Структурная организация почв является ее важнейшим свойством, обеспечивающим успешность выполнения почвой множества функций в ландшафте, в том числе, плодородие, депонирующую и транспортную функции, обеспечение биоразнообразия и проч. В условиях высокой антропогенной нагрузки, что собой представляет городская среда, происходит увеличение требований к свойствам и режимам почв, с одной стороны, а с другой – нарушение почвенного покрова вплоть до полного уничтожения. Это в свою очередь, ведет к необходимости создания искусственных почв (конструктоземов), которые неизбежно будут трансформироваться и эволюционировать в соответствии с условиями окружающей среды. Устойчивый интерес к исследованию городских почв возник во второй половине прошлого века и был обусловлен загрязнением почвенного покрова, в первую очередь, тяжелыми металлами (Обухов 1980; Мотузова, 1985). Следующий этап роста публикаций о городских почвах произошел в начале двухтысячных годов (Dominati et al., 2010), когда не только степень загрязнения почв приобрела колоссальные масштабы, но число видов поллютантов, вовлекаемых в круговорот и особенно широко представленных в компонентах ландшафта городской среды, увеличилось на порядки. Это привело к созданию в 1998 году междисциплинарной рабочей группы Международного союза почвоведения «Soils of Urban, Industrial, Traffic and Mining Areas» (SUITMA). Наши исследования, проводимые с 2010 года на территории г. Москвы и других городов европейской части России, в том числе, включали изучение структуры городских почв и специально создаваемых почвенных конструкций. В данной работе мы уделим внимание структурной организации городских почв, их прошлому, настоящему и будущему. А именно: (1) вопросам отличия урбаноземов от естественных почв и синлитогенности их эволюции, (2) подходам к созданию искусственных почв, (3) вопросам наследования генетических свойств горизонтов, слагающих конструктоземы; (4) трансформации их структурных характеристик в процессе функционирования. Эти вопросы были исследованы на примере урбаноземов и почвенных конструкций городов Сыктывкар, Москва, Краснодар, Симферополь, Майкоп, Сочи.
Рассмотрим особенности городских почв, обусловленные их расположением в условиях высокой антропогенной нагрузки. Во-первых, как отмечается во многих исследованиях, они синлитогенны, т.е. происходит постоянный рост профиля за счет формирования на поверхности новых слоев из различных субстратов и поступления твердых частиц на верхнюю границу почвенной толщи. В урбаноземах наблюдаются многочисленные антропогенные включения, повышенная опесчаненность верхнего горизонта. Все исследованные нами урбаноземы имели в своем составе каменистые фракции, которые в ряде случаев занимали значительный объем почвенного слоя. Во-вторых, в связи с постоянным поступлением загрязняющих веществ отмечается более высокая водоустойчивость агрегатов, хотя распределение агрегатов по размерам в сравнении с естественными почвами очень зависит от генезиса и индивидуальной истории развития. В ряде случаев выявлена гидрофобизация поверхности твердой фазы как вследствие повышенного содержания органического вещества, так и поступления городской пыли. Интересным исследованием будущего искусственных почв явились эксперименты по созданию почвенных конструкций единого состава и строения в вышеперечисленных городах. При разработке дизайна эксперимента было уделено внимание специфике архитектуры городских почв, имеющей, как правило, слоистое строение. Поэтому было создано два варианта конструктоземов: (1) слоистый, состоящий из горизонтов Апах, торф, песок, каждый мощностью 10 см, (2) смесь вышеперечисленных горизонтов. Нижняя граница конструктоземов представляла собой ровный переход к естественной почве на глубине 30 см, а верхняя граница – была на одном уровне с поверхностью окружающей почвы. Трансформация структурной организации искусственных почв затронула все ее уровни – от границы раздела фаз до профильного.