Byjord er menneskeskabt modificeret jord, der har et overfladelag, der er mere end 50 cm tykt, skabt som følge af menneskelig aktivitet, opnået ved at blande, hælde eller nedgrave materiale af byoprindelse, herunder bygge- og husholdningsaffald.

Generelle træk ved byjord er:

• moderbjergart - bulk, alluvial eller blandet jord eller kulturlag;
• inddragelse af bygge- og husholdningsaffald i de øvre horisonter;
• neutral eller alkalisk reaktion (selv i et skovområde);
• høj forurening med tungmetaller (HM) og olieprodukter;
• specielle fysiske og mekaniske egenskaber af jord (reduceret fugtkapacitet, øget bulkdensitet, komprimering, stenet);
• opadgående profilvækst på grund af den konstante introduktion af forskellige materialer og intens eolisk sputtering.

Byjordens specificitet ligger i kombinationen af ​​de anførte egenskaber. Byjord er karakteriseret ved en specifik diagnostisk horisont "urbic" (fra ordet urbanus - by). Den "urbiske" horisont er en organisk-mineralsk bulk, blandet horisont på overfladen, med byantropogene indeslutninger (mere end 5 % af bygge- og husholdningsaffald, industriaffald), mere end 5 cm tyk (Fedorets, Medvedeva, 2009).

Som et resultat af menneskeskabt påvirkning har byjord betydelige forskelle fra naturlige jorde, hvor de vigtigste er følgende:

• dannelse af jord på bulk, alluvial, blandet jord og kulturlag;
• tilstedeværelsen af ​​indeslutninger af bygge- og husholdningsaffald i de øvre horisonter;
• ændringer i syre-base balance med en tendens til alkalisering;
• høj forurening med tungmetaller, olieprodukter, komponenter af emissioner fra industrivirksomheder;
• ændringer i jordbundens fysiske og mekaniske egenskaber (reduceret fugtkapacitet, øget tæthed, stenet osv.);
• profilvækst på grund af intensiv sprøjtning.

Nogle grupper af byjord kan skelnes: naturlig uforstyrret, bevarelse af den normale forekomst af naturlige jordbundshorisonter (jord i byskove og skovparker); naturligt-antropogen overflade transformeret, hvis jordprofil ændres i et lag mindre end 50 cm tykt; menneskeskabte dybt transformerede jorde dannet på kulturlaget eller bulk, alluviale og blandede jorde med en tykkelse på mere end 50 cm, hvor fysisk og mekanisk omstrukturering af profiler eller kemisk omdannelse er sket på grund af kemisk forurening; urban-technozems er kunstige jordarter skabt ved at berige med et frugtbart lag, tørve-kompostblanding af bulk eller anden frisk jord. I byen Yoshkar-Ola, i Zarechnaya-delen af ​​byen, blev et helt mikrodistrikt bygget på kunstig jord – sand, der blev skyllet op fra bunden af ​​floden. Malaya Kokshaga, jordtykkelse når 6 m.

Jord i byen eksisterer under påvirkning af de samme jordbundsdannende faktorer som naturlige uforstyrrede jorder, men i byer råder menneskeskabte jordbundsdannende faktorer over naturlige faktorer. Funktionerne ved jorddannende processer i byområder er som følger: jordforstyrrelser som følge af bevægelse af horisonter fra naturlige steder, deformation af jordstrukturen og rækkefølgen af ​​jordhorisonter; lavt indhold af organisk materiale - den vigtigste strukturdannende komponent i jorden; et fald i bestandsstørrelse og aktivitet af jordmikroorganismer og hvirvelløse dyr som følge af mangel på organisk stof.

Betydelig skade på bybiogeocenoser er forårsaget af fjernelse og afbrænding af blade, som et resultat af hvilket den biogeokemiske cyklus af jordnæringsstoffer forstyrres; Jordene bliver hele tiden fattigere, og bevoksningens tilstand forringes. Derudover fører afbrænding af blade i byen til yderligere forurening af byens atmosfære, da det frigiver de samme skadelige forurenende stoffer i luften, herunder tungmetaller, der blev sorberet af bladene.

De vigtigste kilder til jordforurening er husholdningsaffald, vej- og jernbanetransport, emissioner fra termiske kraftværker, industrivirksomheder, spildevand og byggeaffald.

Byjord er komplekse og hurtigt udviklende naturlige menneskeskabte formationer. Jordens økologiske tilstand påvirkes negativt af produktionsanlæg gennem emissioner af forurenende stoffer til luften og på grund af akkumulering og opbevaring af produktionsaffald samt køretøjsemissioner.

Resultatet af mange års eksponering for forurenet atmosfærisk luft er indholdet af metaller i overfladelaget af byjord, forbundet med ændringer i den teknologiske proces, effektiviteten af ​​støv- og gasopsamling, indflydelsen af ​​metrologiske og andre faktorer.

Intens menneskelig aktivitet i store byer fører til betydelige og ofte irreversible ændringer i det naturlige miljø: relief- og hydrografiske netværk undergår ændringer, naturlig vegetation erstattes af menneskeskabte phytocenoser, en specifik type bymikroklima dannes, og på grund af en stigning i bygningsarealer og kunstige overflader ødelægges det eller meget ændret jorddække. Alt dette fører til dannelsen af ​​specifikke jordarter og jordlignende kroppe.

Naturligt-bysystem og jordbund

Et af vores tids problemer er urbaniseringen af ​​lande med en høj andel af bybefolkninger.

Den stigende vækst i gigantiske byer fører til intens menneskelig påvirkning af miljøet i både metropolen selv og de store rum omkring den. Som regel overstiger en bys indflydelsesområde dens territorium med 20-50 gange forurenet af flydende, gasformigt og fast affald genereret i boligbyggerier og industricentre. Problemet opstår med, at byer ikke tilføres naturressourcepotentiale, hvilket kommer til udtryk i utilstrækkelige grønne områder, udvikling af farlige geodynamiske processer (karst-sufffusion, jordskred, oversvømmelser osv.), forurening af vand- og luftmiljøer. Dette fører til tab af stabilitet af territorier, en stigning i systemets abiotiske natur og en stigning i graden af ​​miljørisiko for alle komponenter i miljøet: luft, vegetation, jord, vand og jord" (fig. 10.1) ). 1

Ris. 10.1.

Tabel 10.1

I urbaniseringsprocessen dannes et byøkosystem, forstået som et naturligt-urbant system, bestående af fragmenter af naturlige økosystemer omgivet af huse, industrizoner, veje mv. Et urbant økosystem er karakteriseret ved kunstig skabelse af nye typer systemer som følge af nedbrydning, ødelæggelse og (eller) udskiftning af naturlige systemer. Menneskeskabte forstyrrelser af den funktionelle cirkulation i bysystemet afhænger af kilden og typen af ​​menneskelig indgriben, af belastningsfaktorer, af miljøets kvalitet, hvilket fører til visse konsekvenser, herunder negative (tabel 10.1).

Disse økosystemer har lavere rekreativ værdi sammenlignet med uforstyrrede naturlige økosystemer (for eksempel skove), forstyrrelse af det biologiske kredsløb, reduktion i biodiversitet både i sammensætning og i strukturelle og funktionelle egenskaber og en stigning i antallet af patogene mikroorganismer.

Forstyrrelser og ændringer i cirkulationen i økosystemet forårsager:

• 1. Forringelse af menneskelige levevilkår, høje sygelighedsrater, stigning i genetiske sygdomme, fremkomst af nye sygdomme.
• 2. Mangel på rent drikkevand og ren luft.
• 3. Akkumulering af forurenende stoffer i den menneskelige krop, migration i trofiske kæder.

I jordbundsvidenskab er der behov for at forstå vigtigheden af ​​at studere det overfladelag af et byområde, som indtil nu er blevet kaldt jord-jord, byjord eller blot land.

I de senere år er to konceptuelle tilgange til løse substrater i byer blevet identificeret:

• 1. Byjord - Dette er ikke jord fra den klassiske Dokuchaev-jordvidenskabs synspunkt, det er jord, et emne for ingeniørgeologer. I bedste fald i byen er jord fordelt kun i skovparker og byskove - og kun dér er det sted, hvor jordforskere arbejder.
• 2. Byjord - Dette er jord, men som ikke altid kan bestemmes ud fra traditionelle jord-genetiske positioner, da den førende faktor for jorddannelse i befolkede områder, og især i byer, er den menneskeskabte faktor.

Byjord er et bioinert flerfasesystem bestående af faste, flydende og gasfaser, med uundværlig deltagelse af den levende fase; det udfører visse miljømæssige funktioner. Jord i byen lever og udvikler sig under indflydelse af de samme jordbundsdannende faktorer som naturlige jorder, men den menneskeskabte faktor bliver her afgørende.

I bred forstand er byjord enhver jord, der fungerer i bymiljøet.

I en snæver forstand indebærer dette udtryk specifikke jordbund dannet af menneskelig aktivitet i byen. Denne aktivitet er både en trigger og en konstant regulator af byjordsdannelse.

Udtrykket "byjord" blev først opfundet af Bockheim (1974), der definerede det som "jordmateriale indeholdende et ikke-landbrugsmæssigt menneskeskabt lag større end 50 cm tykt, dannet ved at blande, fylde eller forurene jordoverfladen i byområder og forstæder.”

Følgende definition er i øjeblikket accepteret:

Byjord er menneskeskabt modificeret jord, der har et overfladelag, der er mere end 50 cm tykt, skabt som følge af menneskelig aktivitet, opnået ved at blande, hælde, nedgrave eller forurene materiale af byoprindelse, herunder bygge- og husholdningsaffald.

Fælles træk ved byjord:

• moderbjergart - bulk, alluvial eller blandet jord eller kulturlag;
• inddragelse af bygge- og husholdningsaffald i de øvre horisonter;
• neutral eller alkalisk reaktion (selv i et skovområde);
• høj forurening med tungmetaller (HM) og olieprodukter;
• specielle fysiske og mekaniske egenskaber af jord (reduceret fugtkapacitet, øget bulkdensitet, komprimering, stenet);
• opadgående profilvækst på grund af den konstante introduktion af forskellige materialer og intens eolisk sputtering.

Vi finder alle ovennævnte egenskaber separat i ikke-byjord, for eksempel i vulkansk og alluvial jord. Byjordens specificitet ligger i kombinationen af ​​de anførte egenskaber.

Byjord er karakteriseret ved den diagnostiske horisont "urbic" (fra ordet urbanus - by) - en specifik horisont af byjord.

(L Horizon "urbic" - overflade organisk-mineral bulk, /C blandet horisont med byantropogene indeslutninger (bo- JJy mere end 5 % af bygge- og husholdningsaffald, industriaffald), G mere end 5 cm tyk.

Karakteristika for den urbiske horisont:

• Beliggenhed og alder - er blevet dannet i byer og byer i århundreder, men kan designes til at danne græsplæner, pladser mv.
• Jorddannende materiale fungerer som et kulturlag, bulk eller blandet jord og fragmenter (splinter) af naturlig jord.
• Farve - forskellige nuancer af mørkebrune toner.
• tilføjelse- løs, lagdelt; den øverste del er overkomprimeret på grund af øget rekreativ belastning.
• Bedømmelse- lys dominerer eller lysner på grund af indeslutninger.
• Struktur dårligt udtrykt.
• Rockiness - på grund af byggeri og husstandsinklusioner.
• Egenskab horisont vækst opad på grund af støvudfald fra atmosfæren og menneskeskabt tilførsel af materiale.
• Observeret høj variation af egenskaber i horisonten efter tekstur, tæthed, overflod af indeslutninger og kemiske egenskaber.

Ris. 10.2.

• pH-værdi for det meste mere end 7.
• Humus indhold varierer, men ofte høj (5-10%), humussammensætningen er ofte humusagtig, 2. fraktion af humussyrer dominerer.

Tilstedeværelsen af ​​den "urbiske" horisont er hovedforskellen mellem den egentlige byjord og den naturlige historiske jord. Materialet, hvorfra den urbiske horisont er dannet, kan repræsenteres af følgende diagram (fig. 10.2).

• "Moskva - Paris. Natur og byplanlægning". Ed. Krasnoshekova og Ivanov. M.: Inkombuk, 1997.
• Bockheim J.G. Natur og egenskaber ved stærkt forstyrrede byjorde. Philadelphia, Pennsylvania. 1974.

Nogle miljøproblemer i en stor by (byjordforurening)

Megabyer, største byer, bymæssige agglomerationer og urbaniserede områder er territorier, der er dybt modificeret af naturens menneskeskabte aktiviteter. Emissioner fra storbyer ændrer de omkringliggende naturområder. Teknisk-geologiske ændringer i undergrunden, forurening af jord, luft og vandområder viser sig i en afstand 50 gange større end byområdets radius. Atmosfærisk forurening i Moskva strækker sig således mod øst (takket være vestlig makrotransfer) til 70-100 km, termisk forurening og forstyrrelse af nedbørsmønstre kan spores i en afstand af 90-100 km, og undertrykkelse af skovområder - ved 30- 40 km.

Separate haloer af forurening omkring Moskva og andre byer og byer i den centrale økonomiske region er smeltet sammen til et enkelt kæmpe sted med et areal på 177.900 kvadratkilometer - fra Tver i nordvest til Nizhny Novgorod i nordøst, fra de sydlige grænser af Kaluga-regionen i sydvest til grænsen til Mordovia i sydøst. Forureningsstedet omkring Jekaterinburg overstiger 32,5 tusinde kvadratkilometer; omkring Irkutsk - 31 tusinde kvadratkilometer.

Jo højere niveauet af videnskabelige og teknologiske fremskridt er, jo større belastning på miljøet. En indbygger i USA bruger i gennemsnit 20-30 gange flere ressourcer end den gennemsnitlige indiske statsborger.

I mange lande overstiger arealet af urbaniseret jord 10% af det samlede territorium. I USA er det således 10,8%, i Tyskland - 13,5%; i Holland 15,9%. Brugen af ​​jord til forskellige strukturer påvirker biosfæreprocesserne væsentligt. Byområder frigiver 1,5 gange mere organisk stof, 2 gange mere nitrogenforbindelser, 250 gange mere svovldioxid og 410 gange mere kulilte end landbrugsområder.

En miljømæssigt ugunstig situation observeres i alle byer med en befolkning på over 1 million mennesker, i 60% af byer med en befolkning på 500 tusind til 1 million og i 25% af byer med en befolkning på 250 tusind til 500 tusind mennesker. Ifølge eksisterende skøn lever omkring 1,2 millioner mennesker i russiske byer under forhold med udtalt miljømæssigt ubehag, og omkring 50% af bybefolkningen i Rusland lever under forhold med støjforurening.

Et af byøkologiens mest presserende problemer er problemet med forurening af byjord - byjord. Jeg besluttede at stoppe der.

Byjord (urbozems).

Byjord adskiller sig fra naturlig jord i kemiske og vandfysiske egenskaber. De er overkomprimerede, jordhorisonterne er blandet og beriget med byggeaffald og husholdningsaffald, hvorfor de har en højere alkalinitet end deres naturlige modstykker. Jorddækket i store byer er også karakteriseret ved høj kontrast og heterogenitet på grund af den komplekse historie om byens udvikling, blandingen af ​​nedgravede historiske jorde af forskellige aldre og kulturelle lag. Således i centrum af Kazan dannes jord på et tykt kulturlag - arven fra tidligere epoker, og i udkanten, i områder med nybyggeri, udvikles jorddannelse på frisk bulk eller blandet jord.

Naturlig jorddække i de fleste byområder er blevet ødelagt. Den har kun overlevet som øer i byernes skovparker. Byjord (urbozemer) adskiller sig i arten af ​​dannelse (bulk, blandet), i humusindhold, i graden af ​​profilforstyrrelse, i antallet og sammensætningen af ​​indeslutninger (beton, glas, giftigt affald) osv. De fleste byjord er karakteriseret ved fraværet af genetiske horisonter og tilstedeværelsen af ​​lag af kunstig oprindelse, der varierer i farve og tykkelse. Op til 30-40% af arealet af bebyggede boligområder er optaget af forseglet jord (ekranozem), i industrizoner er kemisk forurenet industrijord på bulk og importeret jord dominerende, intruzems (blandet jord) dannes omkring tankstationer , og i områder med nye bygninger - jordlignende kroppe (replantozems).

Et særligt bidrag til forringelsen af ​​jordbundens kemiske egenskaber ydes af "sneblæsere" - brugen af ​​salte om vinteren til hurtigt at rydde vejoverflader for sne. Til dette bruges normalt natriumchlorid (bordsalt), hvilket ikke kun fører til korrosion af underjordiske kommunikationer, men også til kunstig salinisering af jordlaget. Som følge heraf optrådte den samme saltholdige jord i byer og langs motorveje som overalt i tørre stepper eller ved havets kyster (som det viste sig, er et væsentligt bidrag til saltning af vejjord i de senere år blevet ydet af kraftfulde køretøjer såsom jeeps , som, gående i høj fart, sprøjter vandpytter på vejene langt ud til siderne). De foreslåede salterstatninger, der er uskadelige for planter (f.eks. fosforholdig aske), har ikke fundet udbredt anvendelse i Rusland. På grund af den øgede tilførsel af calcium og magnesiumkarbonater fra atmosfæren har jorden øget alkalinitet (deres pH når 8-9, de er også beriget med sod (op til 5% i stedet for de normale 2-3%).

Hovedparten af ​​forurenende stoffer kommer ind i byjord med nedbør fra steder, hvor industri- og husholdningsaffald opbevares. Jordforurening med tungmetaller udgør en særlig fare.

Byjord har et højt indhold af tungmetaller, især i de øverste (op til 5 cm), kunstigt skabte lag, som er 4-6 gange højere end baggrundsniveauet. I løbet af de sidste 15 år er arealet af jord, der er stærkt forurenet med tungmetaller i byer, steget med en tredjedel og dækker allerede nye bygninger. For eksempel er Moskvas historiske centrum stærkt forurenet med tungmetaller, især stoffer i 1. og 2. fareklasse. Her blev der fundet høj forurening med zink, cadmium, bly, krom, nikkel og kobber samt benzopyren, som har stærke kræftfremkaldende egenskaber. De findes i jord, træblade, græsplæne og børns sandkasser (børn, der leger på legepladser i byens centrum, får 6 gange mere bly end voksne). Betydelige niveauer af tungmetaller blev fundet i Central Park of Culture and Recreation. Dette forklares med, at parken blev anlagt i begyndelsen af ​​1920'erne på stedet for affaldspladser på tværs af Moskva-floden (den all-russiske landbrugsudstilling blev afholdt her i 1923).

En stor rolle i denne forurening spilles ikke kun af stationære (industrielle (primært metallurgiske) virksomheder, men også af mobile kilder, især motorkøretøjer, hvis antal konstant stiger med stigningen i byens størrelse. Hvis 15- For 20 år siden var byernes atmosfære hovedsageligt forurenet af industri og energi, så er "håndfladen" i dag gået over til "kemiske fabrikker på hjul" - motorkøretøjer, som f.eks. står for op til 90% af alle emissioner til atmosfæren , hver tredje Moskva-familie har en bil (der er mere end 3 millioner biler i Moskva, og omkring 15% af dem er forældede "udenlandske biler." . jord i mange byer overstiger væsentligt de maksimalt tilladte standarder. I jorden i 120 russiske byer overskred 80% af dem den maksimalt tilladte koncentration af bly.

Indikatorer for kemisk forurening af jorddækket på nogle boulevarder, der er inkluderet i Moskva Boulevard-ringen, er præsenteret i følgende tabel.

Eksponering for bly forstyrrer funktionerne i det kvindelige og mandlige reproduktive system, fører til en stigning i antallet af aborter og medfødte sygdomme, påvirker nervesystemet, reducerer intelligens, forårsager hjertesygdomme, nedsat motorisk aktivitet, koordination og hørelse. Kviksølv forstyrrer nervesystemets og nyrernes funktioner og kan i høje koncentrationer forårsage lammelser og Minomata-sygdom. Store doser af cadmium reducerer absorptionen af ​​calcium i knoglevæv, hvilket fører til spontane knoglebrud. Systematisk indtagelse af zink fører til betændelse i lunger og bronkier, cirrose i bugspytkirtlen og anæmi. Kobber forårsager funktionelle forstyrrelser i nervesystemet, lever, nyrer og nedsat immunitet.

Langtidsobservationer af indholdet af tungmetaller i jordbunden i 200 russiske byer viste, at 0,5 % af dem (Norilsk) tilhører den ekstremt farlige kategori af forurening, 3,5 % tilhører den farlige kategori (Kirovograd, Monchegorsk, St. Petersborg). osv.), til moderat farlige - 8,5% (Asbest, Jekaterinburg, Komsomolsk-on-Amur, Moskva, Nizhny Tagil, Cherepovets osv.).

22,2% af Moskvas territorium tilhører medium forurenings område, 19,6% - alvorlig forurening og 5,8% - maksimal jordforurening.

Undersøgelser af Boulevardringens jordbund, udført i foråret 1999, viste et lavt indhold af biologisk aktive stoffer (humus, kvælstof, fosfor, kalium), der er nødvendige for planternes ernæring. Aktiviteten af ​​jordenzymer er under optimale niveauer. Alt dette medfører undertrykkelse af grønne områder i området.

Byjorden bærer hovedparten af ​​radioaktiv forurening. Alene i Moskva er der mere end halvandet tusinde virksomheder, der bruger radioaktive stoffer til deres behov. Hvert år dannes flere dusin nye steder med radioaktiv forurening på byens område, hvis eliminering udføres af NPO Radon.

Et fald i byjordens frugtbarhed opstår også på grund af den regelmæssige fjernelse af planterester, som dømmer byplanter til sult. Regelmæssig klipning af græsplæner forringer også jordkvaliteten. Byområdernes frugtbarhed reduceres også af dårlig jordmikroflora og et lille antal mikrobielle populationer. I byjord er der næsten ingen sådanne nyttige og uundværlige medlemmer af jordbefolkningen som regnorme. Ofte er byjorden steril til næsten en meter dyb. Men det er jordbakterier, der omdanner døde organiske rester til en form, der er praktisk til absorption af planterødder. Byjordens økologiske funktioner svækkes ikke kun på grund af alvorlig forurening (jorddækket holder op med at være en filtreringsbarriere), men også på grund af komprimering, som hæmmer gasudvekslingen i jord-atmosfæresystemet og fører til udseendet af et mikrodrivhus effekt under den tætte (trompede) overfladejordskorpe. På varme sommerdage afgiver asfaltbelægninger, opvarmning, varme ikke kun til jordlaget af luft, men også dybt ned i jorden. Ved en lufttemperatur på 26-27°C når jordtemperaturen i en dybde på 20 cm 37°C og i en dybde på 40 cm - 32°C. Det er de virkelige varme horisonter - præcis dem, hvor de levende ender af planterødder er koncentreret. Således skabes en usædvanlig termisk situation for udendørs planter: temperaturen af ​​deres underjordiske organer er højere end deres overjordiske.

På grund af fjernelse af nedfaldne blade om efteråret og sne om vinteren, bliver byjorden meget kold og fryser dybt - ofte ned til -10... -15°C. Det blev afsløret, at den årlige temperaturforskel i rodlaget af byjord når 40-50°C, mens den under naturlige forhold (for mellembreddegrader) ikke overstiger 20-25°C.

Undersøgelsen af ​​befolkningens sundhedstilstand afhængig af niveauet af jordforurening med tungmetaller fra atmosfæren gjorde det muligt at udvikle en vurderingsskala for den sanitære fare ved forurening - det samlede forureningsindeks (TPI).

SDR værdi	Fareniveau	Befolkningssygelighed
	er ikke farligt	Den laveste incidensrate hos børn. Minimum forekomst af funktionelle afvigelser
	lav risiko	Stigning i den samlede sygelighed
		En stigning i den generelle sygelighed hos børn og voksne, antallet af børn med kroniske sygdomme og forstyrrelser i det kardiovaskulære systems funktionelle tilstand
	meget farligt	En stigning i den generelle sygelighed hos børn og voksne, antallet af børn med kroniske sygdomme, forstyrrelser i det kardiovaskulære systems funktionelle tilstand og kvinders reproduktive funktion

Ingen videnskab og teknologi vil forhindre en miljøkatastrofe, medmindre et reelt skift i menneskets holdning til naturen bliver dominerende i dannelsen af ​​en ny miljøkultur og etik. Økologisk kultur forstås som en ændring i hver persons verdenssyn fra den moderne antropocentriske til en mere progressiv - biocentrisk.

Nøgleord

BYJORD / KLASSIFIKATION / MEGAPOLIS / INTRODUCERET HORISON/ JORD / KLASSIFIKATION / PRINCIPPER / ÆNDRING

anmærkning videnskabelig artikel om geovidenskab og relaterede miljøvidenskaber, forfatter til det videnskabelige arbejde - Aparin B.F., Sukhacheva E.Yu.

Ved at bruge eksemplet fra St. Petersborg blev den genetiske mangfoldighed af naturlige, menneskeskabte transformerede og menneskeskabte jorde i metropolen afsløret. Ændringer i jorddækkets komponentsammensætning under påvirkning af menneskeskabt aktivitet er blevet bestemt, og mønstrene for jorddækkedannelse på St. Petersborgs territorium gennem flere århundreder, startende fra det 18. århundrede, er blevet afsløret. Varianter af ændringer i den oprindelige struktur af profilen af ​​naturlige jordarter, som altid ledsager urbaniseringsprocessen, og funktionerne i processen med jorddannelse i byforhold overvejes. Ud fra de mange forskellige overfladelegemer, der findes i urbaniserede områder, blev der identificeret objekter, der svarer til definitionen af ​​jord - objekter i klassifikation og diagnostik af jordbund i Rusland (KiDPR) og den internationale abstrakte database (WRB). Principperne for klassificering af jord i urbaniserede områder er fastlagt. Karakteristikaene ved jorde konstrueret af mennesker, hvis grundlag er introduceret ( indført horisont) og dets karakteristiske morfologiske egenskaber bestemmes. Konceptet blev introduceret indført horisont, bestående af menneskemodificeret materiale fra humus eller organiske horisonter af naturlig eller menneskeskabt transformeret jord og med en skarp nedre grænse med den underliggende bjergart. Klassificeringspositionen for forskellige jorde i metropolen i K&DPR- og WRB-systemet er blevet bestemt. Det foreslås at indføre et nyt afsnit "Introducerede jordarter" i K&DPR-systemet i stammen af ​​synlitogene jordarter, sammen med stratozemer, vulkanske, underudviklede og alluviale jordarter. I afsnittet "Introducerede jordarter" skelnes der mellem 6 typer baseret på humusens eller den organiske horisonts karakter og den underliggende stens karakteristika. I WRB-systemet er det muligt at indføre en ny referencegruppe, som skal kombinere jorde med indført horisont, der ligger til grund for ethvert mineralsubstrat af naturlig eller menneskeskabt oprindelse.

relaterede emner videnskabelige værker om jordvidenskab og relaterede miljøvidenskaber, forfatteren af ​​det videnskabelige arbejde er Aparin B.F., Sukhacheva E.Yu.

• St. Petersborgs jorddække: "Fra mørket af skove og sumpe af blat" til en moderne metropol

  2013 / Aparin B. F., Sukhacheva E. Yu.

• Metodisk grundlag for klassificering af jord i megabyer ved hjælp af eksemplet fra St. Petersborg

  2013 / Aparin Boris Fedorovich, Sukhacheva Elena Yurievna

• Principper og metoder til at skabe et digitalt mellemstort jordkort over Leningrad-regionen

  2019 / Sukhacheva Elena Yuryevna, Aparin Boris Fedorovich, Andreeva Tatyana Aleksandrovna, Kazakov Eduard Eduardovich, Lazareva Margarita Aleksandrovna

• Sammenligning af principper, struktur og enheder for jordklassificering i Rusland og international jordklassificering

  2015 / Gerasimova M.I.

• Om den nye klassificering af jord i Rusland (2004)

  2014 / Fedorov Anatoly Semenovich, Sukhanov Pavel Alexandrovich, Kasatkina Galina Alekseevna, Fedorova Nina Nikolaevna

• Funktioner af jord i Pavlovsky Park i St. Petersborg

  2017 / Kovyazin V.F., Martynov A.N., Kan K.H., Pham T.K.

• Jord i bjergområder i jordklassificeringen af ​​Rusland

  2018 / Ananko T.V., Gerasimova M.I., Konyushkov D.E.

• Gamle agerjorde med en tyk humushorisont i den russiske jordklassifikation

  2008 / Kalinina O. Yu., Nadporozhskaya M.A., Chertov O.G., Jani L.

• Jord som en del af miljøet i urbaniserede områder

  2017 / M. Yu Lebedeva

• Jordbundsdiversitet i et bylandskab

  2014 / Tyutyunnik Yu.G.

Klassificering af byjord i russisk jordklassificeringssystem og international klassificering af jord

Baseret på eksemplet fra St. Petersborg er en genetisk mangfoldighed af naturlige, menneske-transformerede og menneskeskabte jordarter blevet grundigt undersøgt i denne bys urbaniserede område. Under overvejelse er ændringer i komponenter i jorddækket forårsaget af menneskelige aktiviteter samt regelmæssigheder i jorddæksdannelsen, der har udviklet sig i flere århundreder fra begyndelsen af ​​det 18. århundrede. Det er også vist, hvordan den oprindelige profil af naturlige jorder har ændret sig i takt med urbaniseringsprocessen med særlig vægt på særlige træk ved jorddannelsen i det urbaniserede territorium. Blandt en lang række af overfladelegemer på dette territorium blev jordbunden fundet, hvis definition er givet i det russiske jordklassificeringssystem og WRB. Principperne for klassificering af byjordene overvejes. De distinkte morfologiske træk ved en introduceret horisont er bestemt til at give de omfattende karakteristika af menneske-transformeret jord. Under diskussion er begrebet "indført horisont", der består af det menneskeligt modificerede materiale fra humus- eller organogene horisonter af naturlige jorder og har den nederste skarpt udtrykte grænse med grundfjeldet. I det russiske jordklassificeringssystem vil det være tilrådeligt at bruge en ny rækkefølge af "indført jord" i stammen af ​​synlitogen jord sammen med stratozemer, vulkansk, svagt udviklet og alluvial jord. I WRB ville det også være muligt at identificere en ny referencegruppe af jorde, herunder jorde med den indførte horisont og underliggende af ethvert mineralsubstrat af naturlig organisk antropoprindelse.

Tekst af videnskabeligt arbejde om emnet "Klassificering af byjord i systemet for russisk og international jordklassificering"

KLASSIFIKATION AF BYJORD I SYSTEMET FOR RUSSISK OG INTERNATIONAL JORDKLASSIFIKATION

© 2015 B. F. Aparin1, 2, E. Yu Sukhacheva1, 2

1 St. Petersburg State University, 199178, Rusland, St. Petersburg, Universitetskaya-dæmningen, 7-9 2Central Museum of Soil Science opkaldt efter. V.V. Dokuchaeva, 199034, Rusland, St. Petersborg, Birzhevoy proezd, 6 e-mail: [e-mail beskyttet]

Ved at bruge eksemplet fra St. Petersborg blev den genetiske mangfoldighed af naturlige, menneskeskabte transformerede og menneskeskabte jorde i metropolen afsløret. Ændringer i jorddækkets komponentsammensætning under påvirkning af menneskeskabt aktivitet er blevet bestemt, og mønstrene for jorddækkedannelse på St. Petersborgs territorium gennem flere århundreder, startende fra det 18. århundrede, er blevet afsløret. Varianter af ændringer i den oprindelige struktur af profilen af ​​naturlige jordarter, som altid ledsager urbaniseringsprocessen, og funktionerne i processen med jorddannelse i byforhold overvejes. Ud fra de mange forskellige overfladelegemer, der findes i urbaniserede områder, blev der identificeret objekter, der svarer til definitionen af ​​jord - objekter i klassifikation og diagnostik af jordbund i Rusland (KiDPR) og den internationale abstrakte database (WRB). Principperne for klassificering af jord i urbaniserede områder er fastlagt. Karakteristikaene for jorde konstrueret af mennesker, hvis grundlag er den indførte horisont, er givet, og dens karakteristiske morfologiske karakteristika bestemmes. Begrebet en indført horisont er blevet introduceret, bestående af menneskemodificeret materiale fra humus eller organiske horisonter af naturlige eller menneskeskabte transformerede jorder og med en skarp nedre grænse med den underliggende bjergart. Klassificeringspositionen for forskellige jorde i metropolen i K&DPR- og WRB-systemet er blevet bestemt. Det foreslås at indføre et nyt afsnit "Introducerede jordarter" i K&DPR-systemet i stammen af ​​synlitogene jordarter, sammen med stratozemer, vulkanske, underudviklede og alluviale jordarter. I afsnittet "Introducerede jordarter" er 6 typer identificeret i henhold til humusarten eller den organiske horisont.

og i henhold til den underliggende stens egenskaber. I WRB-systemet er det muligt at introducere en ny abstrakt gruppe, som vil kombinere jord med en indført horisont, der ligger til grund for ethvert mineralsubstrat af naturlig eller menneskeskabt oprindelse.

Nøgleord: byjord, klassifikation, metropol, indført horisont.

Forskeres interesse for studiet af byjord stiger støt efter stigningen i arealet af urbaniserede territorier. I øjeblikket bor mere end 3/5 af verdens befolkning i urbaniserede områder. De mest urbaniserede stater (undtagen bystater) er Kuwait (98,3%), Bahrain (96,2%), Qatar (95,3%), Malta (95%). I Nord- og Vesteuropa udgør bybefolkningen mere end 80 %. I Rusland optager bebyggede områder 4,3 millioner hektar, og antallet af indbyggere i byerne er omkring 70%. Ubegrænset udvidelse af byer til omkringliggende områder fører uundgåeligt til ændringer i jordbundens globale økologiske potentiale. Arealerne med aktivt fungerende overflader optaget af natur- og agerjord er aftagende. At forudsige konsekvenserne af urbanisering på globale ændringer i jorddækningens økologiske funktioner er en presserende opgave for jordforskere, som til gengæld ikke kan løses uden at bestemme byjordens plads i moderne klassifikationssystemer.

Der er i øjeblikket ingen generelt accepteret klassificering af byjord, hverken i Rusland eller i verden. En af grundene til dette er manglen på ensartede tilgange til nomenklatur og taksonomi af byjord. I den jordklassificering, der officielt blev vedtaget i Rusland, som blev offentliggjort i 1977 (Classification and Diagnostics..., 1977) og stadig bruges i dag, tages der ikke hensyn til jord i urbaniserede områder. I "Classification and Diagnostics of Russian Soils" (KiDPR) (2004) er der allerede blevet lagt betydelig opmærksomhed på menneskeskabt transformeret jord.

Udbredt interesse for studiet af byjord er opstået i de seneste årtier (Stroganova, Agarkova, 1992; Burghardt, 1994; Soil, City, Ecology, 1997; Bakina et al., 1999, Nadporozhskaya et al., 2000; Gerasimova et al. , 2002 Rusakov, Ivanova, 2002;

Mann, Stahr, 2007, Rossiter, 2007; Matinyan et al., 2008; Aparin, Sukhacheva, 2010, 2013, 2014; Lebedeva, Gerasimova, 2011; Prokofieva et al., 2011, 2014; Shestakovi et al., 2014; Naeth et al., 2012). Oprindelige tilgange og skemaer til nomenklatur og taksonomi af byjord blev foreslået for Moskva (Stroganova, Agarkova, 1992; Lebedeva, Gerasimova, 2011; Prokofieva et al., 2011), St. Petersburg (Aparin, Sukhacheva, 2013, 20143), 20143), Perm (Shestakov, 2014). Inden for klassificering af byjord er tyske forskeres værker kendt (First International Conference, 2000; Lehmann, Stahr, 2007; Naeth et al., 2012), forslag fra internationale arbejdsgrupper (SUITMA, INCOMMANTH, WRB) ( Burghardt, 1994). En aktiv søgning er i gang efter klassificeringspositionen af ​​byjord i KiDPR (2004) og WRB (2014) systemerne.

Når man løser problemet med at bestemme klassificeringspositionen for byjord, er det naturligvis nødvendigt at tage højde for, at jorddækningen i byer er fundamentalt forskellig fra den i naturlige landskaber. Menneskets påvirkning af jordbunden i urbaniserede områder spænder fra mindre ændringer i deres egenskaber til en radikal transformation af jordbundsprofilen og "skabelsen" af nye jordbundsformer.

Jorddækket i enhver by er heterogent og er karakteriseret ved betydelig rumlig og tidsmæssig heterogenitet. Dette skyldes ikke kun mangfoldigheden af ​​naturlige forhold, men også de forskellige grader og omfanget af menneskelig påvirkning på jorddækket på forskellige stadier af konstruktion og udvidelse af byen, såvel som i forskellige dele af den - i centrum , i udkanten, i skovparker, industriområder og "dormitory" områder (Aparin, Sukhacheva, 2013). I byer er menneskelig aktivitet, som en af ​​faktorerne for jorddannelse, manifesteret i indirekte og direkte påvirkninger på jord og jordprocesser. Den indirekte påvirkning består af ændring af jorddannende faktorer (nedbør, temperatur, fordampning, vegetation, sammensætning af moderbjergarter). Den direkte påvirkning af jorde er forsuring, oversvømmelse, forstyrrelse af jordprofilen samt dannelse eller på en måde opbygning af et jordprofil svarende til det naturlige.

Enhver bys territorium kombinerer næsten altid elementer af jorddækket af naturlige landskaber, landbrug

landskaber og områder med tæt byudvikling og industrizoner. I de naturlige økosystemer, der er bevaret inden for byens grænser, dominerer jordvarianter med en let forstyrret struktur i landbrugslandskaber, agrogenisk omdannet jorde dominerer i områder med tæt byudvikling, forskellige overfladeformationer er udbredte: asfaltbelægninger, menneskeskabt omdannet jord; lavet jordlignende kroppe, mineraljord. Således er rækkevidden af ​​overfladeformationer af enhver bys territorium bred: fra naturlige jordarter, der er karakteristiske for et givet geografisk område, til varierende grader af transformeret jord og ikke-jordformationer.

For eksempel, når der blev oprettet et jordbundskort over St. Petersborg (skala 1: 50000), blev 18 typer og undertyper af naturlig jord, 13 antropogent transformerede, 4 menneskeskabte identificeret inden for metropolens administrative grænser (Aparin, Sukhacheva, 2014). Naturlig jord er præsenteret på forskellige udviklingsstadier (fra initial - petrozems og psammozems til klimaks). St. Petersborgs jordbund har karakteristiske træk forbundet både med byens fysiske og geografiske placering i flodbassinerne. Neva og Østersøen, og med historien om dannelsen af ​​byens økologiske rum siden tiden for menneskelig bosættelse her (Aparin, Sukhacheva, 2013).

St. Petersborgs jorde har i deres profil tegn på langvarig, århundreder lang transformation under menneskelig indflydelse, hvor visse mønstre er synlige. Selvom mennesket dukkede op på Neva-flodens territorium tilbage i den neolitiske æra, var hans indflydelse på jordbunden dengang minimal og havde en diskret punktnatur (tabel Mindre ændringer i jordbundens morfologiske udseende forekom sandsynligvis kun i områderne). midlertidige lejre af fiskere og jægere. Med hensyn til dybden og karakteren af ​​påvirkningen af ​​jordprofilen adskilte de sig ikke fra forstyrrelser af naturlig oprindelse, der for eksempel opstod under vindfald.

Startende fra det 8.-11. århundrede. Neva er ved at blive den vigtigste del af internationale vandveje mellem befolkningerne i Øst- og Nordeuropa, hvilket har øget belastningen på territoriets jordbund betydeligt. Under sumpede og overdækkede forhold

skove af jorder, først og fremmest blev de mest drænede arealer nær floder udviklet, hvor bosættelser efterfølgende udviklede sig gennem århundreder, hvis konstruktion var

Ændringer i komponentsammensætningen af ​​jorddække under menneskelig indflydelse på St. Petersborgs territorium_

Periode Nye komponenter i 1111 Arten af ​​ændringer i 1111

Neolitisk - Overfladisk - Prikket

XIII århundrede turboladet

XIII- Overfladisk- Fragmentær

XVIII århundreder

Stratificeret jord

Afslebet

Agro naturlig

XVIII århundrede Overfladeareal

turboladet Udvidelse til naturlig

Afslidte lande

Agro naturlig

Introduceret

Stratozems

Oxideret-gley

Agrozems

XIX århundrede Overfladeareal

turboladet Udvidelse til naturlig

Stratificeret jord og landbrug

Afslidte lande

Agro naturlig

Introduceret

Stratozems

Oxideret-gley

Agrozems

XX århundrede Overfladeareal

turboladet Stratificering- Udvidelse til naturlig

jord og landbrug

Afslidte lande

Agro naturlig

Introduceret

Stratozems

Oxideret-gley

Agrozems

årsagen til udseendet på den fremtidige metropols territorium af de første områder med stratificeret, afslidt jord og sandsynligvis stratozemer. I 1500 var der allerede 410 landsbyer på det nuværende St. Petersborgs område og de omkringliggende områder. Nær næsten hver landsby var der små områder med udviklet jord: agro-soddy-podzoler, agro-grå humus, agro-soddy-podzoler. Landudviklingsprocessen fortsatte aktivt i den efterfølgende periode. Da byen blev grundlagt, var territoriets jordbund allerede blevet væsentligt omdannet af mennesket - udover udviklede jorde med en agrohorisont var et relativt stort område besat af forstyrret jord i varierende grad.

De mest radikale ændringer i byens jordbund her skete over en forholdsvis kort periode (300 år). Siden 1703 er jordforstyrrelsernes punkt og fragmentariske karakter blevet areal. Placeringen af ​​det historiske centrum af St. Petersborg i floddeltaet. Neva og konstante oversvømmelser gjorde det nødvendigt at hæve overfladen (tykkelsen af ​​kulturlaget når 4 m eller mere i nogle dele af byen). Der udføres dræningsarbejde, anlægges fortove, og gyder tilplantes. Områderne med forstyrret jord på St. Petersborgs område, der er under opførelse, udvider sig hurtigt og begynder at overstige størrelsen af ​​områderne med naturlig jord. For at hæve overfladeniveauet blev der tilsat jord og lagt humusmateriale på plænerne. De første områder med jord med et indført målrettet humuslag vises.

I den centrale del af den moderne by bliver al naturlig jord ødelagt eller begravet under et kulturlag. I stedet dominerer nyskabte menneskeskabte menneskeskabte jordarter, eller mindre almindeligt stratozemer, absolut (fig. 1). De er som regel dannet på et menneskeskabt lagdelt substrat, som i øjeblikket er den underliggende, eller sjældnere, jorddannende bjergart. Dens dannelse sluttede for omkring 100-150 år siden. Således kender vi nøjagtigt den maksimale tid for dannelsen af ​​den moderne byjordsprofil i det historiske centrum af St. Petersborg.

Ris. 1. Plan for transformation af det naturlige jordbundsprofil i et urbaniseret område.

Der er visse mønstre i dannelsen af ​​byens jorddække, som afspejles i dens moderne udseende.

Siden grundlæggelsen har byen konstant bygget op primært allerede udviklede jorder med agrozems eller agronatural jord. I værker om undersøgelse af nedgravede jorder i Skt. Petersborg nævnes derfor ofte begravede agerhorisonter (Rusakov, Ivanova, 2002; Matinyan, 2008). Udvidelsen af ​​byen til agerjord blev konstant ledsaget af udvikling af flere og flere jorder, der støder op til bygrænsen, dyrkning af jorder og deres anvendelse til produktion af landbrugsprodukter til byens beboere. Denne proces fortsatte uafbrudt i mere end tre århundreder. Masterplanen for udviklingen af ​​St. Petersborg frem til 2025 giver mulighed for udvidelse af territoriet også på bekostning af landbrugsjord. I udkanten af ​​Sankt Petersborg i boligområder, der blev bygget i 60-70'erne, bærer mange jorder også spor af tidligere udvikling.

Ved bestemmelse af byjordens plads i moderne klassifikationssystemer er det nødvendigt at fastslå, hvilke af de bymæssige overfladeformationer (naturlig jord, menneskeskabte jordbund, menneskeskabte jordlignende kroppe, asfalt og andre kunstige formationer) der er objekter af en eller et andet klassifikationssystem (dvs. svarer til definitionen af ​​klassifikationsobjektet).

Territorier med kunstige overflader, herunder asfalt, er ikke genstand for civilingeniørudvikling, da disse organer ikke svarer til definitionen af ​​et klassificeringsobjekt. Ifølge KiDPR er "objektet for den grundlæggende profil-genetiske klassifikation jord - et naturligt eller naturligt menneskeskabt fastfaselegeme, der er eksponeret på landoverfladen, dannet af langsigtet interaktion mellem processer, der fører til differentiering af det oprindelige mineral og organisk materiale ind i horisonter” (Klassificering..., 2004, a 9). Samtidig kan disse overfladeformationer overvejes i WRB-systemet, da definitionen af ​​objekter i dette klassifikationssystem er bredere.

Jorden i parker, kirkegårde og nogle offentlige haver er som regel menneskeskabt transformerede jorde. De overholder fuldt ud definitionen af ​​objekter i begge klassifikationer og er grundlæggende allerede blevet overvejet i både KiDPR og WRB.

I KDPR skelnes jorde, hvis profil afspejler resultaterne af menneskeskabt påvirkning, på forskellige taksonomiske niveauer - fra afdelinger til undertyper. WRB-systemet identificerer to abstrakte grupper af jordarter, hvis morfologiske udseende og egenskaber er blevet væsentligt ændret af mennesker: Anthrosols og Technosols, samt en række qualifiers. Det er dog ikke alle overfladeformationer af byer, der kan relatere til jord, der finder deres plads i WRB og KDPR.

Principper for klassificering af jord i byområder. Erfaringerne med at studere og kortlægge jord i St. Petersborg har vist, at klassificeringen af ​​jord i urbaniserede områder kan integreres i den generelle struktur af C&DPR og WRB baseret på følgende principper:

Enhed af tilgange til klassificering af alle fastfase-legemer udsat for overfladen, der danner jorddække af en metropol;

Anerkendelse af, at objekterne for jordklassificering af urbaniserede territorier er både naturlige og menneskeskabte transformerede jordarter og "konstruerede" formationer, der har introduceret humus (eller organogent) horisontmateriale på overfladen;

Under hensyntagen til tegn, der afspejler graden og dybden af ​​antropogen transformation af jordprofilen; menneskelig aktivitet som en faktor i jordbundsdannelse fører enten til ødelæggelse af jord eller til deres nedgravning, blanding eller flytning af materiale fra jordhorisonter;

Under hensyntagen til ikke kun sekvensen af ​​horisonter (lag), men også tilstedeværelsen eller fraværet af en genetisk forbindelse mellem dem (en brat overgang fra et jordlag til det næste i fravær af tilknyttede træk mellem tilstødende lag - fjernelse og akkumulering af stof);

Erkendelse af, at under forholdene i byøkosystemer er den profildannende proces, som sker under påvirkning af naturlige faktorer, ofte ledsaget af konstante eller periodiske ændringer

materiale træder ind på jordoverfladen; dette får jordprofilen til at vokse opad og danne et lagdelt lag af varierende tykkelse og sammensætning;

Anerkendelse af, at for at diagnosticere horisonter i menneskeskabte jordarter og bestemme klassificeringspositionen af ​​disse jordarter på typeniveau i KiDPR og kvalifikationer i WRB, såvel som for naturlige og menneskeskabte transformerede jorde, gives prioritet til egenskaber, der er nedarvet fra naturlige jorder.

Søg efter placeringen af ​​byjord i KiDPR og WRB. For at bestemme klassificeringspositionen for de forskellige jorde i metropolen i C&DPR og WRB-systemet vil vi overveje mulige muligheder for ændringer i den oprindelige struktur af den naturlige jordprofil, som altid ledsager urbaniseringsprocessen (fig. 2). Der er kun fire typer ændringer i jordprofilen under direkte påvirkning af menneskelig aktivitet: sammenblanding af jordhorisonter, afskæring af en del af profilen, nedgravning af jorden og "konstruktion" af et nyt profil.

Under byggeriet sker der oftest jordbegravelse, og alle typologiske diagnostiske horisonter for de oprindelige jorder er bevaret. Når en naturlig jordprofil begraves af et lag af naturligt eller kunstigt materiale af lav tykkelse (op til 40 cm), dannes der kroppe, der er klassificeret i KDPR på undertypeniveau som humus-, arti-, urbi- og giftige -lagdelt jord (fig. 2a, 2b). WRB-systemet bruger Novic-kvalifikationen til sådanne jordarter (figur 3.1). Jord, hvoraf det meste af profilen er repræsenteret af et humificeret lagdelt lag af indført materiale, kombineres i KDPR til stratozemafdelingen (fig. 2e). I WRB er der tale om forskellige anthrosoler (fig. 3.2, 3.3). Hvis et lagdelt lag indeholder mere end 20 % af artefakter, og mere end 35 % af volumen er konstruktionsaffald, bruger WRB WRB-kvalifikationen til sådanne jordarter.

Jordlegemer, der har bibeholdt deres naturlige struktur og er placeret under asfalt ("forseglet" jord) (Fig. 2c) er klassificeret i WRB som Bkgashs (Fig. 3.4). I K&DPR-systemet bør de fra vores synspunkt kun betragtes som nedgravede jorde af de tilsvarende genetiske typer, da de

navnet på jorden i henhold til "Klassificering og diagnostik af jord i Rusland" 2004 navnet på jorden i henhold til klassificeringen af ​​byjord

Ris. 2. Typer af ændringer i jordprofilen under direkte påvirkning af menneskelig aktivitet i C&DPR-systemet.

Ris. 3. Typer af ændringer i jordprofilen under direkte påvirkning af menneskelig aktivitet i WRB-systemet.

isoleret (mister de fleste forbindelser) og udfører ikke de fleste funktioner som naturlige biogeomembraner. Isoleret fra miljøet kan sådanne jordarter ikke adsorbere metropolens metaboliske produkter, transformere og transportere forurenende stoffer og udføre ikke sanitære, vand-, gas- og termoregulerende funktioner.

Undersøgelser af jord i St. Petersborg har vist, at nedgravede naturlige jorder ligger dybt under overfladen og er dækket ikke kun af asfalt, men også af menneskeskabte lag af varierende tykkelse.

Ved rydning af træbevoksning eller udjævning af overfladen må kun den øverste del af det naturlige jordprofil forstyrres. Sådanne jordarter i KiDPR er klassificeret som grumsete på undertypeniveau i naturlige jordtyper (fig. 2e). Ved langvarig blanding af de øvre horisonter i forbindelse med dyrkning af landbrugsjord dannes agronaturlige jorde og agrozems i KiDPR (fig. 2e) og LiShgc^o^ i WRB (fig. 3.7, 3.8).

Som et resultat af afskæring af en eller to overfladehorisonter dannes afslidte jordarter (fig. 2g). Ved dybere skæring, når den bevarede midterhorisont træder frem i varierende grad på dagoverfladen, hører jorden til abrazemsektionen (KiDPR) (fig. 2h). Ofte under konstruktionen er jorden fuldstændig ødelagt, og sten vises på overfladen; i dette tilfælde skelnes der abraliter, som ikke længere er jord, men en teknogen overfladeformation, som anses uden for K&DPR klassifikationssystemet (fig. 2i).

Et lag af kunstigt materiale eller sten påført overfladen (Fig. 2d) kan også kun betragtes som en teknogen overfladeformation (Lebedeva, Gerasimova, 2011) eller Technosols i WRB (Fig. 3.6) (Sukhacheva, Aparin, 2014).

I WRB-systemet betragtes valgmulighed 1-3 og 7-9 (fig. 3) således som jord af forskellige referencegrupper med kvalifikationerne Novic, Urbic, Ekranic, Antric. Mulighed 4-6 -Technosols. Mulighed 10 - race. Kun jord, der har en indført humushorisont over mineralsk sten, er tilbage (Figur 3.13).

Inden for rammerne af KDPR har alle de overvejede muligheder, undtagen én, enten deres plads i systemet eller er ikke genstand for denne jordklassificering. Den resterende mulighed er en menneskeskabt menneskeskabt jord (fig. 2j), hvor den indførte humus- eller tørvehorisont af naturlige jorder overlapper det naturlige eller kunstigt skabte minerallag. Mennesket, som er en af ​​faktorerne til jorddannelse (på ingen måde obligatorisk), kan ikke selv skabe jord i den klassiske (videnskabelige) forståelse. Ud fra målfunktionen - at give betingelser for vækst og udvikling af planter - skaber en person en fysisk model af rodlaget, og ikke jordprofilen som sådan.

I landbrugslandskaber ændrer folk målrettet jordens kemiske sammensætning, egenskaber og regime for mest effektivt at bruge dens vigtigste funktion - frugtbarhed. I dette tilfælde ændres jordens genetiske profil som regel lidt. I urbaniserede områder er folk tvunget til at nå det samme mål

at skabe jordlignende formationer med et frugtbart rodbeboet lag, der udefra indfører organomineralt eller organogent jordmateriale - et produkt af langsigtet naturlig jorddannelse, som blev dannet under et andet forhold mellem faktorer. Som regel tages dette materiale fra forskellige jordarter i tilstødende territorier og påføres enten på de bevarede horisonter af tidligere jorde eller på naturlig sten, der dukkede op på overfladen som følge af ødelæggelsen af ​​jordprofilen eller flyttet under konstruktionen, eller til et kunstigt skabt minerallag. Således overføres den mest biologisk aktive del af jorden fra dens naturlige habitat til et urbaniseret område. Selvom jorddannelsen, som en speciel form for stofbevægelse, der er iboende i naturen, begynder umiddelbart efter stabilisering af dagoverfladen på alle mineralske og organominerale substrater, tager det hundreder af år for et system af genetiske horisonter at dannes i overfladelaget.

I et nyt fremmed (urbaniseret) miljø, en ny menneskeskabt jordbundsprofil, er de fleste af de morfologiske træk, der gør det muligt at identificere typen af ​​fordrevne horisonter, bevaret. Samtidig kan nogle egenskaber, bevidst eller tilfældigt modificeret af mennesker, afvige væsentligt fra de oprindelige egenskaber af disse horisonter i naturlig jord. Begrebet introduceret, vedtaget i biologien, kan anvendes på forskudt jordmateriale, og den målrettede introduktion af humus (tørv, tørv-mineral) horisontmateriale i et urbaniseret miljø er en slags teknologisk introduktion, svarende til introduktionen af ​​planter. Som følge heraf dannes jord med en indført horisont, der har karakteristiske morfologiske træk, som på den ene side er nedarvet fra moderjorden, og på den anden side er forbundet med menneskeskabt påvirkning.

En indført humus eller organisk horisont består af materiale indført og modificeret af mennesker fra humus eller organiske horisonter af naturlig eller menneskeskabt transformeret jord og har

en skarp nedre grænse med det underliggende mineralske substrat - den underliggende bjergart, som normalt adskiller sig fra naturlige både i sammensætning og struktur. Horisonten er ofte heterogen i sammensætning, sammensætning og tæthed.

Et karakteristisk træk ved underliggende klipper er som regel deres heterogene sammensætning og struktur. De indeholder en betydelig mængde indeslutninger - artefakter af forskellig sammensætning, størrelse og volumen og er karakteriseret ved tilstedeværelsen af ​​geokemiske barrierer, skarpe gradienter af vandpermeabilitet, termisk ledningsevne og vandholdende kapacitet.

Det er især vigtigt, at humus- eller organogene horisonter i profilen af ​​sådanne jorder altid ligger på den klippe, der er den underliggende bjergart, og ikke den forælder (jorddannende). De fleste "nye" jorder har ikke typomorfe træk, der er karakteristiske for naturlig jord. Systemet med mineral-energimetabolisme i profilen af ​​sådanne jordarter er ikke afbalanceret, og fraværet eller svag manifestation af en genetisk forbindelse mellem lagene indikerer den indledende fase af dannelsen af ​​jordprofilen.

Forslag til indførelse af nye taxa i KiDPR. Et træk ved jorddannelsesprocessen i byforhold er foryngelsen af ​​jordprofilen som følge af konstant eller periodisk menneskeskabt tilførsel af humusmateriale til jordoverfladen. Ved vurdering af alderen på jorde i byområder bør man tage højde for, at alderen for indførte humushorisonter, samt de underliggende minerallag, kan være meget store, op til flere tusinde år, mens selve jordprofilens alder kan ikke engang nå et år. I en metropol har den jorddannende proces på den ene side ingen grundlæggende forskelle fra den naturlige, og på den anden side er dens hastighed i byen meget højere.

Grundlaget for klassificeringen af ​​jorde med en indført horisont såvel som naturlige jordarter er en morfologisk og genetisk analyse af profilen: struktur, sammensætning, egenskaber. For forholdene i Sankt Petersborg tages der højde for en profildybde på op til 100 cm, dvs. til den nedre grænse for tydelig manifestation af jorddannelsesprocesser i regionens naturlige jordbund, der differentierer profilen i genetiske horisonter.

Når man udvikler en klassificering af jord i megabyer, er det nødvendigt at placere tykkelsen af ​​humus eller organisk horisont, som er forbundet med de fleste af de udførte funktioner, på et højt taksonomisk niveau. Graden af ​​genetisk forbindelse mellem lagene, deres overensstemmelse med de profildannende processer, der er karakteristiske for jordbunden i denne naturlige zone, oprindelsen og sammensætningen af ​​overfladehorisonten skal også tages i betragtning.

Under hensyntagen til den specifikke struktur af menneskeskabte jordarter og de særlige forhold ved jorddannelse i byforhold, foreslås det at indføre en afdeling i C&DPR-systemet i stammen af ​​synlitogene jordarter, sammen med stratozemer, vulkanske, underudviklede og alluviale jordarter: Indført jordbund. .

Afdelingen forener jorde, hvor en indført humus eller organisk horisont (I) mindre end 40 cm tyk ligger på et mineralsk substrat (D) dannet in situ eller indført udefra.

Hvis en indført horisont med en tykkelse på mindre end 40 cm ligger på jord med uforstyrret struktur eller en hvilken som helst mellemhorisont, klassificeres jorden inden for rammerne af KDPR som en humusstratificeret undertype i den tilsvarende type; når tykkelsen af ​​den indførte horisont er mere end 40 cm, diagnosticeres jorden som et stratozem.

I afsnittet Introducerede jordarter skelnes der mellem 6 jordtyper baseret på humusens eller den organiske horisonts beskaffenhed og det mineralske substrats karakteristika. I alle typer er det muligt at skelne undertyper baseret på tilstedeværelsen i det underliggende substrat af tegn, der indikerer mekanismerne for dets dannelse.

Typisk jord (in situ) I-D: de underliggende minerallag viser ingen tegn på mekanisk bevægelse. Typiske indførte jordarter dannes, når den indførte horisont hældes på moderbjergart, der er bevaret fra ødelagt jord.

By-lagdelt jord I-RDur: karakteriseret ved veldefineret lagdeling, ofte med en stor andel af industrielle indeslutninger (mursten, bygge- og husholdningsaffald, ekspanderet ler, grus, artefakter osv.). Tykkelsen af ​​de underliggende urbane lagdelte minerallag kan nå flere meter, og undertyperne

Sådanne jordarter er typiske for områder, hvor byggearbejde er blevet udført gentagne gange.

Bymassejord LJAB: de underliggende minerallag er heterogene i sammensætning og sammensætning, indeholder ofte artefakter; fuzzy lagdeling indikerer lagdeling af materialet. Lignende undertyper dannes på stedet for konstruktion eller reparation af forskellige underjordiske kommunikationer. De underliggende minerallag har i de fleste tilfælde en tykkelse på højst 2 m og er underlagt bjergarter af naturlig sammensætning.

Urbolag-humus jord I-RDur[h]: karakteriseret ved veldefineret lagdeling, ofte med inklusion af nedgravede indførte humuslag. I St. Petersborg blev grå-humus urbostratificeret-humus undertyper identificeret på pladser og parker i den centrale del af byen.

Levestederne for disse jorder er placeret punktvis blandt asfaltbelægninger og optager fra 5 til 20 % af arealet. Jordbunden er dannet på menneskeskabte lagdelte sedimenter - det "kulturelle" lag, der når 4 m eller mere i nogle dele af byen. Årsagen til ensartetheden af ​​komponentsammensætningen af ​​jorden i den "gamle by" er deres lignende oprindelse. Den indførte humushorisont på små pladser og græsplæner inde i St. Petersborgs gårdhaver blev gradvist i løbet af mere end tre århundreder med jævne mellemrum (ved hver ny renovering eller opførelse af bygninger) dækket af et lag byggeaffald. Derefter blev et nyt humuslag dannet eller kunstigt påført. Således er det overvældende flertal af jorder i kvartererne i den "gamle by" indført grå-humus urbilayer-humus jord. Meget mindre almindelige er jorde dannet på lagdelte kulturlag uden humuslag.

Vandakkumulerende jord (genvundet jord) I-Daq: de underliggende minerallag er homogene i sammensætning og har en tynd lagdeling. I St. Petersborgs kystområder dominerer alluviale sedimenter blandt jorddannende klipper. Som regel er de lagdelte og ligner alluviale aflejringer.

Ud over de anførte undertyper, der er specifikke for typerne af indført jord, er det muligt at skelne undertyper efter deres

native egenskaber, for eksempel gleyisering, carbonatindhold, ferruginisering, hvilket afspejles af komplekse undertyper.

I WRB-systemet er det ud fra ovenstående principper muligt at indføre en ny referencegruppe, som vil kombinere jorde med en indført horisont, der ligger til grund for ethvert mineralsubstrat.

Inkluderingen af ​​naturlige, menneskeskabte omdannede jorde og menneskeskabte jorde i et enkelt klassifikationsskema giver os mulighed for fra et samlet perspektiv at betragte jordbundens mangfoldighed og deres ændringer i jorddækket i enhver by, både i rum og tid.

BIBLIOGRAFI

1. Aparin B.F., Sukhacheva E.Yu. St. Petersborgs jorddække: "fra mørket af skove og sumpe af blat" til en moderne metropol // Biosfære. 2013. T. 5. Nr. 3. P. 327-352.

2. Aparin B.F., Sukhacheva E.Yu. Jordbundskort - grundlaget for en integreret vurdering af en metropols økologiske rum // Konferencens forløb. "Uløste problemer med klimatologi og økologi af megabyer." Petersborg, 2013. s. 5-10.

3. Aparin B.F., Sukhacheva E.Yu Principper for at skabe et jordbundskort over en metropol (ved at bruge eksemplet med St. Petersborg) // Jordbundsvidenskab. 2014. nr. 7. S. 790-802. B01: 10.7868/80032180Х1407003Х.

4. Bakina L.G., Orlova N.E., Kapelkina L.P., Bardina T.V. Humustilstand i byjord i St. Petersborg // Humus og jorddannelse. St. Petersborg, 1999. s. 26 - 30.

5. Gerasimova M.I., Stroganova M.N., Mozharova N.V., Prokofieva T.V. Menneskeskabte jordarter: tilblivelse, geografi, genvinding. Smolensk: Oycumena, 2003. 268 s.

6. Klassificering og diagnostik af jord i USSR. M.: Kolos, 1977. 224 s.

7. Klassificering og diagnostik af jord i Rusland. Smolensk: Oycumena, 2004. 235 s.

8. Lebedeva I.I., Gerasimova M.I. Muligheder for at inkludere jordbund og jorddannende klipper i Moskva i det generelle klassifikationssystem for jord i Rusland // Pochvovedenie. 2011. nr. 5. S. 624-628.

9. Matinyan N.N., Bakhmatova K.A., Sheshukova A.A. Jord i Sheremetyevsky-haven (Fontanka-dæmningen 34) // Vestn. St. Petersburg State University. 2008. Ser. 3.

10. Nadporozhskaya M., Slepyan E.I., Kovsh N.V. På jorden i St. Petersborgs historiske centrum // Vestn. St. Petersburg State University. 2000. Ser. 3. Udstedelse. 1 (nr. 3). s. 116-126.

11. Jord, by, økologi / Red. Dobrovolsky G.V. M.: Fonden "For Economic Literacy", 1997. 320 s.

12. Prokofieva T.V., Martynenko I.A., Ivannikov F.A. Systematik af jordbund og jorddannende klipper i Moskva og muligheden for deres optagelse i den generelle klassifikation // Jordbundsvidenskab. 2011. nr. 5. P.611-623.

13. Prokofieva T.V., Gerasimova M.I., Bezuglova O.S., Bakhmatova K.A., Golyeva A.A., Gorbov S.N., Zharikova E.A., Matinyan N.N., Nakvasi-na E.N., Sivtseva N.E. Indførelse af jordbund og jordlignende formationer af byområder i jordklassificeringen af ​​Rusland // Pochvovedenie. 2014. nr. 10. S. 1155-1164

14. Rusakov A.V., Ivanova K.A. Morfologisk struktur og egenskaber af jord i det historiske centrum af St. Petersborg (pladsen foran Kazan-katedralen) // Materialer om undersøgelse af russisk jord. Petersborg, 2002. Udgave. 3(30). s. 37-40.

15. Stroganova M.N., Agarkova M.G. Byjord: studieerfaring og taksonomi (ved at bruge eksemplet med jord i den sydvestlige del af Moskva) // Jordbundsvidenskab. 1992. nr. 7. S. 16-24.

16. Shestakov I.E., Eremchenko O.Z., Filkin T.G. Kortlægning af byområders jordbund ved at bruge eksemplet med Perm // Soil Science. 2014. nr. 1. S. 12-21.

17..Aparin B., Sukhacheva E. Introduced Soils of Urban Areas and their Placement in the World Reference Base for Soil Resources // Materials of the 20th World Congress of Soil Science. Jeju, Korea, 2010, 20wcss.org

18. Aparin B.F., Sukhacheva E. Yu. Principper for jordkortlægning af en megalopolis med St. Petersborg som eksempel // Eurasian Soil Science. 2014. V. 47(7). R. 650-661.

19. Burghardt W. Jord i by- og industrimiljøer. Zeitschrift Pflan-zenernahr., Dung., Bodenkunde. 1994.V.157. S. 205-214.

20. Første internationale konference om jord i by-, industri-, trafik- og mineområder. University of Essen, Tyskland, 2000. V. 1. 366 s.

21. Lehmann A., Stahr K. Naturen og betydningen af ​​antropogene byjorde // J. Jordbundssedimenter. 2007. V. 7(4). s. 247-260.

22. Naeth M.A., Archibald H.A., Nemirsky, C.L., Leskiw L.A. Brierley J.A. Bock M.D., Vanden Bygaart A.J. og Chanasyk D.S. Foreslået klassificering for humant modificeret jord i Canada: Antroposolic orden // Can. J. Soil Sci. 2012. V. 92. S. 7-18.

23. Rossiter D.G. Klassifikation af by- og industrijord i verdensreferencebasen for jordressourcer // J. Jordbundssedimenter. 2007. V. 7(2). S. 96-100.

24. Sukhacheva E., Aparin B. Principper for jordbundskortlægning af byområder // Abstrakt bog fra 9. International Soil Science Congress om "Soil of soil and Civilization". Side, Antalya, Tyrkiet, 2014. S. 539.

25. IUSS Arbejdsgruppe WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014. Internationalt jordklassificeringssystem til navngivning af jord og oprettelse af legender til jordbundskort. World Soil Resources Reports No. 106. FAO, Rom. 2014. 181 rub.

KLASSIFIKATION AF BYJORD I RUSSISK JORDKLASSIFIKATIONSSYSTEM OG INTERNATIONAL KLASSIFIKATION AF JORD

B. F. Aparin1" 2, Ye. Yu. Sukhacheva1" 2

1Saint Petersburg State University, Universitetskaya nab. 7-9, St. Petersborg, 199034 Rusland 2Dokuehaev Central Soil Science Museum, Birzhevoi proezd, 6, St. Petersborg, 199034 Rusland e-mail: [e-mail beskyttet]

Baseret på eksemplet fra St. Petersborg er en genetisk mangfoldighed af naturlige, menneske-transformerede og menneskeskabte jordarter blevet grundigt undersøgt i denne bys urbaniserede område. Under overvejelse er ændringer i komponenter i jorddækket forårsaget af menneskelige aktiviteter samt regelmæssigheder i jorddæksdannelsen, der har udviklet sig i flere århundreder fra begyndelsen af ​​det 18. århundrede. Det er også vist, hvordan den oprindelige profil af naturlige jorder har ændret sig i takt med urbaniseringsprocessen med særlig vægt på særlige træk ved jorddannelsen i det urbaniserede territorium. Blandt en lang række af overfladelegemer på dette territorium blev jordbunden fundet, hvis definition er givet i det russiske jordklassificeringssystem og WRB. Principperne for klassificering af byjordene overvejes. De distinkte morfologiske træk ved en introduceret horisont er bestemt til at give de omfattende karakteristika af menneske-transformeret jord. Under diskussion er begrebet "indført horisont", der består af det menneskeligt modificerede materiale fra humus- eller organogene horisonter af naturlige jorder og har den nederste skarpt udtrykte grænse med grundfjeldet. I det russiske jordklassificeringssystem vil det være tilrådeligt at bruge en ny rækkefølge af "introducerede jordarter" i stammen af ​​synlitogene jordarter sammen med stratozemer, vulkanske, svagt udviklede og alluviale jordarter. I WRB ville det også være muligt at identificere en ny referencegruppe af jorde, herunder jorde med den indførte horisont og underliggende af ethvert mineralsubstrat af naturlig organisk antropoprindelse.

Nøgleord: klassificering, jordbund, principper, forandring.

I byforhold observeres den mest oplagte kombination af naturlige jordbundsdannelsesfaktorer med nyopståede, kraftigere og utvivlsomt dominerende menneskeskabte faktorer, hvilket fører til dannelsen af ​​specifikke jorde og jordlignende legemer her. Og i dag er det blevet tydeligt, at jord ikke altid er et objekt for potentiel frugtbarhed, der giver liv; under betingelserne for moderne teknogenese fungerer den i højere grad som en naturlig krop, der på grund af dets beskyttende funktioners høje potentiale bevarer den økologiske balance i et bestemt landskab. Og byjord er et tydeligt eksempel på dette.

Hovedresultatet af udviklingen af ​​urbaniseringsprocessen er den betydelige fremmedgørelse af produktiv jord til udvikling og industrielle faciliteter, mens arealet af sådanne jorder vokser overalt. Hovedårsagen til omdannelsen af ​​byernes jordbund ligger i menneskehedens stadigt fremadskridende byggeaktivitet. Dette er forbundet med jordbundsændringer, herunder fjernelse, ødelæggelse eller flytning af det frugtbare lag, samt ophobning, eventuelt, af skadeligt industri- og byggeaffald. Der er især mange sådanne lande i Europa. Ifølge M.N. Stroganova (1997), i Belgien besætter de 28%, Storbritannien - 12%, Tyskland - 11% af arealet. I Den Russiske Føderation bor omkring 3/4 af befolkningen, det vil sige mere end 100 millioner mennesker, i byer og byer på et territorium svarende til 0,65% af det samlede areal.

Det skal bemærkes, at den øgede intensitet af menneskeskabt omdannelse af jord gennem de seneste årtier har ført til en betydelig ændring i komponentsammensætningen og strukturen af ​​jorddækket på store områder. Al jord i byen er opdelt i grupper: naturlig uforstyrret jord, naturligt-antropogene overfladisk transformerede jorde, menneskeskabte dybt transformerede urbanozems og jorde af teknogene overfladejordlignende formationer - urbantechnozems.

Den største forskel mellem byjord og naturlig jord er tilstedeværelsen af ​​en diagnostisk horisont "urbisk". Dette er en overflademasse, blandet horisont, en del af et kulturlag, der er mere end 50 cm tykt, med en blanding af mere end 5 % af menneskeskabte indeslutninger (bygge- og husholdningsaffald, industriaffald). Dens øverste del er humusformet. Der er en opadgående vækst af horisonten på grund af atmosfærisk støvnedfald, eoliske bevægelser og menneskeskabt aktivitet. Naturlig uforstyrret jord bevarer den normale forekomst af naturlige jordhorisonter og er begrænset til byskove og skovbevoksede områder inden for byen.

Naturligt menneskeskabte overfladeforvandlede jorde i byen er udsat for en overfladeændring i jordprofilen på mindre end 50 cm i tykkelse. De kombinerer horisonten" urbisk" mindre end 50 cm tyk og en uforstyrret nedre del af profilen. Jord bevarer et typenavn, der angiver arten af ​​forstyrrelse (f.eks , urbo-podzolisk skalperet, begravet osv.).

Menneskeskabte dybt transformerede jorde udgør en egentlig gruppe af byjorde urbanozems, hvori horisonten urbisk har en tykkelse på mere end 50 cm De er dannet på grund af urbaniseringsprocesser på kulturlaget eller på bulk, alluviale og blandede jorde med en tykkelse på mere end 50 cm, og er opdelt i 2 grupper: fysisk transformerede jorde, hvori. der er sket en fysisk og mekanisk omstrukturering af profilen ( urbanozem, kulturozem, necrozem, ekranozem); kemisk omdannet jord, hvor der er sket væsentlige kemogene ændringer i profilens egenskaber og struktur på grund af intens kemisk forurening af både luft og væske, hvilket afspejles i deres adskillelse (industrizem, intruzem).

Derudover dannes jordlignende teknogene overfladeformationer på byernes territorium - urbane technozems. De er kunstigt skabt ved at berige bulk eller anden frisk jord med et frugtbart lag eller tørv-kompostblanding. Blandt dem er replantozems, constructozems.

Der er ingen tvivl om, at det naturlige jorddække i de fleste moderne byer er blevet ødelagt og (eller) undergår dramatiske ændringer, derfor, sammen med undersøgelsen af ​​byernes jordforurenings indflydelse på byens økologi, er der interesse for funktionerne. af deres morfologi og fysiske og kemiske struktur er stigende. Signifikante forskelle mellem disse jorde og naturlige jorde blev noteret (tabel 1).

Tabel 1 - Tegn på nyopstået byjord