Structure of the soil cover of Volgograd

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of digital mapping of the soil cover structure of Volgograd are presented. A soil map-scheme scale 1 : 50 000 reflecting the peculiarities of spatial distribution of separate types (subtypes) of soils and technogenic surface formations (TSF) has been created. The mapping is based on the results of space imagery interpretation with subsequent refinement in the framework of field studies (155 transects). Geoinformation processing was carried out in QGIS software using remote sensing data of space images of natural colours from QuickBird satellite. On the basis of soil and TSF areal content and character of their distribution 6 types of soil urbanised space structures were identified. It is established that the soil cover of the city reflects the structure and character of land use. Thus, anthropogenic soils are predominantly located in the eastern part of the city, which is explained by the confinement of the main objects of industrial, residential and transport infrastructure to the bank of the Volga River and corresponds to the historical direction of development. Natural and agrogenic soils are observed in the western suburbs and Sarpinskiy Island, annexed in 2014. The obtained results are of practical value and can be demanded for solving the tasks of territorial planning in the implementation of landscaping and other types of improvement.

Full Text

Restricted Access

About the authors

O. A. Gordienko

FSC Agroecology of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: oleg.gordienko.95@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-5381-9114
Russian Federation, Volgograd, 400062

References

  1. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Почвенный покров Санкт-Петербурга: “из тьмы лесов и топи блат” к современному мегаполису // Биосфера. 2013. Т. 5. № 3. С. 327–352.
  2. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Принципы создания почвенной карты мегаполиса (на примере Санкт-Петербурга) // Почвоведение. 2014. № 7. С. 790–801. https://doi.org/10.7868/S0032180X1407003X
  3. Апарин Б.Ф., Сухачева Е.Ю. Эволюция почв и почвенного покрова мелиорированных земель. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2009. 266 с.
  4. 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. https://doi.org/10.24057/2414-9179-2017-1-23-242-255
  5. Герасимова М.И., Строганова М.Н., Можарова Н.В., Прокофьева Т.В. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация. Смоленск: Ойкумена, 2003, 268 с.
  6. Гордиенко О.А. Манаенков И.В., Холоденко А.В., Иванцова Е.А. Картографирование и оценка степени запечатанности почв города Волгограда // Почвоведение. 2019. № 11. С. 1383–1392.
  7. Гордиенко О.А., Иванцова Е.А. Морфологические особенности почвенного покрова склоновых земель юга Приволжской возвышенности в пределах урболандшафтов г. Волгограда // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2021. № 106. С. 77–104.
  8. Горохова И.Н., Хитров Н.Б., Кравченко Е.П. Изменение засоленности орошаемых почв участка Червленое за четверть века (Волгоградская область) // Почвоведение. 2020. № 4. С. 463–472. https://doi.org/10.31857/S0032180X20040061
  9. Горохова И.Н., Хитров Н.Б., Прокопьева К.О., Харланов В.А. Почвенный покров Светлоярской оросительной системы через полвека мелиоративных воздействий // Почвоведение. 2018. № 8. С. 1033–1044. https://doi.org/10.1134/S0032180X18080130
  10. Еремченко О.З., Шестаков И.Е., Москвина Н.В. Почвы и техногенные поверхностные образования урбанизированных территорий Пермского Прикамья. Пермь: ПГНИУ, 2016. 252 с.
  11. Жоголев А.В., Савин И.Ю., Голосная А.О. Изменение площади нарушенных почв садово-дачных участков в Подмосковье, выявляемое по спутниковым данным Landsat // Науки о Земле. 2014. № 1–2. С. 76–83.
  12. Замотаев И.В., Белобров В.П. Классификация почв и почвоподобных образований футбольных полей // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2015. № 79. С. 91–110.
  13. Годунов Ю.Н., Грачев А.Г., Калашников А.Ф., Колесников А.С. Зеленое кольцо: Опыт создания лесопарковых насаждений и садов вокруг Волгограда. Волгоград: Ниж.-Волж. кн. изд-во. 1964. 102 с.
  14. Зинченко Е.В., Горохова И.Н., Круглякова Н.Г., Хитров Н.Б. Современное состояние орошаемых почв юга Приволжской возвышенности // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2020. № 104. С. 68–109. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2020-104-68-109
  15. Калманова В.Б. Геоэкологическое картографирование урбанизированных территорий (на примере г. Биробиджана) // ИнтерКарто/ИнтерГИС. 2015. Т. 21. С. 566–574. https://doi.org/10.24057/2414-9179-2015-1-21-566-574
  16. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 235 с.
  17. Козловский Ф.И., Горячкин С.В. Современное состояние и пути развития теории структуры почвенного покрова // Почвоведение. 1993. № 7. С. 31–43.
  18. Кулик К.Н., Кретинин В.М., Кошелева О.Ю. Опыт картографирования почвенного покрова города Волгограда // Вестник Воронежского гос. ун-та. Сер. География. Геоэкология. 2014. № 1. С. 40–45.
  19. Кулик К.Н., Кретинин В.М., Рулёв А.С. Шишкунов В.М. Красная книга почв Волгоградской области. Волгоград, 2017. 224 с.
  20. Кулик К.Н., Рулев А.С., Кошелева О.Ю. Почвенный покров урбанизированных территорий: идентификация и картографирование по космическим снимкам // Проблемы региональной экологии. 2015. № 3. С. 121–125.
  21. Мартыненко А.И., Строганова Н.М., Прокофьева Т.В. Специфика структуры почвенного покрова крупных городов (на примере Москвы) // Мат-лы межд. конф. Пространственно-временная организация почвенного покрова: теоретические и прикладные аспекты. 2007. С. 462–464.
  22. Полевой определитель почв России. М.: Почв. ин-т им. В.В.Докучаева, 2008 182 с.
  23. Почва, город, экология / Под ред. Добровольского Г.В. М., 1997. 320 с.
  24. Почвенное картирование: учебно-методическое пособие / Под ред. Апарина Б.Ф., Касаткиной Г.А. СПб.: Изд-во СПб. ун-та, 2012. 128 с.
  25. 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. https://doi.org/10.7868/S0032180X14100104
  26. Прокофьева Т.В., Строганова М.Н., Мягкова А.Д., Губанков АА. Почвы (с почвенной картой г. Москвы) // Экологический атлас г. Москвы. М.: АБФ/ABF, 2000. С. 17–18.
  27. Савин И.Ю. Картографирование экраноземов Московской агломерации по спутниковым данным Landsat // Исследование земли из космоса. 2013. № 5. С. 55–61. https://doi.org/10.7868/S0205961413050084
  28. Сорокина Н.П. Методология составления крупномасштабных агроэкологически ориентированных почвенных карт. М.: Изд-во Почв. ин-та им. В.В. Докучаева 2006. 161 с.
  29. Сухачева Е.Ю., Апарин Б.Ф., Андреева Т.А., Казаков Э.Э., Лазарева М.А. Принципы и методы создания цифровой среднемасштабной почвенной карты Ленинградской области // Вестник СПбГУ. Науки о Земле. 2019. Т. 64. № 1. С. 100–113.
  30. Сухачева Е.Ю., Апарин Б.Ф. Структура почвенного покрова антропогенно-измененных ландшафтов Ленинградской области // Почвоведение. 2019. № 9. С. 1140–1154. https://doi.org/10.1134/S0032180X19070128
  31. Cухачева Е.Ю. Почвы и почвенный покров антропогенно-преобразованных территорий. Дис. … докт. геогр. наук. СПб., 2021. 561 с.
  32. Фридланд В.М. Структура почвенного покрова. М.: Мысль, 1972. 423 с.
  33. Хитров Н.Б. Комбинация засоленных почв северного склона возвышенности Ергени после прекращения орошения // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2019. № 97. С. 52–90. https://doi.org/10.19047/0136-1694-2019-97-52-90
  34. Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Диагностические горизонты в классификации почв России: версия 2021 г. // Почвоведение. 2021. № 8. С. 899–910. https://doi.org/10.31857/S0032180X21080098
  35. Хитров Н.Б., Герасимова М.И. Предлагаемые изменения в классификации почв России: диагностические признаки и почвообразующие породы // Почвоведение. 2022. № 1. С. 3–14. https://doi.org/10.31857/S0032180X22010087
  36. Шестаков И.Е., Еремченко О.З., Филькин Т.Г. Картографирование почвенного покрова городских территорий на примере г. Пермь // Почвоведение. 2014. № 1. С. 12–21. https://doi.org/10.7868/S0032180X14010109
  37. Charzynski P., Galbraith J.M., Kühn D., Kabała C., Prokofeva T.V., Vasenev V.I. Classification of urban soils. Soils within cities. Global approaches to their sustainable management. Stuttgart: Catena-Schweizerbart. 2017. P. 93–106.
  38. Chen J., Ban Y., Li S. China: Open access to Earth land-cover // Nature. 2014. V. 514. P. 434. https://doi.org/10.1038/514434c
  39. Cortijo Andrés Arístegui, González María Eugenia Pérez. Soil sealing in Madrid (Spain), study case of Colmenar Viejo // J. Earth Sci. Res. 2017. V. 21. P. 111-116. https://doi.org/10.15446/esrj.v21n3.51450
  40. EEA-European Environment Agency the European environment-state and outlook 2010—urban environment. EEA. Copenhagen, 2010. 42 p.
  41. Effland W.R., Pouyat R.V. The genesis, classification, and mapping of soils in urban areas // Urban Ecosyst. 1997. 1. P. 217–228.
  42. European Commission. Soil sealing // Sci. Environ. Policy. 2012. P. 1–41
  43. Franck-Néel C., Borst W., Diome C. Mapping the land use history for protection of soils in urban planning: what reliable scales in time and space? // J. Soils Sediments. 2015. V. 15. P. 1687–1704. https://doi.org/10.1007/s11368-014-1017-y
  44. García P., Pérez E. Monitoring Soil Sealing in Guadarrama River Basin, Spain, and Its Potential Impact in Agricultural Areas // Agriculture. 2016. V. 6. P. 1–11. https://doi.org/10.3390/agriculture6010007
  45. 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. V. 208. P. 105773. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105773
  46. Greinert A., Kostecki J. The problem of identifying and classifying post-cemetery soils in urban areas // Geoderma. 2024. V. 442. P. 116774. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.116774
  47. IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Re-sources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th edition. International Union of Soil Sciences (IUSS). Vienna, 2022.
  48. Kalmanova V.B., Matiushkina L.A. Mapping of Soil-Ecological Conditions of a Medium-Size Industrial City (Birobidzhan City, Jewish Autonomous Oblast, FarEast of Russia as an Example) // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2018. V. 107. P. 1–7. https://doi.org/10.1088/1755-1315/107/1/012115
  49. Knotters M., Vroon H.R.J. The economic value of detailed soil survey in a drinking water collection area in the Netherlands // Geoderma Regional. 2015. V. 5. P. 44–53. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2015.03.002
  50. Lagacherie P., McBratney A.B. Spatial soil information systems and spatial soil inference systems: perspectives for digital soil mapping // Dev Soil Sci. 2006. V. 31. P. 3–22. https://doi.org/10.1016/S0166-2481(06)31001-X
  51. Makowsky L., Schneider J., Charzynski P., Hulisz P., Prokofeva T.V., Martynenko I.A. Urban soils surveys. Soils within cities. Global approaches to their sustainable management. Stuttgart: Catena-Schweizerbart, 2017. P. 93-138.
  52. Mohamed M. Analysis of Digital Elevation Model and LNDSAT Data Using Geographic Information System for Soil Mapping in Urban Areas // Nat Resour. 2017. V. 8. P. 767–787. https://doi.org/10.4236/nr.2017.812047
  53. Morandi L., de Borba W.F., da Ros C.O. Soil contamination in a cemetery area: a case study in Nova Hartz City-RS, Brazil // Environ Sci. Eur. 2024. V. 36. P. 95. https://doi.org/10.1186/s12302-024-00864-2
  54. Nguyen Ngoc Dan., Lei Guo Ping., Le Phuc Chi Lang. Land Unit Mapping and Evaluation of Land Suitability for Agro – forestrye in Thua Thien Hue province – Vietnam as an Example // Earth Env Sci. 2018. V. 159. P. 1–10. https://doi.org/10.1088/1755-1315/159/1/012012
  55. Pindral S., Hulisz P., Charzyński P. Changes in land use and soil cover (1934-2010) in Inowrocław city, central Poland as a result of the urban sprawl. 9th international congress Soils of Urban Industrial Traffic Mining and Military Areas. 2017. P. 39–42.
  56. Pindral S., Kot R., Hulisz P., Charzyński P. Landscape metrics as a tool for analysis of urban pedodiversity // Land Degrad Dev. 2020. V. 31. P. 1–14. https://doi.org/10.1002/ldr.3601
  57. Pindral S., Kot R., Hulisz P. The influence of city development on urban pedodiversity // Sci. Rep. 2022. V. 12. P. 6009. https://doi.org/10.1038/s41598-022-09903-5
  58. Schleusz U. Variability of soils in urban and periurban areas in Northern Germany // Catena. 1998. V. 33. P. 255–270
  59. Si-Yuan Liang, Andreas Lehmann, Ke-Ning Wu., Karl Stahr. Perspectives of function-based soil evaluation in land-use planning in China // J. Soils Sediments. 2014. V. 14. P. 10–22. https://doi.org/10.1007/s11368-013-0787-y
  60. Sobocká J., Saksa M., Feranec J., Szatmári D., Holec J., Bobáľová H., Rášová A. Mapping of urban environmentally sensitive areas in Bratislava city // J. Soils Sediments. 2021. V. 20(6). P. 2059–2070. https://doi.org/10.1007/s11368-020-02682-4
  61. Sobocká J., Saksa M., Feranec J., Szatmári D., Kopecká M. A complexity related to mapping and classification of urban soils (a case study of Bratislava city, Slovakia) // Soil Science Annual. 2020. V. 71(4). P. 321–333. https://doi.org/10.37501/soilsa/127525
  62. Sobocká J. Specifics of urban soils (Technosols) survey and mapping. Proceedings: Soil solution for a changing world. Brisbane, 2010.
  63. Sobocká J., Saksa M. Soil Mapping System and Assessment of Ecologically Sensitive Areas in Cities // Soils in Urban Ecosystem. Singapore: Springer, 2022. P. 285–304. https://doi.org/10.1007/978-981-16-8914-7_13
  64. Sobocká J., Saksa M., Feranec J. et al. Mapping of urban environmentally sensitive areas in Bratislava city // J. Soils Sediments. 2021. V. 21. P. 2059–2070. https://doi.org/10.1007/s11368-020-02682-4
  65. Szatmári D., Kopecká M., Feranec J., Sviček M. Extended nomenclature urban atlas 2012 (APVV-15-0136). Bratislava: Institute of Geography, Slovak Academy of Sciences, 2018.
  66. Vialle A., Giampieri M. Mapping urbanization as an anthropedogenetic process: A section through the times of urban soils // Urban Planning. 2020. V. 5. P. 262–279. https://doi.org/10.17645/up.v5i2.2848
  67. Xuelei Zhang, Jie Chen, Manzhi Tan, Yanci Sun. Assessing the impact of urban sprawl on soil resources of Nanjing city using satellite images and digital soil databases // Catena. 2007. V. 69. P. 16–30. https://doi.org/10.1016/j.catena.2006.04.020
  68. Zaouchea M., Bela L., Vaudour E. Geostatistical mapping of topsoil organic carbon and uncertainty assessment in Western Paris croplands (France) // Geoderma Regional. 2017. V. 10. P. 126–137. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2017.07.002

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Map-scheme of soil types of urbanized space of Volgograd on a scale of 1:50 000: 1 – continuous type of soils with prevalence of natural soils; 2 – continuous type of soils with prevalence of agro-natural and agrogenic soils; 3 – continuous type of soils with prevalence of natural and stratified soils; 4 – background type; 5 – dispersed type; 6 – fragmented type. Inset shows districts of Volgograd: I – Traktorozavodskoy; II – Krasnooktyabrsky; III – Dzerzhinsky; IV – Central; V – Voroshilovsky; VI – Sovetsky; VII – Kirovsky; VIII – Krasnoarmeysky.

Download (253KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Soil types of urbanized space: (a) – dispersed, (b) – background, (c) – fragmented, (d) – linear. Soil contours are shown in yellow and green, and TPO in black.

Download (640KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Soil map-scheme of Volgograd at a scale of 1:50 000. Continuous type of organization of soil urbanized space: with a predominance of natural soils: 1 - alluvial light- and dark-humus; 2 - chestnut typical and quasi-gleyic; light- and dark-humus stratozems; 3 - layered-alluvial humus; layered-alluvial; 4 - humus soils; humus psammozems; sands; 5 - typical chestnut; 6 - gley solonchaks; with a predominance of agronatural and agrogenic soils: 7 - accumulative-carbonate agrozems; typical agrozems; agro-chestnut; accumulative-carbonate agroabrazems; 8 - accumulative-carbonate post-agrogenic agrozems; typical post-agrogenic agrozems; agro-chestnut post-agrogenic; accumulative-carbonate post-agrogenic agroabrazems; 9 - accumulative-carbonate post-agrogenic turbated agrozems; 10 - accumulative-carbonate post-agrogenic turbated agrozems, accumulative-carbonate post-agrogenic agrozems; with a predominance of natural and stratified soils: 11 - chestnut urbistratified; technogenic lithostrats; screened lithostrats; 12 - chestnut urbistratified; 13 - alluvial light- and dark-humus urbistratified. Dispersed type of organization of soil urbanized space: 14 - urbostratozems; humus urbistratified stratozems; screened lithostrats; 15 - humus urbistratified stratozems; humus urbistratified; compost-humus stratozems; screened lithostrats; 16 - compost-humus stratozems; buried chestnut soils; humus urbistratified stratozems; screened lithostrats. Fragmentary type of organization of soil urbanized space: 17 - technogenic urbostratozems; chemically polluted urbostratozems; technogenic lithostrats; screened lithostrats. Linear type of organization of soil urbanized space: 18 - technogenic urbostratozems; Screened lithostrats; Man-made lithostrats; 19 – Man-made lithostrats; Screened lithostrats; 20 – Screened lithostrats; Compost-humus stratozems. Monosoil type of organization of soil urbanized space: 21 – Necrozems; 22 – Natural products; Artiproducts. Background type of organization of soil urbanized space: 23 – Alluvial agro-light and dark humus; Alluvial light and dark humus urbistratified (urbo-alluvial); Man-made lithostrats; Screened lithostrats; 24 – Agro-chestnut; Man-made lithostrats; Screened lithostrats; 25 – Agro-chestnut; Screened lithostrats. The inset shows the districts of Volgograd: I – Traktorozavodskoy; II - Krasnooktyabrsky; III - Dzerzhinsky; IV - Central; V - Voroshilovsky; VI - Soviet; VII - Kirovsky; VIII - Krasnoarmeysky.

Download (583KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».