Отклик растительного покрова в предгорье Восточного Саяна на голоценовые экстремумы климата (по данным изучения болота Большое)

Приводятся результаты палеоэкологической реконструкции для подножья северо­западного макросклона Восточного Саяна за последние 6600 лет, полученные на основе радиоуглеродного AMS­датирования, спорово­пыльцевого, ботанического, палеоантракологического и ризоподного анализа торфяных отложений болота Большое на правобережье р. Енисей. Установлено что, процесс заболачивания был инициирован пирогенным фактором в термический оптимум голоцена. Последние примерно 6000 календарных лет в предгорье распространены темнохвойные леса с доминирующим положением Pinus sibirica. Изменение климатических условий в сторону снижения влагообеспеченности 4050–3600 календарных лет назад (кал. л. н.) способствовало подъему нижней границы темнохвойных лесов, и усилению лесостепных сообществ с Betula sect. Albae. Это время отличается наиболее сильными преобразованиями и усилением пожаров. Менее продолжительные периоды осветления лесов пришлись на 3170–3080, 1850–1720, 490–400 и 310–220 кал. л. н. Наиболее значительное расширение ареала темнохвойных пород началось 1600 кал. л. н. и достигло максимума 1350–1230 кал. л. н., что можно соотнести с откликом на Похолодание темных веков. По результатам палеоантракологического анализа выделено шесть этапов усиления пожарной активности: 6500–6300 кал. л. н., 4300–3600 (включает 4 пожарных эпизода, отличается наименьшими межпожарными интервалами), 3400–2800, 1800–1550, 1200–1000, 150 кал. л. н. – по настоящее время. На основе комплексного анализа установлены периоды увеличения увлажнения: 6300–5320, 4700–4200, 3080–2900, 2820–2390, 1720–1230, 400–310 и 130–70 кал. л. н. Снижение увлажнения характерно для интервалов 5320–4960, 4050–3600, 2390–2220, 1000–700 кал. л. н.

1. Антипова Е.М. (2003). Флора северных лесостепей Средней Сибири. Красноярск: РИО КГПУ. 464 с.

2. Аржанников С.Г., Гладков А.С., Семенов Р.М. (2004). Позднечетвертичная геодинамика и импульсные тектонические движения в зоне влияния Канской системы разломов (юго­запад Сибирской платформы). Геология и геофизика. Т. 45. № 4. С. 430–442.

3. Безрукова Е.В., Вершинин К.Е., Летунова П.П. и др. (2004). Растительность высокогорий Восточного Саяна в позднем голоцене по данным изучения торфяных отложений. Ботанический журнал. № 2. С. 221–232.

4. Безрукова Е.В., Кулагина Н.В., Волчатова Е.В. и др. (2021). Постледниковая история растительности и климата Окинского плато (Восточный Саян, Южная Сибирь). ДАН. Науки о Земле. Т. 496. № 2. С. 211–214. https://doi.org/10.31857/S2686739721020043

5. Безрукова Е.В., Кулагина Н.В., Решетова С.А. и др. (2022). Природная среда Окинского плато (горы Восточного Саяна) в позднем ледниковье и голоцене: пример палинологической летописи из отложений озера Хикушка. Геоморфология. № 3. С. 61–73. https://doi.org/10.31857/S043542812203004X

6. Берзин Н.А. (1967). Зона Главного разлома Восточного Саяна. М.: Наука. 147 с.

7. Бляхарчук Т.А. (2011). Изменение растительности и климата Западного Саяна и их взаимосвязь с развитием археологических культур региона во второй половине голоцена по данным спорово­пыльцевого анализа болотных отложений. Вестник Томского госуниверситета. № 351. С. 145–151.

8. Бляхарчук Т.А., Пупышева М.А. (2022). Динамика растительного покрова и пожаров Горной Шории (Cеверный Алтай) в позднем голоцене: по палеоэкологическим данным торфяника Малый Лабыш. Сибирский экологический журнал. Т. 29. № 2. С. 133–146. https://doi.org/0.15372/SEJ20220202

9. Гельцер Ю.Г., Корганова Г.А., Алексеев Д.А. (1985). Практическое руководство по идентификации почвенных тестаций. М.: Изд­во МГУ. 84 с.

10. ГОСТ 11306­2013 (2019). Торф и продукты его переработки. Методы определения зольности. М.: Стандартинформ. 6 с.

11. Гренадерова А.В., Мандрыка П.В., Ван Сяокунь и др. (2021). Комплексные археолого­палеоэкологические исследования голоценового хроноряда в южной тайге Среднего Енисея. Stratum plus. Археология и культурная антропология. № 6. С. 299–313. https://doi.org/10.55086/sp216299313

12. Гренадерова А.В., Шарафутдинов Р.А. (2005). Реконструкция экологических условий позднего голоцена в долине р. Оя. В сб.: Горные экосистемы Южной Сибири: изучение, охрана и рациональное природопользование. Материалы I межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 5-летию организации Тигирекского заповедника. Труды ГПЗ “Тигирекский”. Вып. 1. Барнаул: Алтайские страницы. С. 141–146.

13. Гричук В.П., Заклинская Е.Д. (1948). Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии. М.: Географгиз. 224 с.

14. Доклад об особенностях климата на территории Российской Федерации за 2021 год. (2022). М.: Росгидромет. 104 с.

15. Домбровская А.В., Коренева М.М., Тюремнов С.Н. (1959). Атлас растительных остатков, встречающихся в торфе. М.­Л.: Госэнергоиздат. 137 с.

16. Дьяконов К.Н., Новенко Е.Ю., Мазей Н.Г. и др. (2020). Возраст болот и этапы болотообразования в полесских ландшафтах Восточно­Европейской равнины. ДАН. Науки о Земле. Т. 492. № 2. С. 87–93. https://doi.org/10.31857/S2686739720060067

17. Иванов К.Е. (1975). Водообмен в болотных ландшафтах. Л.: Гидрометеоиздат. 280 с.

18. Каницкая Л.В. (2013). Лесная пирология. Иркутск: БГУ-ЭП. 206 с.

19. Кац Н.Я., Кац С.В., Скобеева Е.И. (1977). Атлас растительных остатков в торфах. М.: Недра. 371 c.

20. Кожевников Ю.П. (1986). Сосудистые растения. В сб.: Горные фитоценотические системы Субарктики. Л.: Наука. С. 45–76.

21. Коротков И.А. (1994). Лесорастительное районирование России и республик бывшего СССР. В сб.: Углерод в экосистемах лесов и болот России. Красноярск: ВЦ СО РАН. С. 29–47.

22. Кошкаров А.Д., Кошкарова В.Л. (2016). Реконструкция трансформации видовой структуры типов растительности Турано­Уюкской котловины (юго­восточная часть Западного Саяна) под воздействием глобальных климатических изменений. В сб.: Экосистемы Центральной Азии: исследование, сохранение, рациональное использование. Материалы XIII Международного симпозиума. Кызыл: Изд­во ТувГУ. С. 198–202.

23. Кошкаров А.Д., Кошкарова В.Л., Назимова Д.И. (2021). Многовековые климатические тренды трансформации кедровников в разных лесорастительных зонах гор Западного Саяна. Сибирский лесной журнал. № 2. С. 3–16. https://doi.org/10.15372/SJFS20210201

24. Куликова Г.Г. (1974). Краткое пособие к ботаническому анализу торфа. М.: Изд­во МГУ. 94 с.

25. Куприянов Д.А., Новенко Е.Ю. (2021). Реконструкция истории лесных пожаров в южной части Мордовского заповедника в голоцене по данным анализа макроскопических частиц угля в торфе. Труды Мордовского государственного природного заповедника имени П.Г. Смидовича. Вып. 3. С. 176–192.

26. Куприянова Л.А., Алешина Л.А. (1972). Пыльца и споры растений флоры СССР. Т. 1. Л.: Наука. 171 с.

27. Куприянова Л.А., Алешина Л.А. (1978). Пыльца двудольных растений флоры Европейской части СССР. Lamiaceae, Zygophyllaceae. Л.: Наука. 183 с.

28. Мазей Ю.А., Цыганов А.Н. (2006). Пресноводные раковинные амебы. М.: Товарищество научных изданий КМК. 300 с.

29. Миронычева­Токарева Н.П., Косых Н.П., Вишнякова Е.К. (2013). Продукционно­деструкционные процессы в болотных экосистемах Васюганья. Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. Т. 4. № 1. С. 1–9. https://doi.org/10.17816/edgcc411­9

30. Мульдияров Е.Я., Чернова Н.А. (2003). О болотах горного массива Ергаки. В сб.: Статьи по материалам межрегионального экологического семинара “Комплексные экологические исследования ландшафтов Сибири”. Томск: Томский госуниверситет. С. 171–174.

31. Мыглан В.С., Ойдупаа О.Ч., Ваганов Е.А. (2012). Построение 2367­летней древесно­кольцевой хронологии для Алтае­Саянского региона (горный массив Монгун­Тайга). Археология, этнография и антропология Евразии. Т. 3. № 53. С. 76–83.

32. Николаев В.А., Чернов А.Ф. (1988). Рельеф Алтае­Саянской горной области. Новосибирск: Наука. 204 с.

33. Новенко Е.Ю. (2021). Динамика ландшафтов и климата в Центральной и Восточной Европе в голоцене – прогнозные оценки изменения природной среды. Геоморфология. № 3. С. 24–47. https://doi.org/10.31857/S0435428121030093

34. Новенко Е.Ю., Мазей Н.Г., Куприянов Д.А. и др. (2022). Изменения растительности Приенисейской Сибири в последние 4700 лет: новые палеоэкологические данные из района Игарки (Красноярский край). Геоморфология. Т. 53. № 3. С. 51–60. https://doi.org/10.31857/S0435428122030129

35. Платонов Г.М. (1964). Болота лесостепи Средней Сибири. Москва: Наука. 116 с.

36. Платонов Г.М. (1965). Болота предгорий Западного Саяна. В сб.: Особенности болотообразования в некоторых лесных и предгорных районах Сибири и Дальнего Востока. М.: Наука. С. 35–46.

37. Романов Ф.Н., Найдич Е.М. (1950). Материалы маршрутной разведки торфяного месторождения “Большое” Ирбейского района, Красноярского края (КЗ № 54): геологический отчет. Ленинград: РОСТОРФ­РАЗВЕДКА. 19 с.

38. Савина Л.Н. (1976). Новейшая история лесов Западного Саяна (по данным спорово­пыльцевого анализа почв). Новосибирск: Наука. 157 с.

39. Седаева М.И., Экарт А.К., Степанов Н.В. и др. (2022). Характеристика изолированных популяций Tilia nasczokinii Stepanov (Tiliaceae) в окрестностях Красноярска. Вестник Томского государственного университета. Биология. №. 57. С. 28–45. https://doi.org/10.17223/19988591/57/2

40. Сергеев Г.М. (1971). Островные лесостепи и подтайга Приенисейской Сибири. Иркутск: Восточно­Сибирское книжное изд­во. 264 с.

41. Торфяные месторождения и их разведка (руководства по лабораторно­практическим занятиям). (1977). Под общ. ред. И.Ф. Ларгина. М.: Недра. 264 с.

42. Фарбер С.К. (2012). Воздействие пожаров на леса Восточной Сибири. Лесная таксация и лесоустройство. № 1 (47). С. 131–141.

43. ФГБУ “Среднесибирское УГМС” – официальный сайт [Электронный ресурс]. URL: http://meteo.krasnoyarsk.ru/ (дата обращения: 17.02.2022).

44. Флора Сибири. Т. 1. Lycopodiaceae – Hydrocharitaceae. (1988). Под ред. И.М. Красноборова. Новосибирск: Наука. Сиб. отд­ние. 200 с.

45. Фуряев В.В. (1996). Роль пожаров в процессе лесообразования. Новосибирск: Наука. 253 с.

46. Хотинский Н.А. (1977). Голоцен Северной Евразии: опыт трансконтинентальной корреляции этапов развития растительности и климата. М.: Наука. 197 с.

47. Чернова Н.А. (2006). Болота хребта Ергаки (Западный Саян). Автореф. дис. … канд. биол. наук. Томск: ТГУ. 19 с.

48. Черных Д.В., Золотов Д.В., Ямских Г.Ю. и др. (2014). Новые данные о голоценовой эволюции ландшафтов в бассейне Телецкого озера. Известия РГО. Т. 146. № 1. С. 34–42.

49. Шнитников А.В. (1957). Изменчивость общей увлажненности материков Северного полушария. Записки Географического общества СССР. Т. 16. 337 с.

50. Ямских Г.Ю., Гренадерова А.В., Борисова И.В. (2008). Реконструкция растительности в окрестностях озера Ойское (по данным спорово­пыльцевого анализа) в голоцене (территория Природного парка “Ергаки”). В сб.: “Ергаки”: история и будущее: материалы краевой научно-практической конференции. Красноярск: ИПК СФУ. С. 26–30.

51. Янченко З.А. (2009). Флора сосудистых растений на северо­западе плато Путорана (окрестности озера Лама). Ботанический журнал. Т. 94. № 7. С. 1003–1030.

52. Amesbury M.J., Mallon G., Charman D.J. et al. (2013). Statis tical testing of a new testate amoeba­based transfer function for water­table depth reconstruction on ombrotrophic peatlands in north­eastern Canada and Maine, United States. J. of Quat. Sci. V. 28. Iss. 1. P. 27–39. https://doi.org/10.1002/jqs.2584

53. Amesbury M.J., Swindles G.T., Bobrov A. et al. (2016). Development of a new pan­European testate amoeba transfer function for reconstructing peatland palaeohydrology. Quat. Sci. Rev. V. 152. P. 132–151. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2016.09.024

54. Berger A., Loutre M.F. (1991). Insolation values for the climate of the last 10 million years. Quat. Sci. Rev. V. 10. Iss. 4. P. 297–317. https://doi.org/10.1016/0277­3791(91)90033­q

55. Beug H.­J. (2004). Leitfaden der Pollenbestimmung fur Mitteleuropa und angrenzende Gebiete. Munich: Publisher Verlag Friedrich Pfeil. 542 p.

56. Blaauw M. (2010). Methods and code for “classical” age­modelling of radiocarbon sequences. Quat. Geochronology. V. 5. № 5. P. 512–518. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2010.01.002

57. Blyakharchuk T.A., Kurina I.V. (2021). Late Holocene environmental and climatic changes in the Western Sayan Mountains based on high­resolution muliproxy data. Boreas. V. 50. P. 919–934. https://doi.org/ 10.1111/bor.12493

58. Borisova O.K., Panin A.V. (2019). Multicentennial Climatic Changes In The Tere­Khol Basin, Southern Siberia, During The Late Holocene. Geography Environment Sustainability. V. 12. № 2. P. 148–161. https://doi.org/10.24057/2071­9388­2018­64

59. Chambers F.M., Beilman D.W., Yu Z. (2010). Methods for determining peat humification and for quantifying peat bulk density, organic matter and carbon content for palaeostudies of climate and peatland carbon dynamics. Mires and Peat. V. 7. Iss. 07. P. 1–10.

60. Chernykh D.V., Zolotov D.V., Yamskikh G.Y. et al. (2014). Postglacial environmental change in the valley of Malye Chily River (the basin of Lake Teletskoye), northeastern Russian Altai. Physical Geography. V. 35. Iss. 5. P. 390–410. https://doi.org/10.1080/02723646.2014.929881

61. Churakova­Sidorova O.V., Myglan V.S., Fonti M.V. et al. (2022). Modern aridity in the Altai­Sayan mountain range derived from multiple millennial proxies. Sci. Rep. V. 12. № 7752. https://doi.org/10.1038/s41598­022­11299­1

62. Clark J.S. (1988). Particle Motion and the Theory of Charcoal Analysis: Source Area, Transport, Deposition, and Sampling. Quat. Res. V. 30. Iss. 1. P. 67–80. https://doi.org/10.1016/0033­5894(88)90088­9

63. Clark J.S., Lynch J.A., Stocks B.J. et al. (1998). Relationships between charcoal particles in air and sediments in west­central Siberia. The Holocene. V. 8. Iss. 1. P. 19–29. https://doi.org/10.1191/095968398672501165

64. Columbu A., Zhornyak L.V., Zanchetta G. (2023). A Mid­Holocene stalagmite multiproxy record from southern Siberia (Krasnoyarsk, Russia) linked to the Siberian High patterns. Quat. Sci. Rev. V. 320. P. 108355. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2023.108355

65. Decloitre P.L. (1979). Le genre Centropyxis II. Arch. Protistenk. V. 121. P. 162–192. https://doi.org/10.1016/s0003­9365(79)80014­7

66. Eichler A., Tinner W., Brütsch S. et al. (2011). An ice­core based history of Siberian Forest fires since AD 1250. Quat. Sci. Rev. V. 30. № 9–10. P. 1027–1034. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2011.02.007

67. Grenaderova A.V., Rodionova A.B., Miteva J.S. et al. (2020). Holocene paleovegetation reconstruction of the Eastern Sayan mountain peatlands (north­west macroslope) using a multi­proxy analysis. In: 1st International IALE-Russia online conference “Landscape Science and Landscape Ecology: Considering Responses to Global Challenges”. P. 103.

68. Helama S., Jones P.D., Briffa K.R. (2017). Dark Ages Cold Period: A literature review and directions for future research. The Holocene. V. 27. Iss. 10. P. 1600–1606. https://doi.org/10.1177/0959683617693898

69. Higuera P.E. (2009). CharAnalysis 0.9: Diagnostic and analytical tools for sediment­charcoal analysis: user’s guide. Bozeman, MT, USA: Montana State University. 27 p.

70. Kuhry P. (1997). The palaeoecology of a treed bog in western boreal Canada: a study based on microfossils, macrofossils and physico­chemical properties. Review of Palaeobotany and Palynology. V. 96. Iss. 1–2. P. 183–224. https://doi.org/10.1016/S0034­6667(96)00018­8

71. Kurina I.V., Li H. (2019). Why do testate amoeba optima related to water table depth vary? Microb. Ecol. V. 77. P. 37–55. https://doi.org/10.1007/s00248­018­1202­4

72. Kurina I.V., Li H., Barashkov D.R. (2020). Use of testate amoebae to infer paleohydrology during fen and fenbog transition stages of ombrotrophic mire development. J. Paleolimnol. V. 63. P. 147–158. https://doi.org/10.1007/s10933­019­00107­y

73. Kurina I.V., Veretennikova E.E., Il’ina A.A. et al. (2023). Multi­proxy climate and environmental records from a Holocene eutrophic mire, southern taiga subzone, West Siberia. Boreas. V. 52. P. 223–239. http://doi.org/10.1111/bor.12604

74. MacArthur R.H. (1957). On the relative abundance of bird species. Proc. Natl. Acad. Sci. V. 43. № 3. P. 293–295. https://doi.org/10.1073/pnas.43.3.293

75. Mikhailova A.B., Grenaderova A.V., Kurina I.V. et al. (2021). Holocene vegetation and hydroclimate changes in the Kansk forest steppe, Yenisei River Basin, East Siberia. Boreas. V. 50. P. 948–966. https://doi.org/10.1111/bor.12542

76. Moberg A., Sonechkin D.M., Holmgren K. et al. (2005). Highly variable Northern Hemisphere temperatures reconstructed from low­ and high­resolution proxy data. Nature. V. 433. P. 613–617. https://doi.org/10.1038/nature03265

77. Montoya E., Rull V., van Geel B. (2010). Non­pollen palynomorphs from surface sediments along an altitudinal transect of the Venezuelan Andes. Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. V. 297. Iss. 1. P. 169–183. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2010.07.026

78. Moore P.D., Webb J.A., Collinsom M.E. (1991). Pollen analysis. Oxford: blackwell scientific publications. 216 p.

79. Novenko E.Yu., Tsyganov A.N., Babeshko K.V. et al. (2019). Climatic moisture conditions in the north­west of the Mid­Russian Upland during the Holocene. Geography, Environment, Sustainability. V. 12. № 4. P. 188–202. https://doi.org/10.24057/2071­9388­2018­62

80. PAGES 2k Consortium. (2013). Continental­scale temperature variability during the past two millennia. Nat. Geosci. V. 6. P. 339–346. https://doi.org/10.1038/ngeo1797

81. Payne R.J., Mitchell E. (2007). Ecology of testate amoebae from mires in the central Rhodope Mountains, Greece and development of a transfer function for palaeohydrological reconstruction. Protist. V. 158. Iss. 2. P. 159–171. https://doi.org/10.1016/j.protis.2006.11.003

82. Prager A, Theuerkauf M, Couwenberg J. et al. (2012). Pollen and non­pollen palynomorphs as tools for identifying alder carr deposits: A surface sample study from NE­Germany. Review of Palaeobotany and Palynology. V. 186. P. 38–57. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2012.07.006

83. Reimer P.J., Austin W.E.N., Bard E. (2020). The IntCal20 Northern Hemisphere radiocarbon age calibration curve (0–55 cal kBP). Radiocarbon. V. 62. Iss. 4. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/rdc.2020.41

84. Revelles J., Burjachs F., van Geel B. (2016). Pollen and non­pollen palynomorphs from the Early Neolithic settlement of La Draga (Girona, Spain). Review of Palaeobotany and Palynology. V. 225. P. 1–20. https://doi.org/10.1016/j.revpalbo.2015.11.001

85. Rodionova A.B., Grenaderova A.V. (2018). Peatland development and paleoclimate records from the Holocene peat archive in the foothills of the Eastern Sayan Mountains. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V. 138. P. 012014. https://doi.org/ 10.1088/1755­1315/138/1/012014

86. Shumilovskikh L.S., Schlütz F., Achterberg I. et al. (2015). Non­Pollen Palynomorphs from Mid­Holocene Peat of the Raised Bog Borsteler Moor (Lower Saxony, Germany). Studia Quaternaria. V. 32. № 1. P. 5–18. https://doi.org/10.1515/squa­2015­0001

87. Shumilovskikh L.S., van Geel B. (2020). Non­pollen paly nomorphs. Henry A.G. (Ed.). In: Handbook for the Analysis of MicroParticles in Archaeological Samples. P. 65–94. https://doi.org/10.1007/978­3­030­42622­4_4

88. Solomina O., Haeberli W., Kull C. et al. (2008). Historical and Holocene glacier–climate variations: General concepts and overview. Global and Planetary Change. V. 60. № 1­2. P. 1–9. http://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2007.02.001

89. Tarasov P.E., Guiot J., Volkova V.S. (2000). Last glacial maximum biomes reconstructed from pollen and plant macrofossil data from northern Eurasia. J. of biogeography. V. 27. № 3. P. 609–620.

90. Van Geel B. (1978). A palaeoecological study of Holocene peat bog sections in Germany and the Netherlands, based on the analysis of pollen, spores and macro­ and microscopic remains of fungi, algae cormophytes and anymals. Review of Palaeobotany and Palynology. V. 25. Iss. 1. Р. 1–120. https://doi.org/10.1016/0034­6667(78)90040­4

91. Van Geel B., Hallewas D.P., Pals J.P. (1983). A late holocene deposit under the Westfriese Zeedijk near Enkhuizen (Prov. of Noord­Holland, The Netherlands): Palaeoecological and archaeological aspects. Review of Palaeobotany and Palynology. V. 38. Iss. 3­4. P. 269–335. https://doi.org/10.1016/0034­6667(83)90026­X

92. Wanner H., Beer J., Butikofer J. et al. (2008). Mid­ to Late Holocene climate change: an overview. Quat. Sci. Rev. V. 27. Iss. 19­20. P. 1791–1828. http://doi.org/10.1016/j.quascirev.2008.06.013

93. Zakh V.A., Ryabogina N.E., Chlachula J. (2010). Climate and environmental dynamics of the mid­ to late Holocene settlement in the Tobol­Ishim forest­steppe region, West Siberia. Quat. Int. V. 220. Iss. 1­2. P. 95–101. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2009.09.010