Классификационное положение городских почв

В настоящий момент существует несколько классификаций городских почв. Также почвы городских территорий рассматриваются в составе общих классификаций. В последнее время изучение антропогенно-преобразованных и созданных человеком почв интенсивно развивается, но до сих пор не существует общепринятой классификации городских почв, ни в России, ни за рубежом.

В «Классификации и диагностике почв СССР» (1977) городские почвы не рассматривались, поскольку она направлена на природные и сельскохозяйственные почвы.

В «Классификации и диагностике почв России» (2004) есть отдельная систематика техногенных поверхностных образований, где рассматриваются антропогенно-преобразованные почвы. Антропогенные городские почвы относятся к техногенным поверхностным образованиям (ТПО), подгруппе урбиквазиземов группы квазиземов.

ТПО определяются как целеноправленно сконструированные почвоподобные тела и остаточные продукты хозяйственной деятельности, состоящие из природного и (или) специфического новообразованного субстрата.

Группы ТПО выделяются по потенциальной способности их материала к последующему хозяйственному использованию и возобновлению почвообразования при поселении растительности. Учитываются черты сходства ТПО с почвой, естественное или искусственное происхождение материала ТПО и его токсичность.

Подгруппы ТПО выделяются на основании вещественного состава слагающего их материала — минерального, органического, смешанного и пр. В ряде случаев, учитывается залегание материала ТПО — естественное, или в виде искусственной насыпи.

К группе квазиземов относятся гумусированные, внешне сходные с почвами образования, которые состоят из одного или нескольких слоев привнесенного гумусированного или минерально-органического плодородного материала, который подстилается негумусированным или менее гумусированным минеральным субстратом. Среди квазиземов объединяются в подгруппу урбиквазиземов те, которые имеют подстилающую гумусовый слой толщу, состоящую из смеси минерального материала (часто с примесью органического вещества) и специфических антропогенных включений в виде остатков строительных материалов, коммуникаций, дорожных покрытий и др.

Систематика и диагностика почв города Москва, предложенная М. Н. Строгановой с соавторами (Строганова, 1998; Прокофьева и др., 2011) основана на особенностях морфологического строения почвенного профиля, особенностях почвообразующих пород и насыпных грунтов.

Авторы назначают стандартную глубину исследования для описания профиля — 1 м и считают это допустимым и даже полезным в связи с тем, что почвы города, вследствие их синлитогенного образования, сложно отделимы от городских отложений, а назначая глубину исследования профиля, снимается вопрос: диагностировать ли последний цикл почвообразования или весь вскрытый профиль.

Разработанная система разделяет городские почвы на несколько типов в соответствии со следующими критериями:

• 1. единый по строению профиль:
• 1.1. набор диагностических горизонтов,
• 1.2. мощность горизонтов,
• 1.3. принадлежность к тому или иному циклу почвообразования;
• 2. единообразные процессы поступления и трансформации органического материала и минеральной составляющей;
• 3. единый набор почвообразовательных процессов;
• 4. единые параметры функционирования;
• 5. единые свойства.

Выделяются следующие основные типы городских почв (Строганова, 1998; Прокофьева и др., 2011):

Тип: Урбанозёмы. Почвенный профиль представлен одним или несколькими горизонтами урбик (U), лежащими на техногенных или естественных грунтах, а также на погребенных горизонтах природной инситной почвы. Горизонт урбик является типодиагностическим для урбаноземов и характеризуется следующими особенностями. Это гумусово-аккумулятивный горизонт, мощностью не менее 5 см, который формируется на дневной поверхности из постепенно накапливающегося и перерабатываемого в результате урбопедагонеза материала. Горизонт содержит не менее 10% твердых антропогенных включений (строительный, бытовой мусор и др.). Характерное свойство таких горизонтов общая гетерогенность, наличие генетически не связанных зон, возможно химическое загрязнение и засоление разной степени выраженности. Такие почвы формируются на селитебных территориях.

Тип: Культурозёмы. Это высокогумусные почвы с горизонтом AYur мощностью 40 см, который формируется на поверхности городской почвы в результате преобразования материнского субстрата различного генезиса (природный минеральный материал, городские твердые аэральные выпадения, артефакты, искусственные антропогенные материалы). Урбопедогенез здесь проявляется на уровне признака, горизонт содержит малые количества антропогенных включений (до 10%). Данный горизонт может развиться в урбиковый при интенсификации накопления антропогенного материала. Характерная черта AYur высокая емкость катионного обмена (до 40 ммоль/100 г) и насыщенность основаниями (50 — 99%), что обусловлено значительным количеством слаборазложившихся растительных остатков, внесением удобрений, а также поступлением карбонатов из строительного мусора. Под горизонтом AYur могут залегать горизонты природной почвы, техногенные грунты или естественные породы. Данный тип городских почв характерен для парков, бывших садов, старых огородов и ботанических садов. Горизонт AYur может заменяться агро-горизонтом (P, PU).

Тип: Рекреазёмы. Природно-антропогенные почвы с неоднократными подсыпками органоминеральных, торфяных (торфокомпосты, торфо-песчаные смеси) грунтов с благоприятными для растений физико-механическими и химическими свойствами. Формируются такие почвы на участках вдоль дорог, в садах и парках путем длительного окультуривания или рекультивации нарушенных почв. Данные почвы выделяются, когда на природных, техногенных грунтах или на нижней части профиля исходной природной почвы залегает горизонт или серия горизонтов RAT, которые представляют собой рекультивационные грунты, состоящие из растительных остатков разной степени разложенности и минерального материала. Рекультивационные горизонты обычно не содержат антропогенные включения.

Тип: Урбохемозёмы. Данный тип представлен почвами с необратимым химическим загрязнением различными поллютантами: тяжелыми металлами, углеводородами, радионуклидами и др., содержание которых превышает предельно допустимые концентрации в пятикратном размере (чрезвычайно опасная степень загрязнения). Полная диагностика таких почв возможно только после лабораторных исследований.

Тип: Реплантозёмы. Почвоподобные тела с нанесенным на оставшиеся после строительства породы маломощным (около 10 см) поверхностным горизонтом, состоящим из органоминерального, торфяного слоя или материала естественных гумусовых горизонтов. От рекреазёма отличается одномоментным созданием плодородного слоя.

Тип: Конструктозёмы. Эти почвы созданы в специальных целях (спортивные газоны, многослойные конструкции, созданные для перекрытия неблагоприятных для зеленых насаждений грунтов. Состоят из горизонта RAT и серии слоев техногенной (антропогенной) природы. Свойства таких почв обычно контролируются человеком, подобные почвенные конструкции могут включать в себя инженерные сооружения (оросительные, осушительные системы и др.).

Тип: Экраноземы. Также называются запечатанными. Почвы, которые находятся под асфальтово-бетонным покрытием или камнем.

В систематику почв г. Москвы входят некрозёмы, представляющие собой комплекс почв городских кладбищ. Свойства этих почв почти не изучены.

Почвы, где вышеупомянутые типодиагностические горизонты мощностью не более 50 см залегают на ненарушенной природной почве с сохраненной или частично нарушенной системой горизонтов, являются переходными типами между природно-антропогенными и природными почвами. Авторы систематики почв г. Москвы предлагают называть эти почвы, сохраняя типовое название природной почвы по «Классификации и диагностике почв России» (2004) с добавлением префикса «урбо» или «техно».

По мнению Б. Ф. Апарина и Е. Ю. Сухачевой (2013, 2014) большинство почв, претерпевших изменение в условиях урбанизированной территории, вписываются в «Классификацию и диагностику почв России» (2004). Это могут быть турбированные почвы, образовавшиеся при сведении древесной растительности или других работ; агро-почвы и агрозёмы, которые диагностируются на той территории города, где ранее были пашни или огороды; абрадированные почвы, абразёмы, которые образовались при срезании одного или более верхних горизонтов, а также, при очень глубоком срезании при строительстве, на поверхность могут выходить породы, которые уже не являются почвами. При погребении естественной почвы возникают различные стратифицированные почвы. Почвы, стратифицированный горизонт которых обладает мощностью более 40 см, входят в отдел стратозёмов.

Запечатанные асфальтовым покрытием или погребенные мощным слоем искусственного или природного материала почвенные тела практически не способны выполнять свои экологические функции, поэтому, с точки зрения авторов, такие почвы должны рассматриваться исключительно как погребенные.

В итоге остается только один тип строения городских почв, который не отражен в рамках «Классификации и диагностики почв России» (2004). Это сконструированная человеком почва, состоящая из естественного привнесенного гумусового или торфяного материала нанесенного на природную или искусственную минеральную (или органоминеральную) толщу. У таких почв выделяется педо-аллохтонный горизонт (в ранних работах авторами использовался термин «интродуцированный» (Апарин, Сухачева; 2013). Этот горизонт имеет мощность до 40 см, состоит из привнесенного и трансформированного человеком материала верхних горизонтов природных или антропогенно-преобразованных почв и имеет резкую границу с подстилающим минеральным горизонтом. Часто может содержать антропогенные включения.

Педо-аллохтонный горизонт может состоять из материала природных серогумусовых, темногумусовых и торфяных горизонтов. Соответственно и будут называться типы таких почв:

• 1. педо-аллохтонные серогумусовые (ALY-D);
• 2. педо-аллохтонные темногумусовые (ALU-D);
• 3. педо-аллохтонные торфяно-минеральные (ALTR-D);
• 4. педо-аллохтонные торфяные (ALT-D);

Если верхний привнесенный горизонт имеет мощность до 5 см, почвы будут называться либо педо-аллохтонными пелоземами (ALW-D⁼), либо педо-аллохтонными псаммоземами (ALW-D^.) в зависимости от гранулометрического состава подстилающей толщи.

Все типы могут разделяться на подтипы по наличию в подстилающем горизонте признаков, которые свидетельствуют о механизмах образования почвенного профиля, а также о природных процессах. Выделены следующие специфические подтипы:

• 1. типичные — подстилающий минеральный горизонт не имеет признаков механического перемещения;
• 2. урбислоистые — с хорошо выраженной слоистостью, могут иметь большое количество антропогенных включений (обломков кирпичей, осколков стекла, гравий, бытовой мусор и проч.). Такие подтипы формируются на территориях, где велись неоднократные строительные работы;
• 3. урбинасыпные — подстилающий горизонт неоднороден по составу и сложению, может содержать артефакты. Такие почвы формируются на месте прокладки различных подземных коммуникаций;
• 4. урбислоисто-гумусовые — характеризуются хорошо выраженной слоистостью, часто с включением погребенных педо-аллохтонных гумусовых горизонтов. Чаще всего такие подтипы формируются в скверах и парках центральной части города;
• 5. водно-аккумулятивные — у которых подстилающая толща образована в результате намывания территории, однородна по составу и имеет тонкую слоистость.

Также разделение на подтипы может происходить по «природным» признакам, обозначенным в «Классификации и диагностике почв России» (2004).