ГОЛОЦЕНОВАЯ ИСТОРИЯ, ФАКТОРЫ И СКОРОСТИЗАБОЛАЧИВАНИЯ СРЕДНЕТАЕЖНОГО СТРУКТУРНО-ЭРОЗИОННО-ЛЕДНИКОВОГО ЛАНДШАФТА (ЮГ АРХАНГЕЛЬСКОЙ ОБЛАСТИ)

К.Н. Дьяконов, Ю.Г. Пузаченко, Т.А. Абрамова, А.В. Хорошев

МГУ, географический факультет

Цель исследования — решение фундаментальной проблемы ландшафто- ведения — установление факторов саморазвития и развития локальных геосистем среднетаежного структурно-эрозионно-ледникового ландшафта (юг Архангельской области).

Объектами полевых исследований были сопряженные комплексы верховых болот, развивающихся в естественных суффозионнных понижениях в приводораздельной части слабоволнистой равнины и лесных ПТК окружающих склонов. Восстановлена история развития ландшафта за последние 10 тыс. лет, более детально — за 6500 лет — с начала развития процесса заболачивания суходолов в первой половине атлантического периода.

Поскольку рельеф выступает как матрица, определяющая перераспределение тепла и влаги, миграцию химических элементов и через это опосредованно пространственную структуру и дифференциацию почв и растительного покрова, то был выполнен сопряженный фрактальный и многомерный его анализ. Основываясь на данных нивелировки профиля протяженностью 7400 м, с шагом нивелирования 12,5 м, топографических картах и АФС, доказана разрывно-блочная схема организации структуры территории при широком диапазоне масштабов. Рельеф в интервале от 25 м до 25 км имеет строго фрактальную самоподобную структуру, определяемую механизмом дробления коренных пород на блоки. Структура фундамента определяет строение чехла многочленных четвертичных отложений. Последние, имея небольшую мощность (5-30 м) почти не экранируют морфоскулыпуру коренных пород.

Расчет регионального влагооборота в современной климатической системе в условиях ослабленного дренажа создает предпосылки для развития заболачивания по верховому типу. При норме годовых осадков 680-700 мм/год, слой стока — 270-290 мм/год; испарение, рассчитанное по методу теплового баланса, составляет 385 мм/год.

На основе 14 датировок по радиоуглероду подтверждена гипотеза зависимости вертикальной скорости накопления торфа от размера болота. Для дзух изолированных болот с существенно различными размерами возраст заболачивания установлен в 6500-6350 лет, при мощности торфа 96-100 см («большое» болото) и 85-88 см («среднее» болото).Скорость накопления торфа скорее всего функция размера болот и варьирует от 0,14 до 0,5 мм/гоД- Наибольшие скорости роста отмечены у молодых лесных болот, имеющих возраст 500-700 лет. Установлено, что «среднее» болото длиной 500 м и шириной 150 м растет в среднем со скоростью 10 м за 100 лет. «Большое» болото — со скоростью около 6 м за 100 лет.

Анализ зависимости мощности торфа на болотах и органогенного горизонта с учетом его возраста показывает, что торфянистые почвы являются элементом единого генетического ряда общего заболачивания. Распределение 23 видов сфагновых мхов согласуется со стадиями заболачивания и гидрохимическими условиями в конкретной точке. Статистический анализ связи размера торфяного и органогенного горизонта с формами микро-, ме- зо- и макрорельефа, механическим составом почвообразующих пород и pH почвы показывают, что эти переменные на 90% описывают все пространственное варьирование органогенного горизонта. При этом наибольшее влияние оказывают формы рельефа с линейными размерами около 500 м. Большие значения pH замедляют развитие органогенного горизонта. Суглинкам, при прочих равных условиях, соответствует большая мощность Ат, пескам — меньшая.

Разнообразие типов болот от травянистых до грядовых верховых определяется мозаикой щелочно-кислотных условий. Многократными измерениями pH грунтовых вод и почв по трансету (1994-1998 гг., летние и осенние серии), глубины вскипания почв и наличия щебня мергелей и карбонатных новообразований установлены закономерности пространственной изменчивости щелочно-кислотного фона и условий в почвах, которые характеризуются высокой контрастностью как в латеральном, так и радиальном направлениях.

Скорость торфонакопления резко увеличивается при отрыве болота от линзы минерализованных грунтовых вод.

Выявлены «правила» формирования пространственной структуры современного растительного покрова. Главное: в" условиях близкой разгрузки грунтовых вод и близком залегании карбонатов распространены сообщества с неморальным типом травяного покрова.

Полученные материалы по спорово-пыльцевому анализу позволили восстановить историю развития ландшафта с 9700 лет. В этот период, как и всюду на Севере Русской равнины, существовали лесотундровые ландшафты. Затем наступил криоксеротермический период, маркируемый слоистыми лессовидными суглинками. Постепенно лесотундровые ландшафты сменялись северотаежными. Более детальная история восстановлена начиная с 6500 лет. Опорный разрез, характеризующий динамику растительности в окрестностях «среднего» переходного болота, находящегося в контакте с зоной разгрузки сильно минерализованных вод, в субатлантике (SA-1, 2500* 2700 лет назад) выявляет небольшое участие широколиственных пород (дуб, липа, лещина и даже граб). На «большом « болоте пыльца широколиствен^ ных пород не обнаружена. Спектр пыльцы более однообразен и характера зует условия южнотаежных ландшафтов в атлантический период, среднета* ежные — в суббореале. Таким образом, в полном соответствие с современч ной структурой растительности неморальные виды широколиственных лесо^ в АТ и S А скорее всего как и в настоящее время в первую очередь связаны с? наиболее богатыми карбонатными почвами.

Выявленная самоподобная иерархическая организация территории, факторы, механизмы и скорости природных процессов в настоящее время и голоцене, позволяют с достаточной детальностью восстановить прошлую структуру ПТК от уровня урочищ до региона и предсказать возможные траектории развития ландшафта в будущем.

Гранты РФФИ 96-05-65495, 99-05-65097.