Введение к работе
Актуальность работы. При изучении характера и интенсивности современных экзогенных ландшафтообразующих процессов часто возникает необходимость оценки возраста, стабильности или мобильности различных поверхностей. В горных странах к таким процессам относятся выветривание, перемещение обломочного материала вниз по склону, систематические и случайные паводки на водотоках, приводящие к размыву или перемыванию пойм, землетрясения, сопровождающиеся горными обвалами, тектоническими рвами и уступами, нивально-гляциальные и криогенные процессы пучения и сортировки, почвообразование, восстановление техногенно нарушенных ландшафтов. Изучение интенсивности и динамики этих процессов необходимо для оценки инженерно-геологических условий при строительстве, прокладке дорог и коммуникаций.
Традиционные методы определения возраста (радиоизотопный, реперный и др.) в интервале до 1000-1500 лет часто бывают недоступны либо из-за отсутствия представительных проб, низкой точности в данном диапазоне, или высокой трудоемкости и стоимости.
Цель и задачи исследований заключались в апробации лихенометрического метода в северо-восточном регионе и в усовершенствование методики лихенометрического датирования на основе имеющегося мирового опыта, а также в расширении области применения лихенометрического метода для индикации некоторых современных экзогенных процессов. Исследование базируется на решении следующих задач: а) анализе имеющегося мирового опыта в области применения лихенометрического метода; б) выявлении видов накипных лишайников, наиболее пригодных для лихено-метрической индикации на Северо-Востоке России; г) изучении экологических особенностей этих видов и выявлении их основных местообитаний; д) определение скоростей и параметров роста лишайников -индикаторов возраста; е) определении факторов окружающей среды влияющих на параметры роста; ж) обосновании и разработке методики датирования динамических объектов; з) оценке возраста объектов различного генезиса и динамики с использованием выбранных видов лишайников; и) сравнении оценок возраста с данными, полученными на основе других методов и другими авторами, выявление пределов ошибок и временного интервала применения лихенометрического метода; к) оценке интенсивности современных геоморфологических процессов, протекающих на различных объектах коллювиальной морфоскульптуры.
Основные результаты исследований и их научная новизна заключаются в следующем: а) определены виды лишайников, которые могут использоваться как индикаторы при проведении лихено-метрической оценки времени экспонирования каменных поверхностей в исследуемом регионе; б) обоснованы математические формулы для
п.
приблизительного расчета параметров роста лишайников-индикаторов и времени экспонирования каменных поверхностей; в) выявлены закономерности роста используемых видов на поверхностях различного ландшафтного положения, морфологии, петрографического состава; г) определены скорости обновления различных каменных поверхностей рельефа и интенсивность протекания некоторых современных геоморфологических процессов; д) предложен вариант методики лихенометрического датирования на Северо-Востоке России; е) предложены новые методические подходы к исследованию лишайниковых сукцессии, взаимоотношений между накипными лишайниками и литоосновой.
Практическая значимость работы. Проведено датирование различных геоморфологических объектов. Разработаны практические рекомендации для проведения лихенометрического датирования в исследуемом регионе. Оценена интенсивность динамики склонов, процессов криогенной сортировки, выветривания, противодену-дационной устойчивости различных пород. Проведено датирование палеосейсмодислокаций в Примагаданье. Результаты исследований могут использоваться при инженерно-техническом проектировании, датировании сейсмодислокаций, экологическом мониторинге.
Защищаемые положения. Для лихенометрических оценок возраста необходимо использовать вид лишайника-индикатора, который является эдификатором в популяции накипных лишайников, растущих на датируемой поверхности. Наиболее пригодными, широко распространенными индикаторами возраста на Северо-Востоке России являются лишайники рода Rhizocarpon секции Rhizocarpon и рода Aspicilia.
Скорости и параметры роста накипных лишайников в разных районах неодинаковы. В субарктической зоне (побережье Анадырского лимана) параметры ао (начальный годовой прирост) и f (параметр замедления роста с возрастом) для среднего значения 100 максимальных особей соответственно составляют: секция Rhizocarpon -0,14±0,01 мм/год и 526195 лет, род Aspicilia - 0,1510,01 мм/год и 7331 115 лет. В лесотундровой зоне (центральная часть Корякского нагорья): секция Rhizocarpon - 0,1810,03 мм/год и 452188 лет, Parmelia sp. - 0,4710,08 мм/год. В зоне северной тайги (Примагаданье) параметры роста лишайников рода Rhizocarpon секции Rhizocarpon составляют 0,2310,03 мм/год и 419186 лет соответственно.
Распределение диаметров слоевищ лишайников индикаторов в убывающем вариационном ряду с высокой достоверностью описывается логарифмическим трендом, коэффициенты которого закономерно изменяются по мере старения популяции лишайников. Выявленная зависимость может быть использована для проведения более точных лихенометрических датировок .
В ландшафтах Северо-Востока России наиболее интенсивно протекают процессы криогенного перемешивания, в результате чего
-3-полное обновление экспонируемой поверхности протекаете интервале 10-250 лет. Примерно за это же время (10-200 лет) происходит полное обновление поверхности на щебнепокровных десерпционно-осыпных склонах. Наиболее медленно процессы обновления экспонируемой поверхности происходят на крупно-глыбовых курумах (400-800 лет и более), где лишайниковые популяции часто достигают своего предельного возраста. Время восстановления профилей криоземов и палевых почв, нарушенных в результате глубокого термического воздействия, на Чукотке составляет около 60-100 лет.
Личный вклад автора. Основу диссертационной работы составил фактический материал лихенометрических исследований, выполненных лично автором за период с 1993 по 1996 г. на территории Чукотки, Примагаданья и в районе бассейна р. Омолон. В указанном регионе автором было исследовано 6 ключевых участков в которых заложено 70 пробных площадок. На каждой из них измерялось до 300-400 особей лишайников-индикаторов. Автором были предложены новые формулы для расчета возраста поверхностей.
Основные положения диссертационной работы докладывались в Институте географии СО РАН на "Совещании географов Сибири и Дальнего Востока" (1995), Конференции молодых ученых и студентов в г. Магадане (1995), на Первой конференции геокриологов России в г. Москве (1996), на Ученом совете в Институте биологических проблем Севера в г. Магадане (1995), на Ученом совете и межлабораторных семинарах в Научно-исследовательском центре "Чукотка" (1995-1996). По теме диссертации опубликовано 8 работ и 3 находятся в печати.
Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 110 наименований и приложения. Она изложена на 169 страницах машинописного текста, включая 53 рисунка и 21 таблицу.
Настоящая работа выполнена в рамках плановой темы НИР научно-исследовательского центра "Чукотка" ДВО РАН "Чукотка: разработка структуры и информационное обеспечение банка ресурсных, экологических и социально-демографических данных. Стратегия природопользования", номер госрегистрации 01.9.40005672. Сбор фактического материала проводился автором втечение 3-х полевых сезонов в составе экспедиций НИЦ "Чукотка" ДВО РАН в 1993-1995гг.
Автор благодарит Б. А. Павлова, В. Г. Кривошеева, А. В. Беликович, А. В. Галанина за оказанные консультации и ценные критические замечания при написании диссертации и выражает признательность К. Паркер, Д. Грегт.иЛ.Гуалтиери за возможность работы с зарубежными публикациями по лихенометрии. Автор благодарит своих научных руководителей В. Н. Смирнова и Э. Э. Титова за ценные замечания и помощь при написании работы.
