Шешина О.Н.

ВСЕГИНГЕО

ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ КРИОЛИТОЗОНЫ ПО ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ

Общеизвестно влияние климатических условий на формирование различных типов растительности, что отражается, в свою очередь, на палинологических записях. В связи с этим результаты палинологических исследований позволяют восстанавливать абиотические параметры экосистем (температуру, влажность, атмосферные осадки и т.п.) в прошлые эпохи, применение метода актуализма к которым находится в разумных пределах.

Современные ландшафтноиндикационные исследования в зоне развития многолетнемерзлых пород достаточно хорошо разработаны, поэтому очевидно, что применение критериев, разработанных данным направлением, делает возможным оценку не только изменения климата, но и геокриологической обстановки любого отрезка времени четвертичного периода.

При этом качество эпигнозных оценок обусловливается надежностью и детальностью реконструкций растительного покрова. Особенно большое значение в повышении надежности таких реконструкций имеет применение метода концептуального ступенчатого картографирования, базирующегося на первичном выражении результатов спорово-пыльцевого анализа в виде палиноценологических карт с последующей корректировкой пыльцевых данных.

Применение методики палиноценологического картографирования [Шешина, 1987] обусловлено необходимостью получения обоснованных границ при восстановлении растительного покрова, так как ранее было доказано, что границы палиноценозов идентичны границам доминирующих растительных ассоциаций, хотя составы тех и других различны [Друшиц и др., 1986; Павлов, Шешина, 1991]. Для приведения палинологических данных в соответствие с реально существовавшим растительным покровом разработана система пересчетных уравнений [Друшиц и др., 1986], использование которых позволяет составить на базе карты палиноценозов карту растительных сообществ. Подобная реконструкция выполнена для растительного покрова левобережья р. Пур, существовавшего здесь в оптимуме казанцевского межледниковья. Для этого по спорово-пыльцевым диаграммам опробованных геологических разрезов проведена стратификация последних и определена оптимальная фаза в развитии растительности. Спорово-пыльцевые спектры, характеризующие осадки, отложившиеся в выбранное время, наносились на карту в виде циклограмм, на основании которых осуществлялось первичное палиноценологическое районирование территории. Полученная таким образом картографическая модель палиноценозов одновременно явилась и картографической моделью палеофитоценозов, состав которых восстанавливался по упомянутым выше пересчетным уравнениям. Принимая во внимание, что при использовании споровопыльцевых данных необходимо, помимо прочего, вводить коррективы на ветровой перенос пыльцевых зерен, представляется логичным в дополнение к методике реконструкции фитоценозов [Друшиц и др., 1986] строить геоботанические выводы, в первую очередь, на базе палинологического состава группы травянистых и споровых, так как для растений, составляющих напочвенный покров, перенос их пыльцевого материала даже на 20 м от места произрастания считается дальним. В то же время при палинологических построениях синузиальная организация растительных сообществ определяет внутреннюю орга­низацию фитоценозов и позволяет правильно устанавливать группы типов леса, опираясь на структуру подчиненных ярусов.

Учитывая все изложенное, при восстановлении растительных ассоциаций оптимума казанцевского времени особенное внимание уделялось микроценозам напочвенного покрова с точки зрения их фитоценотической  значимости [Ильинская, 1963; Горожанкина, Константинов, 1978]. Вычислениями константности видов синузий определена формула сложения напочвенного покрова, на основании которой восстановлено доминирование по площади ценозообразующей и нейтральной категорий синузий с присутствием на неболь­шом участке деструкторной категории, характеризующей распад первичных сообществ. Анализ пространственной смены синузий установил мозаичность напочвенного покрова, а также то, что большинство синузий отражает своим доминированием не столько породный состав древостоя, сколько эдафические условия. Например, показано увеличение доли участия гидро и гигрофилов в микроценозах к северу, индицирующее тем самым нарастание процесса заболачивания в этом направлении.

Сопряженный анализ реконструированного синузиального строения фитоценозов и преобладающего древостоя позволил охарактеризовать группы типов леса оптимума казанцевского времени и выделить северную и среднюю подзоны таежной зоны.

Северная подзона таежной зоны была представлена сильно изреженными хвойными лесами с сибирским кедром, выступающим в роли субэдификатора. В целом подзона относилась к зеленомошной ассоциации, формула внутренней организации которой зависела от микрорельефа. Более дренированные участки были заняты сосняком вересково-зеленомошным, где древостой образованы сосной с примесью кедра. Травяно-кустарничковый ярус состоял из представителей семейства вересковых: багульника, черники, голубики, брусники; изредка встречалась осока. Моховой покров сплошной и состоял из зеленых мхов. Менее дренированные участки занимали кедровники злаково-зеленомошные с кустарниковыми зарослями из ольховника и ивы. Травяной покров обильный, в основном злаковый. При общем доминировании зеленых мхов в отдельных мочажинах развивались сфагны. В заболоченных местах поселялась ель с развитием разнотравно-зеленомошной синузии на приствольных повышениях и осоково-зеленомошной между деревьями.

Средняя подзона таежной зоны представлена в основном зеленомошной ассоциацией, и лишь центральная часть исследованной территории была занята злаковой. Здесь развивались ельники с березой злаково и разнотравно-зеленомошные с разнотравно-осоковой синузией и без нее на более дренированных местообитаниях; кедровники с сосной и елью злаково, разнотравно и осоково-зеленомошные с достаточным участием в покрове почвы голубики, брусники, багульника; кедровники с елью и пихтой злаково-зеленомошные; сосняки зеленомошные и злаковозеленомошные с примесью сибирского кедра и пихты. Центральная часть имела наиболее сложную синузиальную организацию. Относясь в целом к злаковой ассоциации, она обладала рядом деструкторных синузии, характеризующих распад первичных сообществ. Учитывая преобладание в древостое березы, можно предположить, что первичная темнохвойная тайга, повидимому, была уничтожена пожаром, и на этом месте вырос вторичный березовый лес с разреженным подлеском из ивы и калины вересково и зеленомошнозлаковый с обилием разнотравья и папоротников. При избыточном увлажнении развивалась осоково-злаковая синузия, заболоченные понижения заселялись злаково-сфагновой и разнотравно-сфагновой ассоциациями.

Таким образом, приведенная геоботаническая характеристика реконструированных фитоценозов оптимума казанцевского межледниковья показала четкую географическую обособленность выделенных лесных ассоциаций, которую в общих чертах можно увязать с современным подзональным расчленением Западной Сибири. На основании этого можно констатировать значительное потепление климата того времени относительно сегодняшнего дня, что вызыва­ло перемещение северной границы среднетаежной подзоны к северу не менее чем на 450 км.

На основании восстановленного растительного покрова проведено специальное картографическое суммирование современных ареалов растений, составляющих этот покров. Такой подход позволил реконструировать основные климатические параметры оптимума казанцевского межледниковья отдельно для вычисленных подзон северной и средней тайги.

Установлено, что область развития северотаежных лесов харак­теризовалась среднемноголетней температурой января  25 ± 3 °С, июля 14 ± 1 °С, относительной влажностью воздуха самого сухого месяца   68 ± 4 %, годовой   суммой  атмосферных   осадков 390 ± 40 мм. Для среднетаежной подзоны среднемноголетние температуры января и июля соответственно составляли  25 ± 1, 16 ± 1 °С, относительная влажность воздуха – 67 ± 2 %, годовая сумма осадков — 425 ± 25 мм.

Конечным результатом подобных исследований является реконструкция палеогеокриологической обстановки. Это достигается совмещением карты пелеофитоценозов с литологофациальной и использованием ландшафтных индикаторов [Крицук, Москаленко, 1974]. Так установлено, что в оптимум казанцевского времени изучаемая территория была сложена (см. рисунок) в основном сезоннопромерзающими грунтами со среднегодовыми температу­рами 0 ... + 1 и + 1 ... + 2 "С в зависимости от состава поверхностных и подстилающих отложений и ландшафта местности с мощностью сезонномерзлого слоя 1,5—2,5 м. На этом фоне отмечен участок неустойчивых высокотемпературных многолетнемерзлых пород, сложенный мощной толщей суглинков, со среднегодовой температурой 0 ...  1 °С, где кровля многолетнемерзлых пород должна была находиться на глубине 6—8 м, а мощность сезонномерзлого слоя составляла 1,5—2 м.

Таким образом, предлагаемая методика ступенчатого картографирования состоит из следующих этапов.

I. Получение границ контуров карты палеорастительности:

— выделение на спорово-пыльцевых диаграммах интересующего хронологического среза;

— нанесение спорово-пыльцевых спектров выделенного интервала на карту в виде циклограмм;

—составление карты палиноценозов.

II. Наполнение контуров карты палеорастительности информацией:

Схематическая палеогеокриологическая карта левобережья р. Пур для оптимальной фазы казанцевского времени. Границы районов с раз­ным состоянием пород; 2 — границы участков с разной геокриологической характеристикой горных пород; 3 — неустойчивые высокотемпературные многолетнемерзлые горные породы; 4 — неустойчивые низкотемпературные талые горные породы; 5 — полу­переходные среднетемпературные талые горные породы; б — числитель — среднегодовая температура горных пород, "С; знаменатель — мощность слоя сезонного промерзания, м; в квадратных скобках — глубина залегания кровли многолетнемерзлых пород, м.

— пересчет по "реставрационным" уравнениям спорово-пыльцевых данных на состав растительности;

— анализ синузиальной организации;

— составление карты палеофитоценозов.

III. Реконструкция основных климатических характеристик:

— специальное картографическое суммирование современных ареалов растений, составлявших растительный покров;

— выборка современных среднемноголетних климатических показателей в точке пересечения всех ареалов.

IV. Составление палеогеокриологической карты на полученной палеоландшафтной основе с учетом реконструированных климатических данных.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Горожаикина С.М., Константинов ВД. География тайги Западной* Сибири. — Новосибирск Наука. Сиб. Отд. НИС., 1978. — 189 с.

Друшиц В.В., Рыбакова И.О., Шешина О.Н. Палиноценозы разнофациальных осадков и реконструкция растительности // Вестн. МГУ. Сер. 4. Геология. — 1986. — № 1. — С. 18—25.

Ильинская С.А. Изучение синузиальной структуры лесных сообществ // Типы лесов Сибири. — М.: Издво АН СССР, 1963. — С. 5—25.

Крицук Л.Н., Москаленко Н.Г. Индикация гсокриологичсских условий // Ландшафтные индикаторы инженерногеокриологических условий севера За­падной Сибири и их дешифровочныс признаки. — М.: Недра, 1974. — С. 6378.

Павлов А.В., Шешина О.Н. Эволюция геологической среды в криолитозонс под влиянием глобальных изменений климата и техногенного воз­действия // Научнотехнические достижения и передовой опыт в области геологии и разведки недр: Инф. сб. — М., 1991. — № 1011. — С. 75—83.

Шешина О.Н. Методы картографирования палиноцснозов для решения региональных гидрогеологических и геокриологических задач // Методы' гидрогеологического и инженерногеологического картографирования. — М.:

ВСЕГИНГЕО, 1987. — С. 63-71.