Трансформация физико-химических свойств и эмиссия СО2 городских почв в условиях горного ландшафта Сочи

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены почвы двух городских зон: селитебной и парково-рекреационной, сформированных в условиях горного рельефа г. Сочи, Черноморское побережье России. Рекреационная зона представляет собой территорию Сочинского парка Дендрарий. Здесь распространены естественные зональные почвы – буроземы (Cambisols) и желтоземы (Acrisols), в селитебной зоне развиты абраземы структурно-метаморфические (Technosols). Цель работы – изучение трансформации физико-химических свойств городских почв и их эмиссии СО2, а также выявление факторов, влияющих на интенсивность эмиссии СО2 в условиях урболандшафтов Сочи. Кислотно-основные свойства почв селитебной зоны (Technosols) и состав ее основных биогенных элементов трансформировались по сравнению с фоном под влиянием техногенеза. Наблюдается подщелачивание почв, увеличение содержаний в них суммы обменных оснований и несущественное снижение содержания гумуса. Измерения эмиссии СО2 выполнены методом закрытых камер с помощью портативного инфракрасного газоанализатора. В среднем интенсивность потока углекислого газа в почвах селитебной зоны на 2.5% меньше по сравнению с фоном. Это обусловлено трансформацией верхней части профиля городских почв в результате строительства домов и окультуривания придомовых газонов. К основным факторам, обусловливающим эту трансформацию следует отнести: окультуривание почв путем внесения в них материала гумусово-аккумулятивных горизонтов черноземных почв, засевания нарушенных почв газонными травами. Минимальная эмиссия СО2 почв отмечается под древесной растительностью. Отмечена высокая вариабельность эмиссии СО2 почв урболандшафтов, составляющая в среднем 48%. Оценка климатообразующей роли городских почв Сочи в качестве источника парниковых газов возможна с учетом всех обозначенных факторов.

Об авторах

Е. В. Рогожина

Субтропический научный центр РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: RogojinaEW@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8473-4217
Россия, ул. Яна Фабрициуса, 2/28, Сочи, 354002

Л. В. Захарихина

Субтропический научный центр РАН

Email: RogojinaEW@yandex.ru
Россия, ул. Яна Фабрициуса, 2/28, Сочи, 354002

Список литературы

  1. Ананьева Н.Д., Сушко С.В., Иващенко К.В., Васенев В.И. Микробное дыхание почв подтайги и лесостепи европейской части России. полевой и лабораторный подходы // Почвоведение. 2020. № 10. С. 1276–1286.
  2. Васенев В.И., Ауденховен А.П., Ромзайкина О.Н., Гаджиагаева Р.А. Экологические функции и экосистемные сервисы городских и техногенных почв. от теории к практическому применению (обзор) // Почвоведение. 2018. № 10. С. 1177–1191.
  3. Визирская М.М., Епихина А.С., Васенев В.И. Мазиров И.М., Ирма Э.А., Гусев Д., Тихонова М.В., Васенев И.И. Экологическая оценка роли городских газонов в формировании потоков парниковых газов // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Агрономия и животноводство. 2013. № 5. С. 38–48.
  4. Епихина А.С., Визирская М.М., Васенев В.И. Мазиров И.М., Васенев И.И., Риккардо В. Инновационные методы мониторинга парниковых газов представительных ландшафтов мегаполиса // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Агрономия и животноводство. 2012. № 5. С. 43–54.
  5. Икконен Е.Н., Гарсиа-Кальдерон Н.Е., Альварес-Артеага Г., Ибаньес-Уэрта А., Фуэнтес-Ромеро Э., Эрнанде Cолис Х.M. Концентрация СО2 в воздухе почв горных туманных лесов Южной Мексики // Почвоведение. 2013. № 2. С. 172–176.
  6. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумкна, 2004. 342 с.
  7. Копцик Г.Н., Кадулин М.С., Захарова А.И. Влияние техногенного загрязнения на эмиссию диоксида углерода почвами в Кольской Субарктике // Журнал общей биологии. 2015. Т. 76(1). С. 48–62.
  8. Кулачкова С.А., Коваленко А.В. Городские почвы одного из районов Новой Москвы как источники поступления метана и углекислого газа в атмосферу // Вестник Моск. ун-та. Сер. 17, почвоведение. 2021. № 4. С. 31–46.
  9. Неведров Н.П., Саржанов Д.А., Проценко Е.П., Васенев И.И. Сезонная динамика эмиссии СО2 из почв города Курска // Почвоведение. 2021. № C. 70–79.
  10. Никитин Д.А., Лысак Л.В., Мергелов Н.С., Долгих А.В., Зазовская Э.П., Горячкин С.В. Микробная биомасса, запасы углерода и эмиссия СО2 в почвах Земли Франца–Иосифа. высокоарктические тундры или полярные пустыни? // Почвоведение. 2020. № 4. C. 444–462.
  11. Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М.: Изд-во МГУ, 2001. 687 с.
  12. Рогожина Е.В., Захарихина Л.В. Олиготрофность микробного сообщества и динамика эмиссии СО2 желтоземов в условиях антропогенеза (на примере г. Сочи) // Субтропическое и декоративное садоводство. 2022. № 81. С. 161–171. http://doi.org/10.31360/2225-3068-2022-81-161-171
  13. Рогожина Е.В., Малюкова Л.С. Биофункциональное состояние агрогенно измененных почв под различными фитоценозами в субтропической зоне России // Плодоводство и виноградарство Юга России. 2021. Т. 67. С. 242–260. http://doi.org/10.30679/2219-5335-2021-1-67-242-260
  14. Саржанов Д.А., Васенев В.И., Сотникова Ю.Л., Тембо А., Васенев И.И., Валентини Р. Краткосрочная динамика и пространственная неоднородность эмиссии СО2 почвами естественных и городских экосистем Центрально-черноземного региона // Почвоведение. 2015. № 4. С. 469–478.
  15. Стома Г.В., Манучарова Н.А., Белокопытова Н.А. Биологическая активность микробных сообществ в почвах некоторых городов России // Почвоведение. 2020. № 6. С. 703–715.
  16. Якименко В.Н. Изменение содержания калия и магния в профиле почвы длительного полевого опыта // Агрохимия. 2019. № 3. С. 19–29. http://doi.org/10.1134/S0002188119030153
  17. Gorbov S.N., Vasenev V.I., Minaeva E.N. Tagiverdiev S.S., Skripnikov P.N., Bezuglova O.S. Short–Term dynamics of CO2 emission and carbon content in urban soil constructions in the steppe zone // Eurasian Soil Science. 2023. V. 56. P. 1270–1280. http://doi.org/10.1134/S1064229323601282
  18. Korneykova M.V., Vasenev V.I., Saltan N.V., Slukovskaya M.V., Soshina A.S., Zavodskikh M.S., Sotnikova Y.L., Dolgikh A.V. Analysis of CO2 emission from urban soils of the Kola Peninsula (European Arctic) // Eurasian Soil Science. 2023. V. 56. P. 1653–1666. http://doi.org/10.1134/S1064229323601749
  19. Koptsik G.N., Kupriianova Y.V., Kadulin M.S. Spatial variability of carbon dioxide emission by soils in the main types of forest ecosystems at the Zvenigorod Biological Station of Moscow State University // Moscow University Soil Science Bulletin. 2018. V. 73. P. 81–88. http://doi.org/10.3103/S0147687418020035
  20. Sarzhanov D.A., Vasenev V.I., Vasenev I.I., Sotnikova Y.L., Ryzhkov O.V., Morin T. Carbon stocks and CO2 emissions of urban and natural soils in Central Chernozemic region of Russia // Catena. 2017. V. 158. P. 131–140. http://doi.org/10.1016/j.catena.2017.06.021
  21. Sushko S.V., Ananyeva N.D., Ivashchenko K.V., Vasenev V., Kudeyarov V. Soil CO2 emission, microbial biomass, and microbial respiration of woody and grassy areas in Moscow (Russia) // J Soils Sediments. 2019. V. 19. P. 3217–3225. http://doi.org/10.1007/s11368-018-2151-8
  22. Upadhyay S., Raghubanshi A.S. Determinants of soil carbon dynamics in urban ecosystems // In Urban ecology. Elsevier. 2020. P. 299–314. http://doi.org/10.1016/B978-0-12-820730-7.00016-1
  23. Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources 2014. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. World Soil Resources Reports № 106. FAO. Rome, 2015. 181 p. http://doi.org/3/i3794en/I3794en.pdf
  24. Zakharikhina L.V., Burtovoy A.V. Anthropogenic Evolution of Zheltozems in the Sochi Sanatorium Area // Eurasian Soil Science. 2020. V. 53. P. 820–828. http://doi.org/10.1134/S1064229320060149
  25. Zakharikhina L.V., Malyukova L.S., Ryndin A.V. Genesis and geochemistry of the soils of urban landscapes of the Black Sea coast of Russia // Catena. 2022. V. 210. P. 105881. http://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105881

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Карта-схема расположения площадок исследования.

Скачать (988KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Модель распределения точек исследования в координатах главных компонент (ГК) на основе содержания физико-химических компонентов почв: (а) – без эмиссии СО2, (b) – с эмиссией СО2

Скачать (542KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сезонная динамика эмиссии СО2 зональных типов почв естественноподобных биогеоценозов Сочинского парка Дендрарий (2023 г.).

Скачать (118KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Эмиссия СО2 почв двух функциональных зон города Сочи: (a) – 2023 г.; (b) – 2024 г. Индексы типов почв BZ – буроземы, GZ – желтозем, AGR – агроабразем структурно-метаморфический, АZ – абразем структурно-метаморфический, AZR – абразем структурно-метаморфический реградированный, AG – агрозем

Скачать (333KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Тренды изменения эмиссии СО2 в зависимости от температуры (a) и влажности почвы (b); корреляционная матрица с основными почвенно-химическими показателями (с).

Скачать (306KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025