Известия РАН. Серия географическая, 2023, T. 87, № 5, стр. 713-734

Реконструкция палеосреды на основе комплексного исследования почв высокой поймы реки Воронеж в Липецкой области

Ю. Г. Чендев 1*, А. А. Тишков 2, Т. А. Пузанова 3, Ф. Г. Курбанова 2, В. А. Сарапулкин 1, Т. Ф. Трегуб 4, Е. В. Пономаренко 5

1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет, Институт наук о Земле
Белгород, Россия

2 Институт географии РАН
Москва, Россия

3 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, Россия

4 Воронежский государственный университет
Воронеж, Россия

5 Университет Оттавы
Оттава, Канада

* E-mail: sciences@mail.ru

Поступила в редакцию 17.04.2022
После доработки 15.03.2023
Принята к публикации 22.06.2023

Аннотация

Представлены результаты палеопочвенных и палеогеографических реконструкций на новом ключевом участке “Большая Кузьминка” в пределах северной части лесостепной зоны Восточно-Европейской равнины (высокая пойма р. Воронеж, северная окраина пос. Большая Кузьминка Липецкой области). При определении возраста аллювиальных отложений на разной глубине почвенных разрезов датирующими материалами были артефакты археологических культур, гумус почв, древесный уголь, костные остатки плейстоценовой фауны. Реконструированы главные этапы формирования пойменных отложений в голоцене: ранний этап слабой интенсивности аллювиальной аккумуляции (с начала голоцена до конца атлантического периода, средняя скорость накопления аллювия – 0.6 см/100 лет) и поздний этап возраставших темпов аллювиальной седиментации (вторая половина голоцена, средняя скорость накопления аллювия – 1.3 см/100 лет). В западинном рельефе высокой поймы реконструировано формирование сложного синлитогенного почвенного профиля, состоящего из реликтовых остатков темноцветной черноземовидной почвы первой половины голоцена, серой лесной почвы суббореального периода голоцена и черноземно-луговой почвы субатлантического периода голоцена. На прилегающих к западине ровных участках высокой поймы под травянистым типом растительности на протяжении всего голоцена формировались профили лугово-черноземных почв синхронно с накоплением аллювиальных отложений. Согласно палинологическому анализу пойменных отложений, леса на водоразделах формировались в тренде расширения ареалов с начала суббореального периода голоцена. Антропогенные воздействия на почвы и растительность с нарастающей интенсивностью идентифицируются в субатлантическом периоде голоцена. Главным признаком этого явления было появление сорных видов в результате пастбищного использования и распашки почв в долинно-речном ландшафте.

Ключевые слова: лесостепь, река Воронеж, пойма, почвы, голоцен, изменение климата, хозяйственная деятельность

Список литературы

  1. Александрова К.И. Ботанико-географическое районирование / Атлас Липецкой области. М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1994. С. 20.

  2. Александровский А.Л. Развитие почв Восточной Европы в голоцене: Автореф. дис. … д-ра геогр. наук. Ин-т географии РАН. М., 2002. 48 с.

  3. Александровский А.Л. Этапы и скорость развития почв в поймах рек центра Русской равнины // Почвоведение. 2004. № 11. С. 1285–1295.

  4. Александровский А.Л., Гольева А.А. Палеоэкология древнего человека по данным междисциплинарных исследований почв археологических памятников Верхнего Дона // Археологические памятники лесостепного Подонья. Липецк, 1996. Вып. 1. С. 176–183.

  5. Александровский А.Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. 223 с.

  6. Александровский А.Л., Чендев Ю.Г., Юртаев А.А. Почвы со вторым гумусовым горизонтом и палеочерноземы как свидетельства эволюции педогенеза в голоцене на периферии лесной зоны и в лесостепи (обзор) // Почвоведение. 2022. № 2. С. 147–167. https://doi.org/10.1134/S1064229322020028

  7. Ахтырцев А.Б. Почвы и почвенные ресурсы // Атлас Липецкой области. М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1994. С. 19.

  8. Волкова Е.М., Новенко Е.Ю., Юрковская Т.К. Возраст болот Среднерусской возвышенности // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. № 4. С. 551–561. https://doi.org/10.31857/S2587556620040135

  9. Герасименко Н.П. Эволюция ландшафтов и почв Украины в голоцене // Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв. М.: ГЕОС, 2015 С. 421–430.

  10. Герасимов И.П., Марков К.К. Четвертичная геология (Палеогеография четвертичного периода). М.: Учпедгиз, 1939. 364 с.

  11. Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. СПб.: ЗИН РАН, 1995. 520 с.

  12. Ершова Е.Г. Спорово-пыльцевой анализ пойменных отложений: проблемы и возможности // Археология поймы: рельеф, палеосреда, история заселения. Тезисы научного семинара, Москва, Институт археологии РАН, 23 апреля 2019 г. / под ред. А.Л. Александровского, Н.А. Кренке. М.: “КДУ”, “Университетская книга”, 2019. С. 46–51.

  13. Климанов В.А., Серебрянная Т.А. Изменения растительности и климата на Среднерусской возвышенности в голоцене // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1986. № 1. С. 26–37.

  14. Макеев А.О., Русаков А.В., Курбанова Ф.Г., Хохлова О.С., Куст П.Г., Денисова Е.А. Динамика природной среды на юге лесной зоны Русской равнины по данным геоархеологических архивов // Почвы – стратегический ресурс России: тезисы докладов VIII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Школы молодых ученых по морфологии и классификации почв (Сыктывкар, 2020–2022 гг.). Ч. 3 / отв. ред. С.А. Шоба, И.Ю. Савин. М.−Сыктывкар: ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, 2021. С. 773–774. https://doi.org/10.31140/book-2021-05

  15. Медведев А.П. Сарматы в верховьях Танаиса. М.: Таус, 2008. 252 с.

  16. Новенко Е.Ю. Изменения растительности и климата Центральной и Восточной Европы в позднем плейстоцене и голоцене в межледниковые и переходные этапы климатических макроциклов. М.: ГЕОС, 2016. 228 с.

  17. Новенко Е.Ю. Реконструкция динамики древесной растительности территории музея-заповедника “Куликово Поле” в среднем и позднем голоцене // Заповедная наука. 2017. № 2. С. 66–76. https://doi.org/10.24189/ncr.2017.034

  18. Новенко Е.Ю. Ландшафтно-климатические изменения в лесной зоне Центральной и Восточной Европы в голоцене: ретроспективный анализ и сценарии эволюции природной среды // Экосистемы: экология и динамика. 2020. Т. 4. № 4. С. 57–80. https://doi.org/10.24411/2542-2006-2020-10074

  19. Новенко Е.Ю., Гласко М.П., Волкова Е.М., Зюганова И.С. Динамика ландшафтов и климата бассейна Верхнего Дона в среднем и позднем голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 2. С. 68–82.

  20. Новенко Е.Ю., Цыганов А.Н., Волкова Е.М., Бабешко К.В., Мазей Ю.А. Динамика ландшафтов и климата на северо-западе Среднерусской возвышенности в голоцене // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2014. № 6. С. 24–31.

  21. Новенко Е.Ю., Цыганов А.Н., Волкова Е.М., Бабешко К.В., Лаврентьев Н.В., Мазей Ю.А. Изменения растительности и климата на северо-западе Среднерусской возвышенности в голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2016. № 1. С. 103–114.

  22. Новенко Е.Ю., Зюганова И.С., Дюжова К.В., Волкова Е.М. Динамика растительности на южной границе зоны широколиственных лесов Восточно-Европейской равнины в среднем и позднем голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 5. С. 82–94. https://doi.org/10.7868/S0373244417050073

  23. Палеопалинология. Т. I. Методика палеопалинологических исследований и морфология некоторых ископаемых спор, пыльцы и других растительных микрофоссилий. Л.: Недра, 1966. 351 с.

  24. Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Власов М.В. Мощный поздневалдайский речной сток в бассейне Дона // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 1. С. 118–129.

  25. Сверчкова А.Э., Хохлова О.С. Эволюция почв и ландшафтно-климатические изменения в эпоху бронзы для степи Кубано-Приазовской равнины на основе изучения крупного кургана // Изв. РАН. Сер. геогр. 2021. № 1. С. 70–83. doi.org/https://doi.org/10.31857/S2587556621010143

  26. Серебрянная Т.А. Динамика границ Центральной лесостепи в голоцене // Вековая динамика биогеоценозов. Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. X. М.: Наука, 1992. С. 54–71.

  27. Спиридонова Е.А. Эволюция растительного покрова бассейна Дона в верхнем плейстоцене–голоцене. М.: Наука, 1991. 221 с.

  28. Сычева С.А. Малый климатический оптимум и малый ледниковый период в памяти почв и отложений пойм Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 2011. № 1. С. 79–93.

  29. Сычева С.А. Палеопочвенные и археологические свидетельства ритмичного развития пойм рек в голоцене // Археология поймы: рельеф, палеосреда, история заселения: Тез. научн. сем. М.: Ин-т археологии РАН, 2019. С. 83–87.

  30. Хотинский Н.А. Палеоэкологические реконструкции природной среды голоцена (модель современного межледниковья) // Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет / под общ. ред. И.П. Герасимова. М.: Наука, 1982. С. 123–127.

  31. Чендев Ю.Г. Эволюция лесостепных почв Среднерусской возвышенности в голоцене. М.: ГЕОС, 2008. 212 с.

  32. Чендев Ю.Г., Муравьев Э.Н., Белеванцев В.Г., Голотвин А.Н., Уваркин С.В. Экологические нарушения гидрологического режима поверхностных вод на примере р. Липовка в г. Липецк // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. 2016. № 11 (232). Вып. 35. С. 146–157.

  33. Чендев Ю.Г., Федюнин И.В., Иншаков А.А., Голотвин А.Н., Дудин Д.И., Белеванцев В.Г. Контрастные варианты эволюции почв археологических памятников в поймах рек лесостепи Среднерусской возвышенности // Почвоведение. 2021. № 4. С. 387–406. https://doi.org/10.1134/S1064229321040050

  34. Alexandrovskiy A.L., Ershova E.G., Krenke N.A. Buried Late-Holocene Luvisols of the Oka and Moskva River floodplain and their anthropogenic evolution according to soil and pollen data // Quat. Int. 2016. Vol. 418. P. 37–48. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.12.094

  35. Barczi A., Tóth T.M., Csanádi A., Sümegi P., Czinkota I. Reconstruction of the paleoenvironment and soil evolution of the Csípo-halom kurgan, Hungary // Quat. Int. 2006. Vol. 156–157. P. 49–59. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2006.05.024

  36. Blaauw M. Methods and code for “classical” age-modelling of radiocarbon sequences // Quat. Geochronology. 2010. Vol. 5. P. 512–518. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2010.01.002

  37. Eckmeier E., Gerlach R., Gehrt E., Schmidt M.W.I. Pedogenesis of Chernozems in central Europe – a review // Geoderma. 2007. Vol. 139. P. 288–299. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2007.01.009

  38. Grimm E.C. TILIA and TILIA*GRAPH.PC spreadsheet and graphics software for pollen data. INQUA, Working Group on Data-Handling Methods // Newsletter. 1990. № 4. P. 5–7.

  39. Hejcman M., Souckova K., Kristuf P., Peska J. What questions can be answered by chemical analysis of recent and paleosols from the Bell Beaker barrow (2500–2200 BC), Central Moravia, Czech Republic // Quat. Int. 2013. Vol. 316. P. 179–189. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2013.06.014

  40. Kabała C., Przybył A., Krupski M., Łabaz B., Waroszewski J. Origin, age and transformation of Chernozems in northern Central Europe – new data from Neolithic earthen barrows in SW Poland // Catena. 2019. Vol. 180. P. 83–102. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.04.014

  41. Lukanina E., Shumilovskikh L., Novenko E. Vegetation and fire history of the East-European forest-steppe over the last 14.800 years: A case study from Zamostye, Kursk region, Russia // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2022. Vol. 605. № 111218. doi.org/https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111218

  42. Panin A., Matlakhova E. Fluvial chronology in the East European Plain over the last 20 ka and its palaeohydrological implications // Catena. 2015. Vol. 130. P. 46–61. https://doi.org/10.1016/j.catena.2014.08.016

  43. Pietsch D. Krotovinas – soil archives of steppe landscape history // Catena. 2013. Vol. 104. P. 257–264. https://doi.org/10.1016/j.catena.2012.12.003

  44. Rusakov A., Makeev A., Khokhlova O., Kust P., Lebedeva M., Chernov T., Golyeva A., Popov A., Kurbanova F., Puzanova T. Paleoenvironmental reconstruction based on soils buried under Scythian fortification in the southern forest-steppe area of the East European Plain // Quat. Int. 2019. Vol. 502. P. 197–217. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.05.016

  45. Shumilovskikh L., Novenko E., Giesecke T. Long-term dynamics of the East European forest-steppe ecotone // J. of Vegetation Science. 2017. Vol. 29 (3). https://doi.org/10.1111/jvs.12585

  46. Shumilovskikh L.S., Rodinkova V., Rodionova A., Troshina A., Ershova E., Novenko E., Zazovskaya E., Sycheva S.A., Kiselev D., Schlütz F., Schneeweiß J. Insights in the late Holocene vegetation history of the East European forest-steppe: case study Sudzha (Kursk region, Russia) // Vegetation History and Archaeobotany. 2019. Vol. 28. P. 513–528. doi.org/https://doi.org/10.1007/s00334-018-00711-4

  47. Sycheva S.A., Bessudnov A.N., Chepalyga A.L., Sadchikova T.A., Sedov S.N., Simakova A.N., Bessudnov A.A. Divnogorie pedolithocomplex of the Russian Plain: Latest Pleistocene deposits and environments based on study of the Divnogorie 9 geoarchaeological site (middle reaches of the Don River) // Quat. Int. 2016. Vol. 418. P. 49–60. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.11.006

  48. Velichko A.A., Zelikson E.M. Landscape, climate and mammoth food resources in the East European Plain during the late Paleolithic epoch // Quat. Int. 2005. Vol. 126–128. P. 137–151.

  49. Williams J.W., Shuman B., Bartlein P.J. Rapid responses of the prairie–forest ecotone to early Holocene aridity in mid-continental North America // Global and Planetary Change. 2008. Vol. 66. P. 195–207. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2008.10.012

Дополнительные материалы отсутствуют.