Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Почвенный покров как компонент городской экосистемы Архангельска

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Почвенный покров как компонент городской экосистемы Архангельска"

На правах рукописи

IIЕ Р М О Г О Р С К Л Я 1С) 1И Я М И X А Й Л О В И А

ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ КАК КОМПОНЕНТ... ГОРОДСКОЙ ЭКОСИСТЕМЫ АРХАНГЕЛЬСКА

03.00.16 -экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Петрозаводск - 2006

Работа выполнена на кафедре ботаники и общей экологии ГОУ ВПО "Поморский государственный университет им. М.В. Ломоносова"

Научный руководитель доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Наквасина Елена Николаевна

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук

Федорец Наталия Глебовна

доктор биологических наук, профессор Кищенко Иван Тарасович

Ведущая организация Институт экологических проблем Севера УрО РАН

Защита состоится 3 мая 2006 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.190.01 при Петрозаводском государственном университете по адресу: 185910, Республика Карелия, г. Петрозаводск, пр. Ленина, 33, эколого-биологический факультет, ауд. 326 теоретического корпуса.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петрозаводского государственного университета.

Автореферат разослан » марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Крупень И.М.

2006 А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Почвы (почвенный покров) - базовый компонент экосистемы любого города. Под влиянием антропогенного воздействия они трансформируются, что часто негативно сказывается на способности городских почв выполнять экологические функции. Для оптимизации экологического состояния почв города и урбоэкосистемы в целом необходимо изучить их свойства, загрязненность и особенности функционирования, систематически осуществлять оценку и контроль (Строганова и др., 1997).

Исследованию данной проблемы уже давно уделяется большое внимание за рубежом, в частности, в США (Craul, 1999) и Германии (Burghardt, 1994, Meuser, Blum, 2001; Beyer et al., 2001). В России изучение городских почв стало актуальным лишь в последние десятилетия. К настоящему времени накопилось уже немало данных, касающихся изучения особенностей загрязнения и изменения основных свойств городских почв, однако эти сведения носят разрозненный и фрагментарный характер. Комплексные и систематические исследования почвенного покрова урбоэкосистем проводятся пока только в Московской агломерации (Почва, город, экология, 1997; Хакимов и др., 1999; Строганова и др., 2003), Санкт-Петербурге (Надпорожская и др., 2000) и Нижнем Новгороде (Природный комплекс..., 2000). На Европейском Севере таких примеров нет. Все это свидетельствует о теоретической и практической важности проведения комплексного экологического исследования почвенного покрова Архангельска как крупнейшего промышленного центра на Севере.

Цель и задачи исследования. Цель работы - оценить экологическое состояние почвенного покрова Архангельска, изучив его свойства, степень загрязненности и закономерности функционирования, для разработки основных критериев экологического мониторинга и нормативов оценки качества городских почв на Севере.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) изучить природно-исторические особенности формирования и структуру почвенного покрова Архангельска;

2) исследовать комплекс показателей различных свойств (физические, агрохимические, химические, биологические) городских почв, обеспечивающих их функционирование как компонента экосистемы;

3) на основе полученной базы данных разработать и рекомендовать критерии и нормативы оценки экологического состояния городских почв для условий Севера.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовали общепринятые и частные методики, позволяющие изучить водно-физические, химические, биологические свойства почв, загрязненность тяжелыми металлами, дать оценку эколого-экономической оценки почвенного покрова в условиях городской экосистемы, методы математической статистики.

Научная новизна результатов исследований. Впервые на Европейском Севере для одного из крупнейших гофда^ Па пРоведено

БИБЛИОТЕКА |

т

комплексное исследование почвенного покрова как компонента городской экосистемы; изучены его структурно-функциональные особенности, связанные со спецификой условий Севера; установлены уровни и закономерности загрязнения тяжелыми металлами и неметаллами; предложены показатели и нормативы оценки экологического состояния почвенного покрова.

Достоверность результатов исследований и обоснованность выводов базируются на значительном экспериментальном материале и на согласованности полученных результатов, обработанных статистически с применением методов математического анализа. Заложено и описано более 70 пробных площадей, на которых исследованы почвы.

Личный вклад. Автором с учетом рекомендаций руководителя сформулированы цель и задачи исследований, выбраны и уточнены методические подходы к их решению. Непосредственно диссертантом в течение 2000-2005 гг. проведены теоретические и основная часть экспериментальных исследований, выполнен анализ полученных данных, сформулированы выводы.

Апробация и публикации работы. Основные положения и результаты исследований были представлены: на молодежной международной конференции «Экология - 2003» (Архангельск, 2003); X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2003» (Москва, 2003); XI международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004» (Москва, 2004); XI молодежной научной конференции Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2004); Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004); IV съезде Докучаевского общества почвоведов «Почвы - национальное достояние России» (Новосибирск, 2004); IV Международной конференции «Экологическое образование и экологическая наука: проблемы и сотрудничество» (Архангельск, 2004); научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных, инженерно-технических работников и аспирантов по итогам работ за 2004 г. (Архангельск, 2005); VII Сибирцевских чтениях (Архангельск, 2005); IV Международной конференции по криопедологии (Архангельск, 2005).

Научно-исследовательская работа была выполнена при поддержке гранта РФФИ и администрации Архангельской области № 02-04-97508 «Механизмы формирования и закономерности функционирования природного комплекса урбанизированных ландшафтов в условиях Европейского Севера» и гранта администрации Архангельской области № 58-03 «Исследование фитотоксичности городских почв и разработка критериев ее оценки на примере г. Архангельска» 2003-2004 гг., частично при поддержке гранта Министерства образования и науки «Развитие потенциала высшей школы» 2005 г. и гранта РФФИ и администрации Архангельской области № 05-04-97531 «Кумуляция, миграция и трансформация биогенных элементов и техногенных поллютантов в биотических и абиотических составляющих урбанизированных экосистем (на примере Архангельского промышленного узла)» 2005 г.

По материалам исследований опубликовано 13 работ.

Практическая значимость результатов исследований, Разработанная система диагностических показателей экологического состояния городских почв и критериев их оценки, адаптированная к условиям формирования и функционирования почв на Севере, может быть использована для проведения мониторинговых исследований и комплексной оценки почвенного покрова в городах данного региона. Установленные нормативы позволяют дифференцировать почвы северных городов по их качеству и учитывать данный аспект при расчете земельных платежей, кадастровой и индивидуальной оценке городских земель. Полученные результата и материалы могут служить основой создания перспективного плана работ по реконструкции, оздоровлению, уходу за городскими почвами Архангельска, разработки рекомендаций по подбору ассортимента газонных трав.

Материалы диссертационного исследования могут быть использованы для чтения лекций и проведения практических занятий со студентами по дисциплинам экологических специальностей.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа иллюстрирована 43 таблицами и 19 рисунками. Список литературы включает 161 отечественных и 16 зарубежных источников.

Автор выражает глубокую благодарность д.с-х.н. E.H. Наквасиной за поддержку и общее руководство. Особая признательность к.х.н. Л.Ф. Поповой и к.б.н. О.Ю. Калининой за консультации и оказание всесторонней поддержки при подготовке диссертации, заведующей кабинетом физиологии растений ПГУ им. М.В. Ломоносова H.H. Полухиной за содействие и помощь при проведении эксперимента по исследованию фитотоксичности городских почв.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ЕГО РОЛЬ В ГОРОДСКОЙ ЭКОСИСТЕМЕ

Почвы (почвенный покров) города, являясь одним из основных компонентов урбоэкосистемы, представляют собой относительно новый специфический объект, изучению которого в последние годы придается все большее значение (Строганова, Агаркова, 1992; Прокофьева, Строганова, 2004). Они выполняют важнейшие функции для поддержания стабильного эколого-гигиенического состояния урбоэкосистемы (Добровольский, Никитин, 1990, 2000). Городские почвы по-разному справляются с их выполнением, что зависит от степени преобразования их почвенных профилей и свойств под влиянием антропогенного фактора. Особенно активная деградация или ослабление экологических функций почв происходит в городах с химической промышленностью и в районах Севера (Строганова и др., 1997).

В настоящее время в сфере изучения городских почв в соответствии с изменением их свойств можно выделить три основных направления: химическое (Kelly, Thorton, 1996; Paterson et al., 1996; Carlosena et al., 1998; Sheets, 2001; Meuser, Blum, 2001; Manta et al., 2002; Imperato et al., 2003; Баканина и др., 1994; Ларина, Обухов, 1996; Большаков, Кахнович, 2002; Блохин и др., 2004; Маркова, 2004; и др.), морфогенетическое (Строганова, Агаркова, 1992; Строганова 1996, 1997; Строганова и др., 1997, 1997а; Герасимова и др., 2003; Прокофьева, Строганова, 2004; и др.) биологическое (Скворцова, 1997; Скворцова и др., 1997; Лысак, Сидоренко, 1999; Сидоренко и др., 2000; Артамонова, 2002; Свистова и др., 2003; Талалайко, 2004). Формируясь под влиянием антропогенного пресса, городские почвы отличаются от природных почв, утратив свою сбалансированность. Учитывая то, что наряду с зональными климатическими особенностями на городские почвы оказывает влияние промышленная специализация города, можно ожидать, что при исследовании почв Архангельска в их свойствах проявятся как общие для городских почв, так и специфические закономерности, связанные с природными условиями Севера и особенностями структуры загрязнения в городе.

Под экологическим состоянием почв понимается степень их соответствия природно-климатическим условиям почвообразования и пригодности для существования естественных и антропогенных экосистем (Оценка и экологический контроль..., 2001). Следовательно, комплексная оценка экологического состояния почв в условиях города представляется возможной только на основе системы показателей, учитывающей не только степень загрязнения, но и различные стороны свойств почв (морфологических, физических, агрохимических, биологических) и их устойчивость к загрязнению.

Работы, посвященные разработке методик и систем диагностических показателей оценки экологического состояния городских почв, стали появляться сравнительно недавно. Их возникновение обусловлено развитием законодательно-правовой и нормативной баз для ведения мониторинга земель и почв, как в целом, так и для отдельных городов. Одним из таких примеров служит система диагностических показателей для оценки экологического состояния почв крупных городов средней полосы России, разработанная коллективом московских почвоведов под руководством М.Н. Строгановой (1997, 2003). Однако перечень диагностических показателей состояния городских почв и нормативы их оценки при использовании этой системы в регионах с иными условиями и факторами почвообразования, как правило, требуют предварительной корректировки.

Все это свидетельствует об актуальности проведения исследований почвенного покрова и оценки его экологического состояния в Архангельске.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В связи с тем, что почвенный покров Архангельска практически не изучен, наши исследования были сосредоточены на почвах центральной части города, включающей Октябрьский и Ломоносовский округа.

Объектами исследования являлись основные подтипы городских почв, наиболее часто встречающиеся на территории Архангельска: урбаноземы (молодые, зрелые), реплантоземы (песчаные, торфяные), урбоестественные почвы и культуроземы.

В качестве контроля (эталона сравнения) для городских почв была выбрана природная дерновая маломощная легкосуглинистая почва, сформировавшаяся на суходольном лугу в районе д. Бабонегово Приморского района Архангельской области. Такой выбор был обусловлен тем, что процесс образования почв в Архангельске протекает по дерновому, а не по подзолообразовательному типу, характерному для региона.

В городе на участках, разных по времени формирования почв, заложено 39 пробных площадей и почвенных разрезов. Кроме этого для изучения пространственной вариабельности некоторых показателей свойств почв были взяты смешанные образцы из верхнего слоя 0-20 см еще в 36 точках на территории города (ГОСТ 17.4.4.02-84).

На каждой пробной площади провели геоботаническое описание (Наквасина, Шаврина, 1998) и расчет фитоценотических индексов, встречаемости, индексов активности видов травянистой растительности (Миркин, 1989; Баталов, Федотова, 2004), установили степень захламленности поверхности почвы и рекреационной нагрузки (Методические указания..., 1996). Каждый почвенный разрез описывали согласно общепринятым методикам (Добровольский, 2001; Розанов, 2004).

Для диагностики горизонтов и определения типологической принадлежности городских почв на территории Архангельска в качестве основы использовали классификацию М.Н. Строгановой с соавторами (1997), разработанную для почв и почвоподобных тел городов таежной зоны Европейской территории России и дополненную нами в ходе работы.

В Архангельске при строительстве зданий на торфах осуществляют отсыпку песчаной подушки толщиной от 0,7 м до 5 - 6 м, а для обустройства газонов на улицах и дворовых территорий в качестве субстрата часто используют торф. Поэтому в почвенном покрове города нами выделены две разновидности реплантоземов: реплантоземы с базовой компонентой песка и реплантоземы с базовой компонентой торфа. С учетом мощности диагностического горизонта «урбик» среди урбаноземов Севера были выделены два их вида: урбанозем развитый («урбик» более 20 см), урбанозем неразвитый («урбик» менее 20 см). При описании почв в систему диагностических горизонтов были введены дополнительные символы и индексы.

Учет автотранспортной нагрузки на территории исследуемых участков (октябрь 2002 г.) и уровень загазованности воздуха на улицах города определяли по общепринятой методике (Федорова, Никольская, 2000).

В лабораторных условиях по общепринятым методикам (Аринушкина, 1970; Ващенко и др. 1982; Справочник по удобрениям..., 1986; Химический анализ 1995; Методические указания..., 1996) определяли следующие показатели: каменистость (скелет), влажность, объемную массу почвы, гигроскопическую влагу, плотность твердой фазы почвы, общую скважность, скважность аэрации, механический состав, рН водной и солевой вытяжек, количество органического углерода и гумуса, содержание общего азота, подвижных форм фосфора и калия в почве, гидролитическую кислотность и сумму поглощенных оснований, емкость поглощения почв и степень насыщенности почвы основаниями.

Валовое содержание свинца, ртути, кадмия, меди, цинка и мышьяка в образцах почв определяли в производственном химико-аналитическом центре ОАО «Архангельскгеолдобыча» по стандартным методикам. На основе полученных данных рассчитывали суммарный показатель концентрации (СПК) тяжелых металлов и мышьяка в почве (Методические указания по оценке..., 1987; Маслов, 2003)

В лабораторных условиях определяли интенсивность выделения С02 из почвы (ЗсЫкШп^ & а1., 1995) и степень их фитотоксичности (Аллелопатия растений..., 1991; Иванов и др., 1986; Евдокимова и др, 1984; Федорова, Никольская, 2001). Изучение целлюлозолитической способности городских почв разных типов проводили в полевых условиях (2003-2004 гг.) аппликационным методом (Методы почвенной микробиологии..., 1991).

При разработке локальной системы диагностических показателей и критериев оценки экологического состояния городских почв на Севере основывались на методике оценки и формуле расчета комплексного показателя экологического состояния почв (Ре), разработанных М.Н. Строгановой с соавторами (2003) для крупных и крупнейших городов средней полосы России.

3. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ литературных данных о природно-исторических условиях почвообразования, подтвержденный проведенными исследованиями, показал, что на формирование почвенного покрова Архангельска изначально большое влияние оказали четкая «возрастная» зональность города, комплекс биотических и абиотических факторов (в частности, относительно низкая годовая температура, высокая влажность, промывной тип водного режима), а также исторически сложившаяся и, к сожалению, существующая поныне, строительно-функциональная политика в обустройстве городской среды.

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА

Изучение типологического состава и распространения городских почв показало, что почвенный покров Архангельска отличается значительной пестротой и неоднородностью. В настоящее время в городе почти не осталось естественных почв. В любой части города почва искусственно создается на культурных слоях, погребенных естественных почвах, слоях строительного мусора. В районе исследования нами выявлено три зоны формирования и распространения почв в зависимости от возраста их образования и почвообразующей породы. В центральной части города, имеющей более чем 400-летнюю историю, в основном представлены урбаноземы на культурных слоях разной мощности, иногда более 5 м. В Привокзальном районе (где основное строительство шло в 1960 - 1980-х годах) - реплантоземы и урбаноземы на намывных песках. Весьма редки культуроземы, наиболее близкие по свойствам к природным почвам. Встречаются урбоестественные почвы, некроземы, индустриземы, много экраноземов.

Напочвенный покров газонов Архангельска представлен 4-21 видами растений, что в большинстве случаев ниже, чем в природном луговом сообществе. В десятке растений, имеющих наибольшее значение в формировании газонов Архангельска, преобладают сорные и придорожные травы, из злаков, способствующих задерновыванию поверхности почвы, присутствует только один вид - пырей ползучий (А^оругоп герет). Поверхность городских почв Архангельска характеризуется различной степенью рекреационной нагрузки (слабой, средней или ее отсутствием), и в целом более низким проективным покрытием на газонах официального озеленения от 44,5 % до 100 %, что связано с их систематическим вытаптыванием. Исследованные почвы, как правило, не только с поверхности, но и по всему почвенному профилю захламлены включениями бытового и строительного мусора, с этим связана и их повышенная каменистость (до 81 %). Степень выраженности деградации состояния почв по всем этим показателям увеличивается от периферии города к его историческому центру (табл. 1).

Почвы Архангельска отличаются значительной опесчаненностыо, переслоенностью насыпных горизонтов разного механического состава, в том числе и торфа, который часто применяют в Архангельске для создания газонов. Помимо этого, торф в составе почвенных профилей имеет естественное происхождение. В результате водный и воздушный режимы почв, чаще всего нарушены, и показатели значительно отличаются от оптимальных для произрастания растений. Из-за низкой объемной массы и повышенной скважности почвы могут сильно пересыхать и переувлажняться в отдельные сезоны года, что неблагоприятно сказывается на состоянии и жизнедеятельности корневых систем растений и микробоценоза почв. На территории города встречаются и уплотненные почвы с неблагоприятными физическими свойствами. Наиболее близки к природным почвы Петровского

парка, который имеет длительную историю формирования и расположен в центре исторической застройки города.

Таблица 1. Общие показатели состояния поверхности почвенного покрова Архангельска

Район города, количество исследованных площадей, шт Видовое богатство растительности, шт Степень проективного покрытия растительностью, % Степень, балл

Захламленности поверхности Рекреационной нагрузки

Центральный район (историческая и старая застройка), п = 23 4-15 9 45 -100 82 0-3 0,76 0-3 1,19

Привокзальный и 8 микрорайон (современная и молодая застройка), п= 17 5-21 13 75 -100 87 0-2 0,67 0-3 1Д7

Примечание: в числителе - минимальное и максимальное значения показателя, в знаменателе - среднее значение.

Реакция среды почв Архангельска, по сравнению с зональными подзолистыми и контрольной дерновой почвами, смещена в щелочную сторону: рНВ0Д. в верхнем слое (0-10 см) изменяется от 5,0 до 7,36, рНс0Л. - от 3,96 до 7,3 и в большинстве случаев близка к нейтральной. В сравнении с урбаноземами Москвы почвы Архангельска являются более кислыми. Во многих архангельских почвах в отличие от коренной дерновой почвы величина рН с глубиной возрастает. Главной причиной подщелачивания почв в городе является захламленность их горизонтов строительным мусором, который служит источником поступления в почву ионов кальция, в то время как природные почвы не испытывают антропогенной нагрузки подобного рода. В условиях промывного водного режима, свойственного для северо-таежной зоны, кальций скапливается в нижних слоях почвенного профиля.

Почвы города характеризуются высокой обогащенностью подвижными формами фосфора (от 5,4 до 142 мг/100 г) и калия (от 2,3 до 40,7 мг/100 г почвы), повышенными значениями степени насыщенности основаниями (91 — 99 %) и емкости поглощения (17-60 мг-экв./100 г), что связано с поступлением на поверхность почвы в городе различных подщелачивающих поллютантов, а также с более высоким содержанием в ней кальция и карбонатов, источником которых является строительный мусор, гумуса и гуматов, повышающих их сорбционные свойства. Определенной закономерности в изменении этих показателей вглубь по профилям почвенных разрезов не выявлено.

Почвы Архангельска содержат значительно большее количество органического углерода (1,14 - 21,37 %), по сравнению с природными почвами (1 - 2 %). Их гумусно-аккумулятивный профиль более вытянут. Однако органическое

вещество в верхнем слое многих почв в городе обеднено азотом (от 0,07 до 0,76 %) и слабо гумифицированно, что говорит о его низком качестве, как ресурса питания, а также о снижении поглотительной способности таких почв. В отдельных урбаноземах вглубь по профилю содержание органического вещества в горизонтах почвенных разрезов снижается скачкообразно, что не является благоприятным для развития корневых систем растений. Эти особенности объясняются характерной для Архангельска технологией создания газонов, когда слои строительного мусора засыпаются сверху песком, глиной, чаще всего смешанными с торфом.

Прослеживается тенденция снижения величины рН, обеспеченности почв подвижными формами фосфора и калия, органическим веществом, общим азотом по мере удаления от исторического центра города к окраинам.

Целлюлозоразлагающая и дыхательная активность городских почв значительно выше (18-45 % и 15,44-68 мгС02/кг почвы в сутки, соответственно), чем в природных почвах (11-17 % и 4,89-15,47 мгС02/кг почвы в сутки). Однако значения данных показателей широко варьируют в пространстве и во времени, что обусловлено как изменчивостью климатических факторов (температуры, влажности), так и значительной пестротой режимов и свойств самих почв города.

5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА

Для оценки экологического состояния почв города и разработки мероприятий по улучшению состояния городской среды необходимо не только располагать данными о содержании и распределении в них тяжёлых металлов, но и рассматривать их во взаимодействии с другими свойствами почв.

Результаты исследования по загрязнению верхнего слоя городских почв (0-20 см) валовыми формами свинца, кадмия, ртути и мышьяка приведены в табл. 2.

Содержание ртути (ТН^) в верхнем слое (0-20 см) на большинстве из исследованных пробных площадей и точечных участков не выходит за рамки ПДК (2,1 мг/кг). Но в урбаноземах ее содержание гораздо выше, чем в реплантоземах.

Значительную часть в суммарном загрязнении верхнего слоя городских почв занимают соединения мышьяка и особенно свинца, в большинстве из исследованных образцов (32 и 39 из 49, соответственно) в 0,5-2,3 и 1,2-35 раза превышая ПДК.

Содержание валовых форм меди (Си) и цинка (2л) в верхнем слое городских почв (0-20 см) изменяется в широких пределах от 9 до 93 мг/кг и от 27 до 770 мг/кг соответственно.

Из таблицы 2 видно, что по усредненным данным верхний слой почв центральной части города загрязнен тяжелыми металлами больше, чем в Привокзальном районе. Это связано с различием в возрасте этих территорий (с разницей по времени существования и преобразования почв под влиянием

антропогенного фактора), а также обусловлено особенностями их механического состава.

Таблица 2. Содержание валовых форм тяжелых металлов и мышьяка в почвах разных районов Архангельска

Район города Валовое содержание тяжелых металлов, мышьяка, мг/кг

РЬ Сс1 Аз

Центральный зт=31 24-408 101 <1,0-1,6 <1,02 <0,075-4,9 <0,62 1,3-4,6 <2,66

Привокзальный микрорайон п=18 18-1025 95 <1,0-1,2 <1,01 < 0,075 - 4,9 <0,40 < 1,0-3.4 <1,98

ПДК*(ОДК**) 32 (32/65) (0,5/1,0) 2,1 2,0 (2,0/5,0)

ФОН*** 0,05/0,12 0,05/0,10 1,5/2,2

Примечание: п - количество исследованных почвенных образцов; *-;**. Приложение к

письму..., 1990; *** - Порядок определения ущерба 1993.

Выявлены прямые корреляционные связи между содержанием валовых форм ртути и мышьяка с органическим углеродом (коэффициенты корреляции равны 0,318, 0,614 и 0,631, соответственно, при р<0,001), содержанием валового мышьяка и подвижных форм фосфора и калия в почвах (коэффициенты корреляции равны 0,422, 0,510, соответственно, при р<0,001).

По суммарному показателю концентрации химических элементов 1 класса опасности верхний слой (0-20 см) почв на большей части исследованной территории Архангельска характеризуется допустимым уровнем загрязнения, но на отдельных участках центральной части города оно дошло до среднего и высокого.

Наряду с определением уровня загрязненности тяжелыми металлами верхнего 20-сантимметрового слоя почв Архангельска было проведено исследование их распределения по горизонтам 10 почвенных профилей разных типов. Анализ полученных данных показал, что загрязнение валовыми формами тяжелых металлов (РЬ, Сё, Н§, Си, Ъа и Аб) разных типов почв Архангельска, как правило, имеет гумусово-аккумулятивный характер, т.е. максимальное их количество сосредоточено в верхних горизонтах, наиболее богатых гумусом. А далее оно резко снижается или изменяется постепенно в зависимости от возраста почв, содержания в них органического вещества, механического состава, интенсивности техногенного и антропогенного воздействия. Также среди урбаноземов и реплантоземов встречаются профили, где с глубиной происходит постепенное увеличение содержания одного или нескольких тяжелых металлов или же наблюдается два их максимума.

Для отражения влияния общего неспецифического загрязнения почвенного покрова на растительность нами была изучена его фитотоксичность методом биотестирования.

Большая часть из исследованных почв (19 из 30) характеризуется слабой степенью фитотоксичности (угнетающие прорастание семян и развитие корней проростков на 10-30%), локально (на 2 участках) встречаются не фитотоксичные почвы (угнетение до 10 %). Средний уровень фитотоксичности почв (угнетение на 30-50%) в основном отмечен для 6 участков, расположенных в северной части центрального района города. Выявлена зависимость фитотоксичности почв от их типа (табл. 3).

Таблица 3. Зависимость степени фитотоксичности от типа почвы (средние данные кресс-салата по отношению к контролю)

Тип почвы, количество исследованных образцов, шт. Среднее количество проросших семян Степень фитотоксичности почвы Средняя длина главных корней проростков

М±т, шт % г М±ш, мм % г

контроль (Н20) 31,5±3,19 100 _ отсутствует 18,9±0,46 100

реплантоземы торфяные, 3 '19,9*3,15 63 2,59** средняя 12,6±0,44 66 9 9***

урбаноземы, 18 22,9±3,99 76 1,62 слабая 14,9±0,4б 79 6,05***

урботорфяные, 2 25,4±2,30 81 1,55 слабая 15,0±0,45 82 6,06***

реплантоземы песчаные, 6 25,23±3,24 80 1,62 слабая 15,5±0,44 82 4 79***

культурозем, 1 22,7±5,55 72 1,38 слабая 15,7±0,49 83 4,79***

Примечание: М±т - среднее значение с ошибкой; % - процент от контроля; **, *** -различия средних значений между контрольным и опытными вариантами достоверны на 1 % и 0,1 % уровнях значимости.

Торфяные реплантоземы являются самыми фитотоксичными почвами, поскольку максимально аккумулируют различные поллютанты в верхнем органогенном слое. Реплантоземы на основе песка, недавно созданные и обедненные органикой почвы - наименее фитотоксичны. Они легко пропускают вредные вещества вниз по профилю. Урбаноземы занимают промежуточное положение.

6. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА

За основу расчетов по оценке экологического состояния почв Архангельска использована методика, разработанная московскими

почвоведами (Строганова и др., 2003). Для всех показателей, введенных нами дополнительно в систему оценки экологического состояния городских почв на Севере, весовые коэффициенты принимались за 0,5. Для показателя объемной массы почвы этот коэффициент был принят 1,5 с учетом особенностей почв Архангельска.

Оценка таких показателей как каменистость, захламленность поверхности почв, гранулометрический состав, кислотность, суммарный показатель концентрации тяжелых металлов (СПК) и фитотоксичность не вызвала затруднений, их градации соответствия категориям качества почв Архангельска были приняты такими же как для Москвы.

На основе проведенных исследований в соответствии с особенностями почв северных городов мы уточнили градацию показателей (мощность прогумусированного слоя и плотность сложения), а также осуществили шкалирование вновь введенных нами диагностических показателей (общее проективное покрытие растительностью, общая скважность, скважность аэрации, емкость поглощения и степень насыщенности почв основаниями). В результате каждой категории качества почв (кроме оптимальной) при их оценке по плотности сложения, общей скважности и скважности аэрации, соответствуют два интервала значений этих показателей (табл. 4).

Учитывая, что мощность прогумусированного слоя в дерновых почвах региона меньше, по сравнению с московскими почвами с тем же процессом почвообразования выражали этот показатель в абсолютной величине (сантиметрах), а не в процентах от контроля (Строганова и др., 2003). Оптимальный критерий оценки пятибальной категории качества почв по данному показателю составил 20 см.

Оптимальной ситуации в условиях Москвы соответствуют значения объемной массы (ппотности сложения) городских почв <1,2 г/см3, тогда как большей части почв Архангельска, в силу повсеместного использования торфа для создания газонов, свойственны совсем низкие значения этого показателя (0,18-0,96 г/см3), что также как чрезмерное уплотнение почвы ухудшает жизнедеятельность растений. Это было учтено при прошкаливании показателя.

'Общее проективное покрытие растительностью добавлено к перечню морфологических показателей для характеристики степени изменения состояния почв, поскольку в Архангельске практически не ведется работ по целенаправленому созданию, благоустройству и уходу за газонами. Залужение открытых территорий в городе имеет большое экологическое значение, в частности, способствует снижению развеяния почв, уровня их токсичности за счет поглощения части токсичных соединений растениями.

В связи с тем, что большая часть почв Архангельска характеризуются низкими значениями плотности сложения и высоким содержанием органики в профилях, в условиях избыточной влажности водно-воздушный режим некоторых из них сильно нарушен. Показатели общая скважность и скважность аэрации введены для того, чтобы отразить данный аспект состояния почв, который, несомненно, сказывается на развитии корневых систем растений.

Емкость поглощения и степень насыщенности почв основаниями, обуславливающие и характеризующие устойчивость городских почв к загрязнению различными токсичными соединениями, в условиях региона с избыточным увлажнением и промывным типом водного режима приобретают особую актуальность.

Из системы диагностических показателей оценки экологического состояния почв, разработанной М.Н. Строгановой с соавторами (2003) для крупных и крупнейших городов средней полосы России, с учетом проведенных исследований почв Архангельска нами исключены такие, как запас гумуса, дыхательная и целлюлозоразлагающая активность.

Это связано с тем, что особенности климатических факторов почвообразования на Севере (качество опада, низкие температуры, промывной тип водного режима) обусловливают низкую обеспеченность зональных естественных (природных) почв пригорода Архангельска органическим углеродом и гумусом. В городских почвах Архангельска их содержание обычно в несколько раз выше, благодаря некоторому отепляющему действию его атмосферы и различных коммуникаций, повышенной биологической активности почвенных микроорганизмов, попаданию в почву углерода техногенного происхождения, а также принятой технологии обустройства газонов. В связи с этим, показатель снижения запасов гумуса в городских почвах Архангельска, по сравнению с природными, утрачивает свое диагностическое значение. Целлюлозоразлагающая и дыхательная активность почв Архангельска отличаются высокой вариабельностью по сезонам даже в пределах одного участка на территории города.

Согласно оценке, проведенной по разработанной нами системе диагностических показателей, большая часть изученных почв Архангельска характеризуется относительно удовлетворительным экологическим состоянием (Ре изменяется от 3 до 3,93). На отдельных участках в городе встречаются почвы с оптимальным и средне удовлетворительным состоянием.

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На формирование почвенного покрова Архангельска изначально большое влияние оказали четкая «возрастная» зональность города, комплекс биотических и абиотических факторов, а также исторически сложившаяся и, к сожалению, существующая поныне, строительно-функциональная политика в обустройстве городской среды.

2. Почвенный покров Архангельска отличается значительной пестротой и неоднородностью, В настоящее время в городе почти не осталось естественных почв. В любой его части почва искусственно создается на культурных слоях, погребенных естественных почвах, слоях строительного мусора. Нами выявлено три зоны формирования и распространения почв Архангельска в зависимости от возраста их образования и почвообразующей породы.

Таблица 4. Система диагностических показателей для оценки экологического состояния городских почв на Севере (на примере почв г. Архангельска)

Показатели, величина измерения Ситуация, балл

Оптимальная, 5 Относительно удовлетворительная, 4 Средне удовлетворительная, 3 Неудовлетворительная, 2 Крайне неудовлетворительная, 1

Морфологические показатели

Проективное покрытие участка травами, % 100 100-80 80-60 60-40 <40

Мощность прогумусирован-ной толщи, см >20 20-15 15-10 10-5 <5

Захламленность поверхности нетоксичными отходами, % <20 20-40 40-60 60-80 >80

Каменистость в слое 0,5 м, % ед. <25 25-50 50-75 >75

Физические показатели

Гранулометрический состав, % физической глины 20-30 10-20 или 30-40 5-10 или 40-50 < 5 или 50-60 >60

Плотность сложения, г/см3 1,0-1,2 1,2-1,4 или 1,0-0,8 1,4-1,5 или 0,8-0,6 1,5-1,6 или 0,6-0,4 1,6 или <0,4

Общая скважность, % 50-65 40-50 или 65-70 30-40 или 70-75 20-30 или 75-80 <20 или >80

Скважность аэрации, % 25-30 30-40 или 20-25 40-50 или 15-20 50-60 или 10-15 > 60 или <10

Химические и агрохимические показатели

Величина рН 6,5-7,0 5,5-6,5 или 7,0-7,5 4,5-5,5 или 7,5-8,0 4,0-4,5 или 8,0-8,5 < 4,0 или >8,5

Емкость поглощения, мг - эквЛ 00 г почвы >30 30-25 25-20 20-15 <15

Степень насыщенности основаниями, % 100-80 80-60 60-40 40-20 <20

Содержание загрязняющих химических элементов (по СПК*, ед.) <16 16-32 32-64 64-128 >128

Биологические показатели

Фитотоксичность, кратность увеличения <1,1 1,1-1,3 1,3-1,6 1,6-2,0 >2,0

Примечание: * - СПК - суммарный показатель концентрации.

3. Уточнена типологическая представленность почв Архангельска в структуре почвенного покрова. Выделены две разновидности реплантоземов: реплантоземы с базовой компонентой песка и реплантоземы с базовой компонентой торфа; урбанозем развитый («урбик» более 20 см), урбанозем неразвитый («урбик» менее 20 см). Эти почвы отличаются друг от друга тенденциями развития и особенностями выполнения экологических функций.

4. Напочвенный покров газонов Архангельска представлен 4-21 видами растений, что в большинстве случаев ниже, чем в природном луговом сообществе. В десятке растений, имеющих наибольшее значение в формировании газонов Архангельска, преобладают сорные и придорожные травы, из злаков, способствующих задерновыванию поверхности почвы, присутствует только один вид - пырей ползучий.

Поверхность городских почв Архангельска характеризуется различной степенью рекреационной нагрузки (слабой, средней или ее отсутствием), и проективным покрытием растительности от 44,5 % до 100 % на газонах официального озеленения. Почвы, как правило, захламлены включениями бытового и строительного мусора, с этим связана и их повышенная каменистость (до 81 %). Степень выраженности деградации состояния почв по всем этим показателям увеличивается от периферии города к его историческому центру.

5. Почвы Архангельска отличаются значительной опесчаненностью, переслоенностью насыпных горизонтов разного механического состава, в том числе и торфа, который часто применяют для создания газонов. Помимо этого, торф в составе почвенных профилей имеет естественное происхождение. В результате водный и воздушный режимы почв чаще всего нарушены, и показатели значительно отличаются от оптимальных для произрастания растений. Из-за низкой объемной массы и повышенной скважности почвы могут сильно пересыхать и переувлажняться в отдельные сезоны года, что неблагоприятно сказывается на состоянии и жизнедеятельности корневых систем растений и микробоценоза почв. На территории города встречаются и уплотненные почвы с неблагоприятными физическими свойствами.

6. Реакция среды почв Архангельска, по сравнению с зональными подзолистыми и контрольной дерновой почвами, смещена в щелочную сторону: рНвод. в верхнем слое (0-10 см) изменяется от 5,0 до 7,36, рНс0Л. - от 3,96 до 7,3, и в большинстве случаев близка к нейтральной. Величина рН, как правило, с глубиной возрастает. Обогащенность насыпных слоев и сильно нарушенных городских почв подвижным фосфором и обменным калием -высокая, степень насыщенности почв основаниями и емкость поглощения -повышенные. Эти особенности связаны с поступлением на поверхность почвы в городе различных подщелачивающих поллютантов, а также с более высоким содержанием в ней кальция и карбонатов, источником которых является строительный мусор, гумуса и гуматов, повышающих их сорбционные свойства по сравнению с природными зональными почвами.

7. Почвы Архангельска, по сравнению с природными, содержат значительно большее количество органического углерода и гумуса. Их

гумусно-аккумулятивный профиль более вытянут. Однако органическое вещество в верхнем слое многих почв в городе обеднено азотом и слабо гумифицированно, что говорит о его низком качестве, как ресурса питания, а также о снижении поглотительной способности таких почв.

Целлюлозоразлагаюгцая и дыхательная активность почв Архангельска значительно выше, чем в природных почвах. Однако значения данных показателей широко варьируют в пространстве и во времени, что обусловлено как изменчивостью климатических факторов (температуры, влажности), так и значительной пестротой режимов и свойств самих почв города.

8. По суммарному показателю концентрации химических элементов 1 класса опасности верхний слой (0-20 см) почв на большей части исследованной территории Архангельска характеризуется допустимым уровнем загрязнения, но на отдельных участках центральной части города - средним и высоким. Значительную часть в суммарном загрязнении верхнего слоя городских почв занимают соединения мышьяка и особенно свинца, в большинстве из исследованных образцов превышая ПДК.

Выявлены прямые корреляционные связи между содержанием валовых форм ртути и мышьяка с органическим углеродом, содержанием валового мышьяка и подвижных форм фосфора и калия в почвах.

Распределение валовых форм тяжелых металлов вглубь по профилям разнообразно и обусловлено множеством факторов, главными из которых являются возраст почв, содержание в них органического вещества, механический состав, интенсивность техногенного и антропогенного воздействия.

9. Большая часть из исследованных почв характеризуется слабой степенью фитотоксичности, локально встречаются не фитотоксичные почвы. Средний уровень фитотоксичности почв в основном отмечен для участков, расположенных в северной части центрального района города. Выявлена зависимость фитотоксичности почв от их типа: торфяные реплантоземы являются самыми фитотоксичными почвами, поскольку максимально аккумулируют различные поллютанты в верхнем органогенном слое, реплантоземы на основе песка - наименее фитотоксичны. Они легко пропускают вредные вещества вниз по профилю. Урбаноземы занимают промежуточное положение.

10. На основе анализа базы данных, полученных в ходе исследования, нами разработана и предложена система диагностических показателей экологического состояния почв на Севере и нормативов их оценки. Она включает 13 показателей, градация которых осуществлена в соответствии с особенностями условий формирования и создания почв северных городов.

Согласно оценке, проведенной по разработанной нами системе диагностических показателей, большая часть изученных почв Архангельска характеризуется относительно удовлетворительным экологическим состоянием (Ре изменяется от 3 до 3,93). На отдельных участках в городе встречаются почвы с оптимальным и средне удовлетворительным состоянием.

11. Исследование широкого перечня показателей и проведенная комплексная оценка экологического состояния почв Архангельска позволяют дать предварительные рекомендации по поддержанию и улучшению их качества:

- необходима организация в городе мониторинга за состоянием почвенного покрова, как основной базовой компоненты экосистем. При этом мониторинговые наблюдения должны вестись не только за состоянием почв с точки зрения их техногенного загрязнения, во также предусматривать систему контроля за их физико-механическими и агрохимическими свойствами, обуславливающими средообразующую и средоочищающую роль почв, а также биологическими свойстами, которые также являются индикаторными, но пока в Архангельске мало изучены;

- необходим пересмотр технологий создания и реконструкции газонов, парков, аллей в городе и совершенствование деятельности озеленительных и коммунальных служб;

- необходимо усилить внимание к подбору ассортимента и увеличению видового разнообразия травянистой растительности, применяемой при проведении официального озеленения, с учетом их биоэкологических особенностей, устойчивости к аэротехногенному загрязнению и механизмов функционирования в измененных условиях природно-техногенного комплекса урбоэкосистем.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Наквасина E.H. Состояние и свойства пота в жилой и парковой зонах г. Архангельска / E.H. Наквасина, Л.Ф. Попова, O.A. Артамонова и др. // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. научн. тр. - Вып. 4. -Архангельск: АГТУ, ПГУ, 2001. - С. 144-147.

2. Наквасина E.H. Транспортная нагрузка и экологическое состояние атмосферного воздуха на улицах Архангельска / E.H. Наквасина, ЮМ. Пермогорская // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. научн. тр. -Вып.6. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2003. - С. 155-159.

3. Пермогорская Ю.М. Состояние и свойства почв г. Архангельска / ЮМ. Пермогорская, Т.В. Сметанина // Экология 2003: Тез. межд. молод, конф. -Архангельск: Институт экологических проблем Севера УрО РАН, 2003. - С. 62.

4. Пермогорская Ю.М. Состояние и свойства почв г. Архангельска / ЮМ. Пермогорская, Т.В. Сметанина // Тез. докл. X межд. конф. студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2003», секция «Почвоведение». - М.: МГУ, факультет почвоведения, 2003. - С. 103-104,

5. Пермогорская Ю.М. Использование кресс-салата при оценке фитотоксичности почв г. Архангельска / Ю.М. Пермогорская // Сб. материалов докладов пятнадцатой Коми республиканской молодежной научной конференции (в 2-х томах). - Том I. - Сыктывкар, 2004. - С. 222-223.

6. Пермогорская Ю.М. Оценка фитотоксичности почв г. Архангельска / Ю.М. I [ермогорская // Тез. докл. XI межд. конф. студентов и аспирантов по

V , ЛООбру.

■ ' . ёъёЖ2

фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004>>. секция «I 1ощнп>с,й.шне><, -М.: МГУ, факультет почвоведения, 2004. С Л15»1 í ó.

7. Наквасина Е.Н. Почвенный покрои Архангельска: оитешюсш формирования и современное состояние / Н.Н. I [акаасина, Л.Ф. i íoimBa, Ю.М. Пермогорская и др. // Экология и биология почв. Mai. Мот, научи, конф. - Ростов-на-Дону: Изд-во ООО «I ДВВР,>, 2<НМ. С. ! 1 хч.

8. Попова Л.Ф. Почвы как индикатор чехн-.нештго -»а) оячнуния оьрул.иыпен среды / Л.Ф. Попова, Ю.М. 11ермогорская // Нее шик 1И У i срия «Естественные и точные науки». - Арх ателье к: H:í;h¿o Ш У, .Ü0ü4. • jv> 1 s 5). -С. 25-35.

9.. Наквасина. Е.Н,. Состояние и свойства почв Архангельска / ЕЛ. Наквасина» Л.Ф. Попова, Ю.М. Пермогорская и др. // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов «Почвы - национальное достояние России». - Новосибирск: «Наука-Центр», 2004, - С. 300.

Ю.Пермогорская Ю.М. Основные направления изучения городских почв / Ю.М. Пермогорская // Экологическое образование и экологическая наука: проблемы и сотрудничество: Мат. IV Межд. конф. - Архангельск: Поморский университет, 2004.- С. 264-266.

11.Наквасина Е.Н. Исследования городских : почв в Архангельске / Е.Н. Наквасина, Ю.М. Пермогорская, Л.Ф. Попова // Почва как природный ресурс Севера: Материалы VII Сибирцевских чтений - Архангельск: 2005. -С. 90-93.

12.Makvasina E.N. Contení and migration of heavy metáis m soils of Arkhangelsk / E.N. Nakvasina, L.F. Popova, J.M. Permogorskaya et al. // Críosols; genesis, ecology and management: Materials of the IV Internationa! Conference on Cryopedology. - Arkhangelsk: AGTÜ, 2005. - P. 63-64.

13.Наквасина Е.Н. Формирование и функционирование природного комплекса урболандшафтов в условиях Европейского Севера / Е.Н. Наквасина, Е.В. Шаврина, П.А. Феклистов и др. // Успехи современного естествознания. -2004.-№4. -С. 148.

Сдано в произв. 14.03.2006. Подписано в печать 14.03.2006. Формат 60x84/16. Бумага писчая. Гарнитура Тайме. Усл. печ. л. 1.25. Уч.-изд. л. 1,0. Заказ № 56. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины. 17

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Пермогорская, Юлия Михайловна

ВВЕДЕНИЕ 4 1. ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ И ЕГО РОЛЬ В ГОРОДСКОЙ ЭКОСИСТЕМЕ

Ф 1.1. Экологические проблемы городов

1.2. Почвенный покров - основа урбоэкосистемы

1.3. Основные направления изучения почвенного покрова городов

1.3.1. Особенности изменения свойств городских почв

1.3.2. Загрязнение городских почв

1.4. Мониторинг экологического состояния почвенного покрова городов

1.4.1. Понятия, основные подходы

1.4.2. Основные направления оценки экологического состояния городских земель

• 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБЪЕМ ВЫПОЛНЕННЫХ РАБОТ

2.1. Программа работ 2.2. Объекты исследований

2.3. Методики исследований

2.3.1. Методика закладки и описания пробных площадей и почвенных разрезов

2.3.2. Методика исследований автотранспортной нагрузки и расчета загазованности воздуха на улицах города

2.3.3. Методика опытно-лабораторного этапа исследований показателей свойств почв

2.3.4. Методики исследований «дыхания», фитотоксичности и микробиологической активности почв

2.3.5. Методика оценки полученных результатов 50 ^ 2.4. Объем выполненных исследований

3. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Особенности условий и факторов почвообразования в Архангельске 3.2. История формирования почвенного покрова Архангельска

3.3.Техногенные условия почвообразования

4. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА

4.1. Структура почвенного покрова

4.2. Общие показатели состояния поверхности почвенного покрова

4.3. Физические свойства

4.4. Агрохимические свойства

4.5. Биологические свойства

5. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И ФИТОТОКСИЧНОСТЬ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА

5.1. Загрязнение тяжелыми металлами почвенного покрова Архангельска

5.2. Фитотоксичность почвенного покрова Архангельска

6. ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА АРХАНГЕЛЬСКА 134 ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ 142 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 147 ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение Диссертация по биологии, на тему "Почвенный покров как компонент городской экосистемы Архангельска"

Актуальность исследования. Почвы (почвенный покров) - базовый компонент экосистемы любого города. Под влиянием антропогенного воздействия они трансформируются, что часто негативно сказывается на способности городских почв выполнять экологические функции. Для оптимизации экологического состояния почв города и урбоэкосистемы в целом необходимо изучить их свойства, загрязненность и особенности функционирования, систематически осуществлять оценку и контроль (Строганова и др., 1997).

Исследованию данной проблемы уже давно уделяется большое внимание за рубежом, в частности, в США (Craul, 1999) и Германии (Burghardt, 1994, Meuser, Blum, 2001; Beyer et al., 2001). В России изучение городских почв стало актуальным лишь в последние десятилетия. К настоящему времени накопилось уже немало данных, касающихся изучения особенностей загрязнения и изменения основных свойств городских почв, однако эти сведения носят разрозненный и фрагментарный характер. Комплексные и систематические исследования почвенного покрова урбоэкосистем проводятся пока только в Московской агломерации (Почва, город, экология, 1997; Хакимов и др., 1999; Строганова и др., 2003), Санкт-Петербурге (Надпорожская и др., 2000) и Нижнем Новгороде (Природный комплекс., 2000). На Европейском Севере таких примеров нет. Все это свидетельствует о теоретической и практической важности проведения комплексного экологического исследования почвенного покрова Архангельска как крупнейшего промышленного центра на Севере.

Цель и задачи исследования. Цель работы - оценить экологическое состояние почвенного покрова Архангельска, изучив его свойства, степень загрязненности и закономерности функционирования, для разработки основных критериев экологического мониторинга и нормативов оценки качества городских почв на Севере.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) изучить природно-исторические особенности формирования и структуру почвенного покрова Архангельска;

2) исследовать комплекс показателей различных свойств (физические, агрохимические, химические, биологические) городских почв, обеспечивающих их функционирование как компонента экосистемы;

3) на основе полученной базы данных разработать и рекомендовать критерии и нормативы оценки экологического состояния городских почв для условий Севера.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использовали общепринятые и частные методики, позволяющие изучить водно-физические, химические, биологические свойства почв, загрязненность тяжелыми металлами, дать оценку эколого-экономической оценки почвенного покрова в условиях городской экосистемы, методы математической статистики.

Научная новизна результатов исследований. Впервые на Европейском Севере для одного из крупнейших городов - Архангельска проведено комплексное исследование почвенного покрова как компонента городской экосистемы; изучены его структурно-функциональные особенности, связанные со спецификой условий Севера; установлены уровни и закономерности загрязнения тяжелыми металлами и неметаллами; предложены показатели и нормативы оценки экологического состояния почвенного покрова.

Достоверность результатов исследований и обоснованность выводов базируются на значительном экспериментальном материале и на согласованности полученных результатов, обработанных статистически с применением методов математического анализа. Заложено и описано более 70 пробных площадей, на которых исследовались почвы.

Личный вклад. Автором с учетом рекомендаций руководителя сформулированы цель и задачи исследований, выбраны и уточнены методические подходы к их решению. Непосредственно диссертантом в течение 2000-2005 гг. проведены теоретические и основная часть экспериментальных исследований, выполнен анализ полученных данных, сформулированы выводы.

Апробация и публикации работы. Основные положения и результаты исследований были представлены: на молодежной международной конференции «Экология - 2003» (Архангельск, 2003); X международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2003» (Москва, 2003); XI международной конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов - 2004» (Москва, 2004); XI молодежной научной конференции Института биологии Коми НЦ УрО РАН «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2004); Международной научной конференции «Экология и биология почв» (Ростов-на-Дону, 2004); IV съезде Докучаевского общества почвоведов «Почвы - национальное достояние России» (Новосибирск, 2004); IV Международной конференции «Экологическое образование и экологическая наука: проблемы и сотрудничество» (Архангельск, 2004); научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных, инженерно-технических работников и аспирантов по итогам работ за 2004 г. (Архангельск, 2005); VII Сибирцевских чтениях (Архангельск, 2005); IV Международной конференции по криопедологии (Архангельск, 2005).

Научно-исследовательская работа была выполнена при поддержке гранта РФФИ и администрации Архангельской области № 02-04-97508 «Механизмы формирования и закономерности функционирования природного комплекса урбанизированных ландшафтов в условиях Европейского Севера» и гранта администрации Архангельской области № 58-03 «Исследование фитотоксичности городских почв и разработка критериев ее оценки на примере г. Архангельска» в конкурсе «Молодые ученые Поморья» 2003-2004 гг. программы «Развитие науки и технологий в Архангельской области до 2005 года» и частично при поддержке гранта

Министерства образования и науки «Развитие потенциала высшей школы» 2005 г. и гранта РФФИ и администрации Архангельской области № 05-0497531 «Кумуляция, миграция и трансформация биогенных элементов и техногенных поллютантов в биотических и абиотических составляющих урбанизированных экосистем (на примере Архангельского промышленного узла)» 2005 г.

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ.

Практическая значимость результатов исследований. Разработанная система диагностических показателей экологического состояния городских почв и критериев их оценки, адаптированная к условиям формирования и функционирования почв на Севере, может быть использована для проведения мониторинговых исследований и комплексной оценки почвенного покрова в городах данного региона. Установленные нормативы позволяют дифференцировать почвы северных городов по их качеству и учитывать данный аспект при расчете земельных платежей, кадастровой и индивидуальной оценке городских земель. Полученные результаты и материалы могут служить основой создания перспективного плана работ по реконструкции, оздоровлению, уходу за городскими почвами Архангельска, разработки рекомендаций по подбору ассортимента газонных трав. Материалы диссертационного исследования могут быть использованы для чтения лекций и проведения практических занятий со студентами по дисциплинам экологических специальностей.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 167 страницах машинописного текста и состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа иллюстрирована 43 таблицами и 19 рисунками. Список литературы включает 161 отечественных и 16 зарубежных источников.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Пермогорская, Юлия Михайловна

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На формирование почвенного покрова Архангельска изначально большое влияние оказали четкая «возрастная» зональность города, комплекс биотических и абиотических факторов, а также исторически сложившаяся и, к сожалению, существующая поныне, строительно-функциональная политика в обустройстве городской среды.

2. Почвенный покров Архангельска отличается значительной пестротой и неоднородностью. В настоящее время в городе почти не осталось естественных почв. В любой части города почва искусственно создается на культурных слоях, естественных погребенных почвах, слоях строительного мусора. Нами выявлено три зоны формирования и распространения почв в почвенном покрове Архангельска в зависимости от возраста их образования и почвообразующей породы.

3. Уточнена типологическая представленность почв Архангельска в структуре почвенного покрова. Выделены две разновидности реплантоземов: реплантоземы с базовой компонентой песка и реплантоземы с базовой компонентой торфа; урбанозем развитый («урбик» более 20 см), урбанозем неразвитый («урбик» менее 20 см). Эти почвы отличаются друг от друга тенденциями развития и особенностями выполнения экологических функций.

4. Напочвенный покров газонов Архангельска представлен 4-21 видами растений, что в большинстве случаев ниже, чем в природном луговом сообществе. В десятке растений, имеющих наибольшее значение в формировании газонов Архангельска, преобладают сорные и придорожные травы, из злаков, способствующих задерновыванию поверхности почвы, присутствует только один вид - пырей ползучий. Поверхность городских почв Архангельска характеризуется различной степенью рекреационной нагрузки (слабой, средней или ее отсутствием), и проективным покрытием растительности от 44,5 % до 100 % на газонах официального озеленения. Почвы, как правило, захламлены включениями бытового и строительного мусора, с этим связана и их повышенная каменистость (до 81 %). Степень выраженности деградации состояния почв по всем этим показателям увеличивается от периферии города к его историческому центру.

5. Почвы Архангельска отличаются значительной опесчаненностью, переслоенностью насыпных горизонтов разного механического состава, в том числе и торфа, который часто применяют для создания газонов. Помимо этого, торф в составе почвенных профилей имеет естественное происхождение. В результате водный и воздушный режимы почв чаще всего нарушены, и показатели значительно отличаются от оптимальных для произрастания растений. Из-за низкой объемной массы и повышенной скважности почвы могут сильно пересыхать и переувлажняться в отдельные сезоны года, что неблагоприятно сказывается на состоянии и жизнедеятельности корневых систем растений и микробоценоза почв. На территории города встречаются и уплотненные почвы с неблагоприятными физическими свойствами.

6. Реакция среды почв Архангельска, по сравнению с зональными подзолистыми и контрольной дерновой почвами, смещена в щелочную сторону: рНв0Д. в верхнем слое (0-10 см) изменяется от 5,0 до 7,36, рНС0Л. -от 3,96 до 7,3, и в большинстве случаев близка к нейтральной. Величина рН, как правило, с глубиной возрастает. Обогащенность насыпных слоев и сильно нарушенных городских почв подвижным фосфором и обменным калием высокая, степень насыщенности почв основаниями и емкость поглощения -повышенные. Эти особенности связаны с поступлением на поверхность почвы в городе различных подщелачивающих поллютантов, а также с более высоким содержанием в ней кальция и карбонатов, источником которых является строительный мусор, гумуса и гуматов, повышающих их сорбционные свойства по сравнению с природными зональными почвами.

7. Почвы Архангельска, по сравнению с природными, содержат значительно большее количество органического углерода и гумуса. Их гумусно-аккумулятивный профиль более вытянут. Однако органическое вещество в верхнем слое многих почв в городе обеднено азотом и слабо гумифицированно, что говорит о его низком качестве, как ресурса питания, а также о снижении поглотительной способности таких почв.

Целлюлозоразлагающая и дыхательная активность почв Архангельска значительно выше, чем в природных почвах. Однако значения данных показателей широко варьируют в пространстве и во времени, что обусловлено как изменчивостью климатических факторов (температуры, влажности), так и значительной пестротой режимов и свойств самих почв города.

8. По суммарному показателю концентрации химических элементов 1 класса опасности верхний слой (0-20 см) почвенного покрова на большей части исследованной территории Архангельска характеризуется допустимым уровнем загрязнения, но на отдельных участках центральной части города -средним и высоким. Значительную часть в суммарном загрязнении верхнего слоя городских почв занимают соединения мышьяка и особенно свинца, в большинстве из исследованных образцов превышая ПДК.

Выявлены прямые корреляционные связи между содержанием валовых форм ртути и мышьяка с органическим углеродом, содержанием валового мышьяка и подвижных форм фосфора и калия в почвах. Распределение валовых форм тяжелых металлов вглубь по профилям разнообразно и обусловлено множеством факторов, главными из которых являются возраст почв, содержание в них органического вещества, механический состав, интенсивность техногенного и антропогенного воздействия.

9. Большая часть из исследованных почв характеризуется слабой степенью фитотоксичности, локально встречаются не фитотоксичные почвы. Средний уровень фитотоксичности почв в основном отмечен для участков, расположенных в северной части центрального района города. Выявлена зависимость фитотоксичности почв от их типа: торфяные реплантоземы являются самыми фитотоксичными почвами, поскольку максимально аккумулируют различные поллютанты в верхнем органогенном слое, реплантоземы на основе песка - наименее фитотоксичны. Они легко пропускают вредные вещества вниз по профилю. Урбаноземы занимают промежуточное положение.

10. На основе анализа базы данных, полученных в ходе исследования, нами разработана и предложена система диагностических показателей экологического состояния почвенного покрова на Севере и нормативов их оценки. Она включает 13 показателей, градация которых осуществлена в соответствии с особенностями условий формирования и создания почв северных городов.

Согласно оценке, проведенной по разработанной нами системе диагностических показателей, большая часть изученных почв Архангельска характеризуется относительно удовлетворительным (по Строгановой и др., 2003) экологическим состоянием (Ре изменяется от 3 до 3,93). На отдельных участках в городе встречаются почвы оптимальным и средне удовлетворительным состоянием.

11. Исследование широкого перечня показателей и проведенная комплексная оценка экологического состояния почв Архангельска позволяют дать предварительные рекомендации по поддержанию и улучшению их качества:

- необходима организация в городе мониторинга за состоянием почвенного покрова, как основной базовой компоненты экосистем. При этом мониторинговые наблюдения должны вестись не только за состоянием почв с точки зрения их техногенного загрязнения, но также предусматривать систему контроля за их физико-механическими и агрохимическими свойствами, обуславливающими средообразующую и средоочищающую роль почв, а также биологическими свойстами, которые также являются индикаторными, но пока в Архангельске мало изучены;

- необходим пересмотр технологий создания и реконструкции газонов, парков, аллей в городе и совершенствование деятельности озеленительных и коммунальных служб;

Ik 6

- необходимо усилить внимание к подбору ассортимента и увеличению видового разнообразия травянистой растительности, применяемой при проведении официального озеленения, с учетом их биоэкологических особенностей, устойчивости к аэротехногенному загрязнению и механизмов функционирования в измененных условиях природно-техногенного комплекса урбоэкосистем.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Пермогорская, Юлия Михайловна, Архангельск

1. Агроклиматический справочник по Архангельской области. JL: Гидрометеоиздат, 1961. - 220 с.

2. Азовцева Н.А. Влияние солевых антифризов на экологическое состояние городских почв: Автореф. дис. . канд. биол. наук / Н.А. Азовцева. -Москва, 2004. 23 с.

3. Актуальные проблемы почвоведения, агрохимии и экологии. Сб. статей / Под общ. ред. Н.Н. Дубенка. М.: Изд-во МСХА, 2004. - 455 с.

4. Аллелопатия растений и почвоутомление: Избранные труды / Отв. ред. A.M. Гродзинский. Киев: Наукова думка, 1991. - 429 с.

5. Амбарцумян В.В. Автотранспорт и окружающая среда / В.В. Амбарцумян // Экология и жизнь. 1999. - № 2. - С. 62-66.

6. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв / Н.Д. Ананьева. М.: Наука, 2003. - 223 с.

7. Антипина Г.С. Структура и динамика флористических комплексов урбанизированных экосистем Восточной Фенноскандии: Автореф. дис. . д-ра биол. наук / Г.С. Антипина. Петрозаводск, 2003. - 41 с.

8. Аристовская Т.В. Микрофлора как важнейший компонент биогеоценоза / Т.В. Аристовская // Лесоведение. 1967. - № 4. - С. 47-54.

9. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Е.В. Аринушкина. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1970. - 487 с.

10. Ю.Артамонова B.C. Микробиологические особенности антропогенно преобразованных почв Западной Сибири / B.C. Артамонова. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 225 с.

11. Баканина Ф.М. Тяжелые металлы в почвах крупного города / Ф.М. Баканина, О.В. Глебова // Эколого-географические проблемы Волго-Вятского региона: Межвуз. сб. научн. тр. Н. Новгород: НГПУ, 1994. - С. 44-52.

12. Барашков Ю.А. Ностальгия по деревянному городу / Ю.А. Барашков. -Архангельск: Сев.-зап. кн. издательство, 1981. 160 с.

13. Барашков Ю.А. Гагаринский сад / Ю.А. Барашков // АТК. 1996. - 6 декабря.

14. Баширова Ф.Н. Характеристика почв промышленных городов в связи с озеленением: Автореф. дис. . канд. биол. наук / Ф.Н. Баширова -Новосибирск, 1975. -25 с.

15. Безуглова О.С. Гумусовый профиль и микроэлементный состав почв рекреационных территорий г. Ростов-на-Дону / О.С. Безуглова, С.Н. Горбов, В.В. Приваленко // Почвоведение. 2000. - № 9. - С. 1142-1148.

16. Безуглая Э.Ю. Чем дышит промышленный город? / Э.Ю. Безуглая. JL: Гидрометеоиздат, 1991.-255 с.

17. Бессолицина Е.П. Влияние антропогенных факторов на состояние мезонаселения почв юга Сибири / Е.П. Бессолицына // Биогеография почв: Тез. докл. Межд. конф. Сыктывкар, 2002. - С. 59-60.

18. Блохин Е.В. Эколого-геохимические особенности загрязнения почв города Оренбурга тяжелыми металлами / Е.В. Блохин, И.В. Грошев, В.П.

19. Петрищев // Экология и биология почв. Мат. межд. научн. конф. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С. 24-29.

20. Большаков В.А. Тяжелые металлы в почвах района «Ховрино» г. Москвы / В.А. Большаков, З.Н. Кахнович // Почвоведение. 2002. - №1. - С. 121-126.

21. Валеева Г.Р. Экологическое состояние почв города Казани / Г.Р. Валеева // Тез. докл. XI межд. конф. студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов 2004», секция «Почвоведение». - М.: МГУ, факультет почвоведения, 2004. - С. 19-20.

22. Владимиров В.В. Города и экология / В.В. Владимиров // Наука и жизнь. -1994.-№6.-С. 68-72.

23. Ващенко И.М. Практикум по основам сельского хозяйства / И.М. Ващенко, К.П. Ланге, М.П. Меркулов. М.: Просвещение, 1982. - 399 с.

24. Геннадиев А.Н. О принципах группировки и номенклатуры техногенно-измененных почв / А.Н. Геннадиев, Н.П. Солнцева, М.И. Герасимова // Почвоведение. 1992. - №2. - С. 49-60.

25. Герасимова М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Учебное пособие / М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова и др. / Под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. -Смоленск: Ойкумена, 2003. 268 с.

26. Глебова О.В. К вопросу о кислотности городских почв (на примере г. Нижнего Новгорода) / О.В. Глебова, Н.В. Родионова // Эколого-географические проблемы Волго-Вятского региона: Межвуз. сб. научн. тр. Н. Новгород: НГПУ, 1994. - С. 65-72.

27. ГН 2.1.7.020-94. Гигиенические нормативы. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) тяжелых металлов и мышьяка в почвах. М. 1995. Утв. ГКСЭНРФ № 13 27.12.94.

28. ГОСТ 17.4.1.02-83. Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. Постановление Госстандарта СССР от 17.12.1983 N6107.

29. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки почв для химического, бактериологического и гельминтологического анализа. Постановление Госстандарта СССР от 19.12.1984 N 4731.

30. ГОСТ 26207-91. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО. Постановление Госстандарта СССР от 29.12.1991 N 2389.

31. Гришина Л.А. Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга / Л.А. Гришина, Г.Н. Копцик, Л.В. Моргун. -М.: Изд-во МГУ, 1991. 82 с.

32. Девятова Т.А. Ферментативная активность как диагностический показатель экологического состояния почв / Т.А. Девятова, Т.Н. Крамарева // Экология и биология почв. Мат. межд. научн. конф. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С. 95-99.

33. Добровольский В.В. Практикум по географии почв / В.В. Добровольский. М.: Владос, 2001. - 142 с.

34. Добровольский Г.В. Охрана почв / Г.В. Добровольский, И.А. Гришина. -М.: МГУ, 1985.-224 с.

35. Добровольский Г.В. Функции почв в биосфере и экосистемах / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин / Отв. ред. В.А. Ковда. М.: Наука, 1990. -258 с.15 i

36. Добровольский Г.В. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы: Функционально-экологический подход / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин. -М.: Наука, МАИК «Наука/Интерпериодика», 2000 185 с.

37. Евдокимова Г. А. Биологическая активность почв в условиях аэротехногенного загрязнения на Крайнем Севере / Г.А. Евдокимова, Е.Е. Кислых, Н.П. Мозгова. JL: Наука, 1984. - 120 с.

38. Евдокимова В.П. Селен в почвах и растениях г. Архангельска / В.П. Евдокимова, Т.А. Корельская // Экологические проблемы Севера. Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 6. - Архангельск: СОЛТИ, 2003. - С. 164-168.

39. Иванов В.Б. Проростки огурца как тест-объект для обнаружения эффективных цитостатиков / В.Б. Иванов, Е.И. Быстрова, И.Г. Дубровский // Физиология растений. 1986. - Т. 33. - Вып. 1. - С. 195-199.

40. Иванова А.Е. Особенности микобиоты почв, включающих древние культурные слои, на территориях заповедного режима / А.Е. Иванова, Е.Е. Кислова, О.Е. Марфенина // Биогеография почв: Тез. докл. Межд. конф. -Сыктывкар, 2002. С. 20.

41. Из Памятной книги Архангельской Духовной Семинарии, составленной в Правлении Семинарии в 1824 г. // Архангельские епархиальные ведомости. 1890. - №13 (1 июля). - С. 223-225.

42. Игнатьева М.И. Растительность городских садов и парков / М.И. Игнатьева. СПб., 1993. - 32 с.

43. Кабиров P.P. Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки токсичности почвенного покрова городской территории / P.P. Кабиров, А.Р. Сагитова, И.В. Суханова // Почвоведение. 1997.-№6.-С. 408-411.

44. Казеев К.Ш. Эколого-географические закономерности биологических свойств почв юга России: Автореф. дис. . д-ра географ, наук / К.Ш. Казеев. Ростов-на-Дону, 2004. - 51 с.

45. Калинина О.Ю. Оценка способности почв г. Архангельска к самоочищению / О.Ю. Калинина, Н.В. Мочалова, С. Попова //л ) 11.SZ

46. Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. научн. тр. / Под ред. П.А. Феклистова. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. - Вып. 5. - С. 112-115.

47. Келлер А.А. Медицинская экология / А.А. Келлер, В.И. Кувакин. СПб., 1999.-253 с.

48. Климат и гидрометеорологические особенности г. Архангельска. -Архангельск: ГУГМС при С.М. СССР, 1964. 75 с.

49. Корзун В.М. Экологические проблемы промышленного комплекса г. Минска / В.М. Корзун // Теоретические и прикладные проблемы геоэкологии: Тез. докл. Межд. научн. конф. Минск: Изд-во Квадрограф, 2001.-С. 155-158.

50. Кормилицина О.Б. К вопросу о факторах, негативно влияющих на состояние городских насаждений / О.Б. Кормилицина // Лесной вестник. -М.: МГУЛ, 2000. №6(15). - 169 с.

51. Корчагин В.А. Экологические аспекты автомобильного транспорта: Учебное пособие / В.А. Корчагин, Ю.А. Филоненко. М.: Изд-во МНЭПу, 1997. - 100 с.

52. Кузнецов B.C. Экологические проблемы города / B.C. Кузнецов // ОБЖ. — 1998.- С. 3-10.

53. Ларина Г.Е. Загрязнение тяжелыми металлами почв газонов Ленинского района г. Москвы / Г.Е. Ларина, А.И. Обухов // Почвоведение. 1996. -№11. -С. 1404-1408.

54. Лысак Л.В. Особенности микробных сообществ городских загрязненных почв / Л.В. Лысак, Н.Н. Сидоренко // Экология и почвы. Избранные лекции VIII-XI Всероссийских школ. М.: ПОЛТЕКСТ, 1999. - С. 226-238.

55. Марданова Д.Р. Антропогенные изменения геологической среды г. Архангельска / Д.Р. Марданова // Актуальные проблемы экологического образования и охраны природной среды: Тез. докл. II межд. науч.-практ. конф. Архангельск: «ЭЛПА», 1998. - С. 111-112.

56. Маркова Г.А. Особенности почвенного покрова в г. Железноводске и его загрязнение тяжелыми металлами / Г.А. Маркова // Экология и биология почв. Мат. межд. научн. конф. Ростов-на-Дону: ЦВВР, 2004. - С. 174177.

57. Маслов Н.В. Градостроительная экология: Учеб. пособие для строит, вузов / Н.В. Маслов; Под ред. М.С. Шумилова. М.: Высш. шк., 2003. -284 с.

58. Марфенина О.Е. Микологический мониторинг почв: возможности и перспективы / О.Е. Марфенина // Почвоведение. 1994. - С. 75-78.

59. Методические указания по оценке городских почв при разработке градостроительной и архитектурно-строительной документации / Под ред. А.Д. Мягковой и др. М.: НИПИИ экология города, 1996. - 35 с.

60. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почв химическими веществами. Утв. МЗ СССР 13.03.87. № 4266 87. - М., 1987. -35 с.

61. Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под ред. Д.Г. Звягинцева. М.: МГУ, 1991. - 302 с.

62. Миркин Б.М. Словарь понятий и терминов современной фитоценологии // Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг, Л.Г. Наумова. -М.: Наука, 1989. 223 с.

63. Мосина Л.В. Новые подходы к оценке антропогенного воздействия в экосистемах с использованием биоиндикторов / Л.В. Мосина // Тезисыдокладов II общества почвоведов. Книга 1. СПб.: ВНИИЦ лесресурсы, 1996.-С. 40-41.

64. Москва-Париж. Природа и градостроительство / Отв. ред. М.С. Краснощекова и В.И. Иванов. М., 1997. - 207 с.

65. Мотузова Г.В. Содержание, задачи и методы почвенно-экологического мониторинга / Г.В. Мотузова // Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Под ред. Д.С. Орлова. М.: МГУ, 1994. - С. 80-104.

66. Надпорожская М.А. О почвах исторического центра Санкт-Петербурга / М.А. Надпорожская, Э.И. Слепян, Н.В. Ковш // Вестник СПбГУ. 2000. -Вып.1.-№3.-С.116-126.

67. Наквасина Е.Н. Геоботанические исследования. (Методические указания к полевым работам) / Е.Н. Наквасина, Е.В. Шаврина. Архангельск: ПГУ, 1998.-40 с.

68. Наквасина Е.Н. Состояние и свойства почв Архангельска / Е.Н. Наквасина, Л.Ф. Попова, Ю.М. Пермогорская и др. // Материалы IV съезда Докучаевского общества почвоведов «Почвы национальное достояние России». - Новосибирск: «Наука-Центр», 2004а. - С. 300.

69. Наквасина Е.Н. Состояние и свойства почв в жилой и парковой зонах г. Архангельска / Е.Н. Наквасина, Л.Ф. Попова, О.А. Артамонова и др. // Экологические проблемы Севера: Межвуз. сб. научн. тр. Вып. 4. -Архангельск: АГТУ, ПГУ, 2001. - С. 144-147.

70. Наквасина Е.Н. Состояние, свойства и функциональные особенности различных типов городских почв Архангельска / Е.Н. Наквасина, Л.Ф. Попова // Вестник Поморского университета. №3. - 2002. - С. 11-17.

71. Наквасина Е.Н. Транспортная нагрузка и экологическое состояние атмосферного воздуха на улицах Архангельска / Е.Н. Наквасина, Ю.М.

72. Невзоров A.JI. Геологические условия Архангельска / A.JI. Невзоров // Очерки по геологии и полезным ископаемым Архангельской области / Отв. ред. М.Р. Галимзянов. Архангельск: ПГУ, 2000. - С.126-135.

73. Никифорова Е.М. Особенности загрязнения городских почв полициклическими ароматическими углеводородами в связи с влиянием печного отопления / Е.М. Никифорова, И.С. Козин, К. Цирд // Почвоведение. 1993. -№ 1. - С. 91-100.

74. Новиков Ю.В. Природа и человек / Ю.В. Новиков. М.: Просвещение, 1991.-223 с.

75. ЮО.Овчинникова Т.А. Фитотоксичность как биомониторинговый показатель состояния почв Самарской области / Т.А. Овчинникова // Современные проблемы биоиндикации и биомониторинга: Тез. докл. XI Межд. симп. по биоиндикаторам. Сыктывкар, 2001. - С. 142-143.

76. Орлов Д.С. Охрана почв от химического загрязнения / Д.С. Орлов, Я.М. Аммосова, Л.К. Садовникова. М.: Изд-во Моск. ун-та - 1989. - 96 с.

77. Ю2.0ценка и экологический контроль состояния окружающей природной среды региона (на примере Тульской области) / Под общ. ред. акад. РАН

78. Пермогорская Ю.М. Основные направления изучения городских почв / Ю.М. Пермогорская // Экологическое образование и экологическая наука: проблемы и сотрудничество: Мат. IV Межд. конф. Архангельск: Поморский университет, 2004. - С. 264-266.

79. Пермогорская Ю.М. Состояние и свойства почв г. Архангельска / Ю.М. Пермогорская, Т.В. Сметанина // Экология 2003: Тез. межд. молод, конф. -Архангельск: Институт экологических проблем Севера УрО РАН, 2003. С. 62.

80. Плеханова И.О. Содержание тяжелых металлов в почвах парков г. Москвы / И.О. Плеханова // Почвоведение. 2000. - №6. - С. 754-759.

81. Подольская Л.И. Метеорологические условия и загрязнение воздуха в г. Архангельске / Л.И. Подольская // Информационное письмо №2 / Фед. служба России по гидромет. С. 3-14.

82. Попова Л.Д. Архангельск. Очерк истории строительства / Л.Д. Попова. -Архангельск: РГО РАН, Архангельский филиал, 1994. 60 с.

83. И З.Попова Л.Ф. Экологическое состояние почв (почвогрунтов) г. Архангельска / Л.Ф. Попова // Экологические системы и приборы. №9. -2003. - С. 23-28.

84. Н.Попова Л.Ф. Тяжелые металлы в окружающей среде района Архангельского промышленного узла / Л.Ф. Попова, В.П. Евдокимова // Поморье в Баренц-регионе на рубеже веков: экология, экономика, культура. Мат. межд. конф. Архангельск, 2000. - С. 183.

85. Попова Л.Ф. Почвы как индикатор техногенного загрязнения окружающей среды / Л.Ф. Попова, Ю.М. Пермогорская // Вестник ПГУ. Серия «Естественные и точные науки». Архангельск: Изд-во ПГУ, 2004. -№1(5).-С. 25-35.

86. Пб.Порядок определения ущерба от загрязнения земель химическими веществами / Письмо министерства охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ № 04-25, от 27.12.93.

87. И7.Почва как природный ресурс Севера: Материалы VII Сибирцевских чтений / Отв. ред. Е.Н. Наквасина, Л.А. Варфоломеев. Архангельск: АГТУ, 2005.-126 с.

88. Почвенные исследования на Европейском Севере России: Сборник статей и библиогр. указатель лит. / 0-во почвоведов при РАН, Арханг. центр РГО, Арханг. институт леса и лесохимии и др. Архангельск, 199.6. -217с.