CC BY
109
2003 ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА. Сер. 3. Вып. 2 (№11)
1 ■ -■--1 ' 11 1 ■ ==: I === I • as
ПОЧВОВЕДЕНИЕ
У
УДК 631.4
Б. Ф. Апарин, А. В. Русаков
ПОЧВЫ И ПОЧВЕННЫЙ ПОКРОВ зоны
ВОСТОЧНОГО ПОЛУКОЛЬЦА КОЛЬЦЕВОЙ АВТОДОРОГИ (КАД) ВОКРУГ САНКТ-ПЕТЕРБУРГА
Изучены особенности пространственной дифференциации и компонентный состав почвенного покрова 2-километрового коридора трассы восточного полукольца кольцевой автодороги вокруг Санкт-Петербурга на площади 84,5 км2. Основой для составления рекогносцировочной карты-схемы почвенного покрова послужила топографическая карта М;1:25 ООО на район исследований.
.Особенность осуществляемого проекта строительства восточного полукольца транспортного обхода Санкт-Петербурга состоит в том, что трасса проходит непосредственно рядом с городскими кварталами,, промышленными зонами (зачастую прямо по существующим городским магистралям, захватывая жилые кварталы) и пригородными поселками, а также по сельскохозяйственным угодьям и лесным массивам территории Всеволожского района Ленинградской области. Сказанное свидетельствует о сложном составе земельных угодий, вовлеченных в 2-километровый коридор трассы. В табл. 1 приведен компонентный состав категорий земель и доля их участия в площади коридора.
Таблица 1. Компонентный состав категорий земель 2-километрового коридора восточного полукольца транспортного обхода Санкт-Петербурга
Категория земель
Характеристика Леса Пахотные Городская Земли под Вся территория
угодья территория водой
Км2 20,7 33,3 27,9 2,6 84,5
% 24,5 39,4 33,0 3,1 100,0
В категорию лесов при подсчете площадей нами были включены лесные и болотные массивы, территории лесопарков и зеленых зон Санкт-Петербурга. В пахотные угодья были включены пашни пригородных хозяйств Всеволожского района и бывшие пашни, переведенные в разряд залежей. Земли городских территорий объединили жилые городские кварталы, промышленные зоны и территории пригородных населенных пунктов. Земли под водой представляют собой.поверхностные воды р. Невы и ряда средних и мелких рек, пересекающих исследованную территорию.
Данные табл. 1 показывают, что пахотные угодья имеют наибольший удельный вес среди категорий земель в пределах коридора трассы.
Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ.
© Б. Ф. Апарин, А. В. Русаков, 2003
Наибольшие площади лесных массивов расположены в центральной зоне полукольца в Охтинском лесничестве (Ржевском лесопарке), в лесных кварталах между населенными пунктами Янино, Заневка и Новосаратовка и в лесном массиве в 1,5-2,0 км в каждую сторону от трассы Санкт-Петербург —Мурманск (трасса «Кола»).
Основные массивы пахотных угодий находятся в северной, северо-восточной, центральной и юго-восточной частях коридора.
. Северные и северо-восточные массивы расположены к северу от Гражданки (Суздальского проспекта) и промышленной зоны Парнас в районе населенных пунктов Бугры и Мурино. Значительные площади пашни расположены к югу от Мурино в районе пунктов Новая деревня, Ручьи, Рыбацкое и ограничены на востоке р. Большая Охта.
Центральная часть пахотных угодий охватывает территории населенных пунктов: Ковалево, Янино, Кудрово и Новосергиевка.
Юго-восточные территории пахотных массивов расположены в районе Уткиной заводи (населенные пункты Приневское (Красный Октябрь) и Новосаратовка).
Городская территория более или менее равномерно расположена по площади реализации коридора и охватывает городские кварталы (с севера на юг) — Парнас, Гражданка, Ржевка, Ржевка-Пороховые, Веселый поселок, Уткина Заводь, Обухово, Купчино и населенные пункты Бугры, Мурино, Новая деревня, Рыбацкое, Ручьи, Ковалево, Янино, Кудрово, Новосергиевка, Приневское (Красный Октябрь), Новосаратовка, Шу-шары.
Земли под водой занимают подчиненное положение в структуре земель района исследования и включают в себя русла рек и ручьев, пересекающих коридор (с севера, на юг): Муринский ручей, Охта, Дубья, Жерновка, Оккервиль, Утка, Нева, Мурзинка, Волковка.
Факторы формирования почвенного покрова. Практически весь район исследований (за исключением небольшого северного участка) расположен в центральной части Приневской низменности по обеим сторонам Невы.
Приневская низменность относится к Восточно-Балтийской области низменных плоских озерно-ледниковых равнин. Низина занимает участок между Финским заливом и Ладожским озером, характеризуется небольшими высотами (до 25-30 м над уровнем моря в районе исследования) и плоской поверхностью. На юге границей низины является глинт — северный склон Ордовикского плато, образовавшийся еще в доледниковое время благодаря длительной денудации. На севере границей Приневской низменности являются абразионные уступы Рантоловского плато Токсовской камовой возвышенности; иногда северная граница низменности четко в рельефе не прослеживается.
Особенности современного рельефа Приневской низменности тесно связаны с историей водных бассейнов, выработавших два основных абразивно-аккумулятивных уровня: верхний (вторая терраса) — образованный Балтийским ледниковым озером, и нижний (первая терраса) — образованный Литориновым морем. Вторая терраса Приневской. низменности имеет высоту 12-25 м, она особенно обширна и занимает весь водораздел между Финским заливом и Ладожским озером. К этой террасе приурочена зона реализации трассы восточного полукольца К АД. Поверхность террасы почти горизонтальна. Среди абразивно-аккумулятивной равнины второй террасы на поверхность выступают более древние ледниково-аккумулятивные формы рельефа, представленные в районе исследования южными террасированными склонами Юкковской камовой возвышенностью. Этот «остров», расположенный в северной части коридора, между населенными пунктами Бугры и Торфяное, поднимается над поверхностью низины на 20-25 м.
Благодаря своему низкому гипсометрическому положению Прийевская низина представляла на протяжении ледникового периода устойчивую область водной и ледниковой аккумуляции. ' .
Непосредственно на коренных породах лежит горизонт московской морены, перекрытой толщей водных осадков. Выше залегает выдержанный по простиранию горизонт морены, образование которой связано с лужской стадией валдайского оледенения.
-В целом район исследований характеризуется слабо расчлененным плоским рельефом, почти полным отсутствием естественного дренажа при слабо развитой речной сети. Это определяет широкое распространение процессов заболачивания и поверхностного гидроморфизма, что отражается на компонентном составе почвенного покрова в коридоре реализации трассы.
Почвообразующие породы. Почвообразующая порода является материальной основой почвы и передает ей свой гранулометрический (механический), минералогический, химический составы, а также физико-химические свойства, которые постепенно изменяются в различной степени под воздействием почвообразовательного процесса.
В районе исследования представлены исключительно рыхлые осадочные почвообразующие породы. На основании полевых исследований были выделены следующие типы почвообразующих пород, компонентный состав которых представлен в табл. 2.
Анализ компонентного состава почвообразующих пород показал, что в районе исследования резко преобладают однородные почвообразующие породы (87,4 % от площади пашни и леса и 92,0 % от общей площади коридора). Ниже приводится характеристика и закономерности географического распространения пород исследованной территории.
Таблица 2. Компонентный состав почвообразующих пород 2-километрового коридора восточного полукольца транспортного обхода Санкт-Петербурга
Характеристика Почвообразующая порода
и В Oí о2 03 М-02 Oi-Оз Орг
Пашня (общ. площадь 33,3 км2)
Км2 3,4 1,2 12,8 6,5 3,7 3,0 1,9 0,8 -
% от площади пашни 10,2 3,6 38,5 19,5 11,1 9,0 5,7 2,4 -
Лес (общ. площадь 20,7 км2)
Км2 6,7 - 5,4 3,3 1,2 0,3 - 08 3,0
% от площади леса 32,4 - 26,1 15,9 5,8 1,4 - 3,9 14,5
Пахотные и лесные угодья (общ. площадь 54,0 км2
Км2 10.1 1,2 18,2 9,8 4,9 3,3 1,9 1,6 3,0
% от площади пашни и леса 18,7 2,2 33,7 18,1 9,1 6,1 3,5 3,0 5,6
Вся исследованная территория (84,5 км 2)
% от исследованной территории 112,0 ] 1,4121,5111,6 1 5,8 1' 3,9 | '2,2 1 м | 3,6
-Примечание. М — моренные суглинки; В — водно-ледниковые отложения; Oí — озерно-ледниковые пески и супеси; Ог — озерно-ледниковые суглинки; Оз — озерно-ледниковые (в том числе ленточные) глины; двучленные отложения: М-Ог — мбренные руглинки, подстилаемые озерно-ледниковыми суглинками;'М-Оз—моренные суглинки, подстилаемые озерно-ледниковыми глинами; Oí—Оз—озерно-ледниковые пески и супеси, подстилаемые озерно-ледниковыми глинами. Орг — органогенные отложения; «-» — здесь и далее в таблицах означает отсутствие значений параметра.
Моренные суглинки имеют достаточно широкое распространение (12% от суммарной площади). Удельный вес пород в составе пахотных угодий составляет 10,2%, в лесных — 32,4%.
Моренные отложения обогащены грубообломочным материалом: щебнем, валунами, дресвой и неоднородны по гранулометрическому составу. Морена, как правило, бескарбонатная. Буровато-красного цвета, глыбистая, плотная, слабозавалуненная. Валуны и щебень состоят из гранита и его контактных разностей, обломки кристаллических пород часто сильно выветрены. По гранулометрическому составу преобладают средне- и тяжелосуглинистые разности. Повышенное содержание тонкодисперсных частиц (фракций тонкой пыли и ила) обеспечивает бескарбонатным суглинкам благоприятный питательный режим, высокую емкость поглощения.
Основные массивы данных отложений находятся в северной части коридора (плоские пахотные участки в районе Парнаса и населенного пункта Бугры), в центре района исследования (лесные массивы севернее и южнее трассы Санкт-Петербург — Колтуши) и на юге коридора реализации трассы (пашня и лес в районе п. Шушары).
Водно-ледниковые супесчаные и песчаные отложения имеют незначительное распространение (3,6% от площади пашни, 2,2 и 1,4% от площади пашни и леса и суммарной площади коридора соответственно). Эти почвообразующие породы приурочены, исключительно к террасированным склонам и водораздельным пространствам Юкков-ской возвышенности в северной части коридора (севернее п. Бугры).
Образование данных отложений обусловлено деятельностью ледниковых вод во время отступления ледника. Пески и супеси, как правило, слоисты и включают заметное количество гравийно-галечникового материала. Эти отложения представляют собой желто-бурые крупнозернистые галечниковатые пески. Для них характерны высокая водопроницаемость, низкая влагоемкость, незначительная поглотительная способность. Бесструктурность отложений и их излишняя рыхлость определяют быструю минерализацию органических веществ в сформировавшихся на них почвах. Пески имеют кислую реакцию и бедны поглощенными основаниями.
Озерно-ледниковые отложения являются доминирующими почвообразующими породами в пределах коридора трассы. Они составляют 69,1 % от пород в пределах пахотных и 47,8 % в лесных массивах; их удельный вес в общей площади района исследования составляет 38,9 %.
Озерно-ледниковые пески и супеси распространены на-38,5 % территории пахотных массивов, 26,1 % — лесных площадей (в совокупности 33,7% от общей площади пашни и леса). В структуре поверхностных отложений площади коридора трассы эти породы занимают 21,5 %.
Формирование этих отложений происходило в прибрежных и мелководных зонах обширных внутриледниковых водоемов. Породы хорошо сортированы, представлены мелко- и тонкозернистыми песками и супесями с редкими включениями гальки, имеют горизонтальную слоистость и желтовато-палевый и желтовато-серый цвет. В гранулометрическом составе резко преобладает фракция мелкого песка, что резко отличает данные отложения от грубозернистых водно-ледниковых отложений, описанных выше. Отложения отличаются высокой водопроницаемостью, низкой влагоемкостью и неустойчивым водным режимом. Реакция колеблется в широких пределах.
Значительные выходы данных пород.находятся около населенных пунктов Мурино, Беляевка, 'в районе городского крематория, к северу от Янино, в лесных и пахотных массивах, к югу от трассы Санкт-Петербург— Мурманск.
Озерно-ледниковые суглинки распространены на заметно меньшей территории по сравнению с песками и супесями и занимают 9,5 % пахотных угодий и 5,9 % лесных площадей (18,1 % от совокупной площади пашни и леса). Данные породы составляют -11,6 % от совокупной площади коридора трассы.
Эти отложения формировались в более глубоководных внутриледниковых водоемах. Суглинки зачастую представляют собой чередования слоев легких и средних суглинков, иногда с включением линз супесей и тяжелых суглинков. Цвет этих отложений меняется от желтовато-палевого до розовато-бурого. Суглинки достаточно плотные, обладают низкой фильтрационной способностью, а формирующиеся на них почвы, как правило, испытывают избыточное увлажнение.
Озерно-ледниковые суглинистые отложения распространены на пахотных угодьях между поселками Новая деревня и Рыбацкое, в Охтинском лесничестве к югу от р. Жерновка, у п. Новосергиевка, в районе Уткиной Заводи.
Озерно-ледниковые глины являются наиболее распространенной почвообразующей породой на террасах Приневской низины. В районе исследования данные отложения занимают 11,1 % в пределах пашни, 5,8 % — в лесах (в совокупности от площади пашни и леса — 9,1 %). В структуре поверхностных отложений всего коридора трассы озерно-ледниковые глины распространены на площади 5,8 %.
Озерно-ледниковые (в т. ч. ленточные) глины представляют собой продукт размывания и переотложения морен в основном под действием талых ледниковых вод. Данные отложения формировались в наиболее глубоких приледниковых водоемах. Окраска глин варьирует от розовато-шоколадно-бурой (ленточные глины) до желтовато-бурой. Более светлые окраски лент (слоев) глин присущи весенне-летнему периоду, более темные — осенне-зимнему. Как правило, мощность летних слоев значительно больше зимних. Гранулометрический состав глин свидетельствует о хорошей сортированности материала; преобладают тонкопылеватые и глййистые частицы. Пылевато-глинистый состав глин обусловливает ряд отрицательных свойств: глиньг плотны по сложению, бесструктурные в сухом состоянии. Вследствие малой фильтрационной способности избыток атмосферной влаги медленно просачивается сквозь почвенную толщу, что приводит к длительному или пёриодическому переувлажнению почв. В целом данные Ьтложения по химическому составу и свойствам представляют собой породу, обогащенную питательными элементами, с высокой емкостью поглощения и слабокислой реакцией.
Озерно-ледниковые глины в районе исследования локализованы компактным массивом в пределах пахотных и лесных площадей по правому и левому берегам р. Оккервиль в центральной части коридора трассы.
Двучленные отложения занимают подчиненное положение в структуре поверхностных отложений изученной территории, занимая в совокупности 17,1 % на пашне, 19,8 % в лесу и 11,6 % от площади всего коридора. К двучленным отложениям относятся породы, в пределах верхней метровой толщи которых наблюдается четкая смена генетических типов пород, часто сопровождаемая резкой сменой гранулометрического состава пород (чаще облегченный нанос находится в верхней части толщи).
В районе исследования в составе двучленных пород резко.преобладают моренные суглинки, подстилаемые озерно-ледниковыми суглинками, реже — глинами (см. табл. 2). В этих типах двучленных отложений смена гранулометрического состава выражена не резко. В целом физико-химические свойства данных пород слабо отличаются от однородной толщи таковых. Заметна завал у Ценность и щебнистость верхней толщи пород.
Данные двучленные отложения распространены на пашне около населенного пункта Янино, в пахотных и лесных массивах по обоим берегам р. Оккервиль, трассы Санкт-Петербург — Мурманск.
Озерно-ледниковые супеси, подстилаемые озерно-ледниковыми суглинками, имеют спорадическое распространение (на территории 2,4% на пахотном массиве в районе Гражданки и 3,9 % от площади леса в районе Янино).
Органогенные отложения, представленные низинными торфяниками различной мощности, сосредоточены в лесных массивах и занимают 14,5 % территории леса (3,6 % от общей площади коридора).
Массивы торфяников сосредоточены на севере территории (район Парнаса) и на , юге — в районе Купчино и Шушар. : ;:'
Антропогенное воздействие на почвенный покров. При рассмотрении антропогенного фактора на формирование почвенного покрова Приневской низины, мы прежде всего обращаем внимание на историю земледельческого освоения территории, непосредственно граничащей с таким крупным мегаполисом, каким является Санкт-Петербург. ' ' .
Приневская низина имеет длительную историю сельскохозяйственного освоения. Первые работы по освоению болотных и заболоченных почв низменности были начаты еще в 1846 г. На протяжении всего периода существования Санкт-Петербурга пригородные земли издавна использовались под высокопродуктивные огородные земли. Так, в 1920-х годах при почвенном обследовании данной территории даже специалистам-почвоведам было трудно восстановить границы естественных типов почв после многолетней обработки и удобрения таковых городскими отбросами и торфом.
В настоящее время Приневская низина является основным районом пригородного земледелия, обеспечивающим Санкт-Петербург картофелем и овощами, а также территорией кормовой базы животноводства. На полях проведена осушительная мелиорация, известкование, внесение высоких доз органических и минеральных удобрений.
В пределах 2-километрового коридора трассы сельскохозяйственные угодья представлены исключительно пашней, имеющей+наиболыпий удельный вес в структуре земельного фонда исследованной территории — 33,3 км2 (39,4%). Отметим, что мелиоративная сеть, которой охвачена практически вся территория пашни, была заложена в семидесятые годы и в настоящее время прекрасно работает.
О высоком уровне ведения сельского хозяйства на данной территории до распада СССР можно судить по особенностям морфологического строения пахотных почв, полученных нами в ходе полевого обследования. Одним из важнейших параметров уровня плодородия является мощность пахотного горизонта (слоя). Так, агродерново-подзолй-стые почвы характеризуются мощностью 25-57 см (средняя мощность 37 см (глубокопахотные), п — 28), агроземы — 25-66 см (средняя мощность 48 см (плантажированные), п = 18). Эти показатели резко контрастируют с мощностью гумусового горизонта лесных почв (включая мощность лесной подстилки, перегнойного и торфяного горизонтов минеральных почв), соседствующих с пахотными аналогами; В естественных почвах мощность гумусового горизонта составляет 9-30 см (средняя мощность 16 см, п = 18).
К сожалению, в связи с сложившейся новой экономической обстановкой, значительная доля пахотных угодий исследованной территории перешла в разряд залежей. В период почвенного обследования (10 — 20 мая 2001 г.) интенсивные полевые работы велись лишь на нескольких участках: в районе Мурино, Янино и Уткиной Заводи.
Компонентный состав почвенного покрова. Плоская слабодренированная поверхность Приневской низины, большая ^пестрота и контрастность почвообразующих пород, интенсивное антропогенное воздействие определяют компонентный состав почвенного покрова.
В табл. 3 приведем компонентный состав почвенного покрова исследованной территории. Названия почв (естественных и пахотных), а также техногенно-поверхноегных образований (городских почв) даны в соответствии с Классификацией почв России (1997).
Таблица 3. Компонентный состав почвенного покрова 2-километрового коридора восточного полукольца транспортного обхода Санкт-Петербурга
№ Название Номера Грануло- Почвообразующая Площадь (в пределах
п/п почвы разрезов метрический порода категории земель)
состав*
Км'2 | . %
I Естественные почвы
1 Дерново-подзол глу- - Супесь Озерно-ледниковые 1,2 5,8
бокий глееватый пески и супеси
2 Подзол глубокий 71 « « 2,0 9,7
иллювиально-гумусо-
вый глееватый
3 Подзол мелкий иллю- 4 « « 0,3 1,4
виально-гумусовый
глеевый
4 Дерново-неглубоко- - Легкий Морена 1,3 6,3
подзолистая глеевая суглинок
5 « Средний « 0,8 3,9
суглинок
6 Дерново-подзол глу- - Супесь Озерно-ледниковые 1,9 9,2
бокий глеевый пески и супеси
7 Подзол глубокий 49 « Озерно-ледниковые 0,8 3,9
иллювиально-гумусо- пески и супеси, под-
вый глеевый стилаемые, озерно-
1 ледниковыми глина-
8 Дерново-глубокопод- 45 Легкий. ми Морена 2,0 9,7
золистая глеевая суглинок
9 « 19 « Озерно-ледниковые 3,3 15,9
суглинки
10 « - « Морена, подстилае- 0,3 1,4
мая озерно-леднико-
выми суглинками
11 « - Средний Озерно-ледниковые 0,6 .2,9
суглинок глины
12 « 67 4 Морена 0,4 1,9
13 Торфянисто-подзоли- - « 2,2 10,6
стая глеевая
14 Дерново-глеевая 6 Средний Озерно-ледниковые 0,6 2,9
суглинок глины
15 Болотная иловато- - - 0,2 1,0
глеевая
16 Болотная низинная - - - 1,0 4,8
торфяная маломощ-
ная
17 4 - - 1,8 8,7
18
19
20
Агродерново-подзол глубокий
Агродерново-подзол
глубокооглеенный
осушенный
Агродерново-глу-
бокоподзолистая
глубокооглеенная
осушенная
II Агроестественные почвы
21, 40, 56 37, 63
Супесь
Легкий суглинок
Озерно-ледниковые пески и супеси
Озерно-ледниковые суглинки
0,4
3.6
3.7
ИД
Т}роЪолэ)се?те пгиЪл.Ъ
№ Название Номера Грануло- Почвообразующая Площадь (в пределах
п/п почвы разрезов метрический порода категории земель)
состав*
Км* %
21 Агродерново-глу- 48, 65 Легкий Морена, подстилаемая 2,6 7,8
бокоподзолистая суглинок озерно-ледниковыми су-
глубокооглеенная глинками
осушенная
22 « - Средний су- Озерно-ледниковые 0,3 0,9
глинок суглинки
23 « - « Озерно-ледниковые гли- 0,7 2,1
24 Агродерново-подзол - Супесь Озерно-ледниковые пес- 1,8 5,4
глееватый осушенный ки и супеси
25 Агродерново-глу- Легкий Озерно-ледниковые 0,4 1'2
бокоподзолистая суглинок суглинки
глееватая осушенная
26 « 1 Средний « 0,3 0,9
суглинок
27 Агродерново-неглу- - « Морена, подстилаемая 0,4 1,2
бокоподзолистая озерно-ледниковыми су-
глееватая осушенная глинками
28 « 3 « Морена, подстилаемая 0,8 2,4
озерно-ледниковыми гли-
нами
29 « Легкий Морена 0,2 0,6
суглинок
30 Агродерново-глубоко- - 4 Озерно-ледниковые 0,2 0,6
подзолистая глеевая суглинки
31 « 13 « Морена 2,2 6,6
- 32 « 32 Средний Морена, подстилаемая 0,4 1,2
суглинок озерно-ледниковыми гли-
нами
III Агроземы
33 Агрозем - Супесь Озерно-ледниковые пески и супеси 0,4 1,2
34 « . — « Водно-ледниковые отложения 0,9 2,7
35 Агрозем иллювиаль-но-гумусовый 8 « « 0,3 0,9
36 Агрозем глубокоогле-енный осушенный 24, 68 « Озерно-ледниковые пески и супеси 5,3 . 15,9
37 « 35 Легкий суглинок Озерно-ледниковые суглинки 1,6 4,8
38 Агрозем глееватый осушенный 28 Средний суглинок Озерно-ледниковые глины 3,0 9,0
39 « 15 Супесь Озерно-ледниковые пески и супеси 1,3 3,9
40 Агрозем иллювиаль-но-железистый глее-вый осушенный 12 Озерно-ледниковые пески и супеси, подстилаемые озерно-ледниковыми глинами 0,8 2,4
41 Агрозем глеевый осушенный 66 Средний суглинок Морена 1,0 3,0
42 « 30 « Морена, подстилаемая озерно-ледниковыми глинами 0,7 2,1
Окончание табл. 3
Д9 Название Номера Грануло- ПочвооОразующая Площадь (в пределах
п/п почвы разрезов метрический порода категории земель.)
состав*
Км* | %
IV Техногенные поверхностные образования (урбиквазиземы)
43 Урбиквазизем 16 Легкий - Единичные
суглинок ареалы
44 Урбиквазизем глеева- 18 Средний су- - « ■
тый глинок
45 Урбиквазизем глеева- 69 Легкий - «
тый на погребенной суглинок
дерново-глеевой
46 Урбиквазизем глее- - « - < •
вый
* Гранулометрический состав почв определен по полевому описанию.
Естественные почвы. Данные почвы включают в себя лесные почвы, морфологическое строение профиля которых свидетельствует об отсутствии или слабой выраженности антропогенного воздействия.
Состав почвенного покрова лесных площадей, занимающих 24,5 % от площади коридора, представлен полугидроморфными (глееватыми) почвами (15,5%) и гидроморф-ными минеральными и органогенными почвами (84,5%). Обращает на себя внимание полное отсутствие автоморфных почв* что связано со слабой дренированностью территории. На момент полевого обследования уровень стояния верховодки в разрезах отмечался на отметках 36-95 см (при среднем уровне стояния 55 см, п = 19).
Полугидроморфные почвы включают в себя дерново-подзолы глубокие глеева-тые супесчаные, сформированные на озерно-ледниковых песках, приуроченные к лесным угодьям, как в виде однородных ареалов (Охтинское лесничество, к северу от р. Жерновка), так и в виде сочетаний с глеевыми аналогами.
Основной фон почвенного покрова лесов составляют подзолы, дерново-подзолы и дерново-подзолистые глеевые почвы (56,5%). Для глеевых почв обязательно присутствие глеевого горизонта ржаво-сизых или сизых тонов на той или иной глубине.
Дерново-подзолы (в том числе иллювиально-гумусовые) глубокие супесчаные глеевые (13,1 %) на озерно-ледниковых песках и двучленных наносах, а также подзолы мелкие иллювиально-гумусовые супесчаные, глеевые (1,4 %) развиты в лесных массивах у п.Янино, а также к северу и югу от трассы Санкт-Петербург -г- Мурманск. Дерново-неглубоко- и глубокоподзолистые глеевые суглинистые (в основном легкосуглинистые) почвы (42,0 %) сформированы на суглинистых однородных и двучленных, породах. Ареалы данных почв более или менее равномерно распространены среди лесных массивов.
Торфянисто-подзолистые глеевые почвы (10,6%) отличаются от описанных выше почв присутствием торфяного горизонта (до 30 см) вместо гумусового. Эти почвы встречаются в виде сочетаний с дерноро-подзолистыми глеевыми почвами в районе трассы Санкт-Петербург — Колтуши.
Дерново-глеевые среднесуглинистые почвы на озерно-ледниковых глинах (2,9 %) отмечены в лесу в виде одиночного ареала к югу от р. Оккервиль.
Болотные почвы занимают 14,5% территории. Болотные иловато-глеевые почвы (1,0 %) занимают обширную замкнутую депрессию к югу от трассы Санкт-Петербург — Мурманск. Эти почвы отличаются присутствием с поверхности минерального глеевого
зачастую прогумусированного горизонта. Почвенно-грунтовые воды часто выклиниваются на поверхность.
Болотные низинные торфяные почвы занимают 13,5 % лесной площади коридора. Болотные низинные торфяные маломощные (мощность торфяной толщи 52 см) почвы находятся на севере коридора в районе Парнаса и п. Торфяное. Мощные (более 2 м) низинные торфяники приурочены к обширному низинному болоту на юге территории в районе Купчино и Шушар, где велись торфяные разработки.
Агроестественные почвы. Эти почвы объединяют пахотные аналоги естественных почв, в которых частично сохранились естественные горизонты. Агродерново-под-золы (супесчаные почвы) отличаются от дерново-подзолов наличием агрогенно-преоб-разованного горизонта, сформированного за счет гомогенизации органогенных и верхней части подзолистого горизонтов. Под ним сохраняется нижняя часть подзолистого (элювиального) горизонта. Агродерново-подзолистые (суглинистые почвы) также отличаются от дерново-подзолистых почв наличием гомогенного агрогенно-преобразо-ванного горизонта, залегающего непосредственно на оставшейся незапаханной нижней части элювиального горизонта. В случае полной запашки осветленного горизонта четко диагностируются по выполненным светлым материалом языкам, проникающим в текстурную толщу.
Агроестественные почвы составляют более половины (54,1 %) площади пахотных почв.
Автоморфные почвы, представленные агроподзолами глубокими на озерно-ледниковых песках, имеют фрагментарное (1,2% от площади пашни) распространение на дренированных водоразделах р. Лубья (район Ржевки).
Глубокоогленные агроестественные осушенные почвы занимают 32,8% территории. Морфологические признаки оглеения в виде отдельных ржавых пятен, разводов, конкреций, примазок в этих почвах наблюдаются лишь в подпахотной толще. Агроподзолы глубокие глееватые составляют 10,9% в доле пашни. Крупные массивы этих почв находятся в районе населенных пунктов Мурино, Рыбацкое, Уткина Заводь. Агродерно-во-глубокоподзолистые суглинистые (в основном легкосуглинистые) почвы, сформированные на озерно-ледниковых суглинках, глинах и двучленных отложениях, занимают 21,9% территории. Данные почвы развиты на пахотных массивах в районе поселков Рыбацкое, Кудрово, Новосергиевка, а также в Уткиной Заводи.
Глееватые агроестественные осушенные почвы распространены на 11,1% территории. Из них 5Ч4% ш^иходахся па с^аесчаныа ак^ат^т^сут:^^^ ареалы которых приурочены к пахотным массивам в Уткиной Заводи. Агродерново-неглубоко- и глубокоподзолистые глееватые суглинистые (преимущественно среднесу-глинистые почвы) развиты на озерно-ледниковых суглинках и двучленных наносах. Данные почвы встречаются в районах пунктов Кудрово, Новосергиевка и Уткиной Заводи.
Глеевые агродерново-неглубоко- и глубокоподзолистые суглинистые (в основном легкосуглинистые) осушенные почвы занимают подчиненное положение (9 %)в: составе почвенного покрова пахотных массивов .-.Среди этих почв резко преобладают разновидности, развитые на моренных суглинках. Агроестественные глеевые почвы крупными ареалами отмечены в широких полузамкнутых депрессиях рельефа в районе Парнаса, Бугров, Гражданки, Кудрово и территории Южной ТЭЦ.
Агроземы. К агроземам относятся почвы, профиль которых состоит из агрогенно-преобразованного гомогенного органогенного горизонта мощростью более 25 см, сменяющегося резко (реже постепенно) любым естественным срединным генетическим
горизонтом или непосредственно почвообразующей породой. Агрогенно-преобразован-ный. горизонт является производным одного или нескольких верхних горизонтов естественных почв (преимущественно органогенных и элювиальных). Агроземы составляют 45,5 % от площади пахотных угодий.
Автоморфные почвы, представленные агроземами супесчаными на водно-леднико-вых и озерно-ледниковых песках, распространены на 4,8 % пашни. Их ареалы приурочены к повышенным элементам мезорельефа в пределах Юкковской возвышенности и дренированным придолинным участкам правобережья Большой Охты (п. Мурино).
. Глубокооглеенные агроземы осушенные занимают 20,7% территории пашни. Они представлены агроземами супесчаными и легкосуглинистыми при заметном преобладании первых. Данные агроземы сформировались на озерно-ледниковых супесях и суглинках. Ареалы этих почв находятся в центральной части коридора вблизи населенных пунктов Мурино, Новая деревня, Рыбацкое, а также небольших массивов в районе Уткиной Заводи.
Глееватые агроземы осушенные представлены лишь среднесуглинистыми разновидностями на озерно-ледниковых глинах (9,0%). Массивы этих почв находятся по обе стороны р. Оккервиль в районе п. Кудрово. ,
На долю осушенных глеевых агроземов приходится 11,4% площади пашни. Агроземы имеют супесчаный и среднесуглинистый гранулометрический состав, сформированы как на однородных (озерно-ледниковые супеси, пески и морена), так и на двучленных породах. Агроземы глеевые супесчаные распространены на мелиорированных пашнях в районе Парнаса, Бугров и к северу от Янино. Среднесуглинистые агроземы приурочены к массивам к северу от р. Оккервиль и в районе Шушар.
Техногенные поверхностные образования (городские почвы). В отличие от целинных (лесных) и пахотных почв, рассмотренных выше и составляющих почвенный покров внегородских (незастроенных) территорий, в пределах городских и промышленных зон широко распространены техногенные поверхностные образования. Это могут быть целенаправленно сконструированные почвоподобные тела, а также остаточные продукты хозяйственной деятельности, состоящие из природного и/или специфического новообразованного субстрата. В ходе рекогносцировочного обследования среди группы техногенных поверхностных нами были отмечены урбиквазиземы. Последние представляют собой гумусйрованные, внешне сходные с почвами, т. е. почвоподобные образования. Они соото^т из одного или нескольких слоев гумусированного или иного плодородного органогенного материала, которые могут подстилаться смесью минерального горизонта и специфических антропогенных включений в виде остатков строительных материалов, коммуникаций, дорожных покрытий и пр. Урбиквазиземы характерны главным образом для районов городских промышленных зон и городских кварталов.
В качестве примера приведем морфологическое строение некоторых профилей техногенных поверхностных образований.
Урбиквазизем глееватый легкосуглинистый на погребенной дерново-глеевой почве (разрез 69, Ржевка, Рябовское шоссе, парковая зона) характеризуется наличием насыпного гумусового горизонта (0-21 см), сменяемого грубозернистой песчаной толщей, подстилаемой с глубины 64 см морфологически хорошо сохранившейся целинной дерново-глеевой почвой. Антропогенные включения в насыпной толще представлены фрагментами стекла, кирпичей.
Остальные разрезы городских почв были описаны на левом берегу Невы в" южной части коридора трассы.
Урбиквазизем легкосуглинистый (разрез 16, сквер между ул. Рабфаковская, дом 3 и
Дальневосточным проспектом) представляет собой прогумусированную насыпную толщу (68 см), вскипающую от 10 % НС1 с глубины 63 см. Структура верхней части профиля комковато-зернистая. Антропогенные включения: обломки кирпича, строительная известка, шлак, битое стекло.
Урбиквазизем глеевый легкосуглинистый (разрез 17, газон напротив больницы Обу-ховского завода, между Прогонной улицей и Дальневосточным проездом). Профиль представлен прогумусированной глеевой толщей с обилием щебня, кирпича, ржавых кусков железа, стекла, черепков фарфоровой посуды, кусков колючей проволоки. .
Урбиквазизем глееватый среднесуглинистый (разрез 18, Обухово, газон между Складским и Грузовым проездами). Насыпной гумусовый среднесуглинистый горизонт (0-23 см) сменяется опесчаненной толщей, подстилаемой на глубине 53 см строительной плитой. Антропогенные включения в пределах всего профиля: кирпичи, битое стекло, гвозди, куски резины, фарфоровые и фаянсовые черепки, камни, куски древесины.
Характеристика почв зоны КАД. Для характеристики почв КАД выполнены химический и гранулометрический анализ почв из основных генетических горизонтов
ГОСТам и общепринятым методикам.
Гранулометрический состав почв. Гранулометрический состав почв по трассе КАД изменяется в широком диапазоне в соответствии с генетическим типом отложений. Выделяются следующие классификационные группы почв: супесчаные, суглинистые, глинистые. В зоне КАД преобладают почвы суглинистого гранулометрического состава. Около половины почв характеризуются дифференцированным по профилю гранулометрическим составом. Часть почв имеет двучленное распределение фракции физической глины (<0,01 мм). Выделяются две группы. Первая группа — верхняя часть профиля имеет легкий.гранулометрический состав. Ниже происходит его утяжеление (разрезы 12, 19, 32, 35, 37, 48, 49, 63, 66, 69). Вторая группа —в профиле почв верхняя часть профиля имеет более тяжелый гранулометрический состав, чем нижняя (разрезы 16, 24, 45, 56, 67). Остальные почвы характеризуются более однородным гранулометрическим составом.
Кислотно-щелочная характеристика почв. Все исследованные почвы по величине актуальной кислотности (рН водной суспензии) разделены на 4 группы:
1-я — рН 4,0-5,0 сильно кислая;
2-я — рН 5,0-6,0 кислая;
3-я — рН 6,0-6,5 слабо кислая;
4-я — рН 6,5-7,0 нейтральная.
Известно, что подвижность многих химических элементов в профиле почв связана с изменением кислотности. В связи с этим целесообразно оценить характер профильной изменчивости величины рН в соответствии с предлагаемой шкалой градиентов рНводн (табл.4).
Таблица 4- Шкала изменчивости величины рНводн
группы
Изменение рНВОдН на величину
1 2
3
4
5
<0,5 0,5-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0 >2,0
Лесные почвы. Все генетические горизонты лесных почв в соответствии с кислотной природой зонального профилеобразующего процесса характеризуются кислой реакцией. Органогенные горизонты большинства подзолистых почв в разрезах 4, 6, 45, 71 имеют сильнокислую реакцию. В двух разрезах (49, 67) реакция почв кислая и находится по значению близко к 1-й группе..
По актуальной кислотности почвообразующие породы также относятся к кислым (1-я и 2-я группы).
По величине градиента органогенного и нижележащего минерального горизонта лесные почвы отнесены, за исключением разреза 4, к 1-м и 2-м группам, , т. е. с несущественным различием рНВОдн- В разрезах 45, 49, 71 и 4 рНВОДн верхних горизонтов ниже, чем в нижележащих горизонтах. .
Между верхним горизонтом и почвообразующей породой различия по величине рНводн также невелики (1-я, 2-я, 3-я группы). В разрезах 4 и 49 наблюдается падение величины рНводн, в разрезах 6 и 67 напротив — некоторое повышение, т.е. уменьшение кислотности. В разрезах 45 и 71 в элювиальной части профиля кислотность повышается по сравнению с вышележащими горизонтами и почвообразующей породой, что является характерным признаком подзолистых почв.
Пахотные почвы. В отличие от целинных подзолистых почв пахотные почвы. характеризуются широким диапазоном изменчивости актуальной кислотности. Преобладают почвы с нейтральной и слабокислой реакцией верхнего пахотного горизонта. Сильнокислую реакцию имеют агродерново-глубокооподзоленная почва (разрез 3). В группе кислых почв —разрезы 1, 15, 19, 28, 66.
В отличие от пахотных горизонтов почвообразующие породы в большинстве имеют ^кислую и сильнокислую реакцию. Нейтральной и слабокислой реакцией характеризуется почвообразующая порода в следующих разрезах (13, 28, 32, 35, 65).
. На основе анализа показателей кислотности почвообразующих пород и пахотных горизонтов в отдельных разрезах, можно прийти к выводу об агрогенной природе высоких значений рН пахотных горизонтов.
Слабокислая и нейтральная реакция пахотных горизонтов в почвах разрезов (7, 8, 12, 21, 24, 30, 37, 40, 48, 56, 63, 68) связаны с нейтрализацией кислотности, при периодическом известковании почв.
По характеру профильного изменения кислотности пахотные почвы разделяются на 3 группы: к 1-й группе относятся почвы с кислой реакцией по всему профилю (разрезы 1, 3, 15, 19, 66); ко 2-й —почвы с нейтральной реакцией по всему профилю (разрезы 32, 35, 65); к 3-й —почвы с дифференцированным по кислотности профилем (глубокие горизонты —кислые, верхние горизонты слабокислые или нейтральные; разрезы 7, 8, 12,21,24,30,37,40,48,56,63,68).
Максимальным градиентом по величине рНвОДн отличаются почвы разрезов 40, 68 (>2 ед.) и разрезы 24, 37, 63 .(от 1,5 до 2,0 ед.).
Болотные почвы. Болотные торфяные почвы обладают сильнокислой реакцией. \ рНводн в профиле почв изменяется в узком интервале 3,9-4,3.
Городские почвы. Среди почв газонов щелочной реакцией по всему профилю вы-. деляется разрез 18. Почва разреза 69 — кислая, 16 — слабокислая.
В изменении потенциальной кислотности (рНсол) в профиле почв наблюдаются в основном те же особенности, что и в изменении актуальной кислотности.
Органическое вещество. Пахотные почвы. Содержание углерода в слое 0-20 см варьирует в диапазоне 2,4-7,1 %. В большинстве почвенных разрезов содержание
углерода составляет 2,4-3,0% (разрезы 1, 3, 12, 19, 24, 28, 32, 35, 48, 63, 68). В диапазоне 3,0-4,0% изменяется в разрезах 13, 15, 21, 30, 37, 40, 65, 66. Высокое содержание углерода обнаружено в 3-х разрезах: разрез 7 (4,0-5,0%), 8 (5,0-6,0%), 56 (6,0-7,0%). Резкое изменение содержания углерода отмечено в следующих разрезах: 1, 3, 7,. 8, 13, 19, 21, 32, 63, 65, 67. Более постепенно изменяется содержание углерода в разрезах: 12,. 15,24,28,30,35,37,40,48,56,66,68.
Лесные почвы. В лесных почвах верхний горизонт представлен преимущественно органическим веществом с высокой потерей при прокаливании. Это разрезы —4, 49, 71. Меньшим содержанием органического вещества характеризуются, лесные почвы с дерновым горизонтом (разрезы 6, 67).
Почвы газонов. Урбиквазиземы — почвы газонов характеризуются более резкой дифференциацией содержания органического вещества по профилю. В почве разрезов 16 и 18 содержится около 4% углерода, ниже происходит почти двукратное уменьшение его величины. В разрезе 69 с наиболее резко выраженным варьированием углерода максимальное количество Сорг отмечено в погребенном горизонте (на глубине 64-82 см).
Таким образом, в области воздействия строящегося восточного полукольца транспортного обхода Санкт-Петербурга оказываются почвы различных типов (естественные, агроестественные, агроземы, урбиквазиземы), приуроченные к различным категориям земель (леса, пахотные угодья, городские территории). Почвы различаются по вещественному составу, по морфологическому строению профиля. С этим будет связан характер и интенсивность прямого воздействия КАД на почвы и почвенный покров прилегающей территории.
Summary
- Aparin В. F., Rusakov А. V. Soils and soil cover in the eastern curve of the belt-higway around St.-Petersburg.
.. The features of spatial differentiation and component compound of the soil cover of the two kilometers corridor of the eastern zone of the semi-ring part of the belt-highway around St. Petersburg have been studied. The investigated area is 84.5 square km. Factors of the soil cover- forming processes, compound and genesis of soil forming rocks of the territory have been examined. 46 variations of soils which belong to natural and agro-natural soils, agrozems and technogenic upper formations have been distinguished. The characterization of the basic physico-chemical properties of the soils of the highway corridor is given.
Статья поступила в редакцию 16 января 2003 г.
