WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 |

На правах рукописи

Зюганова Инна Сергеевна ИЗМЕНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ И КЛИМАТА ЦЕНТРАЛЬНЫХ РАЙОНОВ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ В ПОЗДНЕМ ПЛЕЙСТОЦЕНЕ (ПО ПАЛЕОКАРПОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ) 25.00.25 – Геоморфология и эволюционная география

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва-2008

Работа выполнена в лаборатории эволюционной географии Института Географии РАН.

Научные руководители:

Доктор географических наук, профессор Величко Андрей Алексеевич Доктор геолого-минералогических наук Юрина Алефтина Львовна

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук Болиховская Наталия Степановна Доктор биологических наук Токарев Петр Иванович Ведущая организация Институт Проблем Экологии и Эволюции РАН им. А.Н. Северцова РАН, Москва

Защита состоится 12 декабря 2008 г. в 11-00 час. на заседании диссертационного совета Д 002.046.04 в Институте Географии РАН по адресу:

119017, Москва, Старомонетный пер., 29; факс (495) 9590033; e-mail paleo_igras@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Географии РАН.

Автореферат разослан «_» ноября 2008 года

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат географических наук Зайцева И.С.

2

Общая характеристика работы

Актуальность исследования. Реконструкция флоры и растительности позднего плейстоцена как индикаторов изменений природной среды привлекает повышенное внимание широкого круга специалистов. Особенный интерес вызывают постоптимальная фаза микулинского межледниковья и переходный этап от межледниковья к последующему оледенению, так как по структуре и скоростям естественных природных процессов они наиболее близки к современному состоянию ландшафтов и климата (Величко, 1973). В связи с этим особенно важны результаты палеоботанических, в том числе палеокарпологических исследований. Палеокарпологический метод, объектами которого являются плоды, семена и мегаспоры высших растений, позволяет получать надежные видовые определения, что очень важно для палеоландшафтных и палеоклиматических реконструкций на локальном и региональном уровнях. Кроме того, карпологические данные дают уникальную информацию о структуре и динамике локальных водно-болотных сообществ высших растений.

Несмотря на большой объем палеоботанических исследований, проводившихся в центральных районах Восточно-Европейской равнины в 1960-1980x гг., на данный момент известно сравнительно малое число разрезов, в которых были бы детально сопоставлены данные палеокарпологического и спорово-пыльцевого анализов. В большинстве случаев карпологическими данными охарактеризован только климатический оптимум межледниковья. В связи с этим приобретает актуальность детальное палеокарпологическое изучение наиболее полных и непрерывных разрезов верхнего плейстоцена.

Цель и задачи исследования. Основная цель - реконструкция растительности и климатических условий в микулинском межледниковье и начале ранневалдайского оледенения на основе изучения верхнеплейстоценовых карпологических комплексов центральных районов Восточно-Европейской равнины. В связи с этим были поставлены следующие задачи:

1. Палеокарпологический анализ разрезов на ключевых участках (юг Валдайской возвышенности и бассейн Верхней Волги); выделение локальных карпологических комплексов.

2. Реконструкция локальной (водной, прибрежной и болотной) растительности на основе полученных данных.

3. Сопоставление данных карпологического и спорово-пыльцевого анализов. Выявление соотношений этапов развития локальных сообществ с фазами развития зональной лесной растительности.

4. Палеоэкологические и палеоклиматические реконструкции по данным карпологического и спорово-пыльцевого анализа.

5. Реконструкция этапов развития растительности по полученным и опубликованным палеокарпологическим данным для центральных районов Восточно-Европейской равнины.

Научная новизна. Карпологическим методом впервые изучен ряд разрезов верхнеплейстоценовых отложений на юге Валдайской возвышенности.

Для этой территории впервые выявлена непрерывная последовательность карпологических ассоциаций, отвечающая практически всему микулинскому межледниковью и началу ранневалдайского оледенения. Подобные последовательности известны из очень ограниченного числа разрезов на Восточно-Европейской равнине.

Важной методической особенностью настоящего исследования является высокая детальность и точное сопоставление данных карпологического и спорово-пыльцевого анализов. Особенное внимание уделено выявлению этапов развития локальной (водной и болотной) растительности и их соотношениям с фазами развития зональной лесной растительности, установленными для Восточно-Европейской равнины по палинологическим данным (Гричук, 1961, 1982). Работы такого плана не были проделаны для большинства разрезов, изученных ранее на территории, расположенной к северо-востоку от стратотипического района микулинского межледниковья (бассейн Западной Двины).

Палеокарпологические данные были впервые проанализированы с применением экологической шкалы Г. Элленберга (Ellenberg, 1979), что позволило более полно выявить изменения экологического состава ископаемых флор на протяжении микулинского межледниковья и в начале ранневалдайского оледенения. На основе сопоставления результатов, полученных автором, с литературными карпологическими данными реконструированы этапы развития растительности для территории, охватывающей юг Валдайской возвышенности и бассейн Верхней Волги.

Выявлены закономерности в изменениях состава и структуры водных растительных сообществ при переходе от микулинского межледниковья к ранневалдайскому оледенению.

Практическое и научное значение. Проанализированы особенности развития растительных сообществ, обусловленные изменениями как локальных, так и климатических условий. На конкретных примерах показано, как детальное сопоставление данных карпологического и спорово-пыльцевого анализов способствует более точной палеоэкологической и палеоклиматической интерпретации палеоботанических данных на локальном и региональном уровнях. Это очень важно для реконструкций позднеплейстоценовой растительности с целью поиска палеоаналогов для прогноза ее изменений в будущем в условиях ожидаемых климатических изменений.

Полученные материалы будут использованы при составлении атласов и монографий, посвященных динамике природной среды в плейстоцене.

Результаты исследований, проведенных автором на юге Валдайской возвышенности, вносят существенный вклад в реконструкцию истории флоры и растительности Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника (ЦЛГПБЗ), который признан одним из наиболее репрезентативных регионов подзоны южной тайги Восточной Европы.

Примененные методические подходы используются при дальнейших исследованиях в этом районе, в частности - для реконструкции изменений природной среды в голоцене. Полученные результаты могут быть включены в лекционные курсы по палеоботанике и палеогеографии, а также в образовательные экологические проекты, проводящиеся в ЦЛГПБЗ.

Основные защищаемые положения.

1. В разрезах юга Валдайской возвышенности впервые выявлены два карпологических комплекса, которые имеют стратиграфическое значение и позволяют сопоставлять изученные отложения с опорными разрезами верхнего плейстоцена Восточно-Европейской равнины. Комплекс с Brasenia holsatica относится к основной части микулинского межледниковья. Комплекс с Batrachium sp. по систематическому составу может быть отнесен к концу микулинского межледниковья – началу ранневалдайского оледенения. В бассейне Верхней Волги впервые выделены ранневалдайские интерстадиальные карпологические комплексы.

2. «Бразениевый комплекс» микулинского межледниковья отвечает региональным пыльцевым зонам М3-М6, соответствующим нескольким последовательным фазам развития широколиственных лесов. Наибольшее разнообразие «бразениевого комплекса» связано с локальными условиями в палеоводоемах и не всегда приурочено к климатическому оптимуму межледниковья.

3. В составе водной и болотной растительности отражен общий ход изменений климата на протяжении микулинского межледниковья и начала ранневалдайского оледенения. Полученные карпологические данные позволяют реконструировать смену растительных сообществ при постепенном зарастании и заболачивании водоемов в теплых межледниковых условиях.

Карпологические комплексы конца межледниковья и последующего похолодания отражают обеднение состава водных сообществ, подъем уровня палеоводоемов и уменьшение их трофности. Интерстадиальные комплексы свидетельствуют о новом увеличении разнообразия локальной растительности при обмелении и заболачивании водоемов в условиях некоторого потепления климата.

Апробация работы. Результаты исследований и выводы докладывались на V и VI Чтениях им. А.Н. Криштофовича (Санкт-Петербург, 2004, 2007); IV и V Всероссийских совещаниях по изучению четвертичного периода (Сыктывкар, 2005; Москва, 2007); XI Ландшафтной конференции (Москва, 2005); XI и XII Всероссийских палинологических конференциях (Москва, 2005; СанктПетербург, 2008); I(XI) Международной конференции молодых ботаников (Санкт-Петербург, 2006); VII Европейской палеоботанической и палинологической конференции (Прага, 2006); конференции «Заповедники России и устойчивое развитие» (Центрально-Лесной заповедник, 2007); а также на заседаниях и семинарах лаборатории эволюционной географии ИГ РАН.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 статей, в том числе статья в издании, рекомендованном ВАК, а также 7 тезисов; одна статья находится в печати.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения. Работа изложена на 162 страницах, включая 12 текстовых таблиц, 2 фототаблицы и 29 рисунков. Список литературы состоит из 119 названий.

Благодарности. Автор выражает самую искреннюю благодарность научным руководителям д. г. н. профессору А.А. Величко и д. г-м. н. А.Л.

Юриной за постоянную помощь и ценные рекомендации на всех этапах работы;

Е.Ю. Новенко и О.К. Борисовой за предоставленные палинологические данные и обсуждение материалов; Ю.Г. Пузаченко; А.Н. Потёмкину, Н. П. Кораблёву и всем сотрудникам ЦЛГПБЗ за помощь в организации и проведении исследований; Т.В. Якубовской за консультации при определении карпологических остатков. Автор искренне благодарен В.В. Писаревой, С.Н.

Тимирёвой и всем сотрудникам Лаборатории эволюционной географии ИГ РАН за помощь в работе и моральную поддержку. Автор глубоко признателен Ю.И. Иосифовой за методические рекомендации на первых этапах работы и, к большому сожалению, безвременно ушедшему А.К. Меликяну за обучение основам карпологии.

Глава 1. История палеокарпологического изучения отложений позднего плейстоцена центральных районов Восточно-Европейской равнины Рассмотрены хроностратиграфические подразделения позднего плейстоцена (Постановления…, 2002; Палеоклиматы…, 2009). Приведена схема региональных пыльцевых зон микулинского межледниковья (Гричук, 1961), широко используемая при корреляции разрезов центральных районов Восточно-Европейской равнины. Проведен обзор литературы по истории флоры и растительности в микулинском межледниковье и начале ранневалдайского оледенения. Приведены основные характеристики флоры этого периода, полученные по карпологическим данным разными исследователями. Рассмотрены особенности микулинского «бразениевого комплекса», который, в понимании Ф.Ю. Величкевича (1977, 1982), представляет собой группу видов термофильных и умеренно-термофильных водных и прибрежных растений, входящую в состав межледниковых флор.

Глава 2. Материалы и методы исследований.

В разделе 2.1 представлен фактический материал, а также методы отбора и лабораторной обработки образцов. Основой для работы являются результаты палеокарпологического анализа 6 разрезов верхнеплейстоценовых отложений.

Материалом послужили 34 образца керна скважин, отобранных автором в ходе полевых работ из четырех разрезов на юге Валдайской возвышенности. Кроме того, 8 образцов из естественных обнажений в бассейне Верхней Волги (Плес2002 и Черемошник-5) были любезно предоставлены автору А.А. Величко. Все образцы были точно привязаны по глубинам к образцам на спорово-пыльцевой анализ.

Лабораторная обработка проб проводилась по методике П.А. Никитина (1957) и заключалась в промывке породы водой на ситах с диаметром ячеек 0.мм. Из полученной органической фракции, просмотренной под бинокуляром МБС-10, были отобраны карпологические остатки (карпоиды): семена, плоды и мегаспоры. Для их определения использовалась специальная литература и коллекции ископаемых карпоидов лаборатории неогеодинамики бывшего Института геохимии и геофизики НАН Беларуси. Названия современных видов растений приводятся по сводке С.К. Черепанова (Czerepanov, 1995). Фотографии карпологических остатков сделаны автором на бинокулярном микроскопе LeicaMZ16 с цифровой камерой в Палеонтологическом институте РАН. Материалы хранятся в лаборатории эволюционной географии ИГ РАН.

Раздел 2.2 посвящен особенностям палеоэкологической интерпретации карпологических данных. Для наиболее полных разрезов автором построены карпологические диаграммы, на которых показано количество остатков того или иного таксона в образце объемом 100 см3. При их построении использованы программы TILIA и TILIA-GRAPH (Grimm, 1990). В данной работе состав карпоидов в одном образце в работе называется карпологическая ассоциация. В каждом разрезе сходные по составу ассоциации объединяются в локальные карпологические комплексы. Критерием для их выделения служили присутствие таксона (или группы таксонов), характерных для определенного интервала разреза и количественные соотношения остатков в образцах.

Реконструкции сообществ водной, прибрежной и болотной растительности проводились на основе анализа ценотических групп видов в локальных карпологических комплексах. Для более полного выявления особенностей ископаемой флоры и растительности была применена экологическая шкала Элленберга (Ellenberg, 1979). Для интервалов, в которых была выявлена наиболее разнообразная ископаемая флора, получены значения средних температур января и июля по методу климатограмм В.П. Гричука (1969). Поскольку такие реконструкции требуют использования как можно большего числа видов, для построений были привлечены определения спор и пыльцы, полученные Е.Ю. Новенко и О.К. Борисовой.

Pages:     || 2 | 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»