Глебов Ф.З. Взаимоотношения леса и болота в таежной зоне

Подождите немного. Документ загружается.

Для этой фазы получена датировка 9200

100 (Крил-88), определен-

ная анализом придонного образца торфа (325-345 см). Так как образец

имеет большую мощность, а фаза прослеживается и в нижележащем слое гу-

мусированного суглинка, то названную датировку можно смело увеличить. В

монографии Н.В. Кинд для отрезка времени, который мы синхронизируем с

фазой, приведено три датировки: 9700

90 (ГИН-209), 9480

120 (ГИН-

180) и 9200+40 (ГИН-17 9). Первая"из этих датировок относится к раз-

резу в районе г. Енисейска, т.е. по географической широте - к наиболее близ-

кому пункту от исследуемого нами района. Несколько увеличив эту датиров-

ку, видимо, можно установить нижнюю границу фазы - 9800-9900 лет. В

торфянике эта граница проходит в гумусированном суглинке на глубине 350 см

под экстремумом нижнего максимума ели и над нижним пиком содержания

древесной пыльцы. Верхняя граница находится на глубине 300 см между сог-

ровым и гипновым торфом перед резким падением содержания пыльцы ели.

Время этого рубежа (9 тыс. лет) определено на датировке 8700 + 120 лет

(Крил-90), полученной анализом образца согрового торфа (285-300 см).

По схеме Блитта - Сернандера, II фаза относится ко второй половине пред-

бореального периода (РВ2), по хронологии Н.В. Кинд, - к раннеголоценово-

му (Пит-Игарковскому) похолоданию.

Вся остальная часть разреза относится к Щ фазе. Основанием считать

ее единым целым, равнозначным в таксономическом значении двум другим

фазам, несмотря на колебания в ее время физико-географических условий, яв-

ляется примерно одинаковая на всем ее протяжении лесистость, отражаемая

близким соотношением общего количества пыльцы древесных и травянистых

растений и спор. По сравнению с предыдущей фазой в спорово-пыльцевом

спектре содержание древесной пыльцы резко поднялось и на протяжении всей

III фазы колеблется в пределах 80-90%. Произошло потепление и формиро-

вание лесной зоны.

Казалось бы, состав лесов на протяжении фазы определялся в основном

двумя породами, имеющими наибольший вес в пыльцевых спектрах - березой

и сосной. Содержание пыльцы березы, достигнув максимума в начале фазы,

постепенно уменьшается к концу, пыльцы сосны - напротив, повышается и

становится в конце фазы наибольшим. Но сосна в настоящее время не являет-

ся главной породой в лесах Александровского района. Распределение лесо-

покрытой площади по древесным породам здесь таково: береза - 34,7%, кедр-

28,2,

сосна - 26,4, осина - 9,9, ива - 0,2, ель и пихта - 0,1% /Вьюков,

1968/.

Болота и заболоченные леса занимают 53% площади /Булатов, 1968/.

Наши наблюдения показали, что в среднетаежной подзоне даже на глинистых

почвах заболачивание в большинстве случаев идет сразу по верховому типу.

Это объясняется заторможенностью здесь (по сравнению с южнотаежной под-

зоной) биологического круговорота, что способствует усилению болотообразо-

вательного процесса и ослаблению лесообразовательного (см. разд. 4.1 и

5.3). Поэтому можно полагать, что замещение в пыльцевом спектре березы

сосной не столько связано с климатическими изменениями, сколько служит

свидетельством неуклонного заболачивания и поселения этой породы на вер-

ховых болотах.

Начало фазы знаменуется двумя отчетливыми рубежами: стратиграфиче-

ским и спорово-пыльцевым. В ее пределах явственно проявились периоды

Блитта - Сернандера.

В начале фазы происходит внезапное сильное облесение торфяника (сог-

ровый торф); ель, плохо переносящая засушливые условия, снижает свое уча-

стие в составе плакорных лесов до минимума; резко уменьшается обилие ку-

старничковой березы. Видимо, это был ксеротермический период, во время

которого господствовали березовые леса. Его верхняя граница в торфяном

13 1

разрезе находится на глубине 250 см и проходит над пушицевым торфом под

вторым максимумом ели.

Для периода получено три датировки: 8700

120, о которой уже говори-

лось,

8470

120 (Крил-91) и 8330

95 (Крил-92). По схеме Блитта -

Сернандера - это бореальный период (Ею), по хронологии Н.В. Кинд - второе

раннеголоценовое похолодание. Для установления верхней границы периода

датировки у нас нет. Судя по соседним датировкам, граница между ВО и ат-

лантическим периодом (AT) приходится на время 8 тыс. лет.

В начале AT пыльца ели образует второй, верхний максимум, по абсо-

лютному ее содержанию превосходящий нижний. Развитие еловых лесов было

вызвано, видимо, увлажнением и похолоданием климата. Заметим, что, по

хронологии Н.В. Кинд, оно приходится на ново-санчуговское похолодание

(8300-7600 лет).

После него появляется и вскоре также дает максимум пыльца: пихты,

начинается подъем кривой пыльцы кедра. В это время на плакорах формиру-

ется темнохвойная тайга.

С начала AT в болоте идет интенсивное отложение фускум-торфа, чему

предшествовал, как и в случае гипнового заболачивания, пик максимального

пыления сфагновых мхов (на глубине 237 см).

В конце периода влажность климата уменьшается, о чем свидетельству-

ют снижение количества пыльцы ели и пихты, а также подсыхание болота,

проявившееся в увеличении содержания пыльцы болотных кустарничков.

Завершается период ксеротермическим отрезком времени, зафиксирован-

ным в спорово-пыльцевом спектре местным максимумом количества пыльцы

сосны (на фоне ее неуклонного повышения) в торфянике, а также резко обо-

собленным слоем соснового торфа (120-140 см), имеющим наивысшую в

центральной части разреза степень разложения и соответствующим, видимо,

пограничному горизонту.

Для залежи, образованной фускум-торфом, получены датировки: 7790 +

+ 90 (Крил-94), 7510

95 (Крил-95), 7110

80 (Крил-96), 6940

80"

ТКрил-97). Пограничный горизонт продотирован" дважды: по древесине

""-

5610

75 (Крил-104) и торфу - 5410

75 (Крил-98). Исходя из послед-

ней датировки граница между AT и суббореальным периодом (SB) - 5 тыс.

лет (его глубина в торфянике - 120 см).

SB характеризуется дальнейшим ростом участия кедра в составе лесов,

особенно интенсивным, во второй половине периода, что отражено в торфянике

начиная с глубины 115 см, и увеличением доли кустарничковой березы в

болотных фитоценозах. Это, видимо, было вызвано похолоданием климата. О

нем сказано также в монографиях Н.В. Кинд /1974/ и Н.А. Хотинского

/1977/, в которых его максимум приурочен ко времени 4500 лет.

Однако похолодание прерывалось кратковременным потеплением около

3 тыс. лет назад, о чем свидетельствует пушицевая прослойка (75-81 см)

в пласте фускум-^горфа. Датировки по SB: 4780+70 (Крил-99), 4030

(Крил-100), 3010+65 (Крил-lOl). Последняя относится к пушицевой прос-

лойке, по верху которой мы условно проводим рубеж между SB и субатлан-

тическим (SA) периодами.

Судя по значительному пику в содержании пыльцы кустарничковой бере-

зы на глубине 30-50 см, можно бы предположить, что в SA происходило

дальнейшее похолодание. Однако этот пик скорее всего является результатом

увеличения обилия кустарничковой березы в фитоценозе при естественном

дренаже торфяника руслом Оби. О таком дренаже свидетельствует смена на-

почвенного покрова из Sphagnum fuscSum на покров из S. angustifolium,

зафиксированная на глубине 30 см. Для периода получена датировка .2540+

+ 55 (Крйл-103).

132

Второй разрез (рис. 6.5) также взят в естественном обнажении II пра-

вобережной террасы Оби. Он находится на берегу ее притока р. Ларьеган,

возле с. Ларино на расстоянии 50 км от разреза Лукашкин Яр.

Мощность небольшого верхового торфяника, вскрытого руслом реки,

185 см. Поверхность торфяника, как и в предыдущем случае, занята сосно-

во-кустарничково-сфагновой фацией.

Описание разреза. 0-14 см. Ангустифолиум-торф. Sphagnum

angustifolium - 80%, S. russowii - 20%. Степень разложения 5%.

22 см. Древесный торф. Древесина и кора сосны, кедра - 65%, S. та—

gellanicum - 10%, S. angustifolium - 10%, корешки кустарничков - 5%,

неопределенные остатки - 5%. Степень разложения 45%.

52 см. Ангустифолиум-торф. Состав верхней части слоя: S. angusti-

folium - 65%, S. apiculatum - 35%, состав средней части: S. angusti-

folium - 50%, S. apiculatum - 50%. Состав нижней части: S. angusti-

folium - 40%, S. apiculatum

—

35%, S. magellanicum - 25%. Степень

разложения 30%.

68 см. Древесно-сфагновый торф. S. angustifolium - 45%, S. ma-'

gellanicum - 20%, Eriophorum vaginatum - 10%, остатки сосны и кед-

ра - 20%, неопределенные остатки - 5%. Степень разложения 40%.

90 см. Стволы сосны с пушицевым торфом между ними. Состав пуши-

цевого торфа: Eriophorum vaginatum - 75%, S. angustifolium - 20%,

неопределенные остатки - 5%. Степень разложения 55%.

100 см. Сосновый торф. Остатки коры и древесины сосны - 45%,

Eriophorum vaginatum - 45%, неопределенные остатки - 10%. Степень

разложения 65%.

140 см. Пушицевый торф. Е. vaginatum - 80%, кора сосны - 10%,

неопределенные остатки - 10%, S. magellanicum - единично. Степень раз-

ложения 60%.

152 см. Сосновый торф, аналогичный слою 90-100 см.

176 см. Стволы сосны и кедра с пушицевым и согровым торфом меж-

ду ними. Состав пушицевого торфа: Е. vaginatum - 75%, кора сосны, кед-

ра и березы - 15%, неопределенные остатки - 10%. Состав согрового торфа:

древесина и кора сосны, кедра, березы - 80%, неопределенные остатки и

остатки папоротника - 20%, Carex sp. - единично, Sphagnum sp. - единич-

но.

Степень разложения торфов 50-60%.

185 см. Папоротниковый торф. Папоротник - 70%, Carex sp. - 10%,

кора кустарничков - 5%, кора березы, сосны - 5%, угли сгоревших растений,

определить которые не удалось, - 10%. Степень разложения - 60%.

195 см. Гумусированный суглинок с немногочисленными остатками тра-

вянистых растений: хвоща, папоротника, Menyanthes trifoliata.

Спорово-пыльцевые диаграммы разреза Ларино (рис. 5.5) и разреза

Лукашкин Яр (см. рис. 5.3) очень похожи. Хотя в обнажении Ларино мощ-

ность торфяника почти вдвое меньше, его возраст оказался таким же, и диа-

грамма, несмотря на то, что она, естественно, сильно сжата (в своей ниж-

ней части), выявляет те же основные закономерности: РВ2 - низкое содер-

жание пыльцы древесных, указывающее на небольшую лесистость, нижний от-

носительный максимум ели и максимум кустарничковой березы, свидетельст-

вующие об условиях лесотундры; ВО - падение содержания пыльцы ели и аб-

солютный максимум пыльцы березы, указывающие на господство березняков

в ксеротермических условиях; AT - абсолютные максимумы пыльцы ели и

пихты, говорящие о формировании лесов из этих пород во влажных и теплых

условиях; SB и SA - трудноразделимы на обеих диаграммах; постепенное по-

вышение содержания пыльцы кедра, свидетельствующее о становлении тайги

133

Рис. 6.5. Стратиграфия и спорово-пыльцевая диаграмма естественного торфя-

ного обнажения Ларино. Усл. обозн. см. рис. 6.3.

современного облика в более холодных условиях SB и SA. Закономерности

спорово-пыльцевого спектра опираются на следующие 9 абсолютных датиро-

вок: 9255+200 (Крил-325) - время образования болота, 6310+150 (Крил-

324),

5215+140

(Крил-323),

3965+120

(Крил-322),

3455+120 (Крил-

321),

3015+110

(Крил-320),

2920+110

(Крил-319),

2440+ 100 (Крил-

318) и 1710+80

(Крил-317).

Вместе с тем стратиграфия разреза Ларино резко отличается от стра-

тиграфии разреза Лукашкин Яр. Окрайка болотного массива, вскрытого рекой

в разрезе Ларино, в начале болотообразования в РВ2 развивалась по евтроф-

ному типу (176-185 см), затем в ВО и AT - по мезотрофному*( 152-176см)

и лишь начиная с SB - по олиготрофному.

Запаздывание олиготрофной стадии по сравнению с разрезом 'Лукашкин

Яр"

объясняется, по всей видимости, тем, что из-за переменчигюсти водного

режима, свойственной вообще небольшим по площади болотам с маломощными

торфяниками, это болото вплоть до SB было сильно облесено. Древостой же

на болотах, стимулируя и усиливая биологический круговорот замедляет, как

уже отмечалось, болотообразовательный процесс.

На большую былую облесенность болота указывают пласты сильноразло-

жившегося пушициевого торфа, хотя непосредственно остатков древесины в

них и мало. На то, что такие пласты формировались в условиях облесения бо-

лот, еще давно обратил внимание В.Н. Сукачев /19146/. Эти пласты пере-

межаются со слоями сохранившихся древесных стволов и слоями соснового

134

Betula

noma

10 10

-L

20 60 2040 10 20 S 20 60 20 60 20 5 20 60

l I L_J \ I -I ,l , I I I i, i i l i , I ,i

>ili

20 60

I i

торфа - свидетелями периодов, в которых облесение, по-видимому, было наибо-

лее сильным и вызвано изменением климата. Три датировки таких слоев под-

твердили время потеплений, установленных по данным разреза Лукашкин Яр.

Одна из них (3015 лет) точно совпала с датировкой (ЗОЮ) прослойки пу-

шицевого торфа из этого разреза, относящейся к стыку SB/SA; две других

(5215 и 6310 лет) близки датировкам (5410 и 5610 лет) пограничного

горизонта в конце AT.

6.2.2. Анализ торфяных разрезов в грядово-мочажинных фациях

Речные обнажения торфяников - очень удобные объекты исследования

стратиграфии торфяников и отбора образцов для спорово-пыльцевого анализа

и радиоуглеродного датирования, но, вместе с тем, страдают существенными

недостатками. Дело в том, что они находятся в краевых частях болотных мас-

сивов и сильно дренированы, а это изменяет здесь типичный ход болотных

сукцессииj в том числе обусловленных взаимодействием лесо- и болотообразо-

вательного процессов. Кроме того, дренаж резко усиливает осадку торфяников,

сильно выраженную даже на девственных болотах (здесь естественная осадка

торфа под его собственным весом может достигать 80% его первоначальной

мощности /Prigent,

1981/,

что не может не искажать результаты подсче-

та скорости торфонакопления; К тому же осадка может быть неравномерной,

что исключает возможность внесения каких-либо корректив в подсчеты. Эти

нежелательные моменты особенно ярко выражены на болотных массивах не-

большого размера, примером чего служит торфяное обнажение Ларино.

Но даже на девственных крупных болотных массивах не все места рав-

нозначны при исследованиях спорово-пыльцевым и радиоуглеродным методами.

135

Фации: 1 - сосняк пушиц ево-сфагновый, 2 - сосново-кустарыйчково-

сфагновая, 3 - мелкомочажинно-бугорковая и мелкомочажинно-грядовая, 4 -

бугорково-крупномочажинная и грядово-крупномочажинная, 5 - бугорково-

озерково-крупномочажинная и грядово-озерково-крупномочажинная; а-в - ме-

ста палеоботанического анализа.

К.Е.

Иванов и Г.И. Клейменова /1984/ показали возможность расхождения

результатов, получаемых с помощью этих двух методов, вызванного тем, что

в течение голоцена в торфянике органическое вещество переносится фильтраци-

онными потоками воды, и рекомендует проводить такие исследования в эпи-

центрах выпуклостей рельефа болотного массива, определяемых на аэросним-

ках. К этому следует добавить, что исследования желательно проводить, в

компонентах грядово-мочажииных фаций, если речь идет о выявлении связи

болотных сукцессии с климатом.

Работы проводились в среднетаежной подзоне в том же ландшафте и

местности, где находятся описанные выше опорные естественные торфяные

обнажения и в южно-таежной подзоне, на ключевом участке левобережья Ке-

ти /Глебов, Горожанкина, 1979/.

6.2.2.1.

Исследования в грядово-мочажинных фациях

верховых болотных массивов в среднетаежной подзоне

На рис. 6.6, составленном в результате дешифрирования аэроснимка,

оконтурено выпуклое верховое болотное урочище бессточной котловины, нахо-

дящееся в бассейне р. Ларьеган на местности 1.2 (см. схему 5.2). В трех

местах урочища проведены палеоботанические исследования торфяника. Пер-

вое место - относительно плоская и обводненная вершина урочища, занятая

136

грядово-озерково-крупномочажинной фацией (рис. 6.6, а). Здесь находится

генетический центр болотообразования. Второе - сосново-кустарничково-

сфагновая фация (рис. 6.6, б) и третье - мелкомочажинно-грядовая фация

(рис. 6.6, в), расположенные на склоне урочища. В грядово-озерково-круп-

номочажинной фациях торфяник исследовался отдельно под грядой и мочажи-

ной,

в мелкомочажинно-гр адовой - под мочажиной.

На графиках стратиграфии торфяной залежи процентное содержание ра-

стительных остатков наносилось слева направо в следующем порядке: моча-

жинные (гигро- и гидрофильные) сфагновые и гипновые мхи

—*.

Scheuch—

zeria palustris, Carex limosa, Menyanthes trifoliata—•-Eriopho—

rum vaginatum—** Sphagnum magellanicum-^S. angustifolium—»-

-•S.

fuscum—»-болотные кустарнички—^ сосна—достатки, видовую принад-

лежность которых определить не удалось, но принадлежащие, по-видимому,

кустарничкам и сосне. Такой порядок соответствует топоэкологическому ря-

ду произрастания растений в направлении от середины мочажин до середины

гряды и обусловлен постепенным возрастанием сухости условий местообита-

ния.

Данные ботанического анализа наносились по линии, соответствующей

на чертеже середине торфяного образца. Эти методические приемы выявили

временную динамику урочища и облегчили выделение климатических флуктуа-

ции в развитии фаций.

Сравнение стратиграфии всех разрезов торфяной залежи показывает, что

в своем развитии урочище пережило ряд эндогенетических смен, направлен-

ных в целом в сторону усиления обводненности фаций.

В генетическом центре урочища, где в настоящее время находится

грядово-озерково-крупномочажинная фация, заболачивание находившихся здесь

лесов началось с формирования фации сосняка пушицево-сфагнового, сменив-

шегося в дальнейшем сосново-кустарничково-офагновой, а затем грядово-мо-

чажинными фациями. (В данном случае термин "грядово-мочажинная фация"

понимается в широком смысле, объединяющем все фации, образованные гря-

дами,

бугорками, мочажинами и озерками, вне зависимости от степени вы-

раженности по площади этих элементов комплекса.) Вместе с тем ботани-

ческий анализ торфяника показал, что в месте современного нахождения гря-

ды обводненность фитоценоза всегда была ниже, чем там, где находится мо-

чажина (рис. 6.7-6.9).

На месте, где сейчас расположена мелкомочажинно-грядовая фация, за-

болачивание началось значительно позже, и ботанический анализ выявил две

эндогенетические смены, вызвавшие последовательное формирование сначала

сосново-кустарничково-сфагновой и затем грядово-мочажинной фаций (рис. 6.9).

Выяьить пионерную стадию заболачивания, во время которой формируется фа-

ция заболоченного сосняка пушицево-сфагнового, не удалось. Это объясняет-

ся,

видимо, высокой скоростью наступления болота из генетического центра,

в результате чего заболоченный сосняк не успел отложить соответствующий

ему торф. Однако на присутствие в начале заболачивания такого леса ука-

зывает повышенное содержание остатков пушицы в основании торфяной залежи.

Наиболее простым эндогенетическое развитие было там, где располо-

жена в настоящее время сосново-кустарничковая фация (рис. 6.10), находя-

щаяся здесь почти все время существования урочища. Она быстро пришла

на смену возникшему в начале заболачивания и недолго существовавшему,

как и в предшествующем случае, сосняку пушицево-сфагновому и лишь на ко-

роткое время вновь сменялась им, но уже под воздействием не 3HnoreHe3a

а изменения климата, что будет показано дальше.

На фоне этих эндогенетических смен на диаграммах стратиграфии торфя-

ников четко прослеживаются пики, показывающие внезапные изменения в бо-

137

Рис. 6.7. Торфяной разрез в гряде.

Торфообразователи: 1 - мочажинные сфагновые мхи, 2 - мочажинные

гипновые мхи, 3 - шейхцерия бэлотная, осока топяная, 4 - вахта трехлист-

ная;

5 - мочажинные осоки, за исключением осоки топяной, 6 - пушица вла-

галищная, 7 - Sphagnum magellanicum, 8 - S. angustifolium, 9 -

S. fuskum, 10 - болотные кустарнички, 11 - древесина (преимущественно

сосны), 12 - волокно, видовую принадлежность которого определить не уда-

лось.

Экстремальные точки на диаграмме стратиграфии торфяника: 13 - по-

вышение содержания остатков торфяника; 14 - повышение содержания ос-

татков мезофитов за счет снижения гигро- и гидрофитов. Усл. обозн.

см.

рис. 6.3.

таническом составе, которые нельзя объяснить эндогенезом. Те из них, кото-

рые возникли из-за увеличения содержания мезофильных растений за счет

уменьшения гигрофильных, свидетельствуя об обсыхании местообитания, по-

казаны на рис. 6.6-6.10 значком "+", пики противоположного смысла - знач-

ком "-", причем наиболее мощные пики - двумя соответствующими одинако-

выми значками. Такая флуктуация, видимо, вызвана климатом.

138

^~ /

F^7

m«

- /*

Сравнение двух описанных выше опорных торфяных обнажений с описы-

ваемыми сейчас четырьмя разрезами, взятыми в болотном урочище бессточ-

ной котловины, позволило расчленить их на периоды Блитта - Сернандера и

установить время наиболее мощных пиков изменения стратиграфии торфяной

залежи.

Несмотря на большую мощность торфяника (550 см) в генетическом

центре, болотное урочище оказалось моложе опорных торфяных обнажений. За-

болачивание котловины, занятой сейчас урочищем, началось в бореальном пе-

риоде (нижний максимум пыльцы березы и минимум ели на спорово-пыльце-

вых диаграммах) и шло сразу, как показывает стратиграфия торфяников, по

верховому типу.

По этим торфяным разрезам подсчитана скорость торфонакопления в раз-

ных периодах голоцена. Подсчеты, проведенные в разных разрезах, привели

к несколько отличающимся результатам. Наименьшей (0,2 мм/год) она ока-

залась у торфяника в мочажине мелкомочажинно-бугорковой фации (см. рис.

6.9) в субатлантическом периоде и наибольшей (0,9-1,0 мм/год) - в обоих

разрезах грядово-озерково-крупномочажинной фации (см. рис. 6.7-6.8) в

атлантическом периоде. Данные всех разрезов, за исключением заложенного

в сосново-кустарничково-сфагновой фации (см. рис. 6.10), показывают, что

139

Рис. 6.8. Торфяной разрез в большой мочажине. Усл. обозн. см. рис. 6.3

и 6.7.

темп накопления торфа уменьшался от атлантического к субатлантическому

периоду. Оно и понятно, так как это явление связано не только с климатом,

но и с возможностью расширения болот за счет поглощения соседних терри-

торий. А такая возможность неуклонно уменьшалась по мере заполнения деп-

рессий рельефа. Что касается сосново-кустарничково-сфагновой фации (см.

рис. 6.10), то стабильность торфонакопления в ней обусловлена устойчивостью

ее фитоценоза к воздействию экзогенных факторов.

Два верхних

"положительных"

пика изменения стратиграфии торфяной за-

лежи, свидетельствующих о потеплении климата, отнесены нами ко времени

формирования датированных по радиоуглероду следующих слоев опорных торфя-

ных обнажений. Первый слой: обнажение Лукашкин Яр, пушицевый торф -

ЗОЮ лет; обнажение Ларино, погребенная древесина - 3015 лет; второй:

Лукашкин Яр, сосновый торф - 5410, древесина - 5610; Ларино, сосновый

торф - 5215, древесина - 6310 лет. На диаграммах стратиграфии торфяной

140