Городские почвы
Городски́е по́чвы, специфические почвы городской экосистемы (антропогенно-спровоцированного или антропогенно-изменённого биома), которые образовались в данных условиях среды и полностью им соответствуют. Формируются синлитогенно вместе с накоплением городского культурного слоя и являются его частью. Такие почвы называются урбостратозёмы (урбанозёмы). В то же время, любые почвы на территории города могут быть названы городскими по территориально-географическому принципу.
Условия формирования почв в городе
Интенсивная деятельность человека в пределах крупных городов обусловливает существенное и часто необратимое изменение окружающей природной среды. Это приводит к образованию специфических городских экосистем и почв. Наиболее значимым для почвенного покрова воздействием на территории городов является увеличение грунтового массопереноса и накопление твёрдых отходов бытовой и хозяйственной деятельности, что ведёт к изменению геологической среды, накоплению городских техногенных отложений (культурного слоя) и трансформации рельефа. Естественная растительность сменяется созданными человеком фитоценозами с большим количеством интродуцированных и адвентивных видов, изменяются состав и структура зооценозов. Экосистемы фрагментируются в результате вытеснения их техногенными объектами и запечатывания поверхности дорожными покрытиями. Формируется специфический более тёплый и влажный городской микроклимат. Все природные среды на городской территории подвергаются разнообразному загрязнению и неблагоприятным физическим воздействиям. Землепользование в условиях города оказывает влияние на все факторы почвообразования, в том числе и на фактор времени. Среднее время существования городского квартала без глобальных реконструкций составляет примерно 50 лет. Максимальное время службы дорожного покрытия – 10 лет. Постоянная необходимость соответствовать новым технологическим и инфраструктурным требованиям приводит к регулярным нарушениям почвенного покрова города и существенно сокращает городские циклы почвообразования по сравнению с природными.
Подходы к определению и свойства городских почв
Термин «городские почвы» был введён Дж. Бокгеймом (1974), который определил этот феномен не как почву, а как почвенный материал, содержащий антропогенный слой несельскохозяйственного происхождения толщиной более 50 см, образованный путём перемешивания, заполнения или загрязнения поверхности земли в городских и пригородных территориях. С этой точки зрения рассматривают антропогенные почвы города многие национальные классификации почв и международные классификационные системы. Так, например, в «Классификации почв СССР» (1977) это «почво-грунты», а в «Классификации и диагностике почв России» (2004) – «техногенные поверхностные образования».
Существует и другой, т. н. функциональный подход к определению городских почв. Закон г. Москвы «О городских почвах» 2007 г. определяет все выполняющие функции почв поверхностные тела (верхнюю толщу рыхлых отложений в 1 м от дневной поверхности) на территории города как почвы. «Экологические функции городских почв – их способность обеспечивать произрастание травянистой и древесно-кустарниковой растительности, жизнедеятельность почвенных организмов, поглощать загрязняющие вещества и предотвращать их проникновение в сопредельные природные среды, поддерживать биоразнообразие на территории города Москвы» (ч. 7 ст. 1).
Генетический подход к рассмотрению феномена городских почв базируется на представлении о том, что почвы в городе формируются и развиваются по тем же законам, что и природные почвы, т. е. под воздействием тех же факторов почвообразования, но антропогенный фактор здесь становится определяющим.
Диагностический горизонт урбик
Специфические городские почвы – это антропогенные почвы, имеющие поверхностный слой мощностью более 50 см, сформировавшийся на территории поселения под влиянием хозяйственной деятельности человека, полученный в результате накопления на дневной поверхности минерального и органического материала (фрагменты местных и привозных природных почв и пород, искусственные и синтетические материалы, твёрдые атмосферные выпадения), в том числе строительно-бытового мусора. Поскольку поступление материала на дневной поверхности всегда сопровождается процессами его преобразования под влиянием живых организмов и других природных факторов, можно рассматривать городские поверхностные горизонты как почвенные горизонты гумусово-аккумулятивной природы.
За диагностическим горизонтом городских почв закрепилось название «урбик» (от лат. urbanus – городской). В России систематика городских почв была предложена Строгановой с соавторами (1997). Урбик формируется синлитогенно, т. е. одновременно с поступлением материнского материала путём педогенной трансформации органических и минеральных природных и искусственных субстратов. В его свойствах отражаются:
геохимические особенности городской среды, обусловленные составом включений строительно-бытового мусора и атмосферных выпадений;
особенности местных почв и пород, которые являются основным источником мелкозёма;
биоклиматический потенциал, характерный для территории города.
Урбик имеет серовато-бурые тона окраски, при разнообразии гранулометрического состава часто опесчанен и/или каменист, содержит более 10 % артефактов (преимущественно строительный и бытовой мусор), имеет признаки слоистого сложения, выраженные в горизонтальной ориентации структуры, чаще всего имеет от нейтральной до щелочной реакцию среды, почти всегда вскипает от HCl 10 % из-за наличия карбонатных включений и/или новообразований, содержит загрязняющие вещества, часто имеет высокое содержание подвижного и валового фосфора, содержание органического вещества варьирует. У горизонта, как правило, ровная или слабоволнистая граница и ясный до резкого переход.
Кроме горизонтов урбик, профили городских почв могут включать и практически не проработанные процессами почвообразования слои техногенного грунта (не имеют почвенной структуры, отличаются неблагоприятными физическими свойствами) и слои, созданные в результате целенаправленной рекультивации почв. Под толщей антропогенных слоёв и горизонтов могут присутствовать также остатки естественных почв. Чаще сохраняются срединные и нижние горизонты естественных почвенных профилей.
Почва, в которой горизонт урбик является единственным почвенным диагностическим горизонтом (вне зависимости от его мощности) или в которой мощность горизонта урбик превышает 40–50 см (если есть другие почвенные горизонты), называется урбостратозёмом (урбанозёмом).
Разнообразие почв в пределах городских территорий
Поскольку городами заняты территории с уже сформировавшимся почвенным покровом, то в городе, кроме урбостратозёмов, есть и природные почвы, в разной степени изменённые антропогенной деятельностью. Разнообразие этих почв отражает разнообразие изначального природного фона рассматриваемой территории. Добавление к природным горизонтам урбиковых горизонтов небольшой мощности и техногенных слоёв разного характера в результате неинтенсивной или непродолжительной хозяйственной деятельности многократно увеличивает почвенное разнообразие. Это особенно заметно на территориях городских исторических садов, природно-исторических и природных парков, лесов.
Селитебные и промышленные городские территории подвержены интенсивному влиянию строительной активности. Здесь мощность техногенных отложений велика и преобладающими почвами являются урбостратозёмы. На участках, где почвы были полностью разрушены и заменены техногенными отложениями, могут формироваться не только синлитогенные почвы, явно растущие вверх, но и молодые почвы постлитогенного тренда почвообразования при длительных периодах слабого поступления нового материала на поверхность. Большое распространение в городах получила практика рекультивации почв при искусственном создании экосистем (городские и спортивные газоны, цветники, сады и др.), результатом которой являются рекультивированные почвоподобные тела в почвенном покрове города.
Бо́льшую долю почвенного покрова городов составляют антропогенные почвы. Конкретное соотношение природных, слабо-, среднеизменённых и антропогенных почв в почвенном покрове города зависит от его возраста, величины, интенсивности современного строительства и другой антропогенной активности.