Гранулометрический состав гумусовых и нижележащих горизонтов изученных почв

В городских почвах часто верхняя часть профиля имеет облегченный гранулометрический состав, что вызывается постоянным привнесением на поверхность нового материала и за счет аэрального поступления материала супесчано-пылеватого состава (Прокофьева и др., 2011).

От гранулометрического состава зависят важнейшие экологические функции почвы в городе. В зависимости от того, какой гранулометрический состав у почвы, будет зависеть сорбция поллютантов, связывание их в неподвижной форме. В более тяжелых почвах сорбция выражена сильнее, в почвах легкого гранулометрического состава — слабее. Также от этого свойства почвы будет зависеть обеспеченность влагой и элементами питания растений, санитарная функция — закрепление болезнетворных микроорганизмов, водно-физические и воздушно-физические свойства почвы, а, следовательно, газообмен и отвод избытка влаги с поверхности почвы в грунтовые воды.

Почти все изученные гумусовые горизонты почв Санкт-Петербурга обладают облегченным гранулометрическим составом. Содержание физической глины (частицы диаметром меньше 0,01 мм) варьирует в гумусовых горизонтах изученных почв от десятых долей и до 35% (приложение 12). То есть гумусовые горизонты обладают рыхлопесчаным, связнопесчаным, супесчаным, легкосуглинистым и среднесуглинистым гранулометрическим составом.

Более чем 90% всех гумусовых горизонтов имеют легкий гранулометрический состав: 46% гумусовых горизонтов имеют гранулометрический состав рыхлопесчаного класса, 13% - связнопесчаный, 32% - супесчаный состав. У оставшихся гумусовых горизонтов суглинистый гранулометрический состав (рис. 10). Нижележащие горизонты также, в основном, легкого гранулометрического состава, но диапазон значений содержания физической глины у них шире: от десятых долей до 62%. Более половины (56%) имеют рыхлопесчаный гранулометрический состав, 16% обладают связнопесчаным гранулометрическим составом, 4% - супесчаным, 4% - легкосуглинистым, 8% - среднесуглинистым и 12% по гранулометрическому составу относятся к классу легкая глина (рис. 11).

Рисунок 11. Распределение горизонтов, лежащих под гумусовыми, по гранулометрическому составу.

Это объясняется тем, что гумусовые горизонты в городе обычно являются привнесенными, а также на их поверхность поступают аэральные выпадения, облегчающие гранулометрический состав. Нижележащие горизонты часто тоже не являются естественными. При проведении строительных работ, работ по прокладке подземных коммуникаций естественные срединные горизонты почв и порода могут уничтожаться и на их место насыпают песчаный материал. Но также сохраняется и естественные нижние горизонты и порода, которые представлены различным гранулометрическим составом, в том числе более тяжелым: суглинистым и глинистым.

Почвы жилой зоны и почвы, расположенные под газонами вдоль дорог, чаще всего обладают супесчаным гумусовым горизонтом (рис. 12). Доля таких гумусовых горизонтов составляет 50% и 43% в жилой зоне и возле дорог соответственно. Гумусовые горизонты с меньшим содержанием физической глины (песчаного гранулометрического состава) составляют 46% в почвах жилой зоны и 35% и в почвах, расположенных под газонами возле дорог. Остальные почвы имеют среднесуглинистый гранулометрический состав (4% и 21% в жилой зоне и возле дорог соответственно).

Рекреационная зона несколько отличается по этому показателю. Здесь преобладают гумусовые горизонты с рыхлопесчаным гранулометрическим составом (62% от всех гумусовых горизонтов этой функциональной зоны). А все почвы рекреационной зоны с легким гранулометрическим составом (рыхлый песок, связный песок и супесь) в гумусовых горизонтах составляют 94% (приложение 13).

Результаты однофакторного дисперсионного анализа подтверждают эти закономерности (приложение 14). Достоверная разница найдена между гумусовыми горизонтами почв рекреационной зоны и жилой зоны, и между гумусовыми горизонтами почв рекреационной зоны и почв, расположенных под газонами вдоль дорог.

Минеральные горизонты, которые лежат под гумусовыми, были изучены в рекреационной зоне и под газонами, расположенными вдоль автодорог. Эти горизонты подчиняются другим закономерностям. В почвах у дороги они все относятся по гранулометрическому составу к рыхлому песку (рис. 13). 50% почв рекреационной зоны имеют рыхлопесчаный гранулометрический состав в минеральных горизонтах, лежащих под гумусовыми, 25% - имеют связнопесчаный гранулометрический состав.

Рисунок 13. Распределение минеральных горизонтов, лежащих под гумусовыми, по гранулометрическому составу.

Остальные распределены равномерно и обладают супесчаным, легкосуглинистым, среднесуглинистым и легкоглинистым гранулометрическим составом (приложение № 15). Такие результаты объясняются тем, что в почвах рекреационной зоны нижние горизонты чаще сохраняются естественными, чем в почвах, расположенными под газонами вдоль дорог. Вдоль дорог часто прокладываются различные подземные коммуникации.

Три изученных рекультивационных грунта имеют легкий гранулометрический состав, а один (отобран около Муринского ручья, Тихорецкий пр.) среднесуглинистого состава. Как видно, рекультивационные грунты могут обладать разным гранулометрическим составом, но, скорее всего, рекультивационные грунты обычно имеют легкий гранулометрический состав. Что и могло бы объяснять легкий гранулометрический состав почв Санкт-Петербурга.

Таким образом, изученные гумусовые горизонты почв Санкт-Петербурга, в основном, имеют легкий гранулометрический состав, что происходит за счет аэрального поступления частиц песчаного состава, за счет посыпания обледенелых дорог зимой песком и поступления его на поверхность почвы во время оттаивания снега, за счет подсыпки песчаного (супесчаного) материала при рекультивации. Нижележащие горизонты чаще встречаются также легкого гранулометрического состава, но и могут сохраняться естественными и в том числе иметь суглинистый, глинистый гранулометрический состав.