WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Для статистического анализа в каждой пробе при наличии достаточного количества пыльцы подсчитывалось не менее 300 пыльцевых зерен. При химической подготовке образцов (объемом 3 см3) в них добавлялись таблетки с определенным количеством «экзотических» спор (Lycopodium clavatum), что позволяет определять концентрацию пыльцы в 1 см3 осадка, а при датировании определенных уровней также количество пыльцы, выпадавшей на единицу поверхности (1 см2) в год (скорость накопления пыльцы, PAR). Процентные соотношения считались двумя способами: 1) количество пыльцы и спор принималось за 100%; 2) количество пыльцы принималось за 100%, а процентное содержание спор рассчитывалось как относительная величина от 100% всей пыльцы. Результаты спорово-пыльцевого анализа оформлены в виде таблиц и диаграмм, выполненных с помощью компьютерных программ Microsoft Excel, TILIA, TILIA-graph, CorelDraw. В главе также приведены основные понятия и принципы, используемые при описании палинологических данных (споровопыльцевой спектр, палинозона (пыльцевая зона).

При реконструкции растительности применялся метод аналогов. Для ископаемых спектров подыскивались аналогичные современные споровопыльцевые спектры [Клопотовская, 1973]. Этот метод положен в основу компьютерной программы «метод аналогов» (неформальное название). Эту программу создал M. Duvall (Бейтс колледж, штат Мейн, США). Программа включает данные о 310 современных спектрах из донных осадков озер Северо-Востока Сибири и Аляски, а также о координатах и высотной отметке каждого современного образца. Эти данные сопоставляются со споровопыльцевыми спектрами фоссильных образцов. C помощью SCD – метода «статистического коэффициента» [Overpeck et al., 1985] – можно оценить, насколько найденный современный аналог соответствует ископаемому спектру.

Для реконструкции палеоклиматов использовались специальная компьютерная «климатическая» (неформальное название) программа [Андерсон, Ложкин, 2004]. Она позволяет определить климатические параметры для каждого местонахождения современного спектра-аналога, который определен для ископаемого спектра. Программа включает в себя информацию о климате, распределенную по глобальной координатной сетке с ячейками 0,5° по широте и долготе. Основой этой информации являются данные метеорологических станций. Для каждого ископаемого образца получаем климатическую информацию, которая может включать климатические данные по нескольким местоположениям. В этом случае выбирается среднее арифметическое значение [Андерсон, Ложкин, 2004].

Использование актуалистических моделей при реконструкции растительности по ископаемым спектрам подразумевает непременное изучение современного спектра и его сравнение с составом растительности. Было изучено 56 поверхностных проб (скважины LZ 1024–1079) из донных отложений озера.

В спорово-пыльцевых спектрах рецентных проб преобладает пыльца группы древесных и кустарниковых растений (60–80%). Доминирует пыльца Alnus (28–55,6%). Содержание пыльцы Pinus s/g Haploxylon 1,5–24,7%, Betula – 13,6–26,2%, Salix – 0,2–0,8%. Количество пыльцы группы кустарничковых и травянистых растений изменяется в пределах от 16,6 до 33,6%. В группе преобладает пыльца Poaceae (6,1–19%), Cyperaceae (1,4–15,1%). Споры представлены спорами Sphagnum (0,6–4,1%), Lycopodium alpinum (0,2–0,4%), Lycopodium pungens (0,2–0,3%), Huperzia arctica (0,2–0,7%), Selaginella rupestris (0,5–3,6%), Polypodiaceae (0,3–1,7%). Такие спектры характеризуют южные кустарниковые тундры.

При сравнении состава современной флоры и спорово-пыльцевых спектров установлено, что главную роль при формировании спектров оз. Эльгыгытгын играет заносная пыльца. Кустарниковая растительность в окрестностях озера представлена 2 родами (Betula и Salix). В спорово-пыльцевом спектре, кроме этих двух родов, была определена пыльца Pinus s/g Haploxylon и Alnus, которые не растут в районе озера. При интерпретации ископаемых пыльцевых спектров содержание пыльцы Pinus s/g Haploxylon менее 25% и Alnus менее 35% следует считать ее занесенной с соседних территорий. Пыльца Chenopodiaceae, споры Lycopodium alpinum, L. pungens тоже занесены ветром.

В рецентных спектрах озера установлено довольно низкое содержание пыльцы местных растений – ивы, верескоцветных, трав, что не соответствует их ландшафтной роли.

Рецентные спорово-пыльцевые спектры осадков озера Эльгыгытгын отражают региональные особенности развития современной растительности Анадырского плоскогорья.

В работе использовалась стратиграфическая шкала четвертичной системы, принятая Межрегиональной Стратиграфической Комиссией от 18 ноября 2005 г. [Стратиграфический…, 2006]. Для определения границ этапов неоплейстоцена и голоцена использовались геохронологические данные: некалиброванные радиоуглеродные датировки и термолюминесцентные определения возраста осадков оз. Эльгыгытгын [Nowaczyk et al., 2002; Forman et al., 2007;

Juschus et al., 2007], а также геохимические и палеомагнитные данные [Nowaczyk et al., 2002; Minyuk et al., 2007; Melles et al., 2007].

Глава 4. Литология и спорово-пыльцевые спектры осадков оз. Эльгыгытгын (PG 1351 и LZ 1024) Разрезы скважин PG 1351 и LZ 1024 представлены различными илами, расчлененными на ряд пачек, отличающихся по текстурным особенностям и цвету осадков.

Для каждой пробы были получены спорово-пыльцевые спектры. На пыльцевой диаграмме скважины PG 1351 выделено 14 пыльцевых зон (рис. 2), на диаграмме LZ 1024 – 23 пыльцевые зоны (рис. 3). Пыльцевые зоны объединены в три группы.

Первая группа представлена в скважине PG 1351 зонами Eg1, Eg5, Eg9, Eg11, Eg12, в скважине LZ 1024 – зонами Е23, Е19, Е12, Е8, Е6, Е5. Спектры этих зон отличаются высоким содержанием группы кустарничковых и травянистых растений. Доминируют пыльца Poaceae (до 90%), Artemisia (до 38%), Papaveraceae (до 18%), споры Selaginella rupestris (до 80%), и отмечается крайне низкое (0,2-10%) содержание или отсутствие пыльцы кустарников.

Вторая группа пыльцевых зон – Eg2, Eg3, Eg4, Eg10 (скважина PG 1351) и Е18, Е17, Е16, Е15, Е13, Е7 (скважина LZ 1024) – характеризуется более высоким содержанием пыльцы кустарников: Pinus s/g Haploxylon (до 5%), Betula (до 25%), Alnus (до 15%). В группе кустарничковых и травянистых растений появляется пыльца Ericales (до 10%), Artemisia составляет до 10% и, как и в первой группе, доминирует пыльца Poaceae (до 60%), возрастает роль пыльцы Cyperaceae (8–20%). Количество спор Sphagnum больше, чем в первой группе (до 15%).

Третья группа пыльцевых зон – Eg6, Eg7, Eg8, Eg13, Eg14 (скважина PG 1351) и Е22, Е21, Е20, Е14, Е11, Е10, Е9, Е4, Е2, Е1 (скважина LZ 1024) – отражает резкое увеличение количества пыльцы кустарников Pinus s/g Haploxylon (до 60%), Betula (до 50%), Alnus (до 50%).

Пыльцевые диаграммы по скважинам PG 1351 и LZ 1024 хорошо сопоставляются между собой (зона Eg1 с зоной Е19; Eg2 с E18, Eg3 с E17+E16+E15, Eg4 с E14+Е13; Eg5 с Е12; Eg6 с Е11, Eg7+Eg8 с Е10+Е9; Eg9 с Е8; Eg10 с E7, Еg11 с Е6; Eg12 с Е5+Е4+Е3; Eg13 с Е2, Еg14 с Е1) (см. рис. 2, 3) и дополняют друг друга. Все это совместно с полученными датировками позволяет рассматривать колонки скважин как единый разрез и восстанавливать по нему этапы изменения растительности Анадырского плоскогорья со среднего неоплейстоцена до настоящего времени.

Глава 5. Реконструкция растительности и климата Анадырского плоскогорья за последние 350 тыс. лет Для ископаемых спорово-пыльцевых спектров скважины PG 1351 с помощью компьютерной «Программы аналогов» были определены современные аналоги. Почти для всех образцов были установлены статистические коэффи циенты (SCD), характеризующие степень сходства современных и ископаемых спектров. Все ископаемые спектры, за исключением уровней 84; 199; 221,4 и 228,9 см, имеют аналоги среди современных спорово-пыльцевых спектров (SCD < 0,4). Вместе с тем, спектры зон Eg1–Eg5, верхней части зоны Eg9 и зон Eg9–Eg11 имеют относительно слабые аналоги. Очень хорошие аналоги характеризуют зону Eg7, нижнюю часть зоны Eg8 и зону Eg13. Хорошие аналоги имеют спорово-пыльцевые спектры верхней части зоны Eg4, Eg6 и верхней части зоны Eg14. Палеоклиматические реконструкции по очень хорошим и хорошим аналогам более надежны, в то время как реконструкции по более отдаленным возможным аналогам требуют осторожности [Матросова и др., 2004].

Пыльцевые зоны с преобладанием травянистых растений (Е23, Eg1/Е19, Eg5/Е12, Eg9/Е8, Eg12/Е5+Е4+Е3) (см. рис. 2, 3) относятся к ледниковым эпохам и отражают развитие травянистых тундр. Для этих зон отмечаются слабые аналоги. Их использование может вызывать сомнение. Аналоги сосредоточены на о. Врангеля, где климат арктический морской. Скорее всего, пыльцевые спектры с преобладанием травянистых растений характеризуют более континентальные условия климата. Наиболее распространенным кустарником была ива, очевидно, представленная стелющимися формами. Betula, Alnus и Pinus s/g Haploxylon отсутствовали в окрестностях озера. Редкая пыльца этих таксонов, вероятно, была принесена ветром. Низкие процентные концентрации и PAR отражают растительный покров вокруг оз. Эльгыгытгын, менее сомкнутый, чем в настоящее время, и сменяющийся ландшафтами, лишенными растительности.

Пыльцевые зоны с «промежуточными спектрами» (Eg2/E18, Eg3/E17+E16+E15, Eg4/E13+Е14, Eg10/E7, Еg11/Е6) (см. рис. 2, 3) относятся к интерстадиалам () среднего (Eg2/E18, Eg3/E17+E16+E15, Eg4/E14+Е13) и позднего неоплейстоцена (Eg10/E7, Еg11/Е6) и совмещают в себе черты ледниковых и межледниковых спектров.

Изменения в содержаниях пыльцы, особенно для Betula, в этих спектрах проявляются отчетливо, но вариации в пыльцевой концентрации и PAR относительно тонкие и свидетельствуют, что степень изменения растительности в межстадиалы не была такой значительной, как в течение межледниковья.

Статистический коэффициент для этих зон показывает «возможное сходство», что требует осторожного использования определенных современных аналогов при реконструкциях.

Современные аналоги пыльцевых спектров для зон с доминированием пыльцы древесных и кустарниковых растений (Е22, Е21, Е20, Eg6/Е11, Eg7+Eg8/Е10+Е9, Eg13/Е2, Еg14/Е1) (см. рис. 2, 3) находятся на территориях с растительностью, сходной с современной, или южнее, что позволяет отнести эти спектры к межледниковьям.

Возможные аналоги современной растительности были найдены практически для всей летописи оз. Эльгыгытгын, но наиболее близкие аналоги имеют спорово-пыльцевые спектры, отражающие межледниковые эпохи.

Рис. 2. Спорово-пыльцевая диаграмма осадков оз. Эльгыгытгын (скважина PG 1351): Р – радиоуглеродные данные; Т – термолюминесцентные Рис. 3. Спорово-пыльцевая диаграмма осадков оз. Эльгыгытгын (скважина LZ 1024) (Геохронологические данные представлены термолюминесцентными датировками) Вполне возможно, что растительные сообщества, подобные современным, существовали на Анадырском плоскогорье со среднего неоплейстоцена, несомненно, изменяясь в количественном и пространственном отношениях.

Анализ спорово-пыльцевых спектров, характеризующих теплые эпохи, позволил выявить последовательную смену пыльцевых зон: зона Betula, зона Alnus, зона Pinus s/g Haploxylon. На пыльцевой диаграмме скважины PG (см. рис. 2) выделяется четыре теплые эпохи (пыльцевые зоны Eg2+Eg3+Eg4, Eg6+Eg7+Eg8, Eg11+Eg10, Eg13+Eg14). На пыльцевой диаграмме скважины LZ 1024 (см. рис. 3) отмечается пять теплых эпох (пыльцевые зоны Е22+Е21+Е20, Е18+Е17+Е16+Е15+Е14+Е13, Е11+Е10+Е9, Е7+Е6, Е1+Е2) и кратковременное потепление в позднеледниковье (зона Е4).

Выделенная характерная последовательность максимумов пыльцы древесных пород для теплых эпох позволяет предположить, что изменения климата происходили по одному «сценарию», что выражается в закономерной смене фаз растительности. Резкое увеличение доли пыльцы березы в спектрах характеризует начало потеплений климата и замещение травянистой тундры кустарниковой березовой, которая позднее сменяется крупнокустарниковой ольховниковой тундрой. Затем расширяется ареал представителей секции Pinus s/g Haploxylon. Начиная с межледниковья позднего неоплейстоцена, можно считать, что пыльца Pinus s/g Haploxylon принадлежит кедровому стланику.

Близкая последовательная смена пыльцевых зон характерна для голоценовых отложений оз. Гытгыкай и оз. Патриции (юг Анадырской депрессии) [Ложкин и др., 1998]. Зоны Betula и Pinus s/g Haploxylon отмечаются в голоценовых осадках оз. М. Кречет, оз. Сансет (Анадырская низменность) [Шило и др., 2005а, 2005б].

На основе палинологических данных и реконструкции растительности по кернам скважин PG 1351 и LZ 1024 выделяются четыре ледниковые эпохи, три межледниковья и два интерстадиала, которые сопоставляются с морскими изотопными стадиями. Палеогеографические построения для позднего неоплейстоцена и голоцена обеспечены радиоуглеродными и термолюминесцентными датировками. Реконструкция растительности и климата среднего неоплейстоцена основывается на установленной последовательности фаз развития растительности в межледниковья и сопоставлении пыльцевых спектров ледниковых эпох. Это позволило выделить в среднем неоплейстоцене одно межледниковье, две ледниковые эпохи и разделяющий их интерстадиал () и предположительно сопоставить их соответственно с МИС9, МИС8, МИС6 и МИС7.

Таким образом, палеоклиматическая летопись, отраженная в исследованном слое осадков оз. Эльгыгытгын, возможно, соответствует изотопным стадиям с 1-й по 9-ю и охватывает интервал около 350 тыс. лет.

Реконструкция палеоклиматов основана на оценке современных климатических условий для каждого местонахождения аналогов, которые были получены при сравнении современных спорово-пыльцевых спектров из различных районов Северо-Восточной Сибири и Аляски с ископаемыми спектрами.

Палеоклиматические реконструкции выполнены для скважины PG (рис. 4).

Рис. 4. Палеоклиматическая реконструкция по спорово-пыльцевым спектрам осадков оз. Эльгыгытгын.

Средний неоплейстоцен Климат межледниковья среднего неоплейстоцена (МИС9) (рис. 5) был теплее современного. Растительность в это время была представлена лиственнично-березовыми лесами. В заключительные фазы межледниковья широко была распространена лесотундра.

Наступившее ледниковье (МИС8) (см. рис. 5) привело к значительному сокращению древесной и кустарниковой растительности. Господствовали травянистые тундры с представителями ксерофитных сообществ. Климат был холодным и сухим, но более влажным, чем в последующие ледниковые эпохи.

Стоит отметить, что реконструкции растительности и климата для ледниковых эпох затруднены, поскольку их полные современные аналоги в современных (межледниковых) условиях отсутствуют.

Pages:     | 1 || 3 |






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