика грунтовых вод и почв в результате хозяйственной деятельности человека

Мы провели анализ изменения средней глубины залегания грунтовых вод на территории города по данным 1965, 1984, 1993 гг. (по данным Кузьмина А.И., 1999). На рисунке 8 показан график изменения уровня грунтовых вод в Омске по годам. Увеличение антропогенной нагрузки также отразилось на изменении уровня грунтовых вод, график показывает неравномерное прогрессирующее в динамике поднятие грунтовых вод. Используя уравнение: у= -0,0418х +85,3, характеризующее темпы поднятия уровня грунтовых вод во времени и метод интерполяции и экстраполяции можно не только установить их глубину в любой год анализируемого периода, но прогнозировать поднятие грунтовых вод в дальнейшем с условием сохранения темпов роста антропогенной нагрузки. Подъём грунтовых вод происходит также из-за утечек из водопроводов и канализационных труб, фильтрации прудов и строительных котлованов, поливов зеленых насаждений и т.д. (Осипов В.И., 1994).

Исследование и картирование городских почв и особенно антропогенно-измененных является весьма трудной задачей, поскольку они достаточно сложно устроены из-за горизонтальной и вертикальной вариабельности, и к ним нельзя полностью применить методы картирования природных почв (Почва, город, экология, 1997). Нами составлена схематическая почвенная карта города Омска, благодаря которой можно провести сравнительный анализ с материалами почвенного картирования 1954 года.

Главными причинами сейчас, кардинально изменяющими естественный почвенный покров города Омска являются: многократное повышение уровня грунтовых вод, связанное с этим явлением засоление, охлаждение почв и их гидроморфизация, переуплотнение. Подземные воды в настоящее время на большей части территории залегают га глубине 1-2 м, лишь на 10% территории города они находятся на глубине 2-5 м (Оценка экологического состояния территории и здоровья населения города Омска, 1997). При ухудшении естественного дренажа, в мелких плоских замкнутых понижениях, в плоских выровненных участках возникает подтопление почв, повышается уровень почвенно-грунтовых вод и распространены полугидроморфные и гидроморфные почвы: лугово-черноземные, черноземно-луговые. Большая часть почв города перешла в ряд полу увлажнённых и увлажнённых, холодных почв (рисунок 12).

Подобное явление позволяет сделать вывод о замедленности почвообразовательных процессов, а вся биота почвы, ранее активно участвовавшая в процессах саморегуляции и обеспечивания стабильности функционирования ландшафта, в большей части погибла и не участвует теперь в этих очищающих и омолаживающих почву процессах (Почва, город, экология, 1997). Аэробные процессы сменились на анаэробные, прекратился доступ воздуха в почвенный профиль - нарушились окислительно- восстановительные процессы, окислы металлов начали интенсивно восстанавливаться до закисей наполняя почву ядами токсичными для растений и самого человека, гуматы переходят в растворимые в воде фульваты и напрасно вымываются, появляется сероводородное заражение почв, окислительно- восстановительный потенциал почв резко изменяется усиливая процесс восстановления сульфатов, концентрация почвенных растворов сильно повышается, особенно опасно накопление ионов хлора, соды, натрия. Почвы становятся содово засоленными с рН более 9, насыщаются щелочными металлами, ухудшаются физические свойства. С повышением щёлочности увеличивается поглощение и накопление в почвах тяжёлых металлов, в первую очередь кадмия, кобальта, ртути, стронция, свинца за счёт снижения, и без того низкой в почвах тяжёлого гранулометрического состава, миграционной способности их соединений.

Проведенное почвенное обследование показало, что на территории Омска по различным элементам геоморфологического профиля сформированы присущие им типы и виды почв. Большие массивы перекрыты насыпными и переработанными почвами. Одной из наиболее характерных особенностей структуры почвенного покрова города, в отличие от естественного, является его прерывистость, фрагментарность распространения.

Мы обнаружили, что естественный почвенный покров сохранился лишь в некоторых городских парках, расположенных на второй надпойменной террасе, остальные территории претерпели значительные изменения состава и структуры почвенного покрова, в результате чего сформировался своеобразный почвенный покров, состоящий из сочетания естественных почв и почв со специфическим строением морфологического профиля, выделенными нами в отдельный подкласс - антропогенно-измененных почв.

Морфологический профиль естественных почв также отличается от профиля целинных почв. Их отличительной особенностью является наличие большого количества антропогенных включений.

Антропогенно-измененные почвы, формирующиеся на естественном почвенном покрове, по морфологическим свойствам различающиеся набором насыпных горизонтов и их мощностью. Профили часто характеризуются чередованием супесчаных горизонтов с глинистыми прослойками, количество горизонтов может различаться от одного (слой однородно перемешан) до шести и более.

При изучении почвенного покрова в городах, нельзя не учитывать повсеместного распространения такого экологически негативного антропогенного процесса, как запечатывание дневной поверхности. Асфальтобетонные покрытия изменяют характер теплообмена почвы с атмосферой, они, как часть городского ландшафта, способствуют образованию "теплового острова" на территорий города. В летний период увеличение поглощенной радиации в сочетании с недостаточной аэрацией территории застройки может создавать предпосылки для формирования дискомфортных для человека радиационно-температурных условий (Почва, город, экологи, 1997).

Почва города Омска отличаются от природных не только по строению морфологического профиля, но по химическим свойствам. Потому как, вслед за нарушением гидрологического режима почв, о чем говорилось выше, происходит нарушение их химического режима.

Химическое состояние почв определяет потенциальное плодородие почвенного покрова и имеет большое значение для роста и развития древесных и травянистых растений. Благоприятными свойствами являются доступное содержание основных элементов питания в доступных формах, нейтральная реакция среды и отсутствие в почве токсичных веществ.

Для большинства городских почв характерно смещение реакции среды в щелочную сторону по сравнению с зональными почвами (Гантимуров И.И., Баширова Ф.Н. 1964). Исследования Гантимурова И.И., проведенные в конце 50 годов прошлого столетия, показали, что реакция среды городски почв Омска щелочная либо слабо щелочная (Гантимуров И.И., Баширова Ф.Н. 1964). Результаты наших исследований также подтверждают изменение реакции почвенного раствора в сторону подщелачивания (приложение Е). Кроме того, нами было установлено, что антропогенно-измененные почвы имеют более щелочную реакцию среды (рисунок 13).

Похожие диссертации на Особенности трансформации плодородия почв городских территорий под влиянием антропогенного фактора : На примере г. Омска