CC BY
118
ЭВОЛЮЦИОННАЯ ГЕОГРАФИЯ
УДК551.87;911.2 (571.5)
ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ РЕКОНСТРУКЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ВОСТОЧНОГО ПРИБАЙКАЛЬЯ И СЕЛЕНГИНСКОГО СРЕДНЕГОРЬЯ В ГОЛОЦЕНОВОЕ ВРЕМЯ
© Иметхенов Олег Анатольевич
кандидат географических наук, доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления Россия, 670013, г. Улан-Удэ, ул. Ключевская, 40В е-mail: Imechenov@rambler.ru
В работе проведена палеоэкологическая реконструкция природной среды Байкальского региона. Дано изменение природных экосистем под влиянием климата в голоценовое время. Приведена карта-схема природных экосистем, построенная на основе анализа спорово-пыльцевых спектров растений и ископаемых остатков животных.
Ключевые слова: природные экосистемы, ископаемые остатки фауны, спорово-пыльцевой спектр растений, увлажнение и иссушение климата.
PALEOLOGICAL RECONSTRUCTION OF NATURAL ECOSYSTEM
OF THE EASTERN BAIKAL AND THE SELENGA MOUNTAINS IN THE HOLOCENE TIME
Imetkhenov Oleg A.
PhD in Geography, A/Professor, department of ecology and life activity safety East Siberian State University of Technologies and Management 40V Kluchevskaya, Ulan-Ude, 670013, Russia
In the work the paleoecological reconstruction of the natural environment of the Baikal region is produced. The change of natural ecosystems under the influence of climate in the Holocene time is defined. See The map of natural ecosystems is submitted, it is based on analysis of spore-pollen spectra of plants and fossils of animals.
Keywords: natural ecosystems, fossil faunal remains, spore and pollen spectrum of plants, humidification and drying of climate.
Палеоэкологические рубежи позднего неоплейстоцена и начала голоцена. К началу неоплейстоцена формирование экосистем в Прибайкалье и Забайкалье в основном завершилось. В дальнейшем, особенно в неоплейстоцене, природные события региона происходили под воздействием климатических факторов. При этом большую роль в формировании современной экосистемы Прибайкалья и Селенгинского среднегорья сыграли значительные изменения палеоклимата. Многократно проявляясь в горах, ледники оказывали определяющее влияние на биоту горных хребтов. Созданные ими денудационный и аккумулятивный рельефы в настоящее время составляют одну из характерных особенностей геоморфологического строения этой территории, без распознавания которой невозможно создать необходимые палеоэкологические реконструкции и проследить историю ее формирования [2, 4]. При этом местные вариации климата, в совокупности с общим его похолоданием, оказали незначительное влияние на мезо- и микробиоту Селенгинского среднегорья.
Несколько иначе складывалась палеоэкологическая обстановка на Восточном Прибайкалье, включающем среднегорную систему хребтов Хамар-Дабан, Улан-Бургасы, Морской и Курбинский вместе с межгорными впадинами, а также полосу юго-восточного и восточного побережья оз. Байкал. Эти горные хребты на протяжении всего неоплейстоцена пребывали вне сферы влияния горных оледенений [5]. Здесь нами отмечено несколько характерных особенностей.
1. Относительно небольшие высоты гор (1200-1800 м) и пространственная связь этого региона с Селенгинским среднегорьем предопределяют, с одной стороны, общность его с климатическими
условиями Южной Сибири, с другой — региональными природными особенностями Восточного Забайкалья и Северной Монголии.
2. Северо-восточное простирание хребтов Восточного Прибайкалья и их передовая роль, относительно северо-западных влагоносных воздушных масс, способствуют постоянному увлажнению склонов прибайкальских хребтов (здесь основная масса осадков задерживается и чаще всего не проникает на территорию Западного Забайкалья).
3. Наличие прорезающей системы крупной транзитной долины р. Селенга обеспечивает взаимосвязь природных явлений и экосистем Западного Забайкалья и Юго-Восточного Прибайкалья. Взаимосвязь эта неоднократно проявлялась в течение всего неоплейстоцена в различных формах, в том числе в виде таких грандиозных явлений природы, как колебания регионального базиса эрозии в котловине Байкала [5] и, как следствие, накопление мощных песчаных свит в Прибайкалье и Забайкалье на ранних этапах неоплейстоценового времени.
Теперь рассмотрим палеоэкологические ситуации, наблюдаемые в конце неоплейстоцена и начале голоцена. Каргинский период характеризовался значительной стабильностью в развитии растительного и животного мира и в целом был сходен с таковыми казанцевского времени. Но климат каргин-ского межледниковья, оставаясь теплым, к концу периода стал более сухим. Аридизация климата вновь вызвала оживление эоловой деятельности, приведшее к формированию шлейфов эолово-делювиального типа. Так, по нашим данным, в это время лесостепные экосистемы Юго-Восточного Прибайкалья, находясь в осушенной территории, перемещались со степными группировками к северу, в составе которых доминировали сосна обыкновенная (14-16 %) и береза (24-75 %). Преобладала травянистая растительность мезоксерофитного типа (злаковые — 9-13 %, лебедовые — 3-8, полыни — 35-69, василистник — 1,6-3 % и др.). Наряду с лесостепью существовали разреженные осветленные леса с довольно богатым травянистым покровом и единичными экземплярами широколиственных пород (лещина, орех, дуб, бук, вяз). О существовании более сухого климата свидетельствуют также многочисленные находки ископаемых остатков фауны с древних верхнепалеолитических поселений Толбага, Малый Куналей, Санный Мыс и другие (лошадь, носорог, сайга, бизон, олень) [1].
В сартанский период существовали ландшафты «холодной степи», что связано с новым похолоданием климата в Прибайкалье. В составе растительности существенно сократилось участие древесных форм и соответственно возросла роль травянистых, представленных полынью, маревыми, злаковыми и разнотравьем (40-71 %) Повышенные участки территории были заняты редкостойными сосняками, низины — ольховником и ивняком. По речным долинам распространялась ерниковая марь с карликовой березкой.
В этот период высокогорная часть хребтов Восточного Прибайкалья была частично охвачена третьим (сартанским) горным оледенением. В этот период в регионе доминировала горная лесостепь, особенно в склонах низкогорий. Склоны южной экспозиции были безлесными, здесь преобладало ксерофитное разнотравье (63,5 %). На северных склонах развивалось редколесье с травяным надпочвенным покровом в условиях постоянного увлажнения, вызванного проявлением многолетней мерзлоты. Кое-где в верхних разрезах делювиальных шлейфов на небольшой глубине встречены костные остатки шерстистого носорога и кулана.
Начало голоценового периода характеризуется преобладанием безлесных ландшафтов с редкими островками березово-сосновых лесов (15 %). Из трав отмечены злаки и полыни (56 %). Постепенно выше по разрезу торфа наблюдается увеличение пыльцы березы и сосны (до 90 %), показывающее некоторое смягчение климата (суббореальное время), вызванное оптимумом, который наблюдался в середине голоцена. Палинологический спектр, выделенный из верхнего слоя террасы, отражает современный тип растительности и характеризуется распространением светлых сосновых боров с небольшой примесью кедра и пихты с разреженным травянистым покровом [4].
Реконструкция голоценовых экосистем под влиянием климата. Чтобы проследить изменение природной среды, нами была проведена реконструкция палеоэкологической обстановки исследуемого района, охватывающей голоценовый период. Данная реконструкция построена на основе комплексного исследования рыхлых отложений (в основном донных осадков) с применением анализа литологического состава пород, изучением спорово-пыльцевых спектров, костных остатков животных и археологических материалов.
Для удобства показа палеоэкологической обстановки рассматриваемого нами промежутка времени, охватывающего средний и поздний голоцен, приведен материал по горно-таежной зоне хр. Ха-мар-Дабан (рис. 1). Он представлен в виде развернутой схемы, где в левой его части дана усреднен-
ная диаграмма пыльцы и спор, полученная Л. Н. Савиной из разреза торфяного верхового болота (линия ст. Мысовая (оз. Байкал) — ст. Бораты (оз. Гусиное) [6]. В правую часть схемы вошли усредненный показатель колебания климата, изменения уровня вод Байкала и Гусиного озера, растительные сообщества и характерные виды животных, а также материалы существовавшей археологической культуры [4].
Этот участок нами выбран по следующим соображениям. Здесь господствует наиболее характерный горно-таежный высотно-поясной комплекс пихтово-кедровых лесов (800-1500 м), замещенных на больших массивах производными березняками после вырубок и пожаров. Аналогичная растительность, но уже с примесью ели и лиственницы, встречаются и на горных массивах Улан-Бургасы, Морской и Курбинский. Поэтому выбранный нами хамар-дабанский участок является наиболее подходящим и приемлемым.
И, ем
л
100 -
200
зо а -
I
II
©
500■
3300 ±&6о 42 00±600
6050± Н 00 ®
7700~УЗё0 ®
ш ао±1?ао -Ю114-а
О)
С У 3 атлант и ческиц ' 2.2{пыс. л ет
СуЬ8оре<хльнь'%
50тыс. ¿ет
атлантический оятиулс,
•8.0тыс. лет
'в 5 тыс- лет преЪВореалб ныи
10. Ъ тыс.- Лет
/I/
V 1/1 УН VIII
Г%
#1
ы $
& П л ^ "л
«3»" I)
-/-
и
I'
VII-
]5
^ \ю
и «
ТП« ЕЕИ С
в
I Э I» 1 Л 120 | в \21 I Л ¡22 Г~Г
23 Л
>
Рис. 1. Палеоэкологическая реконструкция экосистем позднего голоцена Западного Забайкалья (в районе центральной части Хамар-Дабана).
I — разрез (1 — торф, 2 — суглинок с прослоями торфа, 3 — место отбора проб); II — пыльцевые и споровые зерна (4 — древесные породы, 5 — травянистые, 6 — споры); III — даты (7 — фазы, 8 — радиоуглеродные даты); IV — колебания климата (9 — температура, 10 — влажность); V, VI — уровни оз. Байкал (V), Гусиного озера (VI) (11 — донные отложения, 12 — исторический уровень, 13 — современный уровень); VII — растительные сообщества (14 — пихта, 15 — ель, 16 — лиственница, 17 — кедр, 18 — береза, 19 — кустарниковая березка, 20 — ива, 21 — степные растения, 22 — таежные растения); VIII — характерные виды животных (23 — а) лошадь и орлан-долгохвост, 24 — б) манул, архар, 25 — в) журавль, современный олень, 26 — г) заяц-толай, выдра); IX — археологические культуры (27 — наскальные рисунки эпохи позднего неолита, 28 — петроглифы эпохи энеолита, 29 — карасукский кинжал и трипода эпохи бронзы, 30 — олений камень эпохи раннего железа).
У подножья северного склона хр. Хамар-Дабан (профиль ст. Мысовая — ст. Бораты) нами вскрыт сфагновый торф (мощностью до 20 см) и подстилающий его суглинистый горизонт с прослойками мерзлого слоя. Здесь на поверхности болота господствуют редкостойные ельники и заросли кустарниковой березки. Вокруг болота произрастают старые кедры с угнетенной пихтой.
Из спорово-пыльцевой диаграммы, построенной Л. Н. Савиной [6], можно выделить четыре фазы развития растительного горно-таежного комплекса (высотно-поясного).
1. Нижняя часть разреза представлена палинологическим спектром из пыльцы ели (более 60 %), пихты, кедра, кустарниковой березки и лиственницы. Пыльца трав представлена злаками, осоками и папоротниками. Единичные споровые зерна принадлежат сфагновому мху. Возраст образца, взятого
из нижней торфянистой линзы суглинистого горизонта, составляет 5510±60 лет. Судя по полученной радиоуглеродной датировке, можно предположить, что она соответствует завершающей стадии атлантического оптимума (около 5,5-5,0 тыс. лет назад). В этот период на водораздельной части Ха-мар-Дабана росли еловые редкостойные леса с зарослями карликовой березки, полог леса занимали злаки, осоки, луговое разнотравье из лютиковых, сложноцветковых, зонтичных и др. Склоны гор были заняты кедрово-пихтовыми лесами с папоротником и разнотравьем. Кроме того, в этот период не наблюдается процесс застойного заболачивания.
2. Вторая фаза характеризуется спектрами с преобладанием пыльцы кустарниковой березки (около 40 %) с присутствием пыльцы ольховника, можжевельника и ивы. Пыльца ели, пихты и кедра ограничена — 20 %. Из травянистых растений в незначительном количестве отмечены пыльца осоки, злаков, полыней, маревых, эфедры, астровых, разнотравья; из спор — папоротники и плауны, бара-нец обыкновенный и селагинелла кровяно-красная. В целом растительный покров Хамар-Дабана был представлен кедрово-пихтовыми лесами с подлесками из ольховника. В этот период четко обозначилась смена кедрово-пихтового леса кедровым, связанная с наступлением похолодания на рубеже атлантического и суббореального периодов (4,8 тыс. лет назад). С изменением климата в сторону похолодания начался процесс застойного заболачивания, приведший к постепенному отмиранию ели и значительному сокращению ее ареала в водораздельной части хребта. Следует также отметить появление растений высокогорных тундр и скальных местообитаний.
3. С третьей фазой связано появление наряду с кедром березы. Эту фазу характеризуют климатические условия, когда доминирует растительность второй половины суббореального времени (4400±50 и 3650±40 лет назад). В связи с продолжением застойного заболачивания и развития торфо-образования в низменных участках рельефа полностью исчезает ель и на ее место приходят кустарниковые заросли березки и ивы. На этот же показатель указывает А. П. Зубарев [3], изучавший лесную растительность среднегорного Хамар-Дабана. Он так же, как и авторы, пришел к аналогичному выводу о значительном распространении в этот период березовых лесов в таежно-черневом поясе. Таким образом, окружающий горный ландшафт Хамар-Дабана был представлен кедровым лесом с небольшой примесью пихты с подлеском из ольховника, среди трав преобладает таежное разнотравье. На болотах и заболоченных участках произрастают злаки и осоки. По-прежнему на водораздельной части хребта встречаются тундрово-скальные виды.
4. Для четвертой фазы характерно резкое сокращение пыльцы кустарниковой березки на фоне возрастающей роли пыльцы кедра. Этот период пришелся на субатлантический, который начался 2,3 тыс. лет назад (получен абсолютный возраст 2080±40 лет). С этого времени на горных склонах безраздельно господствует горно-таежный высотно-поясной комплекс кедровых лесов при подчиненной роли пихты сибирской. Отмечается резкое сокращение пыльцевых зерен травянистых растений, что указывает на преобладание зеленомошных групп типов лесов. Собственно четвертая фаза показывает современную ситуацию развития растительности, где преимущественную роль играет кедр при подчиненном значении ели и пихты. Появление ели свидетельствует о некотором потеплении климата, наступившего в субатлантическое время, когда начинается усиление эрозионных процессов, снижение уровня мерзлоты, уменьшение процесса заболачивания и застойное явление в почве. С этого времени начинается процесс усиления позиции пихты в горах Южной Сибири.
Значительное присутствие березовых лесов в конце голоцена связано не столько с наступлением некоторого потепления в субатлантическое время, сколько с начавшимися пожарами. Кроме того, негативный процесс в последнем столетии дополняется сплошными вырубками темнохвойных лесов. Таким образом, приведенная схема, построенная с учетом изменения природной среды на протяжении последних 6-7 тыс. лет, отражает объективную картину динамики растительности с показом климатических условий и их изменений, а также температурных разностей.
Выводы. Таким образом, в голоцене возникли и развивались разнообразные природные ландшафты. В это время происходили некоторые пульсационные процессы, которые приводили к смене лесных сообществ степными. Но тем не менее они практически слабо повлияли на общее изменение природной среды Восточного Прибайкалья. Мало изменилась природная обстановка в современном периоде, хотя отмечается слабовыраженное наступление леса на степь, которое слабо затрагивает степные ландшафты Забайкалья. В дальнейшем в результате хозяйственной деятельности человека возникли новые ландшафты — антропогенные. Неоднократно происходили изменения в количественном наборе процессов и явлений, а также в качественной их характеристике. Одни из них осла-
бевали или видоизменялись, другие, наоборот, развивались, возрастала их интенсивность. Многие из них продолжают действовать и в настоящее время, являясь в этом отношении унаследованными.
Литература
1. Базаров Д. Б., Константинов М. В., Иметхенов А. Б. Геология и культура древних поселений Западного Забайкалья. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1982.
2. Белова В. А. Растительность и климат позднего кайнозоя юга Восточной Сибири. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1985.
3. Зубарев А. П. История лесной растительности среднегорного Хамар-Дабана в голоцене // Палеоботанические исследования в лесах Средней Азии. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1981. — С. 30-43.
4. Иметхенов А. Б. Природа переходной зоны на примере Байкальского региона. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997.
5. Логачев Н. А. Кайнозойские континентальные отложения впадин байкальского типа // Изв. АН СССР. Сер. геол. — 1958. — № 4. — С. 18-30.
6. Савина Л. Н. Таежные леса Северной Азии в голоцене. — Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1986.
References
1. Bazarov D. B., Konstantinov M. V., Imetkhenov A. B. Geologiya i kul'tura drevnikh poselenii Zapadnogo Za-baikal'ya [Geology and culture of ancient settlements in western Transbaikal]. Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch, 1982.
2. Belova V. A. Rastitel'nost' i klimat pozdnego kainozoya yuga Vostochnoi Sibiri [Vegetation and climate of the Late Cenozoic of southern East Siberia]. Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch, 1985.
3. Zubarev A. P. Istoriya lesnoi rastitel'nosti srednegornogo Khamar-Dabana v golotsene [History of mid-mountain Khamar-Daban forest vegetation in the Holocene]. Paleobotanicheskie issledovaniya v lesakh Srednei Azii - Paleobo-tanical investigations in Central Asia forests. Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch, 1981. Pp. 30-43.
4. Imetkhenov A. B. Priroda perekhodnoi zony (na primere Baikal'skogo regiona) [Nature of transitional zone (on the Baikal region example)]. Novosibirsk: Russian Academy of Sciences Siberian Branch publ., 1997.
5. Logachev N. A. Kainozoiskie kontinental'nye otlozheniya vpadin baikal'skogo tipa [Cenozoic continental deposits of Baikal-type basins]. Izvestiya AN SSSR. Ser. Geologiya - Proc. of USSR Academy of Sciences. Ser. Geology, 1958. No 4. Pp. 18-30.
6. Savina L. N. Taezhnye lesa Severnoi Azii v golotsene [Boreal forests of Northern Asia in the Holocene]. Novosibirsk: Nauka, Siberian Branch, 1986.
