WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 |

На правах рукописи

ЧЕПУРНАЯ Анна Александровна ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЙ АНАЛИЗ ДИНАМИКИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ПРЕДЕЛАХ ЛЕСНОЙ ЗОНЫ ВОСТОЧНОЕВРОПЕЙСКОЙ РАВНИНЫ В МИКУЛИНСКОЕ МЕЖЛЕДНИКОВЬЕ (ПО ПАЛИНОЛОГИЧЕСКИМ ДАННЫМ) 25.00.25 – Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва, 2009

Работа выполнена в лаборатории Эволюционной географии Института географии РАН

Научный консультант:

Доктор географических наук, профессор Величко Андрей Алексеевич

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук, профессор Субетто Дмитрий Александрович Кандидат географических наук Лефлат Ольга Николаевна Ведущая организация Институт Проблем Экологии и Эволюции им. А.Н. Северцова РАН, Москва

Защита состоится 13 ноября 2009 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 « » октября 2009 года

Ученый секретарь Зайцева И.С.

диссертационного совета кандидат географических наук 2

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

Изучение ландшафтной оболочки прошлых эпох, выявление ее свойств и тенденций развития играет важную роль в понимании основных закономерностей динамики окружающей среды настоящего и будущего.

По данным палеогеографических исследований современное состояние ландшафтной оболочки по своим характеристикам соответствует второй половине межледниковой эпохи (голоцена), когда естественный тренд климатических изменений направлен в сторону похолодания.

Однако, современные данные изучения состояния различных компонентов природной среды говорят о том, что начиная со второй половины XX века, существует устойчивая тенденция к потеплению (Prospects for future climate, 1990; Climate Change, 2007). Согласно существующим прогнозным моделям изменения климата, уже к середине 21 века значение среднеглобальной температуры приземного слоя атмосферы может повыситься на величину близкую 2С (Prospects for future climate, 1990;

Climate Change, 2007; «Оценочный доклад об изменениях климата…», 2008), и будет сопоставимо с предполагаемой среднеглобальной температурой в оптимум микулинского межледниковья (Величко и др., 2002). Это позволяет рассматривать основные особенности преобразования ландшафтной оболочки на протяжении упомянутого временного интервала в качестве палеоаналога при разработке сценариев изменения ее состояния в будущем. В связи с этим изучение динамики различных компонентов природной среды в микулинское межледниковье, как во временном, так и в пространственном аспекте, весьма актуально.

Несмотря на то, что изучению растительности микулинского межледниковья и анализу ее развития в пределах того или иного региона Восточно-Европейской равнины посвящено множество работ, обобщение этих материалов и региональное сопоставление палеоботанических данных существенно затруднено. Причина этого заключается в том, что для времени микулинского межледниковья не существует методов абсолютного датирования, соответствующих по точности радиоуглеродному, используемому при корреляции палеоботанических данных в голоцене.

Проведение такого сопоставления имеет большое значение в настоящее время, поскольку необходимо для выявления основных закономерностей динамики растительного покрова на протяжении последнего межледниковья.

Цель и задачи исследования.

Целью исследования является изучение пространственно-временной динамики состава растительности лесной зоны Восточно-Европейской равнины на протяжении микулинского межледниковья.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Систематизация представлений о миграциях широколиственных пород в микулинское межледниковье, голоцене и в современную эпоху.

2. Создание базы геопространственных данных, включающей споровопыльцевые материалы по разрезам, содержащим отложения микулинского возраста, расположенным в пределах лесной зоны Восточно-Европейской равнины.

3. Анализ спорово-пыльцевых диаграмм по разрезам микулинского возраста с целью выявления региональных отличий соотношений пыльцы деревьев в спорово-пыльцевых спектрах, связанных с особенностями миграции растительности.

4. Оценка скоростей миграции широколиственных пород, основанная на выявленных региональных особенностях спорово-пыльцевых диаграмм и данных по подсчету сезонных ритмов озерных отложений.

5. Региональное сопоставление палинологических данных и выявление асинхронности основных стадий развития растительности в пределах лесной зоны Восточно-Европейской равнины.

6. Анализ пространственно-временной динамики растительности на протяжении микулинского межледниковья, основанный на реконструкции растительного покрова для трех хроносрезов, соответствующих трем стадиям развития лесов.

Научная новизна.

Впервые создана база геопространственных данных для территории лесной зоны Восточно-Европейской равнины, включающая споровопыльцевые диаграммы по разрезам отложений микулинского межледниковья.

Впервые палинологические данные по разрезам отложений микулинского возраста, были рассмотрены и проанализированы с позиции выявления разности скоростей расселения основных лесообразующих пород. На основании проведенного анализа, а также данных по подсчету сезонных ритмов озерных отложений (Mller, 1974) и материалов по миграциям широколиственных пород в голоцене (Гричук, 1949; Huntley, Birks, 1983; Удра, 1988 и др.), впервые была сделана оценка скоростей миграции некоторых широколиственных пород в пределах лесной зоны Восточно-Европейской равнины в микулинское межледниковье.

С использованием выявленных региональных особенностей споровопыльцевых диаграмм и полученных скоростей миграции некоторых широколиственных пород в пределах Восточной Европы на протяжении первой половины последнего межледниковья, проведено уточнение корреляции спорово-пыльцевых данных и региональных схем периодизации микулинского межледниковья.

На основе проведенной корреляции, впервые, были построены карты растительности для нескольких хроносрезов и выявлены некоторые особенности динамики растительного покрова на протяжении микулинского межледниковья.

Практическое и научное значение.

Результаты сопоставления палинологических данных по микулинскому межледниковью, из разрезов, расположенных в пределах лесной зоны Восточно-Европейской равнины, могут быть использованы для уточнения стратиграфической корреляции отложений микулинского возраста.

Восстановление палеорастительности для нескольких стадий последнего межледниковья послужит основой для проведения реконструкций климатических изменений, происходивших на протяжении микулинского межледниковья в пределах лесной зоны ВосточноЕвропейской равнины, которые, в свою очередь, будут использованы при прогнозной оценке изменений растительности и климата в будущем.

Полученные материалы будут использованы при дальнейших разработках, посвященных изучению динамики природной среды в плейстоцене.

Основные защищаемые положения.

1. Основные фазы развития растительности в микулинское межледниковье (выделенные В.П. Гричуком для большей части ВосточноЕвропейской равнины (Гричук, 1961)) в различных регионах Европы не синхронны; запаздывание смены фаз развития растительности происходило в северном и восточном направлениях, что связано с особенностями миграции широколиственных пород в условиях роста влаго- и теплообеспеченности в первую половину межледниковья.

2. Продолжительность стадий развития неморальной растительности в микулинское межледниковье сокращалась в северо-восточном направлении. Разница в продолжительности периода существования широколиственных лесов в юго-западных и северо-восточных регионах Восточно-Европейской равнины достигала 2-4 тыс. лет.

3. Структура растительных зон на протяжении нескольких стадий микулинского межледниковья (соответствующих на спорово-пыльцевой диаграмме парастратотипа микулинских отложений разреза Нижняя Боярщина (Гричук, 1989) зонам М4, М6 и М7), была сходна с современной, за исключением отсутствия в северных регионах равнины зон лесотундры (для М4 и М6) и тундры.

Апробация работы.

Результаты исследований и выводы докладывались на IV и V Всероссийских совещаниях по изучению четвертичного периода (Сыктывкар, 2005; Москва, 2007); XI Всероссийской палинологической конференции (Москва, 2005); VII Европейской палеоботанической и палинологической конференции (Прага, 2006); III и IV Всеукраинских научных конференциях «Молодые ученые – географической науке» (Киев, 2007; 2008); Международной конференции «Человек и окружающая среда в бореальной лесной зоне – прошлое, настоящее и будущее» (Центральный лесной заповедник, 2008); Международной конференции «Проблемы развития наук о Земле: видение молодых ученых» (Киев, 2008); а также на заседаниях и семинарах лаборатории эволюционной географии ИГ РАН.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 5 статей, в том числе 1 статья в издании, рекомендованном ВАК, а также 6 тезисов.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения. Работа изложена на 192 страницах, включая 9 текстовых таблиц и 48 рисунков.

Список литературы состоит из 159 наименований.

Благодарности.

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю работы д.г.н., профессору А.А. Величко и д.г.н. О.К. Борисовой за постоянную помощь и ценные рекомендации на протяжении всего времени написания работы; к.г.н. Е.Ю. Новенко, к.г-м.н. В.В. Писаревой, к.г.н.

Э.М. Зеликсон, к.г.н. И.И. Спасской, к.г.н. М.А. Фаустовой и другим сотрудников Лаборатории эволюционной географии ИГ РАН за поддержку, доброжелательную критику и обсуждение материалов. Автор также благодарит сотрудницу Центра геоинформационных исследований ИГ РАН к.г.н. М.Э. Флейс за ценные рекомендации в отношении создания и использования ГИС.

Глава 1. Методические подходы к оценке динамики растительного покрова.

В разделе 1.1 рассмотрены основные особенности и ограничения применения спорово-пыльцевого анализа как метода восстановления палеорастительности. В частности, подробно описаны факторы, влияющие на репрезентативность спорово-пыльцевых данных: пыльцевая продуктивность растений; перенос пыльцы ветром и водой; сохранность пыльцы, определяющаяся как устойчивостью к разрушению самих пыльцевых зерен, так и интенсивностью окислительных процессов, происходящих в отложениях; переотложение пыльцы и перерывы в осадконакоплении. Описаны методы, предложенные различными исследователями для определения степени репрезентативности споровопыльцевых спектров.

В разделе 1.2 проведен обзор методов реконструкции палеорастительности по палинологическим данным. Предложены решения для сопоставления спорово-пыльцевых диаграмм из разрезов микулинских отложений, расположенных в различных крупных регионах, порядка Восточно-Европейской равнины. В частности, с целью хронологического уточнения корреляции палинологических данных и выявления основных закономерностей динамики растительного покрова на протяжении последнего межледниковья мы предлагаем провести анализ миграционных потоков флоры, а также выявить региональные отличия споровопыльцевых диаграмм, связанные с особенностями миграции тех или иных растительных таксонов в первую половину микулинского межледниковья.

При этом в качестве показательных растительных пород (наиболее явно отражающих особенности и направление продвижения межледниковой флоры) предлагается использовать доминанты лесных формаций – породы первого яруса.

В разделе 1.3 в качестве вспомогательного инструмента для систематизации, анализа и обобщения имеющихся данных предложено использование геоинформационных систем (ГИС). Рассмотрена структура ГИС, основные типы данных, необходимые для реализации проекта ГИС, основы проектирования ГИС, включающие выбор концептуальной модели и логической структуры географических данных, а также аппаратных и программных средств, при помощи которых будет реализовываться проект построения базы геоданных. Проведено описание ГИС «Микулино».

База геопространственных данных «Микулино» включает в себя разрез, содержащий отложения микулинского возраста, охарактеризованные палинологически. Разрезы показаны на карте масштаба 1:500 000, с сечением горизонталей 40 м. Данные представлены дискретно, в виде точек. Каждая точка, указывающая местоположение разреза, имеет в атрибутивной таблице номер, название (название разреза), ссылку на литературный источник. Особое внимание было уделено выделению на имеющихся спорово-пыльцевых диаграммах пыльцевых зон, характеризующих основные фазы развития растительности микулинского межледниковья, поскольку по ним в дальнейшем проводилась реконструкция палеорастительности. Информация о наличии той или иной пыльцевой зоны на диаграмме также представлена в атрибутивной таблице базы геоданных. Здесь же, для каждого разреза приведена процентная доля пыльцы дуба, липы и граба в периоды ее кульминации, подсчитанная от суммы пыльцы древесных пород, без учета ольхи и лещины. В базе геоданных создана система «горячих» связей», с помощью которой можно перейти от точки, характеризующей пространственное положение разреза на карте, к его геологогеоморфологическому описанию, спорово-пыльцевой диаграмме и ее интерпретации.

Глава 2. Региональные схемы периодизации основных стадий развития растительности последнего межледниковья.

Приведены основные характеристики флоры и растительности микулинского межледниковья на территории Восточно-Европейской равнины, полученные по спорово-пыльцевым данным различными исследователями.

Подробно рассмотрена схема В.П. Гричука (1961), разработанная им для большей части территории Восточно-Европейской равнины. Проведен обзор существующих региональных схем периодизации последнего межледниковья. При характеристике каждой схемы приводится описание региональных особенностей флоры и растительности основных этапов микулинского межледниковья. Большинство региональных схем были сопоставлены их авторами с, упомянутой выше, схемой В.П. Гричука.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |






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