CC BY
42УДК 56:581 (235.21)
Фортуна А.Б.
Институт сейсмологии НАН КР, г.Бишкек, Кыргызстан.
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ХВОЙНЫХ ЛЕСОВ НА ТЕРРИТОРИИ КЫРГЫЗСКОГО ТЯНЬ-ШАНЯ
(по данным палинологического анализа)
Аннотация: На основании палинологического материала рассмотрена история формирования хвойных лесов (от пермского периода до голоцена) на территории Кыргызского Тянь-Шаня. В связи с изменением климатической и тектонической обстановок хвойное сообщество претерпело существенные изменения, что сказалось на составе и ареале площадей лесных массивов.
Ключевые слова: Тянь-Шань, пермский период, мезозойская эра, кайнозойская эра, хвойные леса.
КЫРГЫЗ ТЯНЬ-ШАНЬ АЙМАГЫНДАГЫ ИЙНЕ ЖАЛБЫРАКТУУ ТОКОЙЛОРДУН OHYTYY ТАРЫХЫ (палинологиялык талдоо жургузуунун маалыматтары боюнча)
Кыскача мазмуну: Палинологиялык материалдын негизинде Кыргыз Тянь-Шанынын аймагында ийне жалбырактуу токойлордун (пермь мезгилинен голоценге чейинки убакыттагы) TYЗYЛYY тарыхы каралган. Климаттык жана тектоникалык жагдайлардын 03repYYcYHe байланыштуу ийне жалбырактуулар олуттуу ©3repYYre ДУУшар болушкан, бул токой массивдеринин курамында жана аянттарынын ареалында из калтырган.
Негизги создор: Тянь-Шань, пермь мезгили, мезозой доору, кайнозой доору, ийне жалбырактуу токойлор.
THE HISTORY OF THE DEVELOPMENT OF CONIFERUS FORESTS ON THE TERRITORY OF KYRGYZSTAN ACCORDING TO THE
Abstract: On the basis of palynological material the history of the formation of coniferous forests (from Perm to the Holocene) on the territory of the Kyrgyz Tien-Shan is considered. In connection with changes in climatic and tectonic situations coniferous community has undergone significant change that has affected the composition and area of forest area.
Keywords: Tien Shan, the Permian period, the Mesozoic era, the Cenozoic era, coniferous
Из всех голосеменных (Gymnospermae) растений, произраставших на Земле на протяжении сотни миллионов лет, хвойные (Coniferales) породы наиболее приспособились к современным условиям существования. Они представлены 50 родами и около 550 видами; при этом, 30 родов распространены в Северном полушарии планеты, 14 - в Южном, 6 - в обоих полушариях [14]. На территории Кыргызстана в лесных местообитаниях произрастает 4 рода (пихта, ель, лиственница, арча) и 18 видов хвойных; в озеленительно-декоративных насаждениях выращиваются сосна, туя и биота [5, 6, 7].
Кыргызстан по своим природно-климатическим условиям грубо делится на двалесо-растительных региона: северный, где произрастают еловые леса, и южный с орехово-
PALYNOLOGICAL ANALYSIS
плодовыми и арчовыми (можжевеловыми) лесами, местами встречаются небольшие участки, занятые елью тянь-шаньской и пихтой Семенова [10].
Хвойные леса не имеют широкого распространения на территории страны: ими покрыто всего лишь 3,7% площади Кыргызского Тянь-Шаня [4] (рисунок 1). Они почти всегда занимают склоны северных и северо-западных или теневых экспозиций горных хребтов, располагаясь в поясе наибольшего выпадения атмосферных осадков, т. е примерно в интервале 1500- 3200 м над уровнем моря [7, 34].
По составу хвойные леса в Кыргызстане разделяются наеловые, пихтовые, елово-пихтовые и арчовые [7, 10]. На северных склонах хребтов Восточного Тянь-Шаня, за пределами страны, встречаются лесные массивы, в состав которых входит сибирская лиственница (Larixsibirica Ldb.) .
Еловые леса, занимающие наибольшую площадь облесенности, образованы в основном елью Шренка (Picea schrenkiana Fisch. et Mey). На северо-востоке страны вместе с ней встречается Picea asperata Mast.; по скалистым склонам Центрального и Западного Тянь-Шаня - ель тяньшаньская (PiceatianschanikaRupr), в Южном регионе близ озера Сары-Челек - ель Роберта (PicearobertiP.Vipp.).
Лучшие и наиболее типичные массивы елового леса сосредоточены в долине р. Чон-Кемин, на востоке Иссык-Кульской впадины по склонам хребтов Терскей Ала-Тоо (западная граница у села Бокомбаевское) и Кунгей Ала-Тоо (западная граница у пос. Чолпон-Ата); фрагментарные участки встречаются в восточной части Киргизского хребта - междуречье Сокулук - Шамшы. Кроме того, еловые леса имеются в Центральном Тянь-Шане (хребты Нарын-Тоо, Байбиче-Тоо, Молдо-Тоо и др.)
Чаще всего еловые леса носят парковый характер. Среди ели по полянам и опушкам произрастают шиповник, барбарис, жимолость, рябина, смородина, а местами (например, в Центральном Тянь-Шане) - карагана, можжевеловый стланик.
Пихтовые и елово-пихтовые леса занимают небольшие площади. Они распространены в Западном Тянь-Шане на склонах Таласского и Чаткальского хребтов, в ущельях юго-восточной части Ферганского хребта. Основная лесообразующая порода в них -пихта Семенова (Abies semenovi B.Fedtsch.), которая является эндемичным видом.
Арчовники представлены арчовыми (можжевеловыми) лесами, редколесьем и стланиками; занимают половину лесопокрытой площади Кыргызского Тянь-Шаня. Всего в Кыргызстане встречается 11 видов арчи (или можжевельника), восемь из них эндемичны [6]. Арчовые леса образуются древовидными формами арчи (Jnnipems L.): шаровидной, туркестанской, таласской и зеравшанской. Они встречаются в основном на юге и юго-западе страны - Алайском, Туркестанском, Ферганском, Чаткальском, Таласском хребтах, и охватывают водосборные бассейны горных рек. Вместе с арчой местами растут различные кустарники из барбариса, шиповника, жимолости, кизильника, таволги.
Арчовые редколесья расположены в нижних частях склонов, занимая значительные площади хребтов как на юге, так и на севере Кыргызстана.
Арчовые стланики (арча казацкая, ложно-казацкая, сибирская и др.), как и арчовые редколесья, имеют широкое распространение; встречаются преимущественно на каменистых щебнистых склонах субальпийского пояса, образуя темно-зеленые пятна (арчовые куртины).
О происхождении хвойных лесов Тянь-Шань-Алайского горного сооружения выдвинуто несколько гипотез. А.Н.Краснов [16], изучавший флору Восточного Тянь-Шаня, определил её как "переработанную" на месте древнюю (третичную) палеоарктическую флору под влиянием прогрессирующего иссушения климата. Отмечая своеобразие хвойных лесов региона и их обедненный состав по сравнению с лесной областью Евразии, он отнес их по генезису к «самостоятельным». М.Г.Попов [23] предполагал, что тянь-шаньская ель является либо реликтом третичной флоры или плейстоценовым иммигрантом с севера. Н.В.Павлов [20] считал горные еловые леса Тянь-Шаня результатом третичной «древней китайской инвазии», при этом инвазии не видового, а ландшафтного порядка. Б.А.Быков [5],
рассматривал возникновение хвойных лесов на Тянь-Шане как результат обеднения в плиоценовое время смешанных лесов, особенно в более высоких местообитаниях. И.В.Выходцев [6] приходит к выводу, что «флора Тянь-Шань-Алайского сооружения формировалась не в одно время и различными путями; основой была адаптация растительных организмов ко вновь формирующимся горным экологическим условиям, проходившая в аспекте интенсивно- прогрессивного видообразования, в меньшей степени -родообразования» (стр. 41).
Территория Кыргызстана пережила сложную геологическую историю своего формирования. Здесь неоднократно происходили ландшафтно-климатические перестройки, что не могло не оказать существенного влияния на развитие растительного покрова региона, в том числе и хвойных сообществ (таблица 1).
Таблица 1.
Пыльца хвойных пород, встреченная в кайнозойских отложениях Кыргызстана
(данные Э.К.Азыковой, З.В.Алешинской, О.М.Григиной, Н.А.Садовской, А.А.Степановой,О.Я.Петровой, М.А.Петросьянц, А.Б.Фортуны, Г.М.Шумовой)
Название растения K2 9-2 Олиго-ценеэ Миоцен N1 Плиоцен N2 Плейстоцен- голоцен ип ремен ные хвойные лeca
нижний верхний нижний средний верхний нижний средний верхний
Taxus + +
Podocarpus + + + + + +
Araucariaceae + +
Pinaceae + + + + + +
Abies + + + + + + + +
A. semenovi Fedtsch. +
Tsuga + + + + + +
T. cf. acicularis Kupr. +
T. parva Brutman +
T. sieboldiiformis Anan. + +
T. macrosserata W. (Anan) +
T. cf. caucasica Rupr. + + +
Picea + + + + + + + + + +
P. schrenkianaformis Zakl. +
P. schrenkiana Fish et Mey + + + + +
P. tianschanica Rupr. +
P. roberti P. Vipp. +
Larix + + +
Cedrus + + + + + +
Pinus + + + + + + + + + +
P. protocembra Zakl. + +
P. silvestris L. + + +
P. cembraeformis Zakl. + + + +
Taxodiaceae + + + + + +
Taxodium + + + + + +
Sequoja + + + + +
Sciadopitys + + + + +
Glyptostrobus + + + + + +
Cupressaceae + + + + + + + + + +
Cupressus + + +
Juniperus + + + + + +
По своей древности хвойные превосходят все живущие группы семенных растений: в позднекарбоновых (306-299 млн. лет назад; ICS, 2004) отложениях обнаружены остатки Walchia, которая входила в состав, так называемой, "вестфальской флоры", оставившей свои «следы» в Европе, Средней Азии и Америке [17].
На территории Тянь-Шаня первые остатки хвойных пород обнаружены в нижнепермских (299-270 млн. лет назад) отложениях Чаткальского хребта [17]: Walchia piniformis Sternb., Ullmania biarmica Eichw., Archaepodocarpus. Онипроизрастали на возвышенных участках региона, где существовали ксеротермические условия. В составе триас-юрской (251-150 млн. лет назад) флоры встречались предки семейств сосновых и подокарповых: Cordaitina, Araucarites, Striatopodocarpites, Striatopinites, Striatocoiferoides. Pseudowalchia, Quadraeculina, Florinites,Protoconiferu, Paleopicea, Protocarpus, которыев растительном покрове того времени играли значительную роль [8, 9, 18]. В меловой период (145-65 млн. лет назад) разнообразие хвойных пород сокращается, продолжают существовать только представители древних родов семейств Pinaceae и Cupressaceae, сумевшие приспособиться к новым климатическим условиям [3]. Начало кайнозойской эры (65-55 млн. лет назад) ознаменовалось трансгрессией морского бассейна Тетис на территории Средней Азии, что вызвало затопление водами южных и юго-западных окраин территории Кыргызстана. На остальной площади сохранялся континентальный режим. Хвойные породы среди древесной флоры характеризовались малочисленностью и скудностью состава [12]. Но уже к концу палеоцена и в эоценовую эпоху (55 - 36 млн. лет назад) состав их становится более разнообразным: появляются Podocarpus, Araucaria, Abies, Tsuga, Picea, Larix, Cedrus, Pinus, представители семейства Taxodiaceae. Ареалы их распространения, вероятно, ограничивались площадями увлажненности и невысоких поднятий.
Начавшиеся в олигоценовое время (34-23 млн. лет назад) тектонические процессы привели к общему поднятию земной коры Средней Азии и отступанию морского бассейна за её пределы, в том числе и с территории Южного региона Кыргызстана. На освобожденных просторах образуется большая низменная равнина, ограниченная с востока, юга и севера поднятиями, вершины которых начинают достигать высоты порядка 1 км [18, 25]. Площадь облесенности расширяется за счет захвата освободившейся от моря территории и расселения по горным склонам. В этих лесах значительно повысилось участие хвойных пород. В Северной Киргизии это были Podocarpus, Abies, Tsuga (нескольковидов), Picea, Pinus, Sciadopitys, представители семейства Cupressaceae. В лесах Южной Киргизии отсутствовала Tsuga, но произрастали Cedrus и Taxus, а на сильно увлажненных почвах - Sequoia, Taxodium, Glyptostrobus, Sciadopitys [21, 24, 29]. К концу олигоцена среди хвойных пород широкого распространения достигают представители семейства PinaceaecocHOBbix (Picea, Pinus, Abies, Cedrus), при этом обедняется видовое разнообразие рода Tsuga [12, 27, 28, 32].
Начало неогенового периода (23 млн. лет назад) ознаменовалось новой фазой роста горных сооружений и углублением межгорных впадин. Климат всё больше приобретал черты континентальности. Состав палинофлор из нижнемиоценовых отложений [12, 22, 26, 30] показал, что в растительном покрове среди древесных пород произошло сокращение участия и разнообразия хвойных (исчезают многие тсуги и сосны). На территории Южного Кыргызстана вымирают представители семейств кипарисовых и таксодиевых (секвой). В среднемиоценовое время (15 - 11 млн. лет назад) на Тянь-Шане широкое развитие получила озерная трансгрессия (время «великих озер»). Крупные водоемы появились на территориях
Чуйской, Иссык-Кульской, Кетмень-Тюбинской, Кочкорской и Нарынской впадин, что способствовало увеличению площади облесенности. В лесных массивах, наряду с листопадными породами, произрастало много хвойных, среди которых встречались Podocarpus, Tsuga, Pinus, Picea [15, 22, 33]. На заболоченных участках селились таксодиевые. В южных районах вновь появились араукариевые. Миоценовое время завершилось регрессией озерных водоемов и вымиранием среди хвойных тсуг, которые больше на территории Тянь-Шаня не возрождались. Среди представителей хвойных пород начинает превалировать Picea (ель).
В плиоценовое время (5 - 1,78 млн. лет назад) в связи с увеличением контрастности рельефа (вершины гор достигают 2,5 км) [25] и похолоданием климата площади лесных массивов значительно сокращаются, обедняется списочный состав дендрофлоры, в основном, за счет вымирания многих листопадных деревьев. В лесах основными породообразующими становятся хвойные растения - сосна, ель, пихта, туя, арча [1,2,12, 35].
Плейстоценовая эпоха (1,78 - 0,01 млн. лет назад) характеризовалась дальнейшим развитием горообразовательных процессов (высота вершин достигает 4 км и более) и понижением годовых температур, что способствовало образованию снежников и ледников на вершинах горных сооружений. Усиление засушливости климата привело к ксерофитизации растительного покрова и деградации древесной флоры на территории Кыргызстана [31, 35]. Сокращаются площади облесенности, лесные массивы сохраняются в основном на северных и северо-западных склонах и в определенном высотном интервале. Состав лесов дифференцируется: на севере страны - это в основном елово-березовые, на юге - сосновые с примесью пихты и арчи. При этом в плювиальные стадии происходило сокращение площади лесных массивов до минимума, в межплювиальные - расширение за счет разрастания лесо-лугового пояса и возрождения в них термофильных широколиственных пород [11, 12, 13].
В голоценовое время (0,01 млн. лет назад - современность) горные хвойные леса Кыргызстана приобретают практически облик монодоминантности: на севере они в основном из ели Шренка, на юге - это арчовники.
Таким образом, в истории развития хвойных лесов на территории Кыргызстана основную роль играли тектоно-климатические (палеогеографические) условия, которые способствовали, с одной стороны, развитию хвойных пород и расширению площадей их расселения, с другой - сокращению их списочного состава и ареалов облесенности. Кроме того, следует отметить, что в течение длительного времени, да и сейчас, хвойные леса являлись и являются основным поставщиком древесины для населения. Усиленная эксплуатация лесов привела к тому, что на значительных территориях лес был сведен на нет или сильно изрежен многочисленными вырубками, а это привело к сокращению аккумуляции влаги в горах, дающей начало многочисленным рекам региона, и усилению возникновения селевых потоков, оползней и лавин.
Анализ существования хвойных пород на территории Тянь-Шаня с древних (пермских) времен по настоящее время позволяет говорить скорее об автохтонном характере формирования здесь хвойных сообществ, чем миграционным. Хотя не исключено и последнее со стороны Гималаев и Сибири (например, наличие LarixsibiricaLdb.)
Литература
1. Азыкова Э.К. История природы юго-восточной части Иссык-Кульской котловины в плиоцене и плейстоцене (по данным спорово-пыльцевого анализа) // Автореф. канд. дисс., - М.: МГУ, 1969, - 20 с.
2. Алёшиская З.В., Бондарев Л.Г., Воскресенская Т.Н. и др. Разрезы новейших отложений Иссык-Кульской впадины. - М.: МГУ. 1971. - 164 с.
3. Аристова К.Е., Пояркова З.Н., Фокина Н.И. О спорово-пыльцевых комплексах верхнемеловых отложений Ферганской впадины. // Известия АН Кирг. ССР. -Фрунзе: Илим, 1960, т. 2, вып. 9, с. 141-148.
4. Атлас Киргизской ССР. - М: ГУГиК, 1987, т.1, -157 с.
5. Быков Б.А. Еловые леса Тянь-Шаня, их история, особенности и типология.// А-А: АН Казах. ССР, 1950.
6. Выходцев И.В. Растительность Тянь-Шане-Алайского горного сооружения. -Фрунзе: Илим, 1976, -218 с.
7. Выходцев ИВ., Никитина Е.В. Растительность Киргизской ССР и её использование. - Фрунзе: АН Кирг. ССР, 1955, - 34 с.
8. Геология СССР. Киргизская ССР, т. ХХУ. - М.: Недра, 1972, кн. 1, - 280 с.
9. Генкина Р.З. Ископаемая флора и стратиграфия нижнемезозойских отложений Иссык-Кульской впадины. - М.: Наука, 1966, - 148 с.
10. Головкова А.Г. Растительность Киргизии (учебное пособие). - Фрунзе: КГУ, 1957, -128 с.
11. Григина О.М. Палинология и стратиграфия антропогена Северного Тянь-Шаня // Автореф. канд. дисс. - М.: МГУ, 1980, - 25 с.
12. Григина О.М., Фортуна А.Б. Палеогеография кайнозоя Северного Тянь-Шаня. -Фрунзе: Илим. 1981, - 194 с.
13. Григина О.М., Трофимов А.К. Палинологическая характеристика опорного разреза сохской свиты (Южная Фергана).// Геология кайнозоя и новейшая тектоника Тянь-Шаня. - Фрунзе: Илим, 1984, с.29-49.
14. Жуковский П.М. Ботаника. М.: Советская наука, 1949, - 548 с.
15. Корнилова B.C. Неогеновая флора Кочкорской впадины (Северный Тянь-Шань)// Деп. ВИНИТИ, 1981, - 183 с.
16. Краснов А.Н. Опыт истории развития флоры южной части Восточного Тянь-Шаня.// Записки Импер. Русского географ.общ-ва, Санкт-Перербург, 1888.
17. Криштофович А.Н. Эволюция растительного покрова.// Избранные труды. М.-Л.: АН СССР, 1959, т.1, с.200-262.
18. Кузичкина Ю.М. Спорово-пыльцевые комплексы из юрских углей Тянь-Шаня // Тр. Ин-та геологии Тадж. ССР, 1962, т. 5, с. 106-123.
19. Несмеянов С.А. Корреляци континентальных толщ. - М.: Недра, 1977, - 198 с.
20. Павлов Н.В. Ботаническая география СССР. А-А: АН Казах. ССР, 1948, с. 510-551.
21. Петрова О.Я. Спорово-пыльцевые комплексы континентальных кайнозойских моласс юго-восточной Ферганы (по разрезам Иски-Наукат, Папан и Алдыяр) // Тр. проблем.лаб. осадочных формаций и осадочных руд. Ташкент: Гос. ун-т, 1964, вып. 4, № 256, с. 88-96
22. Петросьянц М.А. Возраст и условия накопления соленосных отложений Восточно-Чуйской впадины // Известия АН СССР, 1966, сер. геолог., № 5, с. 103-110.
23. Попов М.Г. Основные черты истории и развития флоры Средней Азии.// Бюлл. САГУ, 1927, № 5.
24. Садовская H.A. Стратиграфическое расчленение кайнозойских отложений Ферганы на основании палинологических исследований // Узбек.геолог. журн., 1978, № 1, с. 2841.
25. Трофимов А.К. Основные этапы развития рельефа гор Средней Азии // Законамерности геологического развития Тянь-Шаня в кайнозое. - Фрунзе: Илим, 1973, с. 98-115.
26. Турдукулов А.Т., Фортуна А.Б. Кыргызстан. Регион XIV.// Геологические и биотические события позднего эоцена - раннего олигоцена. М.: ГЕОС, 1996, ч.1, с. 151-158.
27. Фортуна А.Б. Палеоген-неогеновая флора и растительность Иссык-Кульской впадины // Северный Тянь-Шань в кайнозое. - Фрунзе: Илим, 1979, с. 21-30.
28. Фортуна А.Б. Результаты палинологических исследований бижинской свиты в Кочкорской впадине. // Северный Тянь-Шань в кайнозое. - Фрунзе: Илим, 1979, с. 3134.
29. Фортуна А.Б. Палинологическая характеристика палеоген-неогеновых отложений северо-восточной Ферганы. //Новейшая тектоника восточной части горного обрамления Ферганской впадины. - Фрунзе: Илим, 1981, с. 23-32.
30. Фортуна А.Б. Палинологическая характеристика и стратиграфия палеоген-неогеновых отложений на площади Макмал (Алабукинская впадина) // Геология кайнозоя Киргизии. - Фрунзе: Илим, 1983, с. 16-27.
31. Фортуна А.Б. Палинологическая характеристика шарпылдакской свиты Чуйской впадины. // Тянь-Шань в новейшем этапе геологического развития. - Фрунзе: Илим, 1989, с. 41-50.
32. Фортуна А.Б., Чепогузова Л.Г. Результаты исследований кернового материала глубоких скважин на площади Чалдовар (Чуйская впадина). // Тянь-Шань в новейшем этапе геологического развития. - Фрунзе: Илим, 1989, с.5-13.
33. Фортуна А.Б., Керимбеков Ч.К. и др. Литостратиграфия и палинологические данные кайнозойских отложений Тессык-Сарыбулакской впадины. // Геология кайнозоя и сейсмотектоника Тянь-Шаня. - Бишкек: Илим, 1994, с.26-40.
34. Чешев Л.С. Типы еловых лесов Северной Киргизии. - Фрунзе: Илим. 1971, - 103 с.
35. Шумова Г.М Палинология стратотипов шарпылдакской и джергаланской свит Иссык-Кульской впадины в свете новых данных. - М.: ВИНИТИ, 1989, - 29 с.
