ИЗВЕСТИЯ РАН. СЕРИЯ ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ, 2014, № 4, с. 72-84
эволюция природных систем
УДК 551
палинологическая индикация антропогенных изменений растительности восточно-европейских хвойно-широколиственных лесов в позднем голоцене1
© 2014 г. М.Б. носова*, Е.ю. новенко**, В.п. Зерницкая***, К.В. Дюжова****
* Главный ботанический сад им. Н.В.Цицина РАН ** МГУ им. М.В. Ломоносова, Географический факультет ** Институт природопользования Национальной академии наук Беларуси **** Институт аридных зон Южного научного центра РАН
Поступила в редакцию16.08.2012 г.
В статье обобщены имеющиеся представления о палинологических критериях, позволяющих реконструировать антропогенные нарушения растительного покрова в позднем голоцене. В качестве примеров рассмотрены субрецентные и ископаемые спектры Центрально-лесного заповедника (Тверская область, Россия) и заказника Освейский в Беларуси. Проведенные исследования показали, что изменения растительного покрова в результате хозяйственной деятельности человека надежно диагностируются по изменению общего состава спорово-пыльцевых спектров и появлению специфических видов-индикаторов.
Введение. Влияние хозяйственной деятельности человека на формирование современных ландшафтов до настоящего времени остается одной из самых актуальных научных проблем. Антропогенный фактор, начиная с неолитического периода, оказывает существенное воздействие на флору и растительность [43, 54, 17]. Характер растительности изменялся как за счет непосредственного воздействия (рубки леса, распашка, выпас скота, вытаптывание), так и косвенно, например, как результат истребления растительноядных животных [32].
Выделению признаков антропогенного воздействия на растительный покров по палинологическим данным посвящена обширная литература [59, 1, 4, 10, 42, 51, 57, 59]. Однако для лесов Восточно-Европейской равнины, в регионах вдали от долин крупных рек и торговых путей, где сельскохозяйственное освоение вплоть до XVIII в. оставалось довольно низким, вопросы выявления видов растений - индикаторов антропогенных воздействий - в спорово-пыльцевых диаграммах разработаны недостаточно.
1 Исследование выполнено в рамках проектов РФФИ 14-04-01405-а и 14-05-00550-а.
В представленной публикации мы сделали попытку обобщить имеющиеся представления о палинологических критериях, позволяющих реконструировать антропогенные нарушения растительного покрова. Для оценки того, насколько применимы выделенные критерии для реконструкции интенсивности антропогенной нагрузки на ландшафты зоны хвойно-широколи-ственных лесов Восточно-Европейской равнины, рассмотрены данные изучения поверхностных проб в различных растительных сообществах юга Валдайской возвышенности [23] и особенности ископаемых спорово-пыльцевых спектров двух разрезов голоценовых отложений. Рецентные спо-рово-пыльцевые спектры были изучены на территории Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ), фрагменты лесов которого являются эталоном коренных лесов Европейской части России. Для иллюстрации антропогенной динамики растительности в голоцене выбраны спорово-пыльце-вые диаграммы разрезов двух болотных массивов. Первый разрез, болото Старосельский мох [12, 24, 50] расположен непосредственно в охранной зоне Центрально-Лесного заповедника. Второй объект был выбран в сходных физико-географических условиях - болото Освея (Витебская
область, Беларусь) расположенное в пределах ландшафтного заказника "Освейский", который был образован в 2000 г. [38].
Изученная территория. Подзона хвойно-широколиственных лесов широким клином располагается на территории Восточной Европы. В Беларуси хвойно-широколиственные леса представлены субширотной полосой, которая постепенно сужается и протягивается до впадения Оки в Волгу. В ее пределах нами были рассмотрены две модельные территории в России и Беларуси.
Центрально-Лесной государственный природный биосферный заповедник (ЦЛГПБЗ, 32.7°-33.1° в.д., 56.4°-56.6° с.ш.) расположен в юго-западной части Валдайской возвышенности, в пределах главного Каспийско-Балтийского водораздела Восточно-Европейской равнины. В геоморфологическом отношении территория представляет собой слабо всхолмленную водораздельную равнину со сглаженными формами рельефа и абсолютными отметками высот 240-270 м над ур. м. Климат - умеренно-континентальный, средняя многолетняя температура января -8.6 °С, июля +16 °С. Количество осадков колеблется от 560 до 960 мм/год, средняя многолетняя сумма -707 мм [34].
Заповедник находится в переходной полосе от южно-таежных к хвойно-широколиственным лесам. В структуре его растительного покрова доминируют еловые леса, представленные целостным, относительно ненарушенным массивом (40%). Кроме еловых лесов, коренными формациями являются сосновые леса сфагновой классификационной группы (10%), а также черноольховые леса (1%), приуроченные к логам, долинам ручьев и рек. Важное место занимает болотная растительность олиготрофного и мезотрофного типов (4%). Наиболее крупные болотные массивы заповедника - Катин Мох (3970 га) и Старосельский мох (617 га). Очень небольшую роль в структуре растительного покрова играет луговая растительность, представленная как пойменными, так и вторичными суходольными лугами (1%), а также прибрежная и водная растительность. Усложняют структуру растительного покрова мелколиственные леса, возникшие в результате зарастания ветровалов, отчасти распада перестойных древо-стоев, пожаров, а также рубок, имевших место в период закрытия заповедника (1951-1960 гг.), и залежей. Производные леса из березы пушистой, осины и, реже, ольхи серой занимают около 43% всей территории [37].
Болотный массив Старосельский мох расположен на водоразделе первого порядка рек Межа
(Западнодвинского бассейна) и Тудовка (Волжского бассейна). Площадь его в границах нулевой залежи составляет 617 га. Максимальная мощность залежи по данным Росгеолфонда - 5.5 м, средняя 3.2 м. В силу большой площади и открытого характера воспринимающей поверхности болота в месте расположения скважины, спорово-пыльце-вые спектры из образцов торфа имеют региональный характер и отражают наиболее крупномасштабные изменения природной среды в голоцене, в том числе и антропогенные изменения.
Заказник Освейский расположен на севере Беларуси (56.2° сш, 28.2° в.д., Верхнедвинский район Витебской области) в районе озерно-ледниковых и моренно-холмистых ландшафтов Белорусского Поозерья [20] и относится к бассейну р. Западной Двины. Климат территории умеренно-континентальный, средняя многолетняя температура января -7.5 °С, июля +17.5 °С. Годовое количество осадков изменяется в пределах 574-955 мм/год. Заказник занимает территорию обширного при-ледникового водоема и включает оз. Освейское площадью 52.8 км2 и 12 болотных массивов общей площадью 72.6 км2. Площадь водосбора составляет 259 км2.
Торфяные массивы, примыкающие к озеру, образовались как путем зарастания существовавшего ранее крупного водоема, так и путем дальнейшего заболачивания окружающих суходолов [40]. Образование торфяных залежей происходило в различных гидрологических условиях. Источником водно-минерального питания являются атмосферные и грунтовые воды. Последние поступают на прилегающие болота со стороны Ос-вейской гряды (д. Урагово, д. Церковное), расположенной у южной окраины озера. Несмотря на сеть осушительных каналов, из-за неодинаковых условий водно-минерального питания в пределах торфяных массивов выделяются различные типы отложений (олиготрофные, мезотрофные и эвтрофные). Большую часть угодья занимают верховые и переходные болота, которые покрыты избыточно увлажненными сосновыми, березовыми и ольховыми лесами. В целом около 48% площади заказника занимают прибрежно-водные и болотные фитоценозы, 30% - лесные, 6% - луговые и 4% - кустарниковые. В структуре лесных формаций преобладают: сосновая (40.2%), березовая (21%), еловая (15%), далее идут чернооль-ховая (8%), осиновая (7%), сероольховая (2.2%), дубовая (0.3%) и ясеневая (0.2%). Значительная часть Освейской гряды освоена человеком. Зональные дубово-темнохвойные леса практически отсутствуют [39], доминируют смешанные хвойно-мелколиственные фитоценозы, которые
рис. 1. Географическое положение объектов исследований 1 - Центрально-лесной заповедник, 2 - заказник Освейский
представлены пушисто-березовыми и чернооль-ховыми насаждениями, производные - бородавчато-березовыми, сероольховыми и осиновыми. Согласно археологическим данным [36], в исследуемом районе известен ряд городищ днеп-ро-двинской культуры, которые датируются VII в. до н.э. - VIII в. н.э.
материалы и методы. В ходе изучения закономерностей формирования рецентных спо-рово-пыльцевых спектров Центрально-Лесного заповедника было отобрано 65 поверхностных проб из различных растительных сообществ заповедника (рис. 1). Для проведения анализа брались верхние 1-2 см почвы [8], в заболоченных местообитаниях - моховые подушки или живые части сфагновых мхов. Трансекта, вдоль которой были отобраны пробы, расположена в юго-восточной части заповедника, включает четыре типа ельников и проходит через пустошь, образовавшуюся на месте населенного пункта ХГХ-ХХ вв. (д. Пустошь Краснова, ныне урочище Красное). Несколько точек попадает в зону вторичного мелколиственного березового леса. Помимо указанной трансекты, детальное опробование было проведено в пределах болотного массива "Старосельский мох" и в заболоченном сосновом лесу. Серия проб была взята на окраине деревни Федоровское в луговых сообществах и на месте бывшей деревни Староселье. В точках отбора проводилось детальное описание растительности. Также привлечены описания растительности на пробных площадях из архива заповедника.
Полевые работы на болоте Старосельский мох были проведены летом 2007 г. Для палеоботанических исследований в центральной части болотного массива была пробурена скважина. Строение торфяной залежи, палинологические, палеокар-пологические данные и радиоуглеродные датировки подробно опубликованы М.Б. Носовой и Е.Ю. Новенко с соавторами [12, 50].
Исследования в пределах Освейского заказника были вып
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.