Климатическая обусловленность динамики верхней границы

1
Климатическая обусловленность динамики верхней границы леса в восточной
части Западного Саяна (Ойский хребет) в позднем голоцене
Кошкаров Алексей Дмитриевич, кандидат биологических наук, доцент
Красноярский гос. педагогический университет им. В.П. Астафьева (г. Красноярск)
Кошкарова Валентина Леонидовна, кандидат биологических наук,
старший научный сотрудник;
Буренина Тамара Анисимовна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент,
старший научный сотрудник;
Мурзакматов Рысбек Тобокелович, кандидат сельскохозяйственных наук,
научный сотрудник
Институт леса им. В.Н. Сукачева СО РАН (г. Красноярск)
На основе анализа видового состава макроостатков реконструирован растительный покров на востоке
Западного Саяна в позднем голоцене. Установлено влияние климата на динамику верхней границы леса.
Ключевые слова: палеогеография, голоцен, макроостатки, тип леса, фитоценотическая структура, палеоклимат.
Необратимая деградация природных растительных со- лем преобразований, происходящих в растительном покрообществ под влиянием глобальных климатических флук- ве, является видовой состав травяно-кустарничкового ярутуаций и антропогенного прессинга особенно велика для са, как наиболее мобильного структурного компонента,
экосистем, находящихся у современных границ своего рас- быстрее реагирующего на различные флуктуации.
пространения и сформировавшихся в прежние периоды с
Процедура анализа палеокарпологических данных
более благоприятными для них экологическими условиями. проводилась с позиций лесоведения по разработанной авЭто относится прежде всего к современным территориям- торами методике применительно к голоцену, что подробно
экотонам, как тайга-тундра – тайга-лесостепь. Проблема освещено в ряде публикаций [9-11]. Реконструкция климадинамики границы леса и тундры обсуждалась многими та проводилась по ареалогическому методу [12] и методу
исследователями разного профиля [1-7 и др.], поскольку аналогов [13] на основе современных климатических харакэтот экотон наиболее чувствителен к глобальным измене- теристик типов растительности гор Южной Сибири [14].
ниям климата. Более наглядно миграция растительных
Оригинальный фактический материал для палеокарценозов проявляется в горах на границе высотных поясов, пологического и радиоуглеродного исследования отобран
вследствие небольшой протяженности переходных зон.
из торфяной залежи голоценового возраста заболоченной
В предлагаемой работе представлены результаты низкой террасы оз. Ойское в восточной части подножья
комплексного анализа палеоботанического материала, Ойского хребта Западного Саяна. Параллельно были выполученного из отложений низкой террасы оз. Ойского, полнены лесотаксационные описания и ландшафтные
территория которой входит в Джебашско-Амыльский наблюдения. Анализ видового состава полученных ископаокруг горно-таежных и черневых пихтовых и кедровых емых макрокомплексов с сопоставлением структуры солесов северной Алтае-Саянской горной лесорастительной временной флоры и растительности [8] выявил совокуппровинции гор Южной Сибири [8]. Среди палеоботаниче- ность определенных видов растений для конкретного места
ских данных наибольшей видовой представительностью в определенном временном отрезке позднего голоцена с
характеризуются палеокарпологические материалы, по- участием в них индикационных элементов (табл 1.). Это
скольку ископаемые макроостатки, составляющие их, об- позволило более полно оценить природные преобразоваладают большей морфологической выраженностью и ния. При восстановлении растительного покрова в качестве
устойчивостью, необходимой для видового определения. корреляции использовались данные палинологии [15]. ВыЭто способствует получению более детальной информации полнена территориальная дифференциация растительных
по составу эколого-ценотического спектра палеофитоцено- фитоценозов по возрастным срезам, которые характеризузов. И здесь, в первую очередь, наиболее четким показате- ются определенными климатическими параметрами.
Таблица 1. Систематический состав комплексов макроостатков из разреза торфяной залежи
заболоченной низкой террасы оз. Ойское
Растение
1
0-30
2
Глубина, в см
30-50
50-75
3
4
75-100
5
MUSCI
SPHAGNACEAE
Sphagnum angustifolium (Russ.) C. Jens
Sph. centrale C. Jens ex H. Arn. et C. Jens
Sph. warnstorfii Russ.
v
v
v
v
BRYALES
Dicranum sp.
Hylocomium splendens (Hedw.) Br., Sch. et Gmd.
v
v
v
v
2
Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt.
v
LYCOPHYTA
EQUISETACEAE
Equisetum sylvaticum L.
v
PINACEAE
Abies sibirica Ledeb.
Larix sibirica Ledeb.
Pinus sibirica (Rupr.) Mayr
+v
v
CUPRESSACEAE
Juniperus sibirica Burgsd.
POACEAE
Calamagrostis obtusata Trin.
+
+v
v
Calamagrostis sp.
Festuca sp.
Poa sibirica Roshev.
Poa sp.
CYPERACEAE
Carex aterrima Hoppe
C. disperma Dew.
C.globularis L.
C.rostrata Stokes
C.iljinii Y.Krech.
C.sabynensis Less. ex Kunth.
Carex sp.
Eriophorum sp.
v
+v
v
+v
v
v
+
v
+
+
+
+
+
+
m
+
+
+
+
+
+
+
+
JUNCACEAE
Luzula parviflora (Ehrh.) Desv.
+
LILIACEAE
Veratrum sp.
SALICACEAE
Salix caprea L.
BETULACEAE
Betula alba s.l. L.
B.exilis Sukacz.
B.rotundifolia Spach
CANNABACEAE
Humulus lupulus L.
POLYGONACEAE
Rumex acetosa L.
CARYOPHYLLACEAE
Cerastium pausiflotum Steven ex.Ser.
+
v
+v
+v
+v
+v
v
+
+
+
+
Gypsophilla sp.
Stellaria bungeana Fenzl.
+
+
+
RANUNCULACEAE
Aconitum sp.
Caltha palustris L.
Ranunculus borealis Trautv.
Thalictrum minus L.
Trollius asiaticus L.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
ROSACEAE
Dryas sp.
Spirea sp.
Potentilla sp.
v
v
+
VIOLACEAE
Viola biflora L.
V. uniflora L.
ERICACEAE Juss
Oxycoccus sp.
Vaccinium myrtillus L.
V.vitis-idaea (L.) Avror.
EMPETRACEA
+
+
v
+
v
+
+
+
3
Empetrum nigrum L.
+
+
CAPRIOFOLICEAE
Lonicera sp.
+
+
ASTERACEAE
Crepis sibirica L.
+
Примечание: + - количество макроостатков до 50, m - свыше 50, v - вегетативные части растений.
+
Выделенные эколого-ценотические спектры фитоцено- тельности на локальном уровне неоднозначны. Так, в резов разного гипсометрического уровня в каждом времени зультате проведеных исследований установлено, что при
позволили определить динамику трансформаций структу- одновременном увеличении влажности и температуры
ры зональных и поясных типов растительности, обуслов- верхняя граница леса в восточной части Западного Саяна
ленную главным образом циклами климатических измене- повышается, а при уменьшении их понижается. Первая
ний (табл. 2).
ситуация характерна для северной и западной части ЗаИтак, результаты исследований продемонстрировали падного Саяна по данным географического анализа ценороль палеокарпологических данных для понимания воз- флор [7], вторая же – выявлена только для восточной части
можного хода сукцессий в условиях современного меняю- Восточного Саяна.
щегося климата. Выполненная реконструкция динамики
Таким образом, восстановление видовой структуры тифитоценотической структуры растительного покрова для пов растительности прошлых эпох позволило детализироюго-восточной части Западного Саяна показала, что при вать преобразования сукцессий с дифференциацией факвыраженном тренде климата в сторону ослабления или торов (климат, рельеф), влияющих на их динамику.
повышения континентальности, ответные реакции растиРабота поддержана РФФИ – грант № 14-05-00088.
Таблица 2. Динамика типов растительности в северо-восточной части подгольцово-субальпийского пояса Ойского
хребта в позднем голоцене
Временные периоды позднего Время, датированное
абсолютная высота над уровнем моря в метрах
голоцена, лет назад
по 14С, лет назад
1400-1500
1500-1600
Современность
Пихтово-кедровое редколесье Кедровое редколесье черничноразнотравно-зеленомошное
разнотравное
∑T>10°C=700°C1
∑T>10°C=600°C
∑Pмм/год=1550мм
∑Pмм/год=1600мм
0-500
460±602
Кедровник
Кедровник
злаково-мшистый
разнотравный
500-2000
2000±302
Пихтарник мшистоКедровник осоковоразнотравный
кустарничковый
∑T>10°C=900°C
∑T>10°C=800°C
∑Pмм/год=1500мм
∑Pмм/год=1500мм
2000-25000
1950±65
Кедровник подгольцовый траТундра кустарничковая
вяно-мшистый
∑T>10°C=500°C
∑T>10°C=250°C
∑Pмм/год=1200мм
∑Pмм/год=1300мм
2500-3000
2640±70
Пихтарник хвощево-злаковоКедровник разнотравный
зеленомошный
∑T>10°C=750°C*
∑T>10°C=650°C*
∑Pмм/год=1400мм
∑Pмм/год=1500мм
Примечания: 1 ∑T>10°C – сумма температур выше десяти градусов по Цельсию в градусах по Цельсию, ∑Pмм/год –
среднее годовое количество осадков в миллиметрах; 2 – радиоуглеродные датировки выполнены в лаборатории радиоуглеродного анализа Института геологии и минералогии им В.С.Соболева СО РАН.
Литература:
1. Малышев Л.И. Высокогорная флора Восточного Саяна. М.-Л.:Наука, 1965. – 356 с.
2. Куминова А.В. Характерные черты Алтае-Саянской геоботанической области. Изв. Том. отд. Всесоюз. бот.о-ва, 1973,
т.6. – С. 23-34.
3. Красноборов И.М. Высокогорная флора Западного Саяна. Новосибирск: Наука,1976. – 378 с.
4. Шиятов С.Г. Колебания климата и возрастная структура древостоев лиственничных редколесий в горах Полярного
Урала // Растительность лесотундры и пути ее освоения. Л.: Наука, 1967. – 271-278.
5. Савина Л.Н. Таежные леса Северной Азии в голоцене. Новосибирск: Наука,1986. – 190 с.
6.Ваганов Е.А., Шиятов С.Г., Мазепа В.С. Дендроклиматические исследования в Урало-Сибирской субарктике. Новосибирск: Наука. Сибирская издат. фирма РАН, 1996. – 246 с.
7. Телятников М.Ю., Шауло Д.И. Тенденция смещения границы леса и тундры в Алтае-Саянской горной области в
позднем голоцене //Сиб. эколог.журн., 6, 2005. – С. 677-685.
8. Смагин В.Н., Ильинская С.А., Назимова Д.И., Новосельцева И.Ф., Чередникова Ю.С. Типы лесов гор Южной Сибири. Новосибирск: Наука, 1980.
9. Кошкаров А.Д. Палеоэкология, динамика лесных и болотных экосистем и климата бассейна р. Кас в позднем плей-
4
стоцене и голоцене. Автореф.дисс. ... канд. биол. наук. Красноярск, 1998. – 25 с.
10. Кошкарова В.Л. Семенные флоры торфяников Сибири. Новосибирск. 1986. – 120 с.
11. Кошкарова В.Л., Кошкаров А.Д. Палеоэкология и динамика лесных экосистем в Центральной части Эвенкии за
последние 3000 лет // Экология. 2005. Т. 36. № 1. – С. 3-10.
12. Будыко М.И. Аналоговый метод оценки предстоящих изменений климата // Метеорология и гидрология. 1991.
№ 4. – С. 5-15.
13. Гричук В.П. Опыт реконструкции некоторых элементов климата Северного полушария в атлантический период
голоцена // Голоцен. М.: Наука, 1969. – С. 41-51.
14. Поликарпов Н.П., Чебакова Н.М., Назимова Д.И. Климат и горные леса Южной Сибири. Новосибирск: Наука,
1986. – 225 с.
15. Савина Л.Н. Новейшая история лесов Западного Саяна (по данным спорово-пыльцевого анализа почв).
Новосибирск: Наука, 1976. – 157 с.