Методика почвенно-геохимических исследований и применение данных в почвенном мониторинге Глава Эколого-геохимические особенности эталонных почв Красной книги почв Оренбургской области Содержание СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ... 4 Глава 1. Характеристика ландшафтных особенностей формирования почвенного покрова степной зоны Южного Урала... 13 1.1 Географическое расположение и физико-географическое районирование района исследований... 13 1.2 Восточно-Европейская равнина... 16 1.3 Уральская горная страна... 24 1.4 Тургайская столовая страна... 30 Глава 2. Методические основы эколого-геохимических исследований почв... 32 2.1 Методология формирования сети почв-эталонов при организации и проведении экологического мониторинга... 32 2.2 Методика почвенно-геохимических исследований и применение данных в почвенном мониторинге... 36 Глава 3. Эколого-геохимические особенности эталонных почв Красной книги почв Оренбургской области... 47 Глава 4. Геохимическое состояние почвообразующих пород и почв степной зоны Южного Урала... 57 4.1 Содержание подвижных форм тяжелых металлов в основных почвообразующих породах... 57 4.2 Распределение подвижных форм тяжелых металлов по ландшафтно-типологическим комплексам... 62 4.3 Геохимическое состояние почвенного покрова... 64 4.4 Фоновые значения геохимического состояния почв и почвообразующих пород... 72 Глава 5. Экологическая оценка геохимического состояния техногенно-загрязненных почв... 79 3 5.1 Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова территории Оренбургского газохимического комплекса... 83 5.1.1 Экологическая характеристика состояния природных сред... 83 5.1.2 Содержание валовых форм тяжелых металлов в почвах... 88 5.1.3 Подвижные формы тяжелых металлов в почвенном покрове... 94 5.2 Эколого-геохимическое состояние почвенного покрова города Оренбурга... 101 5.2.1 Характеристика экологического состояния природных сред города Оренбурга... 101 5.2.2 Валовое содержание тяжелых металлов в почвах города Оренбурга... 107 5.2.3 Содержание подвижных форм тяжелых металлов в почвах города Оренбурга... 112 5.3 Характеристика загрязнения тяжелыми металлами сопредельных сред и приемы детоксикации избыточных количеств тяжелых металлов в почвах... 117 ЗАКЛЮЧЕНИЕ... 121 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ... 124 ПРИЛОЖЕНИЯ... 145 Введение 4 ВВЕДЕНИЕ Почва - сложный биокосный многофункциональный блок биосферы, объединяющий в единое целое «мертвую материю» (горные породы и минералы) и «живую природу» (микро- и макроорганизмы и растения). Специфика почвы состоит в том, что она по сравнению с атмо-, гидро- и биосферой более устойчива и обладает свойствами рефлекторности (реакции на воздействие) и сен-сорности (функционально-структурно-вещественного «наследования» результатов реакции). Почвенная биогеосистема, образованная процессами геологического и биохимического круговоротов, предопределяет условия для функционирования целостного, взаимозависимого сообщества организмов (биоценоза). Определяющим фактором образования и развития почв является «живое вещество», в результате жизнедеятельности которого формируется специфический органический полимер - гумус. Все эколого-функциональные свойства почв находятся в прямой зависимости от его количественно-качественных особенностей. На современном уровне экономического развития загрязнение биосферы в целом, и почв в частности, отходами, выбросами и сточными водами всех видов промышленного производства, сельского хозяйства, коммунального хозяйства городов приобрело глобальный характер и вызывает серьезную тревогу в связи с резким ухудшением эколого-геохимического состояния почв - основного компонента природной среды и негативным воздействием на здоровье людей (Ковда, 1985; Диксон и др., 2000; Орлов, Садовникова, Лозановская, 2002). Особое значение приобрело загрязнение биосферы группой поллютан-тов, получивших общее название «тяжелые металлы» (ТМ). К ним относят более 40 химических элементов периодической системы Д.И. Менделеева с атомными массами свыше 50 а.е.м. Низкие концентрации этих химических элементов (порядка п-10" - п-10" %) необходимы для жизнедеятельности растительных и животных организмов, активно участвуя в биологических процессах в составе биокатализаторов и биорегуляторов (Диксон, Уэбб, 1961). К числу тяжелых металлов относят - хром (Сг), марганец (Мп), железо (Fe), кобальт 5 (Со), никель (Ni), медь (Си), цинк (Zn), галлий (Ga), германий (Ge), молибден (Мо), кадмий (Cd), олово (Sn), сурьму (Sb), теллур (Те), вольфрам (W), ртуть (Hg), таллий (Т1), свинец (РЬ), висмут (Bi) (Assink, 1986). Факторами, определяющими техногенное накопление тяжелых металлов в почвах, являются: пыль, атмосферные осадки и поливные воды. Кроме того, источником загрязнения биогеоценозов могут служить: внесение в качестве удобрения осадков бытовых сточных вод, вторичное загрязнение вследствие выноса ТМ из отвалов рудников или металлургических предприятий водными или воздушными потоками (Блохин, 1997; Орлов, Садовникова, Лозановская, 2002). Носителем основной массы ТМ в атмосфере являются аэрозоли - твердые частицы, размером до 0,1 мкм и менее, взвешенные в воздухе, которые конденсируют пары воды. Частицы крупнее 10 мкм, попавшие в атмосферу, быстро осаждаются. До 80-90% химических элементов, содержащихся в аэрозолях, связано с частицами размером около 1 мкм. «Время жизни» частиц в атмосфере около 5-7 суток, а наиболее мелких частиц 3-4 недели и более (Аб-рамовский, 1976). Частицы переносятся на значительные расстояния и выпадают из атмосферы неравномерно («эффект пилы») в зависимости от рельефа, типа растительности, движения приземных воздушных масс (Александрова, 1980; Алексеенко, 1990). Повышенные и высокие концентрации тяжелых металлов вызывают резко негативные функционально-экологические изменения в компонентах природной среды: • снижение биоразнообразия естественных экосистем и биопродуктивности агроценозов, включая негативные последствия для высших растений, в т.ч. древесной растительности. Замедление роста и развития корневой системы и побегов (симптомы токсикоза). Повышение концентрации крахмала и са-харов, снижение содержания питательных веществ в тканях листьев (физиологические симптомы), уменьшение активности энзимов (биохимические симптомы) (Ильин, 1985 а, 1991; Bahlsberg-Pahlsson, 1989; Феник, Трофимяк, Блюм, 1995; Рябинина, 1997; Чернавская, Плескачева, Рудяк и 6 др., 1999; Каляев, 2002; Копцик, Налбандян, 2002; Янчук, 2002; Пашкевич, Понурова, 2003; Халитов, 2003; Черных, Челтымгашева, Баева, 2003; Ше-мет, Феденко, 2003); уменьшение видового разнообразия и численности почвенных микроорганизмов и почвенной фауны (особенно беспозвоночных), к функциям которых относятся процессы деструкции. Отмечается негативное влияние на микробные процессы, отвечающие за синтез и активность энзимов, разложение подстилки (связанное с минерализацией азота и углерода), и дыхание почвы, что обусловливает уменьшение биомассы и видового разнообразия (Бабьева, Левин, Решетова, 1980; Умаров, Азиев, 1980; Левин, Гузев, Асеева и др., 1989; Федоров, Шахов, 1996; Колесников, 1998; Колесников, Казе-ев, Вальков, 1999; Лозовицкий, Каленюк, 2002; Груздева, Матвеева, Коваленко, 2003; Убугунов, 2003); изменение консервативных свойств почв (уменьшение скорости разложения органического вещества, изменение структуры и рН, диспергирование, уплотнение твердой фазы почвы, изменение количественно-качественного состава ППК, изменение химических и агрохимических свойств и др.), что в конечном итоге приведет к частичной или полной потере плодородия (Белякова, Гусейнов, 1984; Важенина, Сорокин, 1987; Гришина, Копцик, Макарова, 1990; Шишов и др., 1991; Водяницкий и др., 1995; Водяницкий, Рогова, 1996; Давыдова, 1996; Белозерцева, 2001; Карандеев, Шульгин, 2001; Рыбалов, 2001; Блохин, Грошев, 2002 а; Макунина, 2002; Переверзев, Свей-струп, Стрелкова, 2002); уменьшение видового разнообразия и популяционные изменения наземной фауны (Мордкович и др., 1997; Ковальчук, Сатонкина, Тарханова, 2002); ухудшение состояния здоровья населения, потребляющего загрязненную продукцию и воду, а также негативное влияние на состояние здоровья последующих поколений. Ряд элементов (никель, хром, кадмий, свинец) обладает прямыми или косвенными канцерогенными свойствами, а также вызывает аллергические патологии. Избыток тяжелых металлов неблагопри- 7 ятно влияет на все жизненно важные органы человека, а токсическое действие свинца, кадмия и ртути характеризуется кумулятивным эффектом (Voisin, 1959; Ковальский, 1974; Сает, Ревич, 1988; Tomatis L., 1990; Зарид-зе, 1993; Худолей, 1999; Лебедева, 1995; Куксанов, 1999; Комплексная гигиеническая оценка состояния..., 2000; Комплексная гигиеническая оценка опасности..., 2001; Боев, Куксанов, Быстрых, 2002; Куксанов, Баженова, 2002 а, б). Почвы, являясь связующим звеном компонентов биосферы, поглощают тяжелые металлы, одновременно очищают от них атмо- и гидросферы. При превышении пороговых значений концентраций тяжелых металлов, при которых способность к самоочищению будет потеряна, почвы могут стать источником вторичного загрязнения воздуха, растений, а также поверхностных и фунтовых вод (Плеханова, 2000; Большаков, 2002). Основу геохимической устойчивости почвенной экосистемы как элемента структуры и функционирования биосферы составляют природные биогеохимические циклы массообмена вещества и энергии (Ильин, 1973; Ковда, 1973, 1981). В регионах с высоким уровнем сельскохозяйственного освоения земель (земли сельскохозяйственного назначения составляют 88%, и в частности пашни 57%) и развитой нефтегазовой и рудодобывающей промышленностью, к которым относится Оренбургская область, происходят необратимые изменения направления и интенсивности природной миграции химических элементов. Биогеохимические циклы круговорота веществ и энергии нарушаются из-за отчуждения сельскохозяйственной продукции и потери органического вещества вследствие длительного экстенсивного ведения сельскохозяйственного производства и нерационального использования земель (высокая доля пашни, распашка склоновых земель и почв легкого механического состава, несоблюдение ресурсосберегающих технологий, бессистемный выпас скота и др.). Современные технологии возделывания сельскохозяйственных культур приводят к дегумификации, переуплотнению, нарушению водно-физических свойств и способствуют развитию эрозии и дефляции (Климентьев, Тихонов, 1994; Руса- 8 нов, 1995; Климентьев, Блохин, 1996; Климентьев, 1997), что, безусловно, негативно сказывается на геохимическом состоянии почвенного покрова и биопродуктивности. Значительные изменения эколого-геохимического состояния почв в основном определяются техногенезом. Оренбургская область - одна из крупнейших областей в Российской Федерации, обладающая достаточно развитыми многоотраслевой промышленностью и топливно-энергетическим комплексом. Среднегодовые валовые выбросы в атмосферу загрязняющих веществ промышленными предприятиями области за период с 1990 по 2001 годы колеблются в пределах - 1402-560 тыс. т химических веществ в год, в т.ч. сернистого ангидрида — 390-131 тыс. т/год, углеводородов - 91-51 тыс. т/год, окиси углерода - 356-126 тыс. т/год, окисей азота - 79-44 тыс. т/год (Баженова, 2000; Государственный доклад..., 2002). Выбросы тяжелых металлов, обладающих канцерогенным действием (по классификации МАИР), составляют: никеля -228,4 т, хрома -2,4 т, мышьяка - 10,4 т, кадмия - 0,04 т (Куксанов, Баженова, 2002 а). В водные источники области ежегодно сбрасывается около 1,8 млн м3 стоков, 10% которых - неочищенные. Загрязняют почву и промышленные отходы (1,3 млрд т.), твердые бытовые отходы (13,2 млн т.), сельскохозяйственные отходы (4,5 млн т.), 182 млн т. из них токсичные (Куксанов, Куксанова, Герценштейн, Шагивалеева, 2000). Геохимические исследования содержания тяжелых металлов в почве показали, что интенсивное загрязнение земель наблюдается не только на территории промышленных предприятий, но и на площадях, занятых посевами сельскохозяйственных культур, в жилом секторе промышленных городов (Государственный доклад ..., 2002). Неуклонный рост заболеваемости и смертности населения в Оренбургской области ряд исследователей (Боев, Сетко, Куксанов, 1994; Лебедева, 1995; Куксанов, 1999; Боев, Куксанов, Быстрых, 2002) напрямую связывают с загрязнением природной среды тяжелыми металлами. Так, корреляционная связь (более 95%) была установлена между содержанием меди, цинка, свинца 9 и распространенностью злокачественных новообразований и смертностью от них (Боев, Куксанов, Быстрых, 2002; Куксанов, Баженова, 2002 а, б). В настоящее время проблема эколого-геохимического состояния почв степных ландшафтов вызывает необходимость расширения и углубления исследований в рамках специализированного эколого-геохимического мониторинга с целью своевременной и объективной оценки экологического состояния, разработки рекомендаций по обеспечению экологической безопасности и снижению геохимического риска. Основные усилия данного исследования направлены на определение фонового содержания в почвах и породах, дифференциации по элементам ландшафтно-типологического комплекса, степени интенсивности проявления техногенеза с учетом ландшафтных особенностей зоны Южного Урала. Цель работы заключается в изучении основных закономерностей современного эколого-геохимического состояния естественных и техногенных почв степной зоны Южного Урала. Для достижения поставленной цели были решены следующие основные задачи: - проанализированы и систематизированы материалы пространственного распределения тяжелых металлов (цинка, меди, свинца, кадмия, никеля, хрома) в почвенном покрове степи; - изучено влияние факторов почвообразования (рельефа и почвообразую-щих пород) на геохимическое состояние почв; - определены фоновые показатели содержания тяжелых металлов в почво-образующих породах и почвах; - выявлены общие закономерности миграции, рассеяния и аккумуляции тяжелых металлов в естественных и антропогенно-нарушенных почвах Восточно-Европейской равнины и Уральской горной страны (в пределах Оренбургской области); 10 - оценено эколого-геохимического состояния почв в районах техногенных аномалий (на примере Оренбургского газохимического комплекса); - охарактеризовано загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами городских территорий (на примере г.Оренбурга). Объектом изучения послужила геохимия почв и почвообразующих пород, в частности содержание тяжелых металлов (цинка, меди, кадмия, свинца, никеля и хрома) в природных ландшафтах степной зоны (в пределах Оренбургской области), а также почвенного покрова территорий, подверженных влиянию выбросов крупных промышленных предприятий (на примере Оренбургского газохимического комплекса) и почвенных экосистем городских агломераций (г.Оренбург). Научная новизна работы заключается в следующем: - осуществлена эколого-геохимическая оценка состояния почв природных ландшафтов (подвижные формы тяжелых металлов) и антропогенно-нарушенных ландшафтов (валовые и подвижные формы); - установлен геохимический фон химических элементов, обоснованный методами вариационной статистики, с последующим использованием данных в государственном эколого-геохимическом мониторинге почвенно-биологических ресурсов; - дана характеристика эколого-геохимического состояния подвижных форм тяжелых металлов по типам местности степной зоны Южного Урала; - определены ареалы пространственного распределения тяжелых металлов и интенсивность процесса накопления химических элементов в техногенных ландшафтах. Практическая значимость работы. Результаты научно-исследовательской работы являются обоснованием природоохранных мероприятий в рамках федеральной целевой программы «Экология и природные ресурсы России» на 2002-2010 гг. применительно к Оренбургской области. Основные положения диссертации реализуются в работах по экологическому 11 мониторингу Оренбургской области, проводимых региональным центром экологического мониторинга (РЦЭМ). Результаты исследований используются в проектных работах, выполняемых Оренбургским землеустроительным предприятием, при реализации областных программ мониторинга почв и земель: «Мониторинг земель Оренбургской области на 1993-2000 годы» и «Экологический мониторинг земель Оренбургской области на 2001-2005 годы». Материалы научно-исследовательской работы используются при чтении цикла лекций по курсам «Почвоведение», «Экология» и «Геоэкология» в Оренбургском государственном аграрном университете. В дальнейшем могут быть использованы при разработке учебных пособий и лекционных курсов «Ландшафтоведение» и «Геохимия ландшафтов» для естественно-географических и экологических специальностей высших учебных заведений. Защищаемые положения: - выявленная неоднородность пространственного распределения тяжелых металлов в почвах зависит от ландшафтного строения степной зоны Южного Урала и определяется строением и свойствами абиотической (почвообра-зующими породами и геоморфологическим строением) и биотической (растительность) составляющими ландшафта; - данные содержания тяжелых металлов в почвах-эталонах являются основой фоновых показателей эколого-геохимического состояния почвенного покрова степной зоны Южного Урала; - установлена связь содержания тяжелых металлов в составе выбросов предприятий газодобывающей и газоперерабатывающей промышленности с процессами загрязнения почвенного покрова (слабая и средняя степень -валовые формы, средняя и сильная степень - подвижные формы), вызывающая образование аномалии техногенного характера и отрицательно влияющая на биоресурсный потенциал территории; - проведена оценка эколого-геохимического состояния почв на территории города Оренбурга, характеризующаяся как опасная и чрезвычайно-опасная 12 и определяющаяся высокими концентрациями тяжелых металлов (особенно цинка, меди, свинца, кадмия - подвижные формы; никеля и хрома - валовые формы). Апробация работы и публикации Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-практических конференциях и симпозиумах: региональных конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 1996-2000); научно-практической конференции «Сертификация и управление качеством экосистем на Южном Урале» (Оренбург, 1997), научно-практической конференции «Структура, функционирование, эволюция природных и антропогенных ландшафтов» (Москва-Санкт-Петербург, 1997), международной студенческой конференции «Кризис почвенных ресурсов: причины и следствия» (Санкт-Петербург, 1997), научно-практической конференции «Оптимизация природопользования и охрана окружающей среды Южно-Уральского региона» (Оренбург, 1998); международных симпозиумах «Степи Северной Евразии» (Оренбург, 1997, 2000, 2003), всероссийской научно-практической конференции «Среда обитания и здоровье населения» (Оренбург, 2001), международной научно-практической конференции «Проблемы регионального управления рисками на объектах агропромышленного комплекса» (Оренбург, 2002). Автор выражает глубокую благодарность научным руководителям - доктору сельскохозяйственных наук А.И. Климентьеву и профессору Е.В. Блохи-ну, а также директору Института степи Уральского отделения РАН, члену-корреспонденту РАН А.А. Чибилеву и коллективу Института за содействие в подготовке диссертации. Автор выражает глубокую признательность председателю комитета по природоохранной деятельности и мониторингу окружающей среды администрации Оренбургской области, доктору медицинских наук В.Ф. Куксанову и коллективу комитета за содействие и помощь в вопросах методологии, оформлении и апробации работы. 13 ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЛАНДШАФТНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЧВЕННОГО ПОКРОВА СТЕПНОЙ ЗОНЫ ЮЖНОГО УРАЛА 1.1 Географическое положение и физико-географическое районирование района исследований Основным районом исследований геохимического состояния почв Южного Урала послужила территория Оренбургской области. На севере область граничит с Республиками Татарстан и Башкортостан, Челябинской областью, на юге и юго-востоке - с Республикой Казахстан, на западе - с Самарской и Саратовской областями. Область расположена в центре Евроазиатского материка в пределах двух частей света (Европе и Азии), между 54°24' и 50°30' с.ш. и 50°00' и 62°30' в.д., представляя собой вытянутую с запада на восток полосу длиной 755 км (Чибилев, 1995; 1996; 1999 б). Обширность (площадь - 124 тыс. км2) и значительная широтная протяженность территории Оренбургской области предопределяют большое разнообразие геолого-геоморфологических, гидрологических и биоклиматических факторов почвообразования, что отражается в строении ландшафтных структур района исследований. Элементарная ландшафтно-геохимическая система представляет собой литологически однородную территорию, находящуюся в пределах одновозра-стного элемента рельефа с определенным биоценозом и, как правило, однородной почвой (Полынов, 1956; Глазовская, 1964). Формирование представлений о ландшафтах в целом, и ландшафтах степей в частности, развито в трудах Л.С. Берга (1947), Ф.Н. Милькова (1949; 1951; 1966; 1977; 1986), Б.Б. Полыно-ва (1956), Д.Л. Арманда (1975), В.Б. Сочавы (1978), А.Г. Исаченко (1976), А.А. Чибилева (1979; 1992 а, б; 1998). Первое ландшафтное деление Оренбургской области разработано С.С. Неуструевым (1918). Исследования в данной области были продолжены Ф.Н. Мильковым (1947; 1951), А.А. Чибилевым (1979; 1995; 1996; 1999 а, б). За основу в данной работе принята схема физико-географического районирования Оренбургской области, разработанная А.А. 14 Чибилевым (1995) по системе предложенной Ф.Н. Мильковым (1966). Данная схема представляет собой два тесно взаимосвязанных, но самостоятельных ряда ранжирования ландшафтных комплексов: региональный и типологический. Региональные комплексы (страна-зона-провинция-район) являются единицами ландшафтного районирования, типологические - единицами ландшафтного картирования. Согласно этой схеме область расположена в пределах трех ландшафтных стран (Восточно-Европейская равнина, Уральская горная и Тур-гайская столовая страны) и двух ландшафтных зон (лесостепная и степная) (Чибилев, 1995; 1999 б; Чибилев и др., 2000). Ландшафтные страны делятся на ряд провинций, округов и районов (таблица 1.2.1; Приложение 1). Таблица 1.2.1. Схема физико-географического районирования Оренбургской области (по: Чибилеву, 1999 б) ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКАЯ РАВНИНА Лесостепная зона I Заволжско-Предуральская возвышенная провинция(14990 км ) Подзона южной лесостепи 1а Бугульминско-Белебеевский округ 16 Южно-Предуральский округ Степная зона II Общесыртовско-Предуральская возвышенная провинция (67050 км2) Подзона северной степи Па Общесыртовский округ Иб Сакмаро-Предуральский округ Подзона южной степи Пв Сыртово-Приуральский округ Иг Урало-Илекский (Подуральский) округ УРАЛЬСКАЯ ГОРНАЯ СТРАНА Подобласть гор Южного Урала Лесостепная зона III Зилаирско-Сакмарская низкогорная провинция (3600 км2) Ша Больше-Икский округ Шб Присакмарский округ Степная зона IV Уральско-Мугоджарская низкогорная провинция (9960 км2) IVa Бурлинский округ IV6 Саринско-Губерлинский округ Подобласть высоких равнин Зауралья Степная зона V Зауральская (Урало-Тобольская) высоко-равнинная провинция (23100 км ) Подзона северной степи Va Суундук-Жарлинский округ Подзона южной степи V6 Орь-Кумакский округ ТУРГАИСКАЯ СТОЛОВАЯ СТРАНА Степная зона VI Тургайская возвышенная провинция (5300 км2) Подзона южной степи Via Западно-Тургайский округ 15 Все физико-географические единицы в процессе обмена веществ и энергией тесно взаимообусловлены и взаимосвязаны. Дифференциацию природных комплексов внутри ландшафтных районов определяют типологические единицы - типы местности. В пределах степной зоны Южного Урала выделено 18 типов местности: пойменный, надпойменно-террасовый, приречно-склоновый, долинно-балочный, водораздельно-плакорный, придолинно-плакорный, сыртово-увалистый, сыртово-холмистый, бугристо-песчаный, холмисто-увалистый останцовый, низкогорно-грядовый, междуречный слабо-дренированный, прибрежно-озерный, водораздельно-увалистый-останцовый, приречно-мелкосопочный, приречно-склоновый, карстово-гипсовый и карьер-но-отвальный (Чибилев, 1999 а). Ф.Н. Мильков отмечал, что «в формировании типов местности ведущее значение, помимо рельефа, играют литология, характер материнских пород, служащих подпочвой» (1966, С. 125). Основным фактором выделения типов местности в пределах степной зоны является рельеф, но в формировании этих ландшафтных единиц не последнюю роль играют литология (бугристо-песчаный и междуречный слабодренированный), экзоге-нез (гипсово-карстовый) и антропогенез (карьерно-отвальный) (Чибилев, 1979; 1992 а; 1999 а), что, несомненно, отражается на геохимической дифференциации химических элементов в почвенном покрове. Таким образом, приведенная выше схема физико-географического районирования области является основой для определения особенностей геохимического состояния почвенного покрова лесостепной, степной и сухостепной зон Южного Урала. Многими исследователями почвенного покрова степной зоны Южного Урала (Докучаев, 1883; Неуструев, 1918; Мазыро, 1926; Рожанец, 1926; Рожа-нец, Рожанец-Кучеровская, 1928; Прасолов, 1939; Летков, Рожанец, 1940; Еро-хина, 1959; Почвы Оренбургской области, 1972; Андроников, 1976; Черноземы СССР..., 1978; Климентьев, Блохин, 1996; Климентьев, 1997; 1999; 2000) отмечено, что основные эколого-генетические особенности степных почв, и в частности геохимическое состояние почвенного покрова (Кучеренко, 1964; Побединцева, 1975; Блохин, 1997), отражаются в резко выраженной комплекс- 16 ности почвенного покрова (смене 5 зональных подтипов - темно-серых лесных почв, черноземов типичных, выщелоченных, обыкновенных, южных и темно-каштановых почв и широком распространении карбонатных, солонцеватых и засоленных почв), укороченности гумусовых горизонтов (при высоком содержании гумуса), больших колебаниях мощности гумусово-аккумулятивных горизонтов, ярко выраженной языковатости почвенного профиля. 1.2 Восточно-Европейская равнина Юго-восточная часть Восточно-Европейской равнины (в пределах области) характеризуется доминированием геоморфологического фактора в процессе образования почв. Рельеф платформенной части Оренбургской области формировался под влиянием нескольких циклов интенсивной денудации преимущественно в условиях континентального климата и положительных эпей-рогенических движений в течение палеозоя, мезозоя и кайнозоя, обусловив тем самым высокую степень сортированности материала (Башенина, 1948; Крашенинников, 1954), что привело к широкому распространению на этой территории карбонатных, смытых и дефлированых почв, а на породах морского генезиса - засоленных почв и солонцов. Процессы химического выветривания и выщелачивания пород не получили такого развития как на пенепленизированных равнинах Зауралья. Основными почвообразующими породами района исследований являются третичные полимиктовые глины и четвертичные суглинки (Самойлова, 1983). Для этих пород характерно преобладание кварца (40-50%), в меньших количествах полевых шпатов, акцессории представлены группой силикатов - эпидо-том, роговой обманкой, биотитом (Блохин, 1997). Результатом образования современных почвообразующих пород является преобладание в составе глинистых минералов иллита, в некоторых случаях монтмориллонита (Самойлова, 1983; Климентьев, 1997). Данные породы карбонатны, богаты щелочноземельными элементами и полуторными окислами. Делювиальные карбонатные глины и суглинки Бугульминско-Белебевской возвышенности и Общего Сыр- 17 та, образовавшиеся в результате формирования равнин континентальной аккумуляции, выщелочены от легкорастворимых солей и частично от карбонатов и сменяются на юге (Подуральское плато) делювиальными и элювио-делювиальными закарбоначенными, часто засоленными породами морского генезиса (Мусихин, 1996 а; Блохин, 1997). Одной из наиболее характерных особенностей рельефа Восточно-Европейской равнины является хорошо выраженная асимметрия речных долин и водоразделов (Неуструев, 1918; Мильков, 1947; 1951; Хоментовский, 1951; Ерохина, 1959). Данный процесс наиболее четко проявляется на широтных водоразделах и связан с особенностями тектонического строения территории и действием биоклиматических факторов. Асимметрия находит свое отражение в размещении типологических ландшафтных комплексов (Чибилев, 1979). На северных пологих и протяженных склонах развит придолинно-плакорный тип местности, к нему примыкает надпойменно-террасовый, переходящий в пойменный. На крутых и коротких склонах южных экспозиций, сильно изрезанных балками и оврагами, формируются сыртово-увалистый и сыртово-холмистый типы местности. Сложность ландшафтной структуры юго-восточной части Восточно-Европейской равнины выражается в проявлении ярусности (до 3-х поверхностей выравнивания), сильном эрозионном расчленении и в тесной взаимосвязи рельефа с литологией пород и неотектоническими процессами (Мазарович, 1936; Мильков, 1951; Карандеева, 1957; Чибилев, 1995; Блохин, 1997; Чибилев и др., 2000).