ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
УДК 551.8
НОВЫЕ ДАННЫЕ ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ КЛИМАТА И ЛАНДШАФТОВ В НИЖНЕДОНСКОЙ СТЕПНОЙ ПРОВИНЦИИ
В ГОЛОЦЕНЕ*
© 2014 г. А.А. Величко, О.К. Борисова, Т.Д. Морозова, С.Н. Тимирева
Институт географии РАН, Москва Поступила в редакцию 09.08.2013 г.
На основании комплексного изучения толщи осадков в разрезе Ракушечный Яр высокой поймы р. Дон (47°33' с.ш., 40°40' в.д.) реконструированы изменения ландшафтно-климатических условий в Нижнедонской степной провинции в голоцене примерно с 9 тыс. 14С л. н. Все это время район исследований принадлежал к степной зоне. Наиболее прохладные условия за этот период существовали в бореальное и раннеатлантическое время. Последующее потепление, возрастание количества осадков и снижение континентальности климата вызвали увеличение роли разнотравья в степных фитоценозах и распространение байрачных и пойменных лесов. Наиболее благоприятные климатические условия для их развития достигались на рубеже атлантика и суббореала. Рост континентальности и иссушение климата в позднесуббореальное время привели к почти полной деградации лесных сообществ и распространению более сухих степей в регионе. Современная растительность (разнотравно-дерновиннозлаковые степи) сформировалась в субатлантическое время при климатических условиях, близких к современным.
Среди геоархеологических объектов Доно-Азовского региона (бассейн Нижнего Дона и Восточное Приазовье), относящихся к эпохе голоцена, стоянке Ракушечный Яр принадлежит одно из ведущих мест. Залегание серии культурных слоев неолита, содержащих ценные археологические материалы, в единой толще и их обеспеченность радиуглеродными определениями возраста создают в совокупности с данными по соседним стоянкам Раздорское I и Раздорское II надежную основу для реконструкции условий обитания человека в этом регионе России. Комплексное палеогеографическое изучение данного уникального объекта позволяет проследить динамику развития ландшафтов и климата в степной зоне на протяжении большей части голоцена, что, в свою очередь, дает возможность оценить последствия изменений климата в будущем.
Работы на стоянке Ракушечный Яр начались в 50-х годах 20 века. В 1952 г. Г.И. Горецкий провел геологическое изучение участка стоянки, а с
* Исследования выполнены при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 11-05-00228 и 13-05-41340 РГО) и Программы ОНЗ РАН 13 (проект "Этапы становления и перспективы развития аридной зоны Восточно-Европейской равнины по материалам Доно-Азовского региона").
1961 г. начались стационарные археологические исследования. В разрезе были выделены 23 культурных слоя, из которых 19 отвечают неолиту и 3 - энеолиту [3, 18, 19]. Летом 2009 г. работы, посвященные изучению геоморфологического положения памятника и строения отложений, вмещающих культурные слои, были проведены Перигляциальным отрядом Института географии РАН в тесном сотрудничестве с ведущими специалистами-археологами из НП "Южархеоло-гия" - А.В. Цыбрием и В.В. Цыбрием, а также с профессором Ростовского государственного университета В.Я. Кияшко.
Объект исследований. Разрез Ракушечный Яр (47°33' с.ш., 40°40' в.д.) находится приблизительно в 100 км выше устья Дона на северо-западной оконечности о-ва Поперечный, расположенного между главным руслом Дона и протокой Старый Дон (рис. 1). Остров неоднороден в геоморфологическом отношении: его северная часть, к которой приурочена стоянка, имеет превышение над меженным урезом реки около 7 м и представляет собой высокую пойму. Вдоль верхнего по течению северо-восточного края острова проходит хорошо выраженный в рельефе прирусловой вал. По направлению к югу и к юго-востоку высота острова над урезом реки снижается до 3-3.5 м,
Рис. 1. Положение разреза Ракушечный Яр.
что соответствует уровню низкой поймы Дона. Здесь заметен ложбинно-гривистый рельеф поймы, подчеркнутый распределением древесно-кустарниковой и травянистой растительности, и видны участки отмерших меандрирующих русел (больших и малых проток).
Естественная растительность в районе разреза принадлежит к степному типу. На правобережье Дона, на высоких плоских водоразделах и пологих склонах Доно-Донецкой возвышенности и Донецкого кряжа естественная растительность представлена богаторазнотравно-типчаково-ко-выльными степями, развитыми на обыкновенных или южных черноземах [15]. Для нее характерны также байрачные леса, которые встречаются небольшими участками в верховьях крупных балок (байраков) и речек. В их состав входят дуб (Quercus robur), ясень (Fraxinus excelsior), липа (Tilia cordata), осина (Populus trémula), груша (Pirus communis), яблоня (Malus sylvestris), в северной части подзоны - также клен остролистный (Acer platanoides), клен полевой (A. campestre), карагач (Ulmus carpinifolia = U. campestris), реже вяз гладкий (Ulmus laevis). Из кустарников обычны: черноклен (Acer tataricum), калина (Viburnum opulus), бузина (Sambucus nigra), иногда встречается лещина (Corylus avellana). На левобережье Дона, по обе стороны от долины р. Сал развиты типчаково-ковыльные бедноразнотравные степи на маломощных, местами солонцеватых черноземах и на почвах, переходных от черноземных к темно-каштановым. Выше по течению в бассейне Дона и Северского Донца на песчаных грунтах встречаются массивы песчаных степей, иногда с березовыми перелесками [13]. На разных уровнях поймы Дона и его притоков распространены луга, кустарники и пойменные широколиственные леса.
Климат в пределах Нижнедонской степной провинции континентальный сухой, причем сухость климата обусловлена не столько малым количеством осадков, сколько их неравномерным распределением в течение года и интенсивными процессами испарения. Изолиния годовой суммы осадков 400 мм проходит субмеридионально, разделяя территорию Ростовской области на более влажную западную часть, где выпадает до 540 мм в год, и более сухую восточную часть. На юго-востоке области количество осадков составляет менее 300 мм в год. Средняя температура января от -4 °С на юго-западе до -9 °С на северо-востоке области (в районе разреза около -6 °С); длительность залегания снежного покрова увеличивается в том же направлении от 40 до 100 дней и более. Средняя температура июля составляет от 24 °С
на юго-востоке до 22 °С на северо-западе области (около 23 °С в районе разреза).
Строение разреза и геохронологические данные. Высота бровки расчистки 2009 г. над урезом реки на стоянке Ракушечный Яр составляет около 7 м. Подробное описание разреза проведено А.А. Величко. В толще отложений, вскрытых расчисткой (рис. 2), выделяются три основные пачки: нижняя, сложенная в основном песками (слои 24-21); средняя, образованная ракушечником (слой 19), и верхняя (начиная со слоя 18 и выше), сложенная опесчаненными суглинками (супесями) и включающая горизонты погребенных почв (ПП). Основная часть отложений содержит культурные находки, образующие 23 культурных слоя. А.В. Цыбрий любезно предоставил нам полученные к настоящему времени данные о радиоуглеродном возрасте культурных слоев стоянки (табл. 1). Привязка радиоуглеродных датировок к выделенным в разрезе Ракушечный Яр-2009 литологическим горизонтам, проведенная А.В. Цыбрием и О.К. Борисовой, позволяет построить приблизительную хронологическую шкалу для всей толщи отложений (рис. 3).
Нижняя пачка представляет собой русловой аллювий. Об этом говорит наличие характерной косой слоистости и чередование прослоек, резко различающихся по гранулометрическому составу и по крупности песчаных зерен (от 0.2-0.4 мм до 1-0.5 мм). Интересно присутствие тонких, насыщенных сажей прослоек и линз, связанных с культурными слоями 23-14 и указывающих на то, что культурные слои изначально формировались на пойме, недалеко от места переотложения материала в процессе бокового смещения русла реки. Судя по радиоуглеродным датировкам культурных находок, связанных с этой аллювиальной пачкой (приблизительно от 8 до 7 тыс. 14С л. н.), ее формирование происходило в начале атлантического периода голоцена.
Сложнее судить о генезисе вышележащей пачки ракушечника (слой 19). Эта пачка состоит почти исключительно из раковин живородки речной (¥трагш утрагш) хорошей сохранности с небольшим количеством межраковинного заполнителя. Ракушечник подстилается прослоем сажистого материала толщиной около 3 см (слой 20), резко отделяющим его от нижележащей пачки руслового аллювия. На фоне однородной массы раковин живородки хорошо виден прослой из горизонтально лежащих створок раковин перловицы (ито). Можно предположить, что аккумуляция ракушечника происходила на низкой песчаной прирусловой поверхности в условиях периодического затопления, когда внутренние пу-
Рис. 2. Общий вид расчистки Ракушечный Яр-2009 и полевая зарисовка, выполненная А.А. Величко.
стоты раковин и промежутки между ними заполнялись илистым и песчаным материалом. Пачка ракушечника фиксирует в разрезе смену руслового режима пойменным. Формирование верхней части пачки ракушечника приходится на середину - вторую половину атлантического периода голоцена (возраст соответствующего культурного слоя 5 составляет 6.4-6 тыс. 14С л. н.).
Последующее чередование этапов с более частыми и высокими половодьями и этапов относительно редкого затопления данного участка поймы отразилось в смене фаз преимущественного накопления пойменного аллювия и формирования почвенных горизонтов разной мощности при
замедлении аккумуляции на пойме. В средней части разреза (поздний атлантик-суббореал) выделяются три основные фазы почвообразования. Из них более продолжительными были ранняя фаза (ПП4, литологические слои 16-17, время формирования - приблизительно 5.5-4.5 тыс. 14С л. н.) и поздняя фаза (ПП2, слои 7-10, 4-3.5 тыс. 14С л. н.), тогда как время образования ПП3 (слои 11-13), близкой по возрасту к ПП4, было значительно более кратким. Наиболее мощным и развитым генетическим профилем обладает субрецентная почва ПП1 (слои 3-5), которая отделена от современной поверхности только маломощным (около 20 см) слоем супеси. Время ее
формирования, вероятно, соответствует субатлантическому периоду голоце
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.