19.32M

Category:

ecology

Зеленый лекторий

1.

Содержание дворовых территорий
(восстановление деградирующих почв,
создание участков растительности в
полутени, тени, глубокой тени)
Васенев Вячеслав
Городской зеленый лекторий 18 февраля 2020. Москва

2.

Viacheslav (Slava) Vasenev
Dr (PhD), Associated professor at the
Department of Landscape Design and
Sustainable Ecosystems
Peoples’ Friendship University of Russia
(RUDN University)
Background and research interests:
Soil science, urban ecology, GIS and spatial modeling,
C cycle, urban soil’s functions
Graduated from Lomonosov Moscow State University,
2008
major in soils science
Defended PhD dissertation in Lomonosov Moscow State
2011
University (MSU), specialization in soil science and ecology
2011 - Senior researcher in Russian Timiryazev State Agricultural
2015
University
Obtained Doctoral degree in Wageningen University
2015
(Netherlands)
2014Associate professor in Peoples’ Friendship University of
present Russia
March12 –
April 4 2018
A research visit to The Department of Earth and
Environmental Sciences, Brooklyn College, CUNY

3.

Презентация вкратце
Департамент ландшафтного проектирования
и устойчивых экосистем: научноисследовательские проекты по городской
экологии
Что такое городские почвы и зачем они нужны
От почвогрунтов к почвенным конструкциям
Экологический мониторинг состояния
городских почв: проблемы, подходы и
перспективы

4.

Российский Университет Дружбы Народов
(www.rudn.ru/en_new/ )

5.

Департамент ландшафтного проектирования и
устойчивых экосистем (LDSE)
АТИ РУДН
LDSE
РУДН

6.

Научная группа департамента ландшафтного
проектирования и устойчивых экосистем
Центр
Лаборатория Смарт
Почвенноматематического
технологий устойчивого
экологическая
моделирования и
развития городских
лаборатория
проектирования
экосистем в условиях
устойчивых экосистем глобальных изменений
Исследования более чем по 10 темам в сфере анализа городских почв,
растений, климата, IoT, экологического мониторинга, моделирования и
планирования устойчивых экосистем
Грантовая поддержка РФФИ, РНФ, правительства Москвы,
международных фондов
Широкая география исследований (Москва и Московская область,
Курская, Воронежская, Ростовская области, Кольский полуостров,
полуостров Ямал, Узбекистан, Китай, Италия, Германия,Чили, США)
25 научных сотрудников по разным направлениям

7.

Дистанционные методы оценки
зеленых насаждений
Исследования по проекту включают комплексные методы почвенноэкологических и геоботанических изысканий, работу с ГИС и
дистанционное зондирование. Объектами исследований являются
ООПТ в Московской, Курской и Тверской областях

8.

IoT технологии для оценки состояния
зеленых насаждений
TT+
TT - G
Оценка
физиологического
состояния зеленых
насаждений
Оценка
вертикальной
устойчивости

9.

Экологическая и историческая
значимость культурных слоев
SOC(%)
0
0
50
100
150
200
250
5
С/N ratio
10 15
0
0
50
100
150
200
250
300
300
350
350
400
400
50
100

10.

11.

С научной точки зрения

12.

С практической точки зрения

13.

Почва и почвообразование
Почва – абиотическое природное тело,
сформированное в результате
взаимодействия факторов почвообразования
В.В. Докучаев «Русский Чернозем» (1883 )
Климат
Биота (растения и
микроорганизмы)
В.В. Докучаев
(1846-1903)
Рельеф
Материнская порода
Время
Антропогенный фактор

14.

Изученность городских почв
На данный момент
практически не существует
карт городских почв
ПОЧЕМУ?
Карта «Московская область. Пластика рельефа,
почвы» (1:350 000; 1993)

15.

Антропогенное воздействие на почвы
Косвенное антропогенное воздействие
Геоплстика
Городской остров тепла
Озеленение
Прямое антропогенное воздействие
Загрязнение, захламление
Запечатывание
Конструкирование

16.

Разнообразие городских почв

17.

Городские vs Естественные почвы
(собирательный образ)
Фоновая почва
Городская почва
• снижение микробиологической
активности
•увеличение содержания
органического вещества и элементов
питания
• уменьшение кислотности
(переход к слабощелочной среде)
•уменьшение мощности органоаккумулятивного горизонта
•переход к более лёгкому
гранулометрическому составу
•увеличение содержания тяжелых
металлов Cu, Zn, Pb

18.

Экологические функции
Blum, 2005
Защита
человечества и
окружающей среды
Производство
биомассы
Генетический фонд
Физическая основа
для
инфраструктуры
Источник
строительных
материалов и
ископаемых
Культурное
наследие
Добровольский и др.,
2012
Andrews et al, 2004
Местообитание
организмов
Источник
элементов питания
Ускорение/
ингибирование
процессов
Влияние на
газовый состав
атмосферы
Сорбция,
буферность
Почва-память
…
Обеспечение
плодородия
Фильтрация
поверхностных
вод
Биоразнообразие и
местообитание
организмов
Устойчивость к
нагрузке и
способность к
восстановлению
Основа для
инфраструктуры

19.

20.

Газоны и почвенные конструкции
Более 40% незапечатанных городских территорий
Различные технологии создания, используемых субстратов и выполняемых
функций
Травянистая биомасса
Растительные остатки
Дернина (> 50% корней)
Почвенная конструкция
Рулонный/
сеянный
Спортивный/
Монокультурный/
технический/декоративный газонные смеси

21.

Разнообразие субстратов
Низинный торф
Верховой торф
Торфо-песчаная
смесь
Пойменный
грунт
«Чернозем»
Растительный
грунт

22.

Логистика поставок почвогрунтов
Совместное исследование
с АНО «Экологичные
почвогрунты»
Интервьюирование
компаний-производителей
и поставщиков в 20162017 гг.
Общий объем > 2 млн. м3
(~ 50%) рынка
Наиболее
распространенная
рецептура 23-30% торф,
50-60% «срезка»/
котлованный грунт/
плодородный грунт/ 10%
песок

23.

Градации агрохимических показателей
Группировка почв по
степени кислотности
Очень сильнокислая и
сильнокислая
Средне- и слабокислая
Близкая к нейтральной и
нейтральная
Слабощелочная и щелочная
Сильнощелочная
Очень сильнощелочная
Группировка почв по
степени
обеспеченности P2O5
Очень низкое
Низкое
Среднее
Повышенное
Высокое
Очень высокое
Значения
рНводн.
≤5,5
5,6-6,5
6,6-7,5
7,6-8,5
8,6-9,0
≥9,0
Содержание
P2O5,
мг/кг почвы
<25
26-50
51-100
101-150
151-250
>250
Группировка почв по
степени гумусности
Очень низкое
Сорг., %
≤2,0
Низкое
2,1-4,0
Среднее
4,1-6,0
Повышенное
6,1-8,0
Высокое
8,1-10,0
Очень высокое
Группировка почв
по степени
обеспеченности
К2O
Очень низкое
Низкое
Среднее
Повышенное
Высокое
Очень высокое
>10,0
Содержание
К2O,
мг/кг почвы
<40
41-80
81-120
121-170
171-250
>250

24.

Требования к почвогрунтам ПП-514 «О повышении
качества почвогрунтов г. Москва»
N Нормативные показатели
1
1.
2.
3.
4.
Ед.
Норма
изм.
2
3
4
Для посадки деревьев и кустарников
Гранулометрический состав %
20-35
(по Н.А. Качинскому)
(легкий
(содержание
и средний
частиц менее 0,01 мм)
суглинок)
Содержание органического % с.в. 4-20 +/-∆%
вещества
Водородный показатель
ед. pH 4,0-7,0 +/(pH (KCl)
∆%
Содержание элементов
питания:
Обменного калия (K2 O)
мг/кг 100-400
Подвижного фосфора
(P 2O5 )
мг/кг
100-400
∆ % Методы
контроля
5
6
ГОСТ 12536-79
Ситовой метод без
(с) промывкой,
метод пипетки
10% ГОСТ 26213-91
ГОСТ 27784-88
0,2 ГОСТ 26483-85
pH
10% ГОСТ 26207-91
ГОСТ 26204-91
15%

25.

Требования к почвогрунтам ПП-514 «О повышении
качества почвогрунтов г. Москва»
N Нормативные показатели
1
1.
2.
3.
4.
Ед.
Норма
изм.
2
3
4
Для создания и капитального ремонта газона
Гранулометрический состав %
15-25
(по Н.А. Качинскому)
(легкий
(содержание
и средний
частиц менее 0,01 мм)
суглинок)
Содержание органического % с.в. 10-20 +/вещества
∆%
Водородный показатель
ед. pH 5,0-7,5 +/(pH (KCl)
∆%
Содержание элементов
питания:
Общего азота
%
>=0.2
∆ % Методы
контроля
5
6
ГОСТ 12536-79
Ситовой метод без
(с) промывкой,
метод пипетки
10% ГОСТ 26213-91
ГОСТ 27784-88
0,2 ГОСТ 26483-85
pH
Обменного калия (K2 O)
мг/кг
100-400
10% ГОСТ 26107-84
ГОСТ 26207-91
10% ГОСТ 26204-91
Подвижного фосфора
(P 2O5 )
мг/кг
100-400
15%

26.

Требования к почвогрунтам ПП-514 «О повышении
качества почвогрунтов г. Москва»
N Нормативные показатели
1
1.
2.
3.
4.
Ед.
Норма
∆%
изм.
2
3
4
5
Для создания объектов цветочного оформления
Гранулометрический состав %
10-20
(по Н.А. Качинскому)
(легкий
(содержание
и средний
частиц менее 0,01 мм)
суглинок)
Содержание органического % с.в. 15-25 +/- 10%
вещества
∆%
Водородный показатель
ед. pH 5,0-7,5 +/- 0,2
(pH (KCl)
∆%
pH
Содержание элементов
питания:
Общего азота
%
>=0.21
10%
Методы
контроля
6
ГОСТ 12536-79
Ситовой метод без
(с) промывкой,
метод пипетки
ГОСТ 26213-91
ГОСТ 27784-88
ГОСТ 26483-85
Обменного калия (K2 O)
мг/кг
150-400
ГОСТ 26107-84
ГОСТ 26207-91
10% ГОСТ 26204-91
Подвижного фосфора
(P 2O5 )
мг/кг
150-400
15%

27.

Критерии для замены почвогрунтов
N
Нормативные показатели
1
1.
2
Содержание органического вещества
Для посадки деревьев и кустарников
<3 или > 25
Для создания и капитального ремонта газонов
<7 или > 25
Для создания объектов цветочного оформления
<10 или > 28
Реакция среды pH (KCl)
-LgH+
Для посадки деревьев и кустарников
<3.8 или > 7.5
Для создания и капитального ремонта газонов и
<4.5 или > 7.5
создания объектов цветочного оформления
Содержание элементов питания
Обменного калия (K2O)
мг/кг <50
Подвижного фосфора (P2O5)
мг/кг <50
2.
4
…
Ед.
изм.
3
% с.в.
Результат
анализа
4

28.

29.

Экологическое нормирование качества
городских почв
Параметры
качества
Экологическая
норма
Концентрации
загрязняющих
веществ в
почвах и
почвогрунтах
(с учетом
физикохимических
параметров и
использования)
ПДК
ОДК
Zс
Требования к ПГ
Ущерб
Параметры
воздействия
Ущерб от
деградации
почв и земель
(с учетом
утерянного
плодородия и
экологических
функций)

30.

Основные загрязнители
Тяжелые металлы
Cd, Pb, Zn, Cu, Ni, Co
Нефтепродукты
Бензол, толуол,
дизельное топливо
Соли
Хлориды, нитраты,
сульфаты
Специфические
химические вещества
Диоксины, бенз(а)пирен
Патогенные
микроорганизмы
Яйца гельминтов

31.

Нормирования загрязнений по почве
ПДК
Предельно допустимые
концентрации
ОДК (I) Ориентировочно допустимые
концентрации для песчаных и
супесчаных почв
ОДК (II) Ориентировочно допустимые
концентрации для суглинистых
кислых почв
ОДК(III) Ориентировочно допустимые
концентрации для суглинистых
нейтральных и щелочных почв

32.

Интегральные показатели загрязнения
Суммарный показатель химического загрязнения Zc –
индикатор неблагоприятного воздействия на здоровье
населения
Ограниченное использование грунта
Рекомендуется вывоз и утилизация грунта

33.

Мониторинг экологического состояния
городских почв в г. Москва
400-500 точек
поверхностного отбора
30-40 разрезов по
горизонтам и слоям
Разные функциональные
зоны
Контролируются ТМ, НП,
Сорг, pH, макроэлементы

34.

Web soil survey in US
Выполняет профильными подразделениями USDA.
Придерживается политики открытых данных. Выполнен
для Нью-Йорка, Лос Анжелиса и других городов
www.websoilsurvey.sc.egov.usda.gov

35.

Сравнение российских нормативов качества с
Performed by USDA. Open
data police. Urban soil surveys
зарубежными
were done for New York, Los Angeles and other cities
www.websoilsurvey.sc.egov.usda.gov
КНР
РФ
Концент
рация
поллютанта
(мг / кг)
Class
1
рН
<6.5
6.5-7.5
>7.5
Ni
40
40
50
60
Class 2
Class
3
>6.5
200
sand
and
loamy
sand
Loam and clay
<5.5
>5.5
20
40
60
33
66
132
Zn
100
200
250
300
500
55
110
220
Pb
35
350
300
350
500
32
65
130
Cd
0.2
0.3
0.3
0.6
1.0
0.5
1
2
2
5
10
2.1
2.1
2.1
n/d
n/d
n/d
1500
1500
1500
Hg
Mn
0.15
n/d
0.3
n/d
0.5
n/d
1.0
n/d
1.5
n/d

36.

Сравнение российских нормативов качества с
Performed by USDA. Open
data police. Urban soil surveys
зарубежными
were done for New York, Los Angeles and other cities
www.websoilsurvey.sc.egov.usda.gov
100%
Cumulative percentage
90%
Загрязнено
в Москве
80%
70%
60%
Загрязнено в
Нью-Йорке
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0
200
400
Pb concentration (ppm)
600