esoilБюллетень Почвенного института имени В.В. ДокучаеваDokuchaev Soil Bulletin0136-16942312-4202V.V. Dokuchaev Soil Science Institute10.19047/0136-1694-2023-114-109-134esoil-737Research ArticleСтатьиПространственная неоднородность свойств почв рекреационных территорий г. ВолгоградаSpatial heterogeneity of soil properties of recreational areas of Volgogradhttps://orcid.org/0000-0001-5381-9114ГордиенкоО. А.GordienkoO. A.

ассистент, аспирант ВолГУ, м.н.с. лаборатории защиты почв от эрозии ФНЦ агроэкологии РАН

oleg.gordienko.95@bk.ruБалкушкинР. Н.BalkushkinR. N.oleg.gordienko.95@bk.ruВолгоградский государственный университет ФНЦ агроэкологии РАНРоссияFederal Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration, and Protective Afforestation, Russian Academy of SciencesRussian Federation2023250320230114109134Copyright © Гордиенко О.А., Балкушкин Р.Н., 20232023Гордиенко О.А., Балкушкин Р.Н.Gordienko O.A., Balkushkin R.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.esoil.ru/jour/article/view/737

Построены почвенные карты и карты пространственной изменчивости свойств (распределение pH, общее солесодержание, содержание органического углерода, карбонатов кальция, плотность) почв некоторых зеленых рекреационных зон Волгограда. В исследуемых рекреационных территориях среди антропогенных почв выделяются различные урбостратоземы (Urbic Technosols (Transportic)), экраноземы (Ekranic Technosols (Transportic)), а также квазиземы (Phaeozems (Tehnic)), среди агрогенных – агроземы аккумулятивно-карбонатные (Cambisols (Aric, Protocalcic)). Естественные почвы представлены светло- и темногумусовыми почвами, каштановыми, солонцами, а также стратоземами и псаммоземами. По данным изолинейного картографирования установлено, что кислотно-щелочные свойства почв зеленых зон варьируют от слабощелочных до щелочных в зависимости от почвенного горизонта и антропогенной нагрузки. При картографировании не выявлено засоления верхних 0–30 см. Значения органического углерода сильно варьируют (1–10%) и обусловлены наличием или отсутствием мелиоративных насыпных горизонтов, а также характером использования территории. Содержание карбонатов кальция в верхних 30 см невелико и варьирует от 0.7 до 5%. Установлено, что плотность напрямую зависит от уровня антропогенной нагрузки, увеличиваясь в тропиночных сетях и на газонах. Пространственная оценка свойств городских почв имеет важное значение для выявления зон с превышением или, наоборот, с низким значением тех или иных химических и физических показателей при планировании работ по озеленению и благоустройству городской территории. 

The article presents the developed soil maps and maps of spatial variability of soil properties (pH, total salt and carbonate content, organic carbon, density) in some recreational areas of Volgograd. The anthropogenic soils in the studied recreational areas include various urbostratozems (Urbic Technosols (Transportic)), Ekranic Technosols (Transportic), as well as quasizems (Phaeozems (Tehnic)), among the agrogenic ones – accumulation-carbonate agrozems (Cambisols (Aric, Protocalcic). Natural soils are represented by light and dark humus soils, chestnut soils, solonetz, as well as stratozems and psammozems. According to the data of isolinear mapping, it was found that acid-alkaline properties of soils of green zones vary from slightly alkaline to alkaline depending on the soil horizon and anthropogenic load. The mapping did not reveal salinization of the upper 0–30 cm layer. Values of organic carbon vary greatly (1–10%) and are conditioned by the presence or absence of meliorative artificial layers, as well as by the character of territory use. The content of calcium carbonates in the upper 30 cm is small and varies from 0.7 to 5%. It is established that the physical properties (density) directly depend on the level of anthropogenic load, increasing in footpaths and lawns. Spatial assessment of the properties of urban soils is important for identifying areas with an excess or on the contrary – low content of certain chemical and physical indicators for the planning of landscaping and gardening of urban areas.

картографирование почвTechnosolsурбостратоземыквазиземыкригингmappingTechnosolsurbostratozemsquasizemskrigingРабота выполнена в рамках государственного задания ФГБНУ Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения РАН № FNFE-2022-0012The studies were carried out within the framework of State assignment of Federal Federal Scientific Centre of Agroecology, Complex Melioration, and Protective Afforestation, Russian Academy of Sciences, No. FNFE-2022-0012.ReferencesАринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу. М: Изд-во МГУ, 1970. 487 с.Arinushkina E.V., Rukovodstvo po himicheskomu analizu pochv (A manual on chemical analysis of soils), Moscow: Moscow State University, 1961, 491 p.Безуглова О.С., Тагивердиев С.С., Горбов С.Н. Физические характеристики городских почв Ростовской агломерации // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1153–1159. DOI: 10.1134/S1064229318090028.Bezuglova O.S., Tagiverdiev S.S., Gorbov S.N., Fizicheskie harakteristiki gorodskih pochv Rostovskoj aglomeracii (Physical properties of urban soils in Rostov agglomeration), Pochvovedenie, 2018, No. 9, pp. 1153–1159, DOI: 10.1134/S1064229318090028.Власов Д.В., Касимов Н.С., Кошелева Н.Е. Картографирование ландшафтно-геохимической структуры урбанизированной территории (на примере Москвы) // ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2017. Т. 23. № 1. С. 242–255. DOI: 10.24057/2414-9179-2017-1-23-242-255.Vlasov D.V., Kasimov N.S., Kosheleva N.E., Kartografirovanie landshaftno-geohimicheskoj struktury urbanizirovannoj territorii (na primere Moskvy) (Mapping of landscape and geochemical structure of urban territory (Moscow case study)), InterKarto/InterGIS, No. 1, pp. 242–255, DOI: 10.24057/2414-9179-2017-1-23-242-255.Касимов Н.С., Власов Д.В., Кошелева Н.Е., Никифорова Е.М. Геохимия ландшафтов Восточной Москвы. М.: АПР, 2016. 276 с.Kasimov N.S., Vlasov D.V., Kosheleva N.E., Nikiforova E.M., Geochemistry of landscapes in Eastern Moscow (Geohimiya landshaftov Vostochnoj Moskvy), Moscow: APR, 2016, 279 p.Околелова А.А., Егорова Г.С., Нефедьева Е.Э. Почвы урболандшафтов. Волгоград: Волгоградский государственный аграрный университет, 2021. 72 с.Okolelova A.A., Egorova G.S., Nefed'eva E.E., Pochvy urbolandshaftov (Soils of urban landscapes), Volgograd: Volgogradskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet, 2021, 72 p.Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2008. 182 с.Polevoy opredelitel pochv Rossii (Field determinant of soils of Russia), Moscow: V.V. Dokuchaev Soil Science Institute, 2008, 182 p.Попов А.С., Луганский Н.В., Луганский Н.С., Ненашев Н.С. Состояние и динамика свойств глеево-подзолистых почв в условиях антропогенеза (на примере парка им. Е.Ф. Козлова в городе Надым, Ямало-Ненецкий автономный округ) // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. № 3 (137). 2016. С. 63–67.Popov A.S., Luganskij N.V., Luganskij N.S., Nenashev N.S., Sostoyanie i dinamika svojstv gleevo-podzolistyh pochv v usloviyah antropogeneza (na primere parka im. E.F. Kozlova v gorode Nadym, YAmalo-Neneckij avtonomnyj okrug) (State and dynamics of the properties of gley-podzol soils under anthropogenesis (by the example of E.F. Kozlov Park in Nadym, Yamalo-Nenets Autonomous District)), Vestnik Altajskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta, No. 3 (137), 2016, pp. 63–67.Прокофьева Т.В., Герасимова М.И. Городские почвы: диагностика и классификационное определение по материалам научной конференции SUITMA-9 по Москве // Почвоведение. 2018. № 9. С. 1057–1070. DOI: 10.1134/S1064229318090090.Prokofeva T.V., Gerasimova M.I., Urban Soils: Diagnostics and Taxonomic Position according to Materials of Scientific Excursion in Moscow at the Suitma-9 Workshop, Eurasian Soil Sc., 2018, Vol. 51, pp. 995–1007, DOI: 10.1134/S1064229318090090.Прокофьева Т.В., Герасимова М.И., Безуглова О.С., Бахматова К.А., Гольева А.А., Горбов С.Н., Жарикова Е.А., Матинян Н.Н., Наквасина Е.Н., Сивцева Н.И. Введение почв и почвоподобных образований городских территорий в классификацию почв России // Почвоведение. 2014. № 10. С. 1155–1164. DOI: 10.1134/S1064229314100093.Prokof'eva T.V., Gerasimova M.I., Bezuglova O.S., Bahmatova K.A., Go-l'eva A.A., Gorbov S.N., Zharikova E.A., Matinyan N.N., Nakvasina E.N., Sivceva N.I., Inclusion of soils and soil-like bodies of urban territories into the Russian soil classification system, Eurasian Soil Sc., 2014, Vol. 47, pp. 959–967, DOI: 10.1134/S1064229314100093.Саблина О.А., Турлибекова Д.М. Урбаноземы рекреационных зон города Орска. // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 6 (155). С. 78–80.Sablina O.A., Turlibekova D.M., Urbanozemy rekreacionnyh zon goroda Orska (Urbanozem recreational zones of Orsk), Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta, 2013, No. 6 (155), pp. 78–80.Сизов А.П. Мониторинг и охрана городских земель: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям укрупненных направлений 120 000 “Геодезия и землеустройство”. М.: МИИГАиК, 2009. 264 с.Sizov A.P., Monitoring i ohrana gorodskih zemel' (Monitoring and protection of urban land), Moscow: MIIGAiK, 2009, 264 p.Тагиров Р.М., Александрова А.Б. Оценка состояния почв парков центральной части г. Казани // Российский журнал прикладной экологии. 2018. № 4 (16). С. 42–46.Tagirov R.M., Aleksandrova A.B., Ocenka sostoyaniya pochv parkov central'noj chasti g. Kazani (Assessment of soil conditions in parks of the central part of Kazan), Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii, 2018, No. 4 (16), pp. 42–46.Шеин Е.В. Курс физики почв. М.: Изд-во МГУ, 2005. 432 с.Shein E.V., Kurs fiziki pochv (Course of physics of soils), Moscow: Izd-vo MGU, 2005, 432 p.Чупина В.Т. Антропогенные почвы ботанических садов (обзор) // Почвоведение. 2020. № 4. С. 495–506. DOI: 10.1134/S1064229320040043.Chupina V.I., Anthropogenic Soils of Botanical Gardens: A Review, Eurasian Soil Sc., 2020, Vol. 53, pp. 523–533, DOI: 10.1134/S1064229320040043.Davies R., Hall S.J. Direct and indirect effects of urbanization on soil and plant nutrients in desert ecosystems of the Phoenix metropolitan area, Arizona (USA) // Urban Ecosyst. 2010. № 13. P. 295–317. DOI: 10.1007/s11252-010-0120-0.Davies R., Hall S.J., Direct and indirect effects of urbanization on soil and plant nutrients in desert ecosystems of the Phoenix metropolitan area, Arizona (USA), Urban Ecosyst., 2010, No. 13, pp. 295–317, DOI: 10.1007/s11252-010-0120-0.Gordienko O., Balkushkin R., Kholodenko A., Ivantsova E. Influence of ecological and anthropogenic factors on soil transformation in recreational areas of Volgograd (Russia) // Catena. 2022. Vol. 208. P. 105773. DOI: 10.1016/j.catena.2021.105773.Gordienko O., Balkushkin R., Kholodenko A., Ivantsova E., Influence of ecological and anthropogenic factors on soil transformation in recreational areas of Volgograd (Russia), Catena, 2022, Vol. 208, pp. 105773, DOI: 10.1016/j.catena.2021.105773.Hamzeh M.A., Aftabi A., Mirzaee M. Assessing geochemical influence of traffic and other vehicle-related activities on heavy metal contamination in urban soils of Kerman city, using a GIS-based approach // Environ Geochem Health. 2011. № 33. P. 577–594. DOI: 10.1007/s10653-010-9372-0.Hamzeh M.A., Aftabi A., Mirzaee M., Assessing geochemical influence of traffic and other vehicle-related activities on heavy metal contamination in urban soils of Kerman city, using a GIS-based approach, Environ Geochem Health, 2011, No. 33, pp. 577–594, DOI: 10.1007/s10653-010-9372-0.Hladky J., Radziemska M., Klim M., Koudelkov Z., Bal L., Va M. Assessment of phytotoxicity, environmental and health risks of historical urban park soils // Chemosphere. 2018. Vol. 220. P. 678–686. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.12.188.Hladky J., Radziemska M., Klim M., Koudelkov Z., Bal L., Va M., Assessment of phytotoxicity, environmental and health risks of historical urban park soils, Chemosphere, 2018, Vol. 220, pp. 678–686, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2018.12.188.Charzynski P., Bednarek R., Hudanska P., Switoniak M. Issues related to classification of garden soils from the urban area of Torun. Poland // Soil Sci. Plant Nutr. 2018. No. 64. P. 132–137. DOI: 10.1080/00380768.2018.1429833.Charzynski P., Bednarek R., Hudanska P., Switoniak M., Issues related to classification of garden soils from the urban area of Torun. Poland, Soil Sci. Plant Nutr, 2018, No. 64, pp. 132–137, DOI: 10.1080/00380768.2018.1429833.IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria.IUSS Working Group WRB. 2022. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS), Vienna, Austria.Ivantsova E.A., Ovsyankin R.V., Matveeva A., Onistratenko N. Environmental Evaluation of the System of Protective Forest Plantations in Urban Landscapes Volgograd Agglomeration Using Gis-Technologies // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. No. 224. P. 012036. DOI: 10.1088/1755-1315/224/1/012036.Ivantsova E.A., Ovsyankin R.V., Matveeva A., Onistratenko N., Environmental Evaluation of the System of Protective Forest Plantations in Urban Landscapes Volgograd Agglomeration Using Gis-Technologies, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2019, No. 224, pp. 012036, DOI: 10.1088/1755-1315/224/1/012036.Jenerette G.D., Wu J., Grimm N.B., Hope D. Points, patches, and regions: scaling soil biogeochemical patterns in an urbanized arid ecosystem // Glob Chang Biol. 2006. No. 12. P. 1532–1544. DOI: 10.1111/j.1365-2486.2006.01182.x.Jenerette G.D., Wu J., Grimm N.B., Hope D., Points, patches, and regions: scaling soil biogeochemical patterns in an urbanized arid ecosystem, Glob Chang Biol, 2006, No. 12, pp. 1532–1544, DOI: 10.1111/j.1365-2486.2006.01182.x.Jim C.Y. Urban soil characteristics and limitations for landscape planting in Hong Kong // Landscape and Urban Planning. 1998. No. 40. P. 235–249. DOI: 10.1016/S0169-2046(97)00117-5.Jim C.Y., Urban soil characteristics and limitations for landscape planting in Hong Kong, Landscape and Urban Planning, 1998, No. 40, pp. 235–249, DOI: 10.1016/S0169-2046(97)00117-5.Lu S.G., Bai S.Q. Contamination and potential mobility assessment of heavy metals in urban soils of Hangzhou, China: relationship with different land uses // Environmental Earth Sciences. 2010. No. 60. P. 1481–1490. DOI: 10.1007/s12665-009-0283-2.Lu S.G., Bai S.Q., Contamination and potential mobility assessment of heavy metals in urban soils of Hangzhou, China: relationship with different land uses, Environmental Earth Sciences, 2010, No. 60, pp. 1481–1490, DOI: 10.1007/s12665-009-0283-2.Kulik A.K., Balkushkin R.N., Vlasenko M.V., Zaitsev A.A., Khnyckin A.S. Current state of landscaping objects in Volzhsky // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 6. 2022. P. 042064. DOI: 10.1088/1755-1315/981/4/042064.Kulik A.K., Balkushkin R.N., Vlasenko M.V., Zaitsev A.A., Khnyckin A.S., Current state of landscaping objects in Volzhsky, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science: 6, 2022, 042064, DOI: 10.1088/1755-1315/981/4/042064.Mao Q., Huang G., Buyantuev A. Spatial heterogeneity of urban soils: the case of the Beijing metropolitan region, China // Ecol Process. 2014. No. 3. P. 1–11. DOI: 10.1186/s13717-014-0023-8.Mao Q., Huang G., Buyantuev A., Spatial heterogeneity of urban soils: the case of the Beijing metropolitan region, China, Ecol. Process, 2014, No. 3, pp. 1–11. DOI: 10.1186/s13717-014-0023-8.Minasny B., McBratney A.B. Digital soil mapping: A brief history and some lessons // Geoderma. 2016. No. 264. P. 301–311. DOI: 10.1016/J.GEODERMA.2015.07.017.Minasny B., McBratney A.B., Digital soil mapping: A brief history and some lessons, Geoderma, 2016, No. 264, pp. 301–311, DOI: 10.1016/J.GEODERMA.2015.07.017.Pouyat R., Yesilonis I., Szlavecz K., Csuzdi C., Hornung E., Korsós Z., Russell-Anelli J., Giorgio V. Response of forest soil properties to urbanization gradients in three metropolitan areas // Landsc. Ecol. 2008. No. 23. P. 1187–1203. DOI: 10.1007/s10980-008-9288-6.Pouyat R., Yesilonis I., Szlavecz K., Csuzdi C., Hornung E., Korsós Z., Russell-Anelli J., Giorgio V., Response of forest soil properties to urbanization gradients in three metropolitan areas, Landsc Ecol, 2008, No. 23, pp. 1187–1203, DOI: 10.1007/s10980-008-9288-6.Pouyat R., Yesilonis I., Russell-Anelli J., Neerchal N. Soil chemical and physical properties that differentiate urban land-use and cover types // Soil Sci Soc Am J. 2007. No. 71. P. 1010–1019. DOI: 10.2136/sssaj2006.0164.Pouyat R., Yesilonis I., Russell-Anelli J., Neerchal N., Soil chemical and physical properties that differentiate urban land-use and cover types, Soil Sci Soc Am J., 2007, No. 71, pp. 1010–1019. DOI: 10.2136/sssaj2006.0164.Tikhonova A., Polovinkina Yu., Gordienko O., Manaenkov I. Features of Monitoring Heavy Metals in Soil Cover of Urban Environment // Proc. of the IV Int. Sci. and Prac. Conf. “Anthropogenic Transformation of Geospace: Nature, Economy, Society”. 2020. P. 286–291. DOI: 10.2991/aer.k.200202.058.Tikhonova A., Polovinkina Yu., Gordienko O., Manaenkov I., Features of Monitoring Heavy Metals in Soil Cover of Urban Environment, Proc.of the IV International Sci. and Prac. Conf. “Anthropogenic Transformation of Geospace: Nature, Economy, Society”, 2020, pp. 286–291, DOI: 10.2991/aer.k.200202.058.van Reeuwijk L.P. Procedures for soil analysis. ISRIC-FAO. 2002. ISRIC Technical Paper No. 9. 6th edition. 119 p.van Reeuwijk L.P., Procedures for soil analysis. ISRIC-FAO. ISRIC Technical Paper No. 9, 6th edition, 2002, 119 p.Wang W., Lai Y., Ma Y., Liu Z., Wang S., Hong C. Heavy metal contamination of urban topsoil in a petrochemical industrial city in Xinjiang, China // J. Arid Land. 2016. No. 8. P. 871–880. DOI: 10.1007/s40333-016-0057-0.Wang W., Lai Y., Ma Y., Liu Z., Wang S., Hong C., Heavy metal contamination of urban topsoil in a petrochemical industrial city in Xinjiang, China, J. Arid Land, 2016, No. 8, pp. 871–880, DOI: 10.1007/s40333-016-0057-0.Yang L., Li Y., Peng K., Wu S. Nutrients and heavy metals in urban soils under different green space types in Anji, China // Catena. 2014. No. 115. P. 39–46. DOI: 10.1016/j.catena.2013.11.008.Yang L., Li Y., Peng K., Wu S., Nutrients and heavy metals in urban soils under different green space types in Anji, China, Catena, 2014, No. 115, pp. 39–46, DOI: 10.1016/j.catena.2013.11.008.Zhao D., Li F., Yang Q., Wang R., Song Y., Tao Y. The influence of different types of urban land use on soil microbial biomass and functional diversity in Beijing, China // Soil Use Manag. 2013. No. 29. P. 230–239. DOI: 10.1111/sum.12034.Zhao D., Li F., Yang Q., Wang R., Song Y., Tao Y., The influence of different types of urban land use on soil microbial biomass and functional diversity in Beijing, China, Soil Use Manag., 2013, No. 29, pp. 230–239, DOI: 10.1111/sum.12034.Zhu W.-X., Hope D., Gries C., Grimm N.B. Soil characteristics and the accumulation of inorganic nitrogen in an arid urban ecosystem // Ecosystems. 2006. 9. P. 711–724. DOI: 10.1007/s10021-006-0078-1.Zhu W.-X., Hope D., Gries C., Grimm N.B., Soil characteristics and the accumulation of inorganic nitrogen in an arid urban ecosystem, Ecosystems, 2006, Vol. 9, pp. 711–724, DOI: 10.1007/s10021-006-0078-1.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.