ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2010, № 2, с. 119-128
ГЕОИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ==
УДК 551
БАЗА ДАННЫХ СПОРОПЫЛЬЦЕВЫХ СПЕКТРОВ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ И СОПРЕДЕЛЬНЫХ СТРАН КАК ИНСТРУМЕНТ ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ1
© 2015 г. А.А. Чепурная, Е.Ю. Новенко
Институт географии Российской академии наук Е-та11: a_che@bk.ru
Поступила в редакцию 03.11.2013 г.
Субфоссильные спорово-пыльцевые спектры являются необходимым инструментом в палеоэкологических исследованиях, позволяющим усовершенствовать интерпретацию палинологических данных, уточнить реконструкции растительности и климата, а также расширить применение методов математической статистики. Российская палинологическая база данных субфоссильных спектров, созданная по инициативе Российской палинологической комиссии, предоставляет в открытом доступе в сети Интернет (http://pollendata.org) информацию по 430 (на текущий момент) спектрам для территории Европейской части России и Западной Сибири. База постоянно дополняется.
Введение. Спорово-пыльцевой анализ многие десятилетия применяется для реконструкции палеоландшафтов, динамики экосистем в плейстоцене и голоцене и взаимодействия человека и среды. Однако вопрос насколько точны выводы
0 характере растительного покрова и какой степени детальности можно достигнуть, применяя спорово-пыльцевой метод, до настоящего времени остается открытым. Изучение субрецент-ных спектров, начиная с работ В.П. Гричука и Е.Д. Заклинской [1, 2, 3] и до последних лет (например, [4, 8, 12, 21, 25]) показали, что в каждом конкретном регионе эта проблема может быть решена путем сопряженного изучения поверхностных проб и описания растительности. В нашей стране основной массив публикаций, посвященных результатам изучения поверхностных проб, относятся к 50-70 годам прошлого столетия. Это работы Е.Л. Мальгиной [6], Р.В. Федоровой [9,10,11], М.М. Моносзон [7] и многих других палинологов. Были рассмотрены субфоссильные палинологические комплексы в различных генетических типах отложений, изучена дальность разноса пыльцы древесных и травянистых растений, дана характеристика состава спектров для каждой географической зоны. Работы сопро-
1 Работа выполнена в рамках проекта РФФИ 12-05-31098. Исследования поверхностных спектров лесной зоны выполнены Е.Ю. Новенко при поддержке РНФ (грант 14-14-00956).
вождались подробными таблицами. Но, начиная с 1970-х годов, подобные работы стали редкими. Информация о поверхностных спорово-пыльце-вых спектрах перестала быть самостоятельной и чаще всего появлялась в качестве дополнения к работам по реконструкциям растительности и климата, как материал для уточнения интерпретации фоссильных спорово-пыльцевых спектров.
За рубежом изучение поверхностных проб началось с работ М. Девис [17] и C.T. Андерсена [13]. Ими были сделаны попытки расчета переходных коэффициентов для связи растительности и состава спорово-пыльцевых спектров (в нашей стране подобные методические разработки были сделаны еще раньше В.П. Гричуком и Е.Д. Заклинской, но не были известны на западе). Впоследствии появился огромный массив работ по субфоссильным спорово-пыльцевым спектрам, наибольшее количество которых принадлежит исследователям из Норвегии, Великобритании, Швеции, Финляндии и стран Балтии (работы R.H.W Bradshaw [14], Brostrôm A. [15], Н. Seppa [22], коллектива M.J. Gaillard, T. Giesecke, S. Sugita и др. [16, 18, 23, 24]).
В 1990-х годах интерес к изучению поверхностных проб вырос в связи с развитием статистических методов палеоклиматических реконструкций, основанных, как на поиске современных аналогов для ископаемых пыльцевых спектров [19], так и на составление переходных функций между составом спектров поверхностных проб и
климатических характеристик района их возникновения [20]. Для этого потребовалось создание большого банка данных по поверхностным пробам, который был создан только по территории зарубежной Европы и Северной Африки и насчитывает более четырех тысяч точек.
Как отдельное направление в палинологии последние годы стала развиваться программа мониторинга пыльцевого дождя. Большое внимание в этих работах уделено определению области поступления пыльцы в рассматриваемый спектр, возможностям моделирования растительного покрова на локальном уровне на основе соотношений компонентов рецентных спектров [18, 23, 24].
Таким образом, в нашей стране есть существенный пробел в области изучения субфоссиль-ных спорово-пыльцевых спектров, восполнить который в некоторой мере может отечественная база данных субфоссильных спорово-пыльцевых спектров.
Материалы и методы. Представленная авторами база данных создана в системе GeoMixer, являющейся по сути GIS. База доступна в сети Интернет: http://pollendata.org.
Данные точек отбора субфоссильных спорово-пыльцевых спектров занесены в атрибутивную таблицу, имеющую следующие разделы:
1. Информация о точках: название разреза, местоположение (субъект федерации), координаты, абс. высота, тип точки (поверхностные пробы почвы, моховые подушки, верхние образцы разрезов морских, озерных, болотных, почвенных отложений - до глубины 5 см), положение в рельефе (озерная котловина, пойма реки, надпойменная терраса, склон долины, приводораздельный склон, поверхность водораздела и т.д.), локальная растительность (растительная ассоциация, например: ельник черничник), региональная растительность (природная зона или подзона; например северная тайга).
2. Покомпонентое содержание пыльцы и спор.
3. Информация об аналитике и ссылка на публикации.
4. Климатическая информация (средние температуры года, января и июля, и среднегодовое количество осадков). Климатические данные для каждой точки получены путем интерполяции из сеточного архива MERRA Goddard Earth Observing System (GEOS) Data Assimilation System (DAS), разработанного NASA. В этом архиве доступна информация по всему земному шару в узлах сетки размером 2/3 градуса долготы и 1/2 градуса широты.
К настоящему времени (март, 2013 г.) база включает около 430 точек (рис. 1) на территории Восточно-Европейской равнины, Западной Сибири и Урала. Источники поступления суб-фоссильных спектров: собственные данные, архивные материалы Института географии РАН, материалы, переданные коллективу членами Палинологической Комиссии России, обобщение опубликованных данных (до 70-х годов прошлого века обычным было включение в публикацию подробных таблиц с подсчетами пыльцы), Европейская палинологическая база данных (European Pollen database, верхние образцы разрезов) и база данных Pangea.
Результаты и обсуждение. В качестве примеров использования полученных данных приведем недавно выполненные исследования соотношения растительности и состава спорово-пыльцевых спектров в таежной и степной зонах ВосточноЕвропейской равнины. При анализе учитывался весь массив информации базы данных: тип точки (поверхностные пробы почвы, моховые подушки, верхние образцы разрезов морских, озерных, болотных, почвенных отложений); положение в рельефе (озерная котловина, пойма реки, надпойменная терраса, склон долины, приводораздельный склон, поверхность водораздела и т.д.), локальная и региональная растительность. Результаты, полученные в зоне тайги, показали, что спорово-пыльцевые спектры проб, расположенных внутри лесных массивов (часто поверхностные пробы почвы или небольшие болота и озера), несмотря на очевидно локальный характер спектров, адекватно описывают окружающую растительность на уровне групп ассоциаций. Сочетание нескольких таких точек дает возможность достаточно полно описать экосистемы на региональном уровне.
При формировании спорово-пыльцевых спектров как лесных, так и болотных местообитаний в зоне тайги происходит искажение соотношения основных компонентов спектров за счет высокой доли растений, обладающий высокой пыльцевой продуктивностью (Betula, Alnus, Pinus, Artemisia, Cyperaceae). Соответственно участие ели и широколиственных пород в спектрах ниже, чем в окружающих древостоях. Причем в спектрах точек, находящихся на открытых пространствах (особенно спектры крупных озер или болот), доля пыльцы регионального компонента значительно выше, чем под пологом леса. Это необходимо учитывать при реконструкции растительности прошлого по палинологическим данным. Установленные особенности состава спорово-пыльце-вых спектров подзон северной, средней и южной тайги, позволили выявить их характерные при-
Список точек рецентных проб, размещенных в базе данных (приложение к рис. 1)
номер долгота(°) широта(°) название точки
1 32.63 56.50 ЦЛГПБЗ (лес1)
2 32.63 56.50 ЦЛГПБЗ (лес2)
3 32.97 56.45 ЦЛГПБЗ (лес3)
4 32.63 56.50 ЦЛГПБЗ (лес4)
5 32.03 56.29 ЦЛГПБЗ (Старосельский мох)
6 32.98 56.45 ЦЛГПБЗ (луг точка к1)
7 32.97 56.45 ЦЛГПБЗ (луг точка к4)
8 32.98 56.98 ЦЛГПБЗ (луг точка к5)
9 38.14 54.49 Куликово поле (1)
10 38.62 53.63 Куликово поле (2)
11 38.63 53.68 Куликово поле (3)
12 38.61 53.67 Куликово поле (4)
13 38.70 53.64 Куликово поле (5)
14 38.58 53.67 Большое Березовское
15 38.59 53.67 Подкосьмово
16 38.70 53.64 Нижний дубик
17 38.65 53.68 Татинки
18 38.49 53.89 Лупишкинское болото
19 37.71 54.08 Лобынское
20 37.59 54.07 Озерный (1)
21 37.59 54.07 Озерный (2)
22 37.51 54.07 Источек
23 37.50 54.10 Глубокое
24 37.52 54.08 Ясная Поляна
25 36.25 53.83 Клюква (1)
26 36.25 53.84 Клюква (2)
27 36.25 53.84 Клюква (3)
28 36.25 53.83 Клюква (4)
29 35.98 53.78 Ретюнь
30 39.05 51.41 Костенки
31 39.05 51.41 Костенки
32 39.05 51.41 Костенки
33 39.05 51.40 Костенки
34 60.89 55.58 оз. Аргаяш-1
35 60.89 55.58 оз. Аргаяш-2
36 36.07 56.64 Галицкий мох (1)
37 36.14 56.66 Галицкий мох (2)
38 36.19 56.66 Галицкий мох (3)
39 36.23 56.67 Галицкий мох (4)
40 84.83 56.33 Жуковское
41 76.63 60.93 Нижневартовск
42 75.38 63.28 Ноябрьск (Г-18)
43 75.38 63.28 Ноябрьск (г-19)
44 42.32 63.30 Ковозеро (1)
45 53.70 61.70 с. Усть-Кулом (1)
46 53.70 61.68 с. Усть-Кулом (2)
47 53.69 61.69 с. Усть-Кулом (3)
48 53.65 61.68 с. Усть-Кулом (4)
49 53.70 61.67 с. Усть-Кулом (5)
50 42.36 63.35 Ковозеро (2)
51 41.99 62.78 р-н оз. Заднее (1)
52 49.14 63.36 Большая
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.