1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геоморфология и палеогеография
  4. T. 54, № 4, 2023

Геоморфология и палеогеография, 2023, T. 54, № 4, стр. 179-194

Реконструкция растительности и климатических изменений позднеледниковья – голоцена южного Урала на основе спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово

Г. Р. Нигаматзянова 1, *, Л. А. Фролова 1, Н. М. Нигматуллин 1, А. Р. Юсупова 1, Д. К. Нургалиев 1

1 Казанский федеральный университет
Казань, Россия

* E-mail: GuRNigamatzyanova@kpfu.ru

Поступила в редакцию 19.04.2023
После доработки 10.08.2023
Принята к публикации 08.09.2023

Аннотация

Проведен спорово-пыльцевой анализ колонки донных отложений мощностью 526 см озера Б. Миассово, Южный Урал. Полученные данные позволили реконструировать растительный покров на водосборе озера и климатическую обстановку региона за 13 400 кал. л., что существенно расширяет и дополняет палеогеографическую летопись Южного Урала. Установлено, что в интервале 13 400–12 700 кал. л. н. в условиях относительно теплого и сухого климата в исследуемом регионе были распространены перигляциальные лесостепные формации. На открытых ландшафтах произрастали травянистые сообщества и березово-сосновые редколесья с елью. Снижение доли участия сосны в растительном покрове и смена ели на более холодоустойчивую лиственницу были вызваны, скорее всего, похолоданием в период 12 700–11 700 кал. л. н. Начиная с 11 700 кал. л. н., перигляциальные лесостепи сменяются березовыми лесами. Выявленные существенные изменения растительного покрова водосборного бассейна оз. Б. Миассово указывают на потепление и увлажнение климата в начале голоцена. В интервале 11 300–10 300 кал. л. н. отмечено доминирование березовых лесов. Распространение сосны и ели в диапазоне 10 300–8300 кал. л. н. указывает на потепление климатических условий. С 8400 кал. л. н. в древостое увеличивается доля широколиственных пород. Максимальное значение широколиственных пород зафиксировано в интервале 6000–4500 кал. л. н. Некоторое похолодание климата отмечено в диапазоне 4500–2000 кал. л. н. На водосборе озера в это время произрастал березовый лес с примесью ели и широколиственных пород. Увеличение роли сосны и сокращение доли участия ели в древостое были вызваны, вероятно, аридизацией и потеплением климата в интервале 1800–1000 кал. л. н. С 1800 кал. л. н. растительность вокруг оз. Б. Миассово становится схожей с современной: на территории преобладали сосново-березовые леса с примесью темнохвойных и широколиственных пород.

Ключевые слова: спорово-пыльцевой анализ, голоцен, реконструкция климата, палеоэкология, озеро Большое Миассово

Список литературы

  1. Андреева М.А., Вейсберг Е.И., Гаврилкина С.В. и др. (2000). Экология озера Большое Миассово. Миасс: ИГЗ УрО РАН. 318 с.

  2. Борисов А.С. (2004). Система технологического обеспечения палеомагнитных исследований отложений современных озер. Автореф. дис… докт. геол.-мин. наук. Казань: КГУ. 45 с.

  3. Валиева Э.А., Фролова Л.А., Палагушкина О.В. и др. (2023). Реконструкция истории развития озера Большое Миассово (Южный Урал) в период позднеледниковья и голоцена на основе диатомового анализа донных отложений // Геоморфология и палеогеография. Т. 54. № 4. С. 195–206. https://doi.org/10.31857/S2949178923040151; https://elibrary.ru/YCGMKY

  4. Вейсберг Е.И. (2014). Разнообразие водной растительности системы озер Большое Миассово – Малое Миассово (Южный Урал) // Turczaninowia. Т. 17. № 4. С. 84–96. https://doi.org/10.14258/turczaninowia.17.4.15

  5. Гричук В.П., Заклинская Е.Д. (1948). Анализ ископаемых пыльцы и спор и его применение в палеогеографии / Под ред. К.К. Маркова. М.: Географгиз. 224 с.

  6. Ивченко Т.Г. (2013). Растительность болот Ильменского государственного заповедника (Южный Урал) // Растительность России. № 22. С. 38–62.

  7. Кац Н.Я., Кац С.В. (1978). О сменах растительности на восточных предгорьях Южного Урала в послеледниковое время // Бюлл. МОИП. Нов. сер. Отдел биологический. Т. 83. Вып. 3. С. 89–97.

  8. Коротеева Е.В., Вейсберг Е.И., Куянцева Н.Б. (2005). Ильменский государственный заповедник – станция регионального фитомониторинга // Изв. ЧНЦ УрО РАН. Вып. 2 (28). С. 119–123.

  9. Куликов П.В. (2005). Конспект флоры Челябинской области (сосудистые растения). Екатеринбург–Миасс: Геотур. 538 с.

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

  11. Куприянова Л.А., Алешина Л.А. (1978) Пыльца и споры растений флоры СССР. Т. 2. Л.: Наука. 184 с.

  12. Масленникова А.В., Дерягин В.В., Удачин В.Н. (2012). Реконструкция условий голоценовой озерной седиментации на восточном склоне Южного Урала // Литосфера. № 2. С. 21–32.

  13. Масленникова А.В., Удачин В.Н., Дерягин В.В. (2014). Палеоэкология и геохимия озерной седиментации голоцена Урала. Екатеринбург: РИО УрО РАН. 136 с.

  14. Масленникова А.В., Удачин В.Н., Дерягин В.В. и др. (2018). Реконструкция этапов развития озера Тургояк (Южный Урал) в голоцене // Литосфера. Т. 18. № 6. С. 914–927. https://doi.org/10.24930/1681-9004-2018-18-6-914-927

  15. Масленникова А.В., Удачин В.Н., Пирогов Д.В. и др. (2016). Реконструкция обстановок озерного седиментогенеза в позднеледниковье и голоцене Среднего Урала // Литосфера. № 6. С. 166–176.

  16. Мухин В.А., Вейсберг Е.И., Куянцева Н.Б. и др. (2013). Роль водных макрофитов в круговороте органического вещества в предгорном озере Большое Миассово (Южный Урал) // Изв. СНЦ РАН. Т. 15. № 3 (2). С. 758–761.

  17. Назарова Л.Б., Фролова Л.А., Косарева Л.Р. и др. (2014). Магнито-минералогические и биологические показатели донных отложений оз. Большой Харбей // Журн. Сиб. Федер. ун‑та. Биология. Т. 7. № 4. С. 372–394.

  18. Немкова В.К. (1992). Флора и растительность Предуралья в плиоцене, плейстоцене и голоцене // Флора и фауна кайнозоя Предуралья и некоторые аспекты магнитостратиграфии. Уфа: БНЦ УрО РАН. С. 11–32.

  19. Нигматуллин Н.М., Нигаматзянова Г.Р., Валиева Э.А. и др. (2021). Рецентные Сladocera (Branchiopoda, Crustacea) в тафоценозах озер дельты реки Печоры // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Естеств. науки. Т. 163. Кн. 3. С. 527–537. https://doi.org/10.26907/2542-064X.2021.3.527-537

  20. Нигаматзянова Г.Р., Нигматуллин Н.М., Валиева Э.А. и др. (2022). Реконструкция растительного покрова и климатических изменений позднеледниковья и голоцена Южного Урала на основе спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово // GREG 2022: Междунар. науч.-иссл. конф. “Эмиссия парниковых газов сегодня и в геологическом прошлом: источники, влияние на климат и окружающую среду”. Казань: КФУ. С. 33.

  21. Нигаматзянова Г.Р., Фролова Л.А., Нигматуллин Н.М. и др. (2023). Реконструкция растительности и климатических изменений позднеледниковья – голоцена Южного Урала на основе спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово // Геоморфология и палеогеография. Т. 54. № 4. С. 179–194. https://doi.org/10.31857/S2949178923040060; https://elibrary.ru/GPLFNE

  22. Нигаматзянова Г.Р., Фролова Л.А., Нургалиев Д.К. (2019). Предварительные результаты спорово-пыльцевого анализа донных отложений озера Большое Миассово (Челябинская область) // Озера Евразии: проблемы и пути их решения. Ч. 1. Казань: Изд-во АН РТ. С. 129–132.

  23. Новенко Е.Ю. (2020). Ландшафтно-климатические изменения в лесной зоне центральной и восточной Европы в голоцене: ретроспективный анализ и сценарии эволюции природной среды // Экосистема: экология и динамика. Т. 4. № 4. С. 57–80.

  24. Палагушкина О.В., Назарова Л.Б., Фролова Л.А. (2014). Диатомовые водоросли из голоценовых осадков озера Большой Харбей (Большеземельская тундра, Россия) // Журн. Сиб. Федер. ун‑та. Биология. Т. 7. № 4. С. 395–410.

  25. Палеоклиматы и палеоландшафты внетропического пространства Северного полушария. Атлас-монография. (2009) / Под ред. А.А. Величко. М.: ГЕОС. 120 с.

  26. Панова Н.К., Антипина Т.Г. (2017). Голоценовая история лесов на восточном склоне Среднего Урала // Леса России и хозяйство в них. № 3 (62). С. 53–64.

  27. Панова Н.К. (2018). Трансформация растительных сообществ таежной зоны Урала в голоцене // Мат-лы IV междунар. науч. конф. “Экология и география растений и растительных сообществ”. Екатеринбург: Гуманитарный институт Уральского ун-та. С. 648–652.

  28. Пыльцевой анализ. (1950) / Под ред. К.К. Маркова. М.: Гос. изд-во геоллит. 571 с.

  29. Рогозин А.Г. (2014). Экологические проблемы Кисегач-Миассовской озерной системы (Южный Урал) // Экологическая оценка и картографирование. № 5. С. 20–24.

  30. Сладков А.Н. (1967). Введение в спорово-пыльцевой анализ. М.: Наука. 271 с.

  31. Хомутова В.И., Андреева М.А., Давыдова Н.Н. и др. (1995). Южный Урал. Озеро Увильды // История озер Севера Азии (Серия: История озер). СПб.: Наука. С. 22–40.

  32. Хотинский Н.А. (1977). Голоцен Северной Евразии. Опыт трансконтинентальной корреляции этапов развития растительности климата // К X Конгрессу INQUA (Великобритания). М.: Наука. 198 с.

  33. Хотинский Н.А., Немкова В.К., Сурова Т.Г. (1982). Главные этапы развития растительности и климата Урала в голоцене // Археологические исследования севера Евразии. Свердловск: УрГ. С. 147–148.

  34. Bjune A.E., Greve A.I., Brendryen J. et al. (2022). Rapid climate changes during the Lateglacial and the early Holocene as seen from plant community dynamics in the Polar Urals, Russia // Journal of Quaternary Science. Vol. 37. Iss. 5. P. 805–817. https://doi.org/10.1002/jqs.3352

  35. Demezhko D.Yu., Golovanova I.V. (2007). Climatic changes in the Urals over the past millennium – an analysis of geothermal and meteorological data // Clim. Past. Vol. 3. P. 237–242. https://doi.org/10.5194/cp-3-237-2007

  36. Frolova L.A. (2016). Subfossil Cladocera (Branchiopoda, Crustacea) in climatic and palaeoenvironmental investigations in Eastern Siberia (Russia) // 16th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2016. Book 4. Vol. 2. P. 601–606. https://doi.org/10.5593/SGEM2016/B42/S19.077

  37. Frolova L.A., Ibragimova A.G., Ulrich M. et al. (2017). Reconstruction of the history of a thermokarst lake in the Mid-Holocene based on an analysis of subfossil Cladocera (Siberia, Central Yakutia) // Contemporary Problems of Ecology. Vol. 10. No. 4. P. 423–430. https://doi.org/10.1134/S1995425517040023

  38. Frolova L.A., Frolova A.A. (2017). Implification of ephippium analysis (Cladocera, Branchiopoda, Crustacea) for reconstruction of past environmental changes in Central Yakutia, Russia // 17th Int. Multidiscip. Sci. GeoConf. SGEM 2017. Vol. 17. Iss. 41. P. 481–486. https://doi.org/10.5593/sgem2017/41/S19.061

  39. Grimm E. (1987). CONISS: a FORTRAN 77 program for stratigraphically constrained cluster analysis by the methods of incremental sum of squares // Comput. Geosci. Vol. 13. P. 13–15.

  40. Grimm E. (1991). Tilia TILIA and TILIAGRAPH. Springfield: Illinois State Museum. 56 p.

  41. Krivonogov S.K., Zhdanova A.N., Solotchin P.A. et al. (2023). The Holocene environmental changes revealed from the sediments of the Yarkov sub-basin of Lake Chany, south-western Siberia // Geosci. Front. Vol. 14. Iss. 2. No. 1015182023. https://doi.org/10.1016/j.gsf.2022.101518

  42. Lapteva E.G., Korona O.M. (2012). Holocene vegetation changes and anthropogenic influence in the forest-steppe zone of the Southern Trans-Urals based on pollen and plant macrofossil records from the Sukharysh cave // Vegetation History and Archaeobotany. Vol. 21. P. 321–336. https://doi.org/10.1007/s00334-011-0333-z

  43. Lapteva E.G., Korona O.M., Zhilin M.G. (2020). The Early Holocene vegetation changes in the vicinity of the Gorbunovo peat bog in the Middle Urals (Russia) // The 5th International Conference “Ecosystem dynamics in the Holocene”. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. Vol. 438. No. 012013. https://doi.org/10.1088/1755-1315/438/1/012013

  44. Lapteva E.G., Zaretskaya N.E., Kosintsev P.A. et al. (2017). First Data on the Middle to Late Holocene Dynamics of Vegetation in the Upper Kama Region // Russ. J. Ecol. Vol. 48. No. 4. P. 326–334. https://doi.org/10.1134/S1067413617040099

  45. Maslennikova A. (2022). Holocene environments in the Middle Urals: Palaeolimnological proxies from the Lake Tavatui (Russia) // Quat. Int. Vol. 622. P. 51–64. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2022.02.033

  46. Maslennikova A.V., Udachin V.N. (2017). Lakes ecosystem response to Holocene climate changes and human impact in the Southern Urals: Diatom and geochemical proxies // The Holocene. Vol. 27. Iss. 6. P. 847–859. https://doi.org/10.1177/0959683616675942

  47. Maslennikova A.V., Udachin V.N., Aminov P.G. (2016). Lateglacial and Holocene environmental changes in the Southern Urals reflected in palynological, diatom, geochemical records from the Lake Syrytkul sediment // Quat. Int. Vol. 420. Iss. 28. P. 65–75. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.08.062

  48. Nazarova L.B., Frolova L.A., Palagushkina O.V. et al. (2021). Recent shift in biological communities: A case study from the Eastern European Russian Arctic (Bol’shezemelskaya Tundra) // Pol. Biol. Vol. 44. Iss. 6. P. 1107–1125. https://doi.org/10.1007/s00300-021-02876-7

  49. Nigamatzyanova G.R., Frolova L.A., Nigmatullin N.M. et al. (2020). Vegetation and climate changes in the northeast European Russia (Nenets Autonomous Okrug, Russia) // 20th International multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2020. Vol. 20. Iss. 4.1. P. 547–552. https://doi.org/10.5593/sgem2020/4.1/s19.068

  50. Nigamatzyanova G., Frolova L., Nurgaliev D. (2019). Preliminary results of palynological investigation of bottom sediments from lake Big Miassovo (Chelyabinsk Oblast, Russia) // 19th International multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2019. Vol. 19. Iss. 5.1. P. 567–572. https://doi.org/10.5593/sgem2019/5.1

  51. Nigamatzyanova G.R., Nigmatullin N.M., Tumanov O.N. et al. (2020). Pollen data from bottom sediments of a tundra lake in the Yerkuta River basin on the Yamal Peninsula // Data Brief. Vol. 44. 108539. https://doi.org/10.1016/j.dib.2022.108539

  52. Nurgaliev D., Kuzina D., Krylov P. et al. (2019). Climate changes over the last 13500 years based on lake sediments studies (Lake Bolshoe Miassovo, South Ural, Russia) // 19th International multidisciplinary scientific geoconference SGEM 2019. Vol. 19. Iss. 4.1. P. 925–930. https://doi.org/10.5593/sgem2019/4.1/S19.117

  53. Panova N.K., Antipina T.G. (2014). Late glacial and Holocene environmental history on the eastern slope of the Middle Ural Mountains, Russia // The Quaternary of the Urals: global trends and Pan-European Quaternary records: International conference INQUA-SEQS. P. 110–112.

  54. Panova N.K., Antipina T.G. (2016). Late Glacial and Holocene environmental history on the eastern slope of the Middle Ural Mountains, Russia // Quat. Int. Vol. 420. P. 76–89. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.10.035

  55. Rasmussen S.O., Andersen K.K., Svensson A.M. et al. (2005). A new Greenland ice core chronology for the last glacial termination // J. Geophys. Res. Vol. III. D06102. https://doi.org/10.1029/2005JD006079

  56. Reille M. (1992). Pollen et spores d’Europe et d’Afrique du nord. Laboratoire de botanique historique et palynologie. Marseille: URA CNRS. 520 p.

  57. Reille M. (1995). Pollen et spores d’Europe et d’Afrique du nord Supplement 1. Laboratoire de botanique historique et palynologie. Marseille: URA CNRS. 520 p.

  58. Reille M. (1998). Pollen et spores d’Europe et d’Afrique du nord Supplement 2. Laboratoire de botanique historique et palynology. Marseille: URA CNRS. 530 p.

  59. Rogozin A.G., Gavrilkina S.V. (2015). Long-term Variations of the Thermal Regime of Lake Bol’shoe Miassovo (South Urals) as a Result of the Climate Warming // Russian Meteorology and Hydrology. Vol. 40. No. 8. P. 561–564. https://doi.org/10.3103/S1068373915080099

  60. Shumilovskikh L.S., Schmidt M., Pereskokov M. et al. (2020). Postglacial history of East Europeanboreal forests in the mid-Kama region, pre-Urals, Russia // Boreas. Vol. 49. P. 526–543. https://doi.org/10.1111/bor.12436

  61. Snitko L.V., Snitko V.P. (2014). Phytoplankton as an Indicator in Assessing Long-Term Variations in Water Quality of Lakes Bolshoye Miassovo and Turgoyak, the South Urals // Water Resour. Vol. 41. Iss. 2. P. 210–217. https://doi.org/10.1134/S0097807814020146

  62. Stockmarr J. (1972). Determination of spore concentration with in electronic particle counter. Geological. P. 87–89.

  63. Valieva E., Frolova L., Nigamatzyanova G. et al. (2020). Diatoms in bottom sediments of the arctic lake in the Pechora River delta (Nenets Autonomous Okrug, Russia) // 4th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2004. Vol. 4. Iss. 1. P. 391–398. https://doi.org/10.5593/sgem2020/4.1/s19.049

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геоморфология и палеогеография

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал