Почвы в городской черте Ростова-на-Дону не вредят углеродной нейтральности города — выяснили в ЮФУ

В Академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального университета подходит к завершению реализация проекта «Изучение динамики депонирования углерода почвенных конструкций: от создания к устойчивости», поддержанного Российским научным фондом.

Юго-западную часть Ростовской области занимают одни из наиболее плодородных почв России — черноземы миграционно-сегрегационные, или по классификации почв СССР — черноземы обыкновенные карбонатные. Однако на территории города, в его селитебных и промышленных районах, эти мощные почвы либо уничтожены, либо перекрыты антропогенными слоями, что делает необходимым проведение мероприятий по их рекультивации.

Заведующий научно-испытательной лабораторией «Биогеохимия», профессор кафедры ботаники АБиБ ЮФУ Сергей Горбов рассказал, что за последние 20 лет процесс реплантирования нарушенных почв приобрел обязательный характер: данные процедуры входят в регламенты проведения работ по благоустройству городских территорий.
«Любые работы по созданию газонных покрытий или высадки цветников на нарушенных почвах сопряжены с созданием искусственного верхнего плодородного слоя. По факту существенная доля территории придорожных полос, городских сервитутов скверов и даже парков представлена новыми типами почв – реплантоземами или конструктоземами, выполняющими функцию естественных почв», — рассказал Сергей Горбов.

В ходе полевых работ учёными был выявлен диапазон мощности рекультивационных горизонтов Ростова-на-Дону и установлена их максимальная величина. Мощность почвы — это её вертикальная протяжённость, то есть толщина от поверхности вглубь до слабо затронутой почвообразовательными процессами материнской породы.

«В изученной нами выборке диапазон колебался от 10 до 35 см, со средним значением 17 см. Но в нашей практике есть опыт исследования реплантированных почв с мощностью привнесенного горизонта более 100 см. При этом много — не всегда значит хорошо: избыточная мощность зачастую приводит к нарушению внутрипочвенных процессов передвижения влаги и воздуха в корнеобитаемом слое. Условно можно сказать, что оптимальная мощность почвы для городских конструктозёмов составляет 15-20 см. Однако много зависит от тех культурных растений, которые будут в дальнейшем там произрастать», — поделился Сергей Горбов.

Особой отличительной чертой региональных конструктоземов является их двучленность: под урбаногенными горизонтами зачастую залегает профиль сохранившихся черноземов, с незначительно эродированным поверхностным гумусово-аккумулятивным горизонтом. Как следствие, практически на всех точках мониторинга под рекультивационными и урбиковыми горизонтами продолжает эволюционировать погребенный чернозем, обеспечивая дополнительное питание растений в городе.

До настоящего времени оставался открытым вопрос, как эти почвы функционируют с течением времени, на каких этапах их эволюции в условиях города происходит стабилизация внутрипочвенных процессов трансформации органического вещества и насколько они являются серьезным источником эмиссии углерода, что представляет собой важную задачу на пути к углеродной нейтральности городских экосистем.
Вне зависимости от возраста рекультвационных горизонтов изученных почв и интенсивности оказываемой на них антропогенной нагрузки, содержание валового органического углерода в ростовских конструктозёмах имеет близкие значения.

«Реплантированные почвы Ростова-на-Дону характеризуются стабильным состоянием почвенного органического углерода, они выделяют незначительные количества углекислого газа в сравнении с рекультированными почвами северных регионов страны. Это связано с тем, что источником для создания конструктоземов служат почвы агрогенных участков, которые долгое время использовались в сельскохозяйственном производстве, где гумус представлен преимущественно стабильными формами углерода. Можно констатировать, что вновь созданные горизонты почв в большей степени характеризуются изменением физических свойств, нежели химических», — объяснил Сергей Горбов.

В выборку исследования пошли разновозрастные городские почвы от 2 до 17 лет на базе 12-ти точек мониторинга, расположенных в различных частях города и Почвенного стационара по изучению конструктоземов, локализованного в Ботаническом саду ЮФУ. Выбранные точки мониторинга отражают основные варианты рекультивированных городских почв региона.

Южный федеральный университет является участником федеральной программы "Приоритет-2030"(нацпроект «Наука и университеты»), реализуя ряд проектов, в том числе направленных на обеспечение безопасности и плодородия почв в рамках стратегического проекта ЮФУ «Системы управления почвенными ресурсами».