Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Взаимосмены леса и болота в Среднетаежной части Западной Сибири

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Взаимосмены леса и болота в Среднетаежной части Западной Сибири"



Г

на правах рукописи

КАРПЕНКО ЛВДМИЛА ВАСИЛЬЕВНА

ВЗАШОСМЕНЫ ЛЕСА И БОЛОТА В СРЕДНЕТАЕМЮЙ ЧАСТИ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ

03.00.05 - ботаника

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Красноярск, 199?

Работа выполнена в лаборатории лесной биогеоцеяологии Института леса км. В.Н. Сукачева СО РАН

Научный руководитель - доктор биологических наук, старший

научный сотрудник Ф.З.Глебов

Официальные оппоненты - доктор географических наук, профессор

А.Ф. Ямских

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Д.И.Назимова

Ведущая организация - Красноярский аграрный университет

Защита состоится "24" апреля 1997 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета К 002.70.01 по присуждению ученой степени кандидата наук в Институте леса им. В.Н.Сукачева по адресу: 660036, Красноярск, Академгородок, Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН

Автореферат разослан J¿&p 199? г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

О.А.Зырянова

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В Западной Сибири болота, как и леса,

- ведущие компоненты ландшафтов и характер их взаимоотношений на протяжении голоцена менялся. Процессы развития болот и разбола-чивания являются как функцией саморазвития экосистем, так и влияния окружающей среды - климата, рельефа, гидрологического режима, минерального питания. Однако образование и накопление торфа

- процесс, протекавший гораздо интенсивнее в начале голоцена. Поэтому изучение взаимосмен леса и болота в историческом аспекте с учетом факторов, обусловивших эти взаимосмены, представляет существенный научный интерес.

Цель работы. Выявить посредством ботанического, слоро-во-пыльцевого и радиоуглеродного анализов торфяной залежи основные закономерности развития леса и болота в голоцене в среднета-ежной подзоне Западной Сибири.

Задачи исследований: выяснить роль в эволюции болот главных торфообразователей - древесных пород, трав и мхов на разных этапах голоцена; реконструировать динамику смен растительности суходолов и болот; выявить временные отрезки голоцена, во время которых происходило облесение болот и причины его; определить время начала заболачивания и скорость торфонакопления в различные периоды голоцена; на основе информационно-статистического анализа построить схему изменения количественных показателей климата в голоцене для одного из изученных регионов.

Научная новизна. Детально исследовано сопряженными палеоботаническими и радиоуглеродным методами 11 торфяных разрезов, получено 69 радиоуглеродных датировок. Для Приенисейской части Западной Сибири получены обширные сведения о болотных массивах, значительно удаленных от Енисея, впервые для этой территории сделано радиоуглеродное датирование торфяной залежи. Установлено, что главной климатической причиной облесения болот явилось то, что климат становился более сухим вне зависимости от того, сопровождалось ли это потеплением, похолоданием или неизменностью температурных условий.

Практическое значение работы. Материалы диссертации использовались при разработке хоздоговорной теш "Природа болот и прогноз всплывания торфа в результате сооружения Осиновской ГЭС"

на Енисее. Переданы копии карт торфяных болот Приенисейской Сибири ПГО "Торфгеология" с нанесенными на них торфоразведочными маршрутами, профили торфяных залежей и данные ботанического и физико-химического анализов торфа для составления "Атласа торфяных месторождений Сибири". Переданы данные спорово-пыльцевого анализа всех разрезов для создания карты растительности земного шара на хроносрезы 6000 и 1800 лет назад (Международный проект "ВЮш-6000").

Апробация. Материалы диссертации докладывались на УП Всесоюзном совещании по боловедению (г.Калинин, 1984), на краевой научно-практической конференции "Повышение эффективности использования мелиорированных земель "(Красноярск, 1985), на Международной конференции "Проблемы голоцена" (Тбилиси, 1988), на X Всесоюзном семинаре-экскурсии "Структура и развитие болотных экосистем и реконструкций палеогеографических условий" (г.Таллинн, 1989), на научно-практической конференции "Почвообразование, литогенез и палеогеография" (г.Томск, 1991), на конференциях "Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока" (Красноярск, 1991), "Проблемы изучения растительного покрова Сибири" (Томск, 1995).

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в 9 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 181 страниц,е машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, две из которых разбиты на разделы и подразделы, выводов и списка литературы. Он включает 171 наименование, в том числе 8 иностранной. Диссертация иллюстрирована 23 рисунками и 2 таблицами.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВЗАИМООТНОШЕНИЯХ ЛЕСА И

БОЛОТА

Рассматривается история изучения процессов заболачивания лесов в Европейской и Азиатской частях России. Отмечается большой вклад в изучение проблемы взаимоотношений леса и болота в Европейской части страны В.Н.Сукачева (1914, 1926, 1936 и др.), В.С.Доктуровского (1932), С.С.Архипов (1932,1934), Ф.В.Самбука (1932). Особо отмечена роль Н.И.Пьявченко (1953, 1955, 1957 и др.), который развил и углубил взгляды В.Н.Сукачева.

В настоящее время существуют две противоположные концепции, касающиеся взаимосмен леса и болота. Первая - происходит необратимое заболачивание лесов под влиянием наступления болот и вторая - динамическое равновесие в их взаимоотношениях.

Первую концепцию разделяют H.A.Караваева (1969, 1973, 1982), Ю.А.Львов (1971, 1976), М.И.Нейштадт (1971, 1977а,б, 1979, 1980), Н.А.Березина и др. (1971, 1974) и др.

Второй концепции придерживаются Н.И.Пьявченко (1979) и Ф.З.Глебов (1969, 1970, 1983, 1985 и др.), который делает вывод о значительном падении относительной доли прироста площадей болот на Западно-Сибирской равнине за последние 2 тыс. лет.

Изучению торфяных залежей в Западной Сибири с точки зрения взаимосмен леса и болота посвящены работы Н.И.Пьявченко (19626, 19676),Ю.А.Львова (1974,1987), Ф.З.Глебова (1973, 1976, 1978).

Вопросам динамики растительного покрова болот в голоцене на территории Западно-Сибирской равнины посвящены работы Н.И.Пьявченко (19636, 1965, 1968 и др.); Л.Н.Герасько, Н. Н.Пологовой (1976); Ф.З.Глебова (1978а); Ф.З.Глебова, Л.С.Толейко и др. (1974); Н.А.Хотинского (1974, 1977).

Изучение взаимоотношений леса и болота палинологическими методами позволяет проследить климатические колебания, выявить, как с изменением температуры и осадков изменялся растительный покров болот и суходолов (Vorren, Alm, 1985; Dodson, Greenwood, Jones, 1986; Foster, Fruts, 1987).

Появилось много работ, в которых приводятся обобщающие па-лесклиматические схемы территории Европейской и Азиатской части страны (Н.А.Хотинский, 1982, 1989; Н.А.Хотинский, С.С.Савина, 1985; В.А.Волкова, Т.П.Левина, 1985; В.С.Волкова и др. 1989).

Существует возможность реконструкции палеоклимата информационно-статистическими методами (Климанов, 1976, 1981, 1985 и др.; Букреева, Вотах и др. 1984, 1986; Климанов, Никифорова, 1985). Методы позволяют по общему составу и древесным компонентам спорово-пыльцевых спектров восстанавливать среднюю температуру года, января, июля, среднегодовое количество осадков.

Однако несмотря на то, что в течение голоцена, несомненно, были климатические колебания, не всегда именно они являлись причиной растительных смен. При интерпретации спорово-пыльцевых спектров и особенно стратиграфии торфяной залежи необходимо учитывать и другие, в первую очередь, эндогенные причины.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

В основу работы положены результаты полевых исследований автора, проводившихся в Томской области (Александровский и Верх-некетский районы) и в Красноярском крае (Енисейский район).

Так как исследованы три довольно различных в физико-географическом отношении региона, они разделены на Приенисейский, При-кетский и Среднеобский.

В Приенисейском регионе (междуречье Сыма и Дубчеса, левые притоки Енисея), представляющем собой в геоморфологическом отношении денудационную аккумулятивную равнину, сформировавшуюся в результате стока ледниковых вод, расположены 7 разрезов. В их числе первые пять заложены путем вертолетных высадок на совершенно неисследованные болотные массивы в междуречье Нижней и Дубчеса, левых притоков Енисея (в Тугуланской котловине). Следующие два находятся на верховом болотном массиве в долине Енисея. Первый разрез заложен в мочажине олиготрофного болотного массива (разрез "Мочажина") и второй, отстоящий от него на расстоянии 200 м - в долине стока с болота (разрез "Бугор"). В ней развиты многочисленные сухие торфяные бугры, достигающие в поперечнике 5,0 м и высотой 1,5 м. В одном из таких бугров был сделан разрез.

В Прикетском регионе, который является тектонической депрессией и испытывает медленное устойчивое опускание, расположены два разреза. Первый заложен в верховом болотном урочище замкнутых котловин и характеризует суходольное заболачивание лесов в глубокой котловине. Второй - взят на берегу крупного озера и характеризует озерный тип заболачивания.

В Среднеобском регионе, представляющем собой слабо дренированную, плоскую аккумулятивную равнину, находятся также два разреза. Первый - (разрез "Водораздел"), заложен путем вертолетной высадки на верховой грядово-мочажинно-озерный комплекс. Второй (разрез "Назино") взят из естественного торфяного обнажения второй надпойменной террасы р. Оби на правобережье у с. Назино. На поверхности террасы в месте взятия разреза находится олиготроф-ное сосново-кустарничково-сфагновое болото.

Бурение и отбор образцов торфа производили сплошной колонкой через 25 см (по методике Н.Й.Пьявченко) в торфяных разрезах,

заложенных на болотных массивах, и через 10 см - в торфяном обнажении "Назино" и разрезе "Бугор". Для определения абсолютного возраста образцы торфа в некоторых разрезах взяты сплошной колонкой через 25 и 10 см, в других - через 100 см или только в придонных слоях торфяника. Одновременно с отбором образцов торфа проводилось геоботаническое описание фитоценозов и визуальное стратиграфическое - разрезов (обнажений).

Основными методами реконструкций природной среды являются спорово-пыльцевой, ботанический и радиоуглеродный анализы.

Подготовка образцов торфа к спорово-пыльцевому анализу выполнялась по методу В.П. Гричука и Е.Д. Заклинской (1948). Видовое определение и подсчет пыльцы и спор проводился под микроскопом МБИ-6 при увеличении объекта в 200х и 400х путем сравнения с изображениями пыльцы и спор в различных монографиях и атласах (Пыльцевой анализ, 1950; Атлас растительных остатков, встречаемых в торфе, 1959; Атлас растительных остатков в торфах, 1977 и др.), а также с эталонными препаратами рецентной пыльцы и спор. Подсчитывали до 500-1000 древесных пылинок. Пыльцу и споры делили на четыре группы: пыльцу древесных пород, кустарничков, трав и спор.

Подготовка образцов торфа к ботаническому анализу осуществлялась кипячением проб в 10% растворе ИаОН в течение 10-15 мин. с последующей промывкой. Ботанический анализ торфа проводили при помощи микроскопа "Виолам". Для идентификации растительных остатков применялись эталонные препараты растений - торфообразова-телей. Сфагновые мхи определялись по руководству Л.И.Савич-Лю-бицкой и В.Н.Смирновой (1968). Использовались различные атласы, принятые в болото- и торфоведении. При построении стратиграфических колонок торфяной залежи показывали процентное соотношение остатков растений, отмеченных на каждой глубине.

Оределение возраста отложений торфа по С14 проведено Э.В.Стариковым и В.А. ЗКидовленко на радиоуглеродной установке Института леса СО РАН.

Ботанический анализ торфа позволяет оценить условия существования отложившего его растительного сообщества в системе экологических шкал Л.Г. Раменского (1956). Впервые эту систему шкал в болотоведении применили Ю.А.Львов и его сотрудники (Львов, Мульдияров, 1984; Бляхарчук, 1979, 1988, 1989). Нами подсчитаны показатели увлажненности местообитаний таких сообществ в двух

разрезах (Среднеобский участок). Результаты представлены в виде кривой, осцилляция которой свидетельствует о динамике увлажненности участков болота в месте бурения торфяной залежи за весь период накопления торфа.

Взаимосмены леса и болота происходят в значительной степени под влиянием климатических факторов. Для Приобского региона В.А. Климановым построены палеоклиматические кривые, позволившие дифференцировать климатическую обстановку этого региона в течение голоцена.

Применены следующие особые методические приемы реконструкции болотных сукцессий по данным стратиграфии торфяной залежи и интерпретации результатов спорово-пыльцевого анализа:

1) На графиках стратиграфии залежи процентное содержание растительных остатков наносилось слева направо в порядке, соответствующем топоэкологическому ряду трофности произрастания растений в направлении от середины мочажины до середины микроповышения

2) Развитие на болотах вторичных лесов индицируется в стратиграфии залежи слоями древесного и пушицевого торфов.

3) На диаграммах спорово-пыльцевого анализа в процентное содержание спор не включены споры сфагновых и зеленых мхов, т.к. они характеризуют фитоценоз in situ, но не окружающих территорий. Для спор мхов строились отдельные графики, показывающие процентное содержание их, вычисляемое от максимального количества в разрезе.

4) Господство на спорово-пыльцевых диаграммах пыльцы сосны и березы - казалось бы эдификаторов производных лесов, не является климатически обусловленным. Начиная с бореального периода, постепенное снижение содержания в спектрах пыльцы березы и повышение пыльцы сосны вызывается заболачиванием территории и поселением сосны на верховых болотах.

3. СОВРЕМЕННАЯ И ГОЛОЦЕНОВАЯ ОБСТАНОВКА РАЗВИТИЯ ЛЕСО-И БОЛОТООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССОВ В ИЗУЧЕННЫХ РЕГИОНАХ

3.1 Приенисейский регион (междуречье Сыма и Дубчеса) 3.1.1. Природные условия

Приводится краткая характеристика природных условий региона: геоморфология, рельеф, почвообразующие породы и почвы, кли-

мат, современная растительность лесов и болот. Водоразделы рек заняты в основном лишайниковыми борауи. На участках, граничащих с болотами, распространены заболоченные и болотные кустарничко-во-сфагновые боры. Болотные массивы представляют собой сильнооб-водненные грядово-мочажинно-озерные и грядоЕО-мочажинные комплексы.

3.1.2. Падеореконструкция взаимосмен леса, болота и климата в северной части (Тугуланская котловина) Основная часть подраздела посвящена палеоботанической характеристике растительности лесов и болот и их связи с климатом. Дается подробное описание современной растительности з месте заложения разрезов, приводится стратиграфия торфяных залежей и спорово-пыльцевые диаграммы. На них выделены периоды Блитта-Сер-наядера (в трактовке Н.А.Хотинского, 19??'), в пределах которых фиксируются изменения в составе спорово-яыльцевого спектра, реконструируется динамика развития растительности суходолов и болот в течение голоцена, дается характеристика климата.

Волотообразование в Тугуланской котловине началось 9 тыс. лет назад, Данные стратиграфического, спорово-пыльцевого

и радиоуглеродного анализов торфяных отложений 5 разрезов, мощность торфа з которых колеблется от 3,5 - 4,5 м, позволили охарактеризовать динамику растительного покрова и климата в голоцене следующим образом.

Бореальный период. В начале периода на суходолах были распространены крупнотравные березовые с примесью сосны леса. Еловые и пихтовые зеленомошные леса были сконцентрированы в речных долинах и на склонах водоразделов. Кедр не играл существенной роли в лесообразовательном процессе. Во второй половине периода начинают господствовать сосново-березовые и елово-сосновые осоко-во-разнотравные и зеленомошные леса. На повышенных хорошо дренированных и прогреваемых элементах рельефа были широко развиты пихтарники травяные и зеленомошные. Болота в это время были преимущественно грунтового питания с господством травяных евтрофных растительных группировок из хвоща, папоротников, злаков и гипно-вых шов. Климат теплый и влажный.

Атлантический период. Растительный покров суходолов начала периода оставался прежним - сосново-березовые и елово-сосновые

травяные к травяно-зеленомошные леса были господствующими. Качественно новым в растительном покрове второй половины периода является значительное повышение роли сосны и кедра. Следовательно березовые лесные формации уступили место соснякам и кедровникам. Происходит заметное увеличение роли пихты в лесообразова-нии, которая, возможно, образовывала чистые насаждения. Кроме того, ель и пихта могли входить в состав кедровых лесов, которые были распространены не только в речных долинах, но и на междуречьях.

Гидрологический режим болот стал смешанным (грунтово-атмосферным), что вызвало смену растительного покрога. Доминировали мезотрофные травяно-сфагновые и ¡пейхцериево-сфагновые растительные группировки. Климат первой половины периода - прохладный и влажный, второй - теплый и влажный (климатический оптимум).

В суббореальком периоде господствующими были сосновые и кедровые суходольные и заболоченные леса. Темнохвойные леса из ели и пихты не имели прежнего распространения и произрастали, вероятно, только в речных долинах и поймах рек. Повышенные участки рельефа были заняты березовыми разнотравными лесами, в понижениях были распространены березовые заболоченные (осоковые и OCOKOEO-сфагновые леса).

В SB естественный ход смен растительности болот был нарушен е результате похолодания и сухости климата. Это вызвало облесение болот, свидетельством чему является смена топяно-шейхцерие-во-сфагновых группировок растительности древесно-пушицевыми и древесно-пушицево-сфагновыми. Однако стадия облесения длилась непродолжительное время. Уже на SB/SA контакте новое повышение влажности климата привело к усилению болотообразовательного процесса и почти полному исчезновению лесных болот.

В субатлантическом периоде растительность суходолов близка современной. Болота вступили в одиготрофную фазу, формируются грядозо-мочажинные и озерково-грядово-мочажинные комплексы.

3.1.3. Палеореконструкция взаимосмен леса, болота и климата в южной части (долина Енисея)

Рассматриваются результаты ботанического и спорово-пыльцевого анализов двух разрезов - "Мочажина" и "Бугор". Первый разрез взят в мочажине олиготрофного грядово-мочажинного болота, второй в оврагоподобной долине-, в месте стока болотных вод.

Здесь находятся многочисленные сухие торфяные бугры, в одном из которых сделан разрез. Древостой - евтрофный березняк, кедр и ель со следами пожаров.

"Мочажина". По данным стратигрии торфяной залежи, на месте образования болота последовательно эндогенно сменялись следующие фитоценозы: сильнообводненный евтрофный травяно-гипновый (середина АТ) -> мезотрошный древесно-травяно-пушидевый (конец АТ) -> олиготрофный древесно-осоково-пушицевый (конец 5В) -> сосно-во-кустарничково-сфагновый (БД).

"Бугор". Стратиграфия залежи показывает, что в развитии болота было два периода: 1) естественный болотный эндогенез и 2) формирование долины стока. Поэтому сукцессии т эНи являются здесь экзогенными.

В первом периоде последовательно сменялись следующие фитоценозы: сильнообводненный евтрофный древесно-травяно-сфагновый (конец ВО - АТх) -> мезотрофный древесно-осоковый (АТг) -> оли-готрофный сфагново-шейхцериево-пушицевый №1).

Стратиграфия торфяной залежи второго периода (БВо - БА) показывает быстрое вторичное повышение трофности фитоценоза (сосново-березово-разнотравный) и формирование в долине авто-морфного березняка на своеобразной сухой торфяной почве.

Несмотря на значительные различия в характере и причинах сукцессионной динамики болотных фитоценозов: атмосферного питания (разрез "Мочажина") и интенсивного весеннего разлива, эрозии торфяной заяежи и, следовательно, возможности переотложения пыльцы (разрез "Бугор"), спорово-пыльцевые спектры этих разрезов удивительно схожи. Вместе с тем они схсжи и со спектрами разрезов, рассмотренных выше, что говорит о близости климатических условий на Приенисейской окраине Западной Сибири во время образования болот.

3.2. Прикетский регион (левобережье р.Кеть) 3.2.1. Природные условия

Рассмотрены особенности рельефа, климата, почв и современной растительности лесов и болот левобережного участка Кета, крупного правого притока Оби. Основные элементы ладшафтов территории - лихтово-кедровые и сосновые леса и верховые сфагновые болота. Бассейн Кети - один из самых заболоченных в Томской области.

3.2.2.Реконструкция палеогеографической обстановки развития лесов и болот и их взаимосмен

Расссмотрены результаты ботанического и спорово-пыльцевого анализов двух разрезов: "Кетъ - 1" (мощность торфяной залежи 6,0 м), характеризующего суходольное заболачивание лесов и

"Кеть - 2" (мощность торфа - 8,0 м), характеризующего заболачивание озера путем образования сплавины. Время начала образования болот - 7640 лет назад.

Стратиграфия торфяного разреза "Кеть - Г' свидетельствует, что болото развивалось путем естественного эндоэкогенетического увеличения обводненности. В его развитии можно выделить два временных отрезка. В первый (6,0 - 3,25 м) последовательно существовали заболоченный лес (сосняк пушицево-сфагновый) и сосно-во-кустарничково-пушицево-сфагновая фация. На глубине 425 - 375 см обнаружен слой торфа с большим количеством древесины - еоз-раст его примерно 5100 лет назад - сибирский аналог "пограничного горизонта". Переход во второй временной отрезок (3,25 -0 м) свидетельствует о быстром формировании на месте предыдущей фации сильно обводненного грядово-мочажинного комплекса, что было вызвано, возможно, изменением климата.

Стратиграфия торфяного разреза "Кеть - 2" своеобразна. Озера заболачивались сначала мезотрофными травяно-сфагновой и тра-вяно-шейхцериево-сфагновой (мезотрофная стадия непродолжительна), а затем олиготрофной щейхцериево-сфагновой сплавинами. На глубине 350 - 475 см находится мощный пласт древесного торфа.В настоящее время участки сплавины превратились в озерково-грядо-во-мочаясинные комплексы.

Спорово-пыльцевой спектр разрезов свидетельствует, что растительность суходолов изменялась следующим образом.

Атлантический период. В начале периода были распространены еловые леса с хвощеЕЫми группировками растительности в напочвенном покрове. В середине - сосновые и березовые леса, начинает увеличиваться роль кедра в лесообразовании. Климатическая обстановка на протяжении периода менялась. Отмечается похолодание в его начале и потепление в конце.

Суббореальныи период характеризуется абсолютным преобладанием сосновых лесов над березовыми и максимальным на протяжении голоцена развитием кедровых лесов. Климат был холодным и сухим.

Существенных отличий в растительном покрове между субборе-альнш и субатлантическим периодами не выявлено. Можно лишь отметить некоторое снижение роли кедровых лесов.

3.3. Среднеобский регион (Обь-Васюганский водораздел и долина Оби).

3.3.1. Природные условия

Приводится краткая характеристика геоморфологии, рельефа, почвообразувщих пород и почв. Территория, несмотря на равнин-ность, характеризуется сложным геолого-геоморфологическим строением. В лесорастительком отношении - это подзона кедрово-сосновых суходольных и заболоченных лесов, а по схеме районирования болот Западной Сибири - подзона олиготрофнкх грядово-озерко-во-мочажинных и грядово-мочажинных болот.

3.1.2. Палеореконструкция взаимосмен леса и болота

Обь-Васюгаяский водораздел (по данным разреза "Водораздел1?.

Предбореалг- Болотообразование началось 9510 лет назад. На болоте сначала была развита топяно-хвои,евая фация, затем - сог-ровый лес. На плакорах - елово-лиственнично-березовые редколесья. В конце периода - тайга с папоротником в напочвенном покрове. Климат начала периода на 3,4° н.с.н. (ниже современной нормы), в конце - влажный и теплый - на 1,8° з.с.н. (выше современной нормы). На РВг/ВО контакте вновь сухое похолодание (на 3° н.с.н.)

Бореал (ВО). Происходит смена евтрофных растительных группировок мезотрофными. Сукцессионный ряд следующий: евтрофная corpa -> мезотрофная древесно-пганово-сфагновая фация -> олигот-рсфный грядово-моча^инный комплекс. В начале периода на плакорах лесотундра, затем тайга. В начале периода отмечается влажное потепление (на 1,1° в.с.н.), в середине периода - слабое сухое похолодание.

Атлантический период (ATi). На болоте грядово-мочажинный комплекс достиг своего максимального развития. На плакорах -тайга. Происходит равномерное постепенное повышение температуры с 1,8 до 0,9° н.с.н. В ATg болото подсохло, на кем получила развитие сосново-лушицево-кустарничковая фация. На плакорах - тайга. В середине АТг - влажное потепление (на 1,5° и на 25 мм

осадков в.с.н.) - климатический оптимум . В конце АТг - сухое похолодание (на 1,4° и 25 мм осадков н.с.н.).

Суббореалышй период (SB). На болоте - сосново-пушице-во-сфагновая фация. На плакорах - тайга. В начале периода - относительно сухое потепление - сибирский аналог суббореального ксеротерма. В конце периода - сухое похолодание (на 0,7° и 30 мм осадков н.с.н).

Субатлантический период (SA). На болоте - грядово-мочажин-ный комплекс, на плакорах - тайга (господство кедра, сосны, березы). Климат существенно не отличается от современного.

Долина Оби (по данным разреза "Назино").

Бореальный период. На болоте ряд быстрых смен: евтрофная corpa -> мезотрофная травяно-пушицевая -> олиготрофная сосно-во-кустарничково-сфагновая фация. В долине реки березово-темнох-войные леса, на плакорах лесотундра, затем тайга, чему способствовало нижнебореальное потепление (на 2,4° н.с.н.).

Атлантический период ATi. На болоте фускум рям. В долине реки - березово-темнохвойные леса. На плакорах тайга. До середины ATi происходит быстрое повышение температуры (с 2.0° н.с.н. до 0,3° в.с.н. и осадков (на 40 мм в.с.н.).

Во второй половине атлантического, в суббореальном и субатлантическом периодах растительность болота и суходолов оставалась прежней. Палеоклиматические кривые монотонны, что можно объяснить выравнивающим воздействием долины огромной реки на зональный климат.

3.3.3. Сводные палеоклиматические кривые

По древесным компонентам пыльцевого спектра разрезов Приобского региона получены палеоклиматические кривые, восстановлены изменения средних температур года, января, коля и среднегодовое количество осадков. В целом полученные пики потеплений и похолоданий совпадают с имеющимися по другим регионам. Это потепления - 9000, 9100, 8500, 7100, 6700, 6000, 5500, 4600, 3500, 2200, 1800 и 1000 лет назад. Похолодания - 9500, 8800, 8300, 6900, 6400, 5800, 4200, 2500, 1900, 1500.

3.3.4. Экологическая характеристика растительности.

Нами использовалась только шкала увлажнения. Кривая увлажненности торфяного разреза "Водораздел" почти синхронна кривой

среднегодового количества осадков в нижней части графика, приходящейся на РВг, ВО и АТа. периоды. В АТ^ зта синхронизация менес-выражена, а в БВ и ЗА характер кривых прямо противоположен. Зто объясняется тем, что в начале болотообразования формирование растительности тесно связано с климатическими условиями (количество осадков), а в дальнейшем, в силу саморазвития болотного массива, мало или совсем не зависит от них, поэтому ход кривых асинхронный.

Ход кривой увлажненности торфяного обнажения "Назино" менее информативен, что связывается с нарушенностью естественного процесса формирования торфяника.

4. ДИНАМИКА РАСТИТЕЛЬНОГО ПОКРОВА И ТОРФОНАКОПЛЕНИЯ

4.1. Основные этапы развития суходольной и болотной растительности в голоцене

Заключительная глава посвящена обобщению полученного материала. Отмечены общие черты развития растительности суходолов и болот и региональные отличия.

Отличительной особеностью спорово-пыльцевых спектров Прие-нисейского региона является значительное содержание пыльцы пихты в бореальном периоде, что свидетельствует о теплом климате этого времени в Приенисейской Сибири. Ход кривых пыльцы древесных пород в суббореальном к субатлантическом периодах почти параллелен. Это свидетельствует о том, что состав лесов, сформировавшийся в атлантическом периоде, оставался прежним - сосна, кедр и береза - основные лесообразующие породы. Для болот региона характерна довольно продолжительная евтрофнач стадия развития, ме-зо-и олиготрофизация их наступила только в суббореале и субат-лакт-ике.

Особенностью спорово-пыльцевых спектров Прикетского региона является нижний максимум пыльцы ели, приходящийся на начало АТ (обычно отчечается в ВО, а также монотонный, не усложненный пиками ход кривой пыльпу пихты, что трудно объяснить). Стратиграфия болот свидетельствует об отсутствии евтрофной фазы болотообразования, сфагновый характер зболачивакия индицируется нижним пиком сфагновых мхов и пыльцы вересковых кустарничков.

Для пыльцевых спектров Приобского региона характерно высокое содержание пыльцы лиственницу в спектре древесных в РВг- В

других периодах ее присутствие не отмечено. Евтрофная и мезот-рофная стадия болот длилась недолго и уже в начале АТ они перешли в олиготрофную фазу.

Ботанический анализ торфа почти всех исследованных разрезов выявил в развитии болот ряд сукцессий, направленных в сторону облесения торфяников. Такие явления зафиксированы на РВг/ВО контакте, в конце атлантического периода (5100 лет назад) и в суб-бореальном периоде. Но в отличие от существовавшего ранее представления (Архипов, Вотах, 1980; Никольская, 1982; Глебов,1988 и др.), что облесение связано с теплым и сухим климатом, нами установлено, что и сухое похолодание, имевшее место на предборе-ально-бореальном контакте и в конце суббореала привели к усилению лесообразовательного процесса и смену открытых болот древесными, а возможно и болотными лесами, о чем свидетельствуют мощные пласты древесного и пущицевого торфов.

4.1. Динамика торфонакопления

Скорость торфонакопления определена только для Приенисейс-кого и Приобского регионов, т.к. для торфяников Прикетского региона отсутствует послойное радиоуглеродное датирование.

Приенисейский регион. Заболачивание в среднетаежной подзоне Приенисейской Сибири началось в конце предбореала - 9200 лет назад. За это время накопился слой торфа мощностью до 5,0 м. Самым значительным прирост торфа был в бореальном периоде - 0,8 - 1,5 мм/год. Господствовавшие в это время евтрофные фитоценозы отложили низинные виды торфа: осоковый, травяной, хвощевый. В атлантическом периоде наблюдается существенное замедление скорости торфонакопления - 0,4 - 0,6 мм/год. В суббореально-субатлантическом периодах скорость торфонакопления уменьшилась до 0,4 -0,3 мм/год.

Приобский регион. На Объ-Васюгжском водоразделе скорость торфонакопления, начиная со времени 9500 лет назад, также неуклонно уменьшалась. Наиболее интенсивной она была в РВ2 - 1,9 мм/год. В бореальном периоде прирост торфа резко уменьшился и составлял в среднем 0,7 мм/год. В дальнейшем интенсивность торфонакопления постоянно уменьшалась и составила в АТ1 - 0,6, в АТ2 - 0,5, ЗВ - 0,3, в БЛ - 0,3 мм/год.

В долине Оби, по данным разреза "Назино", отсутствует постепенное затухание торфонакопления. Величины скорости накопления

торфа здесь нелогичны , т.к. дренаж и усадка торфяной залежи исказили реальные цифры прироста. Торфонакопление происходило следующим образом. В бореале скорость была в среднем - 0,5 мм/год. В атлантическом периоде интенсивность накопления торфа была неравномерной и колебалось от 0,27 до 1,1 мм/год. В суббореальном периоде прирост торфа составлял в среднем 0,3 мм/год. Субатлантический период характеризуется неуклонным возрастанием скорости прироста торфа от 0,43 в начале периода до 1,29 мм/год в конце его.

ВЫВОДЫ

1. Выявлена динамика главных компонентов суходольной и болотной растительности за период с 9500 лет назад до настоящего зре-мени.

2. Береза доминировала в раннем голоцене и в начале среднего - 9 - 7 т.л.н. Максимальный расцвет пихты приходился на голоцено-вый оптимум - от 6 - 5 т.л.н. Кедр был наиболее распространен в конце атлантического и в суббореальный периоды. В субатлантическом периоде кедр, сосна и береза - главные лесообразую-щие породы. Причины доминирования ели и лиственницы в те или иные временные промежутки не выявлены.

3. В болотных сообществах на ранних стадиях заболачивания доминировали евтрофные травянистые растения: осоки, вахта, тростник, зеленые мхи. В среднем голоцене широко распространились шейхцерия, мезотрофные осоки, пушица, появились сфагновые мхи. После голоценового оптимума доминирующую роль на болотах играли мезотрофные и олиготрофные виды: шейхцерия, пушица, сфагновые мхи и вересковые кустарнички.

4. Изменения суходольной и болотной растительности происходили как под воздействием климатических флуктуаций, так и в результате саморазвития. Выявлены три волны облесения болот. Первая - контакт предбореального и бореального времени - 8300 лет назад - холодное иссушение климата. Вторая - в конце атлантического времени - 5100 лет назад, такое же соотношение тепла и осадков. Третья - в суббореальном периоде - 4550 лет назад - сухое потепление, 3500 лет назад - сухое похолодание.

5. Болотообразование в Приенисейском регионе началось 9 тыс.лет назад. Скорость торфонакспления постепенно снижалась в среднем от 1,5 мм/год в бореальном периоде до 0,3 - 0,2 мм/год в

суббореалъном и субатлантическом. В Приобском регионе интенсивность торфонакопления сокращалась от предбореального к субатлантическому периодам в среднем, соответственно, от 1,9 до 0,3 мм/год.

6. Для Приобского региона построены палеокдиматические кривые, реконструированы средние температуры года, января, июля и среднегодовое количество осадков.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Опыт изучения структуры и генезиса лесо-болотных комплексов У/Особенности лесо-болотных экосистем Западной Сибири.-Красноярск, 1978. - С. 14-59 (соавторы Ф.З.Глебов, С.М.Горожан-кина, Д.М.Киреев).

2. Зотинские болота //Гидроморфные лесо-болотные экосистемы. - Красноярск, 1986. - С. 17-26.

3. Палеогеографическое исследование торфяника в средней ча-асти Енисейского левобережья (в районе пос. Кривляк) //Палеогеография Средней Сибири. - Красноярск, 1987. - С. 64-71 (соавторы Ф.З.Глебов, Э.В.Стариков, Б.А.Жидовленко).

4. Сравнение истории развития и палинологический анализ девственного и естестЕеннодренированного участков верхового болота //Структура и развитие болотных экосистем и реконструкций палеогеографических условий. - Тезисы докл. X Всесоюзного семинара-экскурсии. - Таллинн, 1989. - С. 55-59 (соавтор Ф.З.Глебов).

5. Палинологический анализ торфяников среднетаежной подзоны Западной Сибири //Проблемы голоцена. - Тезисы докл. международной конф. - Тбилиси, 1989. - С. 31-32 (соавтор Ф.З.Глебов).

6. Палеореконструкция растительности и климата (на примере голоценового торфяника в Среднем Приобье) //Почвообразование, литогенез и палеогеография Западной Сибири. - Тезисы докл. конф., посвященной 100-летию со дня рождения Р.С.Ильина. -Томск, 1991. - С.69-70.

7. Палеоботаническое изучение климатогенных смен леса и болота на примере двух торфяных разрезов //Флора и растительность Сибири и Дальнего Востока . - Тезисы докл. конф., посвященной памяти Л.М.Черепнина. - Красноярск, 1991. - С.80-81 (соавтор Ф.З.Глебов).

8. ВсплыЕание торфа при строительстве гидроэлектростанций на сильнозаболоченных территориях Приенисейской Сибири //Пробле-

мы освоения и использования мелиорируемых земель Сибири. - Красноярск, 1996. - С. 179-187.

9. Динамика растительного покрова, торфонакопления и углерода в Тугуланской котловине (средняя тайга Енисейского левобережья) //География и природные ресурсы. - 1996, N 3. - С. 74-81.