Введение к работе
Актуальность темы.
Реконструкция палеогеографических условий прошлых эпох особенно в их хронологической последовательности позволяет полнее понять закономерности развития природы в настоящем и дать обоснованный прогноз их развития на будущее. В этой связи изучение природной среды голоцена приобретает не только научное, но и большое практическое значение, поскольку именно в голоцене сформировались новейшие черты климата, почв, растительного покрова, а затем начались антропогенные изменения ландшафтов. Разработка научно обоснованных рекомендаций по охране и рациональному использованию растительных ресурсов крупных природных территорий невозможна без понимания естественного хода формирования растительного покрова в прошлом.
Разработка данной темы обусловлена в первую очередь слабой палеогеографической изученностью территории центральной части Приволжской возвышенности в голоцене, которая привела к формированию различных, иногда прямо противоположных мнений не только об оценке ботанико-географического положения территории, но и о характере первичной (доагрикультурной) растительности. Голоценовая история растительности одного из районов этой территории (в частности Ульяновского Предволжья) до настоящего времени была изучена нами лишь в самых общих чертах. История растительного покрова других территорий центральной части Приволжской возвышенности изучена крайне слабо или не изучена совсем. В прошлом были обследованы отложения голоцена лишь в четырех пунктах, для которых пыльцевой анализ был сделан лишь в самых общих чертах. Отсутствие радиоуглеродных датировок голоценовых отложений данной территории повлекли за собой не только ошибочное определение возраста болот, но и отрицательные последствия в формировании взглядов на характер коренной растительности данной территории. В частности, была недооценена роль некоторых первичных растительных формаций.
С другой стороны, отсутствие достаточно точных и полных критериев по особенностям формирования субрецентных спектров и их сопоставлению с продуцирующими фитоценозами значительно усложняло, а иногда делало и невозможным проведение реконструкции растительности прошлого по данным спорово-пыльцевого анализа.
Динамика растительности болот в голоцене также была изучена явно недостаточно. Отсутствие полной классификации торфов и торфяных залежей данной территории, данных по биологической продуктивности растительных сообществ болот в различные периоды голоцена, не способствовали решению вопроса об эволюции растительности различных типов и видов болотных массивов.
Все эти «белые пятна» в палеогеографии голоцена центральной части Приволжской возвышенности определили актуальность выбранной темы исследования.
Цель и задачи работы.
Целью данной работы является восстановление истории растительности центральной части Приволжской возвышенности в голоцене и воссоздание палеогеографических условий различных периодов голоцена.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи.
-
Изучение и анализ полученного качественно нового палинологического материала.
-
Составление схемы разделения голоцена изучаемой территории на периоды и зоны, выделение основных руководящих пыльцевых уровней с радиоуглеродными датировками. На основе данной схемы - корреляция отложений как внутри данного региона, так и с другими сопредельными территориями.
-
Изучение зависимости между фитоценозами и составом их субрецентных спектров, как для отдельных природных районов, так и для всей территории центральной части Приволжской возвышенности.
-
Восстановление естественной истории растительности лесных, степных и болотных экосистем и палеогеографических условий их формирования в различные периоды голоцена.
-
Изучение основных закономерностей развития антропогенных экосистем в голоцене.
-
Изучение лесообразующей роли основных древесных пород в голоцене.
-
Изучение и обобщение материала по строению торфяных залежей болот, классификация торфов и торфяных залежей изучаемой территории.
-
Восстановление основных особенностей болотообразования в голоцене на данной территории.
Научная новизна работы.
Впервые на основании многолетних исследований во всех физико-географических районах центральной части Приволжской возвышенности изучены разрезы голоценовых отложений, что позволило выделить палинологические и соответственно природные районы, характеризующиеся шестью подтипами спорово-пыльцевых диаграмм. На основании выделения основных палинологических уровней, датированных радиоуглеродным методом, впервые проведена подробная периодизация голоцена центральной части Приволжской возвышенности.
Впервые получены поправочные коэффициенты, и коэффициенты корреляции для всех основных древесных пород центральной части Приволжской возвышенности отражающие зависимости между составом пыльцевых спектров и продуцирующих их фитоценозов.
Полученные качественно новые материалы по палинологии, радиохронологии и субрецентным спорово-пыльцевым спектрам позволили выявить основные закономерности развития экосистем: лесных, степных, болотных и антропогенных в каждом периоде голоцена для каждого из шести природных районов и всей территории центральной части Приволжской возвышенности.
Решен вопрос о взаимоотношении и развитии лесного и лесостепного растительного покрова на протяжении голоцена, определены коренные (первичные) растительные сообщества лесов и степей, изучена лесообразующая роль основных древесных пород изучаемой территории в течение голоцена (определено время появления, максимального развития, угасания) в естественных и нарушенных местообитаниях.
Впервые для данной территории на основании полученного качественно нового материала и обобщения данных по изучению торфяных разрезов выполнена классификация торфов и торфяных залежей, определена их встречаемость. Восстановлены основные закономерности по динамике торфонакопления в голоцене для каждого типа и вида торфяной залежи болот, особенности болотообразования в каждом районе изучаемой территории. Восстановлена история растительности пойменных и водораздельных болот с каждым видом и вариантом залежи.
Положения, выносимые на защиту.
1). На территории центральной части Приволжской возвышенности выделены шесть крупных природных (и соответственно палинологических) районов, характеризующихся шестью подтипами диаграмм, причем каждому из них присущи лишь ему свойственные локальные и региональные черты спорово-пыльцевых спектров.
2). Для всех подтипов диаграмм характерны единые региональные черты: основные и второстепенные палинологические и контактные уровни, имеющие радиоуглеродные даты и позволяющие разделить их на палинозоны и хронологические периоды. Все подтипы относятся к одному типу диаграмм – Южнорусскому.
3). Учитывая данные уровни и состав спорово-пыльцевых спектров и комплексов, выделены лесорастительные зоны, последовательно сменяющиеся в течение голоцена.
4). Каждому природному району территории центральной части Приволжской возвышенности свойственны своя динамика лесных, степных, болотных, пойменных и антропогенных экосистем в голоцене, характерные величины поправочных коэффициентов и коэффициентов корреляции, свои особенности в распространении и лесообразующей роли основных древесных пород.
5). Основные направления сукцессионного процесса формирования растительности, а также основные сукцессии лесных, степных и болотных сообществ являются общими для всей центральной части Приволжской возвышенности.
6). Лесостепь данной территории следует считать коренной, сформировавшейся до начала хозяйственной деятельности человека.
7). Проведенная классификация торфов, изучение стратиграфии и классификация торфяных залежей позволяют представить особенности болотообразования и динамику растительности болот в голоцене на данной территории.
Личный вклад автора. В основу данной работы легли материалы 23-летних исследований. Автором самостоятельно осуществлена организация и проведение полевых и камеральных работ, проведен сбор материалов, их анализ, обобщение и интерпретация, а также выполнение графических работ.
Практическая значимость.
Данная работа может быть основой для разработки практических рекомендаций по восстановлению коренных лесных формаций в различных природных районах Приволжской возвышенности и прогнозирования развития природных процессов в будущем. Полученные данные могут быть использованы при картировании коренного растительного покрова центральной части Приволжской возвышенности. Материалы по субрецентным спектрам и полученные поправочные коэффициенты послужат вспомогательной основой при реконструкциях растительности прошлых эпох. Изучение распространения различных видов торфов и торфяных залежей позволило в настоящее время дать практические рекомендации по их охране и рациональному использованию, в том числе в бальнеологических целях.
Двадцать торфяников как эталонные стратиграфические разрезы по нашим рекомендациям утверждены особо охраняемыми природными территориями (Благовещенская, 1980, 1981а,б, 1991, 1996, 1997 а,б,в,г,д; Боч, 1999).
Апробация работы. Основные итоги работы и материалы диссертации представлены на 19 международных, всесоюзных и всероссийских конференциях и совещаниях, на расширенных заседаниях лабораторий Института Биологии КарНЦ РАН Института Географии РАН на ежегодных научных конференциях и заседаниях кафедр Ульяновского государственного университета.
Публикации. Автором опубликованы 70 научных работ, в том числе 8 работ в ведущих рецензируемых журналах и изданиях из списка ВАК РФ и 10 монографий.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, восьми глав, выводов, списка литературы и приложений. Общий объем работы составляет 665 страниц. В том числе: 488 стр. - основного текста, 177 стр. – приложений, 68 рисунков, 130 таблиц. Библиографический список составляют 583 наименования, в том числе 104 - иностранных.
