Вопрос о взаимоотношениях леса и степи — старый вопрос, занимавший и занимающий многих известных ученых — почвоведов, ботаников и географов, начиная со второй половины прошлого столетия. Обзоры относящихся к нему работ можно найти в трудах Г. Э. Гроссета (1930), Е. М. Лавренко (1939, 1940), Ф. Н. Милькова (1950, 1956), Н. Ф. Комарова (1951), А. Р. Мешкова (1953) и др. Но и в настоящее время этот вопрос не утратил своего научного интереса, чему немало способствовало развитие более совершенных методов исследования, в частности метода спорово-пыльцевого анализа.
В нашей работе мы преследуем ограниченную задачу — проследить взаимоотношения леса и степи на территории нынешней лесостепной зоны в отдельные фазы послеледникового времени, используя для этой цели данные спорово-пыльцевых анализов и материалы изучения стратиграфии торфяников.
Первая попытка в этом направлении была сделана нами более пятнадцати лет назад (Пьявченко, 1941) для районов центрально-черноземных областей. Мы делили тогда послеледниковое время, соответствующее времени развития торфяников, на четыре фазы: 1) березово-широколиственную, 2) сосновую, 3) ольховую и 4) сосново-широколиственную. Наши выводы сводились к следующему.
Территория центрально-черноземных областей в период образования и развития болот представляла лесостепь. Однако в самом начале торфообразования облесенность территории была незначительной. Затем площадь лесов значительно расширилась, а к современному периоду вновь сократилась. Климат фазы, предшествовавшей образованию болот, был теплый и сухой. В дальнейшем влажность климата увеличилась, что обусловило распространение лесов и развитие торфообразования. В новейший период климат, по-видимому, вновь становится более континентальным.
Торфяники центрально-черноземных областей моложе торфяников лесной зоны, так как образованию их в ранние фазы голоцена препятствовала сухость климата.
Для территории нынешней Пензенской области впервые пыльцевой анализ Заповедного торфяника был сделан В. С. Доктуровским (1925), который синхронизировал максимумы дубового леса и ольхи, находящиеся в этом торфянике на глубине 2,5 м, с суббореальным периодом.
В 1941 г. опубликована работа А. А. Чигуряевой, содержащая пыльцевые анализы Ивановских торфяников (на юге Пензенской области), и в 1946 г. ее же работа с пыльцевыми данными для некоторых торфяников и озерных отложений Пензенской и Балашовской областей. А. А. Чигуряева делит весь период развития лесов на две фазы — ивово-сосново-березовую и широколиственную. Каждая фаза подразделяется еще на несколько стадий в зависимости от преобладания той или другой древесной породы. По ее мнению, в прошлом ландшафт данного района имел лесостепной характер. Смена ивы, сосны и березы широколиственными породами происходила под влиянием изменения климата в сторону потепления.
Возникновение Ивановских торфяников А. А. Чигуряева относит к арктическому периоду Блитта — Сернандера, или к XI зоне Поста. Фаза широколиственных лесов начинается с VI зоны Поста. Пограничный горизонт среднерусских торфяников А. А. Чигуряева синхронизирует с прослойкой более разложившегося (35—40%) пушицевого торфа в Ивановских торфяниках.
На конференции по спорово-пыльцевому анализу в 1948 г. нами были доложены результаты пыльцевого исследования ряда пойменных и надпойменных торфяников Мордовской АССР и Среднего Заволжья, позднее опубликованные в трудах конференции (Пьявченко, 1950а). В этой работе мы выделили три фазы развития торфяников и смены окружающих ландшафтов: 1) сосново-березовую, 2) ольхово- или хвойно-широко-лиственную, 3) сосново-широколиственную (или современную). Здесь первая фаза соответствует березово-широколиственной и сосновой фазам, выделявшимся нами ранее для центрально-черноземных областей. Возраст наиболее глубоких из изученных пойменных торфяников Среднего Поволжья определен нами в 6—7 тыс. лет, а торфяников на песчаных террасах — в 4—5 тыс. лет. Таким образом, и торфяники Среднего Поволжья моложе, по нашему мнению, торфяников лесной зоны, что объясняется сухостью климата данного района в начале голоцена, не благоприятствовавшей широкому развитию торфонакопления.
В этой же работе мы указывали на ненадежность установления возраста торфяников, находящихся в различных географических районах, на основании одного сходства пыльцевых спектров, так как оно отражает лишь известное тождество климатических и почвенных условий, возникавшее в различных широтах разновременно.
На основании критического пересмотра прежних пыльцевых работ, относящихся к территории Украины и лесостепи Европейской России (Чигуряева, 1941; Пьявченко, 1941, 1950; Зеров, 1950), в которых учитывалась только древесная пыльца, причем к пыльце ивы нередко относилась и пыльца полыни, К. К. Марков, В. П. Гричук и Н. С. Чеботарева (1950) пришли к выводу о целесообразности выделения только двух фаз в развитии растительности степного и лесостепного юга Европейской части СССР в голоцене: 1) фазы сосны и березы и 2) фазы значительного участия, а местами господства широколиственных пород. По их мнению, в первой фазе на юге Европейской части СССР, в том числе и в нынешней лесостепи, господствовала степная растительность с небольшими островами березовых и сосновых лесов. Вторая фаза характеризуется надвиганием широколиственного леса на степь. Соотношения, установившиеся в эту фазу между степной и лесной растительностью, оставались относительно стабильными вплоть до исторического времени. Дальнейшие изменения этих соотношений в значительной мере связаны с хозяйственной деятельностью человека.
Н. Я. Кац (1952) увязывает северные диаграммы пыльцы с южными путем установления максимумов тех или других древесных пород и отнесения их к одному и тому же возрасту. Так, нижний максимум сосны южных диаграмм он считает соответствующим такому же максимуму северных диаграмм и на этом основании определяет их возраст как бореальный. Вышележащий максимум березы на этом же основании относится к концу бореального и началу атлантического периода, максимум смешанного дубового леса — к атлантическому, а нижний максимум березы — к добореальному времени. Важным отличием северных диаграмм от южных Н. Я. Кац считает нижний максимум ели, который в южных диаграммах отсутствует.
Новейшие исследования М. И. Нейштадта (1954) показали, что в некоторых торфяниках лесостепи придонные минерализованные отложения дают хорошо выраженный максимум ели, который М. И. Нейштадт относит к древнему голоцену.
Следует отметить, что ясный выступ ели был констатирован еще ранее А. А. Чигуряевой (1941) в некоторых из Ивановских торфяников Пензенской области, причем также в подстилающих торф минерализованных отложениях.
Наши прежние исследования на территории центральночерноземных областей (Пьявченко, 1941) базировались на неглубоких торфяниках, не подбиравшихся специально для целей пыльцевого анализа. Это же в значительной степени относится и к нашим позднейшим исследованиям на территории Мордовской АССР и Среднего Поволжья (Пьявченко, 1950а). Кроме того, в прежних работах мы не учитывали пыльцу недревесных растений и споры. Все это побудило нас произвести в 1953—1956 гг. дополнительное исследование ряда торфяников в различных районах Русской лесостепи.
Торфяное болото «Голдым» Тамбовской области. Этот торфяник находится в 35—40 км севернее Тамбова, среди сплошного массива сосново-широколиственного леса на правобережье Цны, и характеризует северную полосу лесостепи. Он занимает довольно широкую (около 1 км) долину ручья — притока Цны. В настоящее время полыми водами затопляется только нижняя часть этой долины, тогда как верхняя часть находится вне сферы влияния речных разливов.
Главным источником питания торфяника как на протяжении всего периода его развития, так и в настоящее время служат грунтовые воды.
Современный растительный покров торфяника образован березой с некоторым участием черной ольхи, тростником, осоками, папоротником и другими травами. Гипновые мхи играют небольшую роль в растительном покрове. В незаливаемой ныне части долины местами получает распространение сосна, низкая береза (Betula humilis), осока (Carex lasiocarpa) и сфагновые мхи, т. е. покров торфяника начинает приобретать мезотрофный характер.
Образцы торфа для пыльцевого анализа были взяты в наиболее глубокой части, с глубины 8,25 м, среди довольно густого березового леса в возрасте около 30 лет.
Пыльцевая диаграмма (рис. 58) показывает, что в течение всего периода развития торфяника окружающий ландшафт имел лесной характер, однако вначале облесенность, вероятно, не была сплошной, на что указывает довольно большое количество пыльцы травянистых растений и, главное, преобладание в ее составе пыльцы полыни. Хорошо выраженные на диаграмме изменения количественных отношений между древесными
породами и другие особенности пыльцевых спектров, а также характер стратиграфии торфяника позволяют говорить о четырех фазах формирования растительности окружающего района.
Фаза I, древнейшая, соответствует времени образования гумусированного грунта и нижнего горизонта высокозольного лесного торфа. В окружающем ландшафте господствовали островные или редкостойные елово-березовые леса с участием дуба, ильмовых и позднее граба. В травяных сообществах значительную роль играли полыни и разнотравье. В моховом покрове имели распространение сфагновые мхи.
Фаза II, сосново-березовая, соответствующая времени отложения нижней толщи папоротникового торфа, характеризуется распространением сосново-березовых лесов почти без участия широколиственных пород. В травяном покрове роль полыней несколько падает и возрастает участие разнотравья и осоковых. По-видимому, доминирует ландшафт сухой сосново-березовой лесостепи (многочисленные включения угля в торфяной залежи).
Фаза III, сосново-широколиственная, отвечающая времени образования всей основной толщи торфяника, начиная с глубины 6 м и почти до поверхности, отличается сплошным распространением сосново-широколиственных лесов с участием главным образом дуба, липы, ильмовых и лещины. Несмотря на общую однородность растительного покрова, все же имеется основание подразделить эту фазу на две подфазы: 1) нижнюю, с более теплым и сухим летом (многочисленные угольные прослойки), для которой характерно несколько большее распространение ольхи, а среди широколиственных — присутствие граба и бука, и 2) верхнюю, более прохладную, характеризующуюся падением роли ольхи и отсутствием названных теплолюбивых пород.
Фаза IV, современная, фиксируется верхней 50 — 75-сантиметровой толщей торфяных отложений, в которых нередко увеличивается роль древесных остатков и повышается степень разложения. Для нее характерно возрастание роли сосны и березы в растительном покрове параллельно с падением роли широколиственных, а также подсыхание и облесение многих торфяников.
Вполне возможно, что изменения в растительном покрове, характерные для современной фазы, связаны в большей или меньшей степени с деятельностью человека, на что указывает К. К. Марков (1950) и что отмечалось в ряде наших прежних работ (Пьявченко, 1941, 1950). Однако нельзя полностью отрицать и естественных изменений в растительном покрове, обусловливаемых физико-географическими причинами.
Торфяное болото «Ильмень» Балашовской области. Торфяник находится близ Новохоперска, на надпойменной террасе Хопра, и имеет озерное происхождение.
Окружающая территория представляет собой южную лесостепь со слабым распространением древесной растительности. В настоящее время по краю торфяника тянется узкая полоса смешанного дубового леса, а вдоль другого края растет незначительными группками сосна. Сам торфяник покрыт в периферийной части зарослями тростника, а в центральной — осоками, гипновыми и сфагновыми мхами. Древесная растительность представлена редкими кустами ивы и березы.
Общая глубина торфяника около 7 м, из которых нижние 3 м приходятся на долю сапропеля. Верхний слой гипнового и местами сфагново-гипнового торфа находится в плавающем состоянии и представляет собой зыбун.
Как видно из пыльцевой диаграммы этого торфяника (рис. 59), развитие террасного озера началось в степных условиях, на что указывает подавляющее преобладание пыльцы травянистых растений с господством в ее составе лебедовых и сильным распространением полыни. Но сравнительно быстро степной ландшафт сменился лесостепным, который не подвергался существенным изменениям на протяжении всего периода отложения сапропелей и торфа.
Вся послеледниковая история формирования растительности окружающего района подразделяется на три фазы, в общем соответствующие описанным для торфяника «Голдым» за исключением первой. Отсутствие ее следов в отложениях «Ильменя» можно объяснить не только несколько большей молодостью последних, но также различным географическим положением районов и геологическими особенностями формирования самих отложений.
Фаза степная соответствует сосново-березовой и отчасти древнейшей фазе, установленной для севера лесостепи. Отложения данного возраста в «Ильмене» представлены главным образом глинистым и частично известковистым сапропелем. Окружающий ландшафт того времени имел характер сухой степи с сильным распространением лебедовых, полыни и несколько позднее — злаков. Древесная растительность скорее всего встречалась небольшими группами на более влажных почвах вблизи водоемов и состояла из сосны, березы, ильма и дуба. Значительное распространение имели заросли ивы.
Фаза, которую можно назвать фазой дубовой лесостепи, соответствует сосново-широколиственной фазе на севере лесостепи. Так же как и последняя, она подразделяется на две подфазы: 1) нижнюю, для которой характерно отложение известковистого и торфянистого сапропеля, сильное распространение ольхи и смешанного дубового леса со значительным участием’ ильмовых и меньшим — липы, клена, лещины и отчасти граба; 2) верхнюю, во время которой отлагается средне- и малоразложившийся осоковый и гипновый торф, а в окружающих лесах возрастает роль березы, почти выпадает липа и
уменьшается лесообразующее значение ольхи, ильмовых и лещины; пыльца граба констатирована только в одном горизонте торфа на глубине 100 см.
Фаза современная отмечается в верхнем 75-сантиметровом горизонте торфяника сильным падением лесообразующей роли широколиственных пород и повышением роли сосны и березы. В травяном покрове участие осоковых падает и сильно возрастает участие лебедовых.
На основании сделанного сопоставления мы можем констатировать, что зональные различия в растительном покрове на севере и юге нынешней лесостепи сохранились на протяжении всего периода образования сапропелевых и торфяных отложений, причем степень лесистости северной полосы всегда была больше, чем южной.
Торфяное болото «Побочное» Оренбургской области. Это болото находится на территории Бузулукского бора у границы Куйбышевской области и может характеризовать восточно-юго-восточную часть лесостепи.
Торфяник залегает на первой надпойменной террасе (или высокой пойме р. Самары) у подножья более древней песчаной террасы, покрытой сосновым лесом, местами с участием широколиственных пород. Поверхность торфяника занята довольно густым березово-ольховым насаждением состава 8 Б 2 Ол. черн. В травяном ярусе отмечены тростник, осоки, вейник, папоротник, крапива и другие травы. Гипновые мхи встречаются, но в составе растительного покрова заметной роли не играют.
Общая глубина торфяника «Побочное» в пункте отбора образцов составляет 8,75 м, из которых верхние 4,75 м — торф, а вся нижняя толща — сапропель.
В недавней работе, выполненной совместно с Л. С. Козловской (Пьявченко и Козловская, 1958), мы говорили о четырех фазах развития этого торфяника и окружающего ландшафта (рис. 60).
Фаза I, соответствующая времени отложения глинистого сапропеля и образования в нем торфяной прослойки, может быть названа степной. Для нее характерно подавляющее преобладание недревесной пыльцы, главным образом полыни и лебедовых, а к концу фазы с заметным участием эфедры. Древесная растительность была слабо распространена и, по-видимому, состояла из локальных пойменных зарослей ивы и ольхи. Окружающая территория представляла сухую степь. Подтверждением этого служит происшедшее усыхание старичного озера и образование на глинистом сапропеле тонкого торфяного слоя.
Фаза II отвечает времени образования всей толщи известковистого сапропеля и характеризуется развитием ландшафта сосново-березовой лесостепи. Из широколиственных пород на протяжении всей фазы небольшое распространение имеют ильмовые. Липа впервые отмечается к концу фазы, а дуб в самом конце ее. В начале фазы (глубины 7,5 и 8 м) вблизи болота росла лиственница, о чем можно судить по присутствию ее пыльцы. Хотя количество этой пыльцы колеблется в пределах около 1%, но, учитывая плохую ее летучесть (Дылис, 1948), можно предполагать ее местное происхождение.
Фаза III совпадает со временем образования почти всей 4,5-метровой толщи торфа. Для нее характерно сплошное облесение района сосной с участием широколиственных пород —
дуба, ильма и липы. Встречается граб. Значительно возрастает роль ольхи, но участие березы падает. В травяном покрове возрастает роль осоковых и разнотравья.
Фаза IV соответствует времени образования верхнего маломощного горизонта древесного торфа хорошей степени разложения. Она характеризуется возрастанием роли сосны среди древесной растительности, а в травяном покрове — лебедовых.
Сравнивая диаграмму торфяника «Побочное» из восточной части лесостепи с диаграммой торфяника «Ильмень», можно констатировать, что образование озерных отложений началось в нем почти одновременно с «Ильменем» и протекало в сходных с ним более континентальных условиях.
Для западной части лесостепи мы располагаем тремя пыльцевыми диаграммами пойменных торфяников — «Толмачевского», «Дреняевского» и «Дежевского».
Торфяное болото «Толмачевское» Курской области. Торфяник залегает в притеррасной части поймы Сейма близ Курска и ежегодно заливается полыми водами. Прилегающая к нему с востока песчаная терраса покрыта смешанным дубовым лесом, образующим довольно крупный массив.
Поверхность торфяника до недавнего времени была покрыта ольховыми зарослями с некоторым участием ивы. В травяном ярусе росли тростник, осоки и другие болотные травы.
Происхождение названного торфяника старичное, на что указывает сохранившееся на нем до сих пор притеррасное озеро Линёво.
Образцы для пыльцевого исследования взяты вблизи уступа террасы с глубины 3 м. В этом одном из наиболее глубоких пунктов болота торфяная залежь почти нацело сложена древесным, главным образом ольховым торфом высокой степени разложения — от 40 до 70%. Под торфом находится небольшой мощности слой сапропелевых отложений.
Пыльцевая диаграмма «Толмачевского» торфяника хорошо увязывается с уже рассмотренными нами диаграммами торфяников из северной, южной и восточной частей лесостепи (рис. 61). Здесь фаза отложения сапропеля и тонкого придонного слоя торфа соответствует относительно засушливой сосново-березовой фазе, фаза образования основной толщи торфяной залежи — фазе широколиственных лесов. Может быть выделена и IV фаза, соответствующая времени образования верхнего горизонта торфяника, падению лесообразующей роли ольхи и пород дубового леса и возрастания обилия пыльцы сосны.
Торфяное болото «Дежевское» Курской области. Довольно крупный собственно-пойменный торфяник под этим наименованием находится близ ст. Ржава Южной Железной дороги в пойме небольшой речки — левобережного притока Сейма.
Территория, окружающая торфяник, в настоящее время на значительном протяжении безлесна, если не считать естественных пойменных зарослей ивы да насаждений этой породы в селениях, расположенных по обеим сторонам поймы.
Сам торфяник, до осушения и разработки его в 30-х годах нынешнего столетия, представлял мокрое тростниковое болото, на котором значительное место в растительном покрове принадлежало также осокам. Торфяная залежь имеет осоково-тростниковый состав при средней степени разложения торфа.
Пыльцевая диаграмма составлена для пункта общей глубиной 3,75 м в осушенном состоянии (рис. 62). Она показывает, что вся история торфяника связана с фазой широколиственных пород, в течение которой окружающий ландшафт имел характер лесостепи. Однако к концу первой подфазы степень лесистости района была значительно выше, чем вначале и особенно в современный период, характеризующийся сильным остепнением, преимущественно антропогенного характера.
«Дреняевское» торфяное болото Курской области. «Дреняевский» торфяник собственно-пойменной разновидности находится в пойме Большой Курицы, в 20 км северо-западнее Курска. Окружающий район в настоящее время слабо облесен: его «леса» представлены главным образом островками дубняков с сопутствующими им породами и осинниками, сохранившимися кое-где по вершинам балок.
До осушения, произведенного в начале 30-х годов XX столетия, растительный покров торфяника выражался гипново-осоковыми группировками, локальными зарослями ольхи и отчасти ивы с травяным ярусом из тростника, таволги, осок и других растений.
Пыльцевая диаграмма, составленная для наиболее глубокого пункта торфяника — 2,5 м в осушенном состоянии, имеет в общем тот же характер, что и диаграмма «Дежевского» болота (рис. 63). Здесь так же, как и в предыдущем случае, окружающая территория на протяжении всего периода формирования торфяника носила лесостепной характер, причем остепненность ее в современную фазу усилилась.
Таким образом, исследованные нами собственно-пойменные торфяники западной части лесостепи оказываются более молодыми по сравнению с притеррасными торфяниками того же района, что, с нашей точки зрения, представляет вполне закономерное явление.
Рассмотрев имеющиеся в нашем распоряжении новые пыльцевые данные из разных районов лесостепи, мы приходим к выводу, что все полные пыльцевые диаграммы имеют достаточно ясно выраженные общие черты, проявляющиеся, во-первых, в закономерном изменении соотношений между древесной
пыльцой и пыльцой травянистых растений по профилю озерно-торфяных отложений; во-вторых, в сравнительном однообразии древесных пыльцевых спектров синхронных уровней, что позволяет легко увязывать диаграммы между собой; в-третьих, в относительном сходстве спектров пыльцы травянистых растений, показывающем сильное распространение полыни и лебедовых в начальную фазу образования озерных и синхронных им торфяных отложений. Все это дает возможность набросать общую схему взаимоотношений лесной и степной растительности на территории нынешней лесостепи в послеледниковое время. Рассмотрим ее применительно ко всей территории Русской лесостепи и сопоставим выделяемые нами фазы со среднерусскими и украинскими подразделениями голоцена.
Фаза древнейшая отмечается преимущественно на севере лесостепи, в полосе, переходной к лесной зоне. Для нее характерен довольно значительный, но кратковременный выступ ели. Наряду с елью сильно распространена береза, отчасти сосна и ива. Присутствуют дуб, ильмовые и граб.
Судя по составу древесной пыльцы и учитывая значительное распространение травянистых растений, в частности полыни, можно предполагать, что эта фаза была относительно теплой и сухой. Последнее обусловливало даже на севере нынешней лесостепи несплошное облесение территории, быстрое выпадение ели и покрытие торфяников древесной растительностью (придонный горизонт хорошо разложившегося лесного торфа в торфянике «Голдым»).
Обращает на себя внимание большое количество спор и присутствие отдельных листочков сфагнума в торфянистых отложениях данной фазы. Это могло быть связано со спецификой водного режима того времени, не благоприятствовавшей выносу из почвы солей кальция и поступлению их в болото.
Основываясь на довольно значительном распространении широколиственных пород с участием граба, можно было бы синхронизировать названную фазу с горизонтом «нижнего» смешанного леса в некоторых карстовых озерах и торфяниках Западного Полесья, которую В. Тымкаревич и С. Кульчинский (см. Зеров, 1950) относят к интерстадиальным (аллеродским) отложениям. Подобные отложения в среднерусских областях и под Ленинградом М. И. Нейштадт (1952, 1953) относит к древнему голоцену.
Однако допустимо и другое толкование пыльцевых спектров этой фазы, вытекающее из возможности переотложения пыльцы в конце ледникового времени или в начале голоцена. Такое объяснение имеет под собой реальное обоснование, так как местом образования торфяника послужила довольно широкая долина с резко выраженными склонами, тянущаяся на несколько десятков километров вдоль Цны и отделенная от ее поймы террасированным песчаным водоразделом. Эта долина, вероятно староречье Цны, связана на севере с ее современной поймой и частично заливается полыми водами, о чем мы уже говорили ранее. Таким образом, формирование нижних горизонтов сильно минерализованного торфа могло протекать в условиях аллювиального режима. Наряду с этим значительное количество делювиального материала поступало с окружающей водосборной площади. Кроме того, имело место и существенное влияние эоловых процессов. Все это могло явиться причиной возникновения пыльцевых спектров «смешанного» характера, генетически связанных с элементами межледниковой, ледниковой и послеледниковой флоры (дуб, ильмовые, граб, ель, сосна, береза, ива, полыни и сфагновые мхи). О возможности такого переотложения пыльцы в фазу «нижней» ели среднерусских торфяников мы уже высказывались в одной из работ (Пьявченко, 1957). Дальнейшие исследования должны окончательно решить пока еще спорный вопрос о характере древнейшей фазы.
Фаза сосново-березовая ясно выражена на всех древних диаграммах лесостепи. Она является временем отложения в озерах глинистых и отчасти известковистых сапропелей, а в наиболее древних торфяниках — травяных, часто папоротниковых торфов. Встречаются многочисленные включения угля.
На севере лесостепи в это время были распространены сосново-березовые леса, почти без участия широколиственных, не образующие сплошных массивов; на юге, где пыльца сосны заносная, господствовал степной ландшафт с сильным распространением полыни, лебедовых и отчасти злаков. Роль широколиственных пород сначала незначительна, очевидно в связи с сухостью климата, но в дальнейшем увеличивается, наряду с возрастанием общей облесенности территории.
К этой фазе относится также отложение сапропелевидных осадков и нижнего горизонта высокозольного торфа в притеррасных болотах пойм, например, в «Толмачевском» болоте под Курском (см. рис. 63), в болотах «Клюквенное-Шингаринское» и «Крутец» Мордовской АССР (Пьявченко, 1950), а также в некоторых котловинах надпойменных террас и водоразделов (Пьявченко, 1950; Чигуряева, 1941; Сукачев, 1951).
Эта фаза в северной полосе лесостепи относится ко времени раннего голоцена М. И. Нейштадта (1952). Такого же мнения держится и Н. Я. Кац (1952). Что касается южных и юго-восточных районов лесостепи, то здесь эта фаза, вероятно, соответствует древнему и раннему голоцену, подобно тому, как это рассматривает Нейштадт (1952) в украинских диаграммах. Фаза широколиственная хорошо -выражена на всех пыльцевых диаграммах лесостепи как время возникновения преобладающей массы всех разновидностей пойменных торфяников и образования основных толщ осокового и тростникового торфа. В болотах озерного происхождения отлагается известковистый и торфянистый сапропель, а затем торф осокового и гипнового состава. Начинается торфообразование в преобладающей массе котловин на речных песчаных террасах и водоразделах лесостепи. Для фазы характерно значительное распространение широколиственных пород (дуба, ильмовых, клена, липы, лещины, местами с примесью граба) и черной ольхи. Распространение лесов достигает максимального предела за весь период голоцена. В свое время (Пьявченко, 1941) это было показано нами на основании увеличения встречаемости пыльцы в соответствующих горизонтах торфяников, а в данной работе хорошо подтверждается возрастанием процента древесной пыльцы почти на всех диаграммах.
Увеличение влажности климата, начавшееся еще в предшествующей фазе и констатируемое стратиграфически отложением известковых сапропелей с участием глубоководных форм пресноводных моллюсков (Пьявченко и Козловская, 1958), сохраняется и в этой фазе.
Северная полоса лесостепи в этот период была покрыта широколиственными, а на песках сосново-широколиственными лесами; южная же, степная полоса представляла дубовую лесостепь с присутствием граба. Таким образом, наши исследования позволяют несколько дополнить данные Р. В. Федоровой (1951) о более широком распространении граба на территории Европейской части СССР в голоцене.
Широколиственную фазу мы подразделяем на два отрезка: 1) нижний, по-видимому с более теплым летом, отличающийся распространением черной ольхи и присутствием граба; 2) верхний, вероятно более прохладный и влажный, для которого характерно почти полное выпадание граба, возрастание обилия осоковых в травяном покрове, увеличение влажности торфяников и снижение соответственно этому степени разложения торфа.
Названная фаза синхронизируется со средним и частично поздним голоценом Средней России (Нейштадт, 1952) и Украины (Зеров, 1950). При этом так же, как и на Украине, процент пыльцы широколиственных пород здесь меньше, чем в торфяниках Средней России, а пограничный горизонт в низинных торфяниках отсутствует. Возможно, ему соответствует граница между нижним и верхним отрезками широколиственной фазы. Что касается относительно малого, а нередко и абсолютно малого количества пыльцы широколиственных пород в низинных пойменных торфах, то оно зависит, по нашему мнению, не только от сильного преобладания высокотранспортабельной пыльцы сосны, как думает Нейштадт (1952), но в большей степени от плохой сохранности пыльцы в богатых известью пойменных залежах, разложение которых протекает в аэробных условиях под воздействием бактерий. Надо заметить, что при анализах пыльцы из пойменных торфяников щелочным методом нередко встречаются пыльцевые зерна в различных стадиях разрушения. Очевидно, более стойкая пыльца сосны лучше сохраняется при этом, чем пыльца широколиственных пород и ольхи. Надежным подтверждением сказанного может служить факт значительного количественного преобладания пыльцы смешанного дубового леса в залежах террасных и водораздельных торфяников с более или менее кислым торфом, не благоприятствующим развитию бактерий. Так, по нашим исследованиям (Пьявченко, 1950), количество пыльцы пород смешанного дубового леса в торфяниках Мордовии и Среднего Поволжья составляло в среднем для пойменной группы 18%, а для террасной и водораздельной— 25%. То же самое вытекает и из диаграмм, рассматриваемых в настоящей работе, которые показывают, что в пойменных торфяниках максимум пыльцы смешанного дубового леса не превышает 20% («Дежевское» болото), обычно же он значительно меньше. В террасном же торфянике «Ильмень» максимум названной пыльцы выражается уже в 37%, т. е. он почти вдвое больше.
Фаза современная достаточно ясно фиксируется на большинстве пыльцевых диаграмм подъемом в самом верхнем горизонте торфяников кривой сосновой или березовой пыльцы, а в травяном спектре — пыльцы лебедовых. Одновременно повсюду заметно падает количество пыльцы смешанного дубового леса и ольхи, а местами наблюдается и общее уменьшение облесенности. Эта фаза нередко отмечается увеличением степени разложения торфа, врезанием речных русел и подсыханием поверхности многих торфяников, облесением осоковых и гипновых болот, погребением пойменных и балочных торфяников наносами.
Названная фаза синхронизируется нами с верхним отрезком позднего голоцена украинских и среднерусских диаграмм.
Как мы уже говорили, перечисленные явления в значительной степени обусловлены деятельностью человека, населяющего лесостепь с палеолита; эта деятельность, особенно в последнее тысячелетие, оказывала сильное влияние на природу лесостепи. Ф. Н. Мильков (1950) связывает это с расцветом Киевской Руси на западе и Болгарского царства на востоке. Роль человека в изменении лесистости лесостепных губерний с 1696 г. по 1914 г. хорошо показана М. А. Цветковым (1954). Так, в районе, включающем губернии Воронежскую, Курскую, Полтавскую и Харьковскую, лесистость за указанный период изменилась с 18,4 до 6,8%; в Поволжье (губернии Самарская, Саратовская, Симбирская) с 18,0 до 12,1 %, а в наиболее лесистых губерниях — Тамбовской и Пензенской — с 46,1 до 16,2%.
Уничтожение лесов и распашка степных пространств привели к изменению режима рек, усилению эрозии и погребению торфяников наносами. Рост оврагов в свою очередь вызвал понижение уровня грунтовых вод и усыхание некоторых торфяников. На всем этом мы уже останавливались в предшествующих разделах книги. Однако было бы неправильно объяснять все изменения в современных ландшафтах лесостепи только деятельностью человека. Мы уже говорили ранее об усыхании многих болот Татарской АССР, которое нельзя, по нашему мнению, объяснить полностью деятельностью человека. Г. Н. Петров (1954) связывает явление пересыхания рек в Татарии в основном с причинами геологического характера — поглощением воды водопроницаемыми грунтами или карстом, особенностями расположения геологических напластований и др. Не отрицает он и временного влияния метеорологических факторов, как, например, наблюдавшееся с начала 30-х годов уменьшение количества зимних осадков и повышение летних температур воздуха.
С другой стороны, А. И. Воейков (1884) объяснял пересыхание рек климатическими причинами. Такой же точки зрения держится В. Н. Сементовский (1939, 1940), обращающий внимание на наличие у сухих рек вполне сформировавшихся асимметричных долин. В. И. Рутковский (1950) связывает усыхание культур сосны в Бузулукском бору с увеличением континентальности климата. Весьма интересны и данные А. В. Шнитникова (1953), показывающие связь внутривековых колебаний уровней степных озер с изменением климатических факторов.
Наряду с отмеченными причинами, явление усыхания рек и торфяников можно связать и с новейшей тектоникой (Николаев, 1949). Поднятие территории обусловливает усиление глубинной эрозии, а это приводит к понижению уровня грунтовых вод.
Словом, изменения, наблюдающиеся в современных ландшафтах лесостепи, нельзя объяснять во всех случаях влиянием какого-либо одного фактора. Это, несомненно, результат воздействия ряда факторов, среди которых нельзя недооценивать и фактора климатического. Что касается послеледниковой истории широколиственных лесов, то здесь влияние климата достаточно убедительно показано Н. Я. Кацем (1951) посредством метода градиентов. Однообразный характер падения кривой смешанного дубового леса в различных районах таежной зоны и в лесостепи свидетельствует об известной закономерности этого явления и хотя бы частичной обусловленности его климатическими факторами.
Как видно из рассмотренного материала, выделенные нами четыре фазы развития ландшафтов, или, что то же, динамики взаимоотношений леса и степи, хорошо согласуются как с нашими прежними подразделениями (Пьявченко, 1950), так и с фазами, устанавливаемыми А. А. Чигуряевой (1941) для юга Пензенской области. Кроме того, они легко увязываются со стратиграфическими датировками по Украине (Зеров, 1950) и Средней России (Нейштадт, 1952). Для удобства сопоставления данные по всем этим районам сведены в табл. 10.
Таким образом, позднеледниковое время и начальный период голоцена на территории нынешней Русской лесостепи отличались значительной сухостью, что обусловливало формирование степных и лесостепных ландшафтов с участием полыней и лебедовых. О смене приледниковой тундры степными условиями говорил еще А. Неринг (Nehring, 1882, 1890 — см. Зеров, 19466) на основании палеозоологических данных. О доисторических степях Европейской России писал Г. И. Танфильев (1896). На наличие фазы суховеев вслед за отступанием ледника указывал Д. А. Герасимов (1936). Е. М. Лавренко (1938); также связывает продвижение на север степных растений с ксеротермической фазой начала голоцена. Взгляды наших отечественных и зарубежных ученых по этому вопросу подробно, рассмотрены Д. К. Зеровым (1946а), который со своей стороны приходит к отрицанию суббореального ксеротермического периода и признает существование только одной сухой фазы — во время последнего оледенения. Такого же, в сущности, взгляда придерживаются К. К. Марков и др. (1950) и В. П. Гричук (1951), относящий сухую фазу к позднеледниковому (арктическому) времени.
Вполне понятно, что значительная сухость климата не благоприятствовала образованию торфяников, вследствие чего отложения степной фазы, соответствующей, видимо, этому времени, представлены главным образом сильно минерализованным материалом — глинистыми сапропелями и донными органоминеральными образованиями континентального (возможно эолового) генезиса и лишь в крайне редких случаях маломощным слоем сильно минерализованного торфа.
Об этом же свидетельствует и характер фауны пресноводных моллюсков, описанный нами и Л. С. Козловской (Пьявченко
и Козловская, 1958) в наиболее глубоком торфянике «Побочное» старично-озерного происхождения. Здесь в нижних отложениях степной фазы, представленных серым гумусированным песком, глинистым сапропелем и маломощной торфяной прослойкой, констатирован мелководный комплекс моллюсков, состоящий из Planorbis planorbis, Anisus spirorbis, Bathyomphatus contortus, Limnaea stagnalis, Gyraulus gredleri и др. В отложениях же следующей, сосново-березовой фазы, в течение которой отлагался известковистый сапропель, обнаружен более глубоководный комплекс моллюсков с преобладанием видов Pisidium, что указывает на происшедшее увеличение влажности климата. Последнее вполне согласуется и с наблюдающимся увеличением облесенности.
Более или менее благоприятные условия для возникновения торфяников в поймах рек, в глубоких влажных котловинах террас и водоразделов создались лишь в начале широколиственной (лесостепной) фазы, т. е. в начале среднего голоцена в связи с дальнейшим увлажнением климата. Что касается неглубоких торфяников надпойменно-террасной и водораздельной групп, то их возникновение, понимая под этим начало прогрессивного накопления торфа, относится к еще более позднему времени, а именно лишь к середине названной фазы. Все эти соображения уже высказывались "в прежних наших работах (Пьявченко, 1941, 1950), и здесь мы лишь подтверждаем их новыми данными, полученными в результате детального исследования более глубоких торфяников и озерных отложений. Отметим, что и Д. А. Герасимов (1930), изучавший болота бывшей Казанской губернии, относил образование толщи сапропелей к бореальному и атлантическому периодам, а начало образования собственно торфа — к концу атлантического периода. Герасимов (1928) считал наиболее древними болота озерного происхождения, так как малая влажность воздуха в сухой послеледниковый период не благоприятствовала процессам суходольного заболачивания.
В торфяных залежах пойменных болот лесостепи ясно выраженного пограничного горизонта нет. В надпойменно-террасных и водораздельных торфяниках верхового и реже переходного типа (Мордовская АССР, Тамбовская и Пензенская области) встречается подобие пограничного горизонта в виде более или менее мощного слоя сильно разложившегося пушицевого или сосново-пушицевого торфа с пнями сосны, следами золы и включениями угля. Обычно верхняя граница названного горизонта находится на небольшой глубине — от 0,5 до 1 м или несколько глубже. Как правило, этот горизонт хорошо разложившегося торфа совмещается с выступом кривой пыльцы смешанного дубового леса.
В Ивановских торфяниках Пензенской области А. А. Чигуряева (1941) обнаружила на глубине 130—150 см прослойку пушицевого торфа с углем и пнями сосны. Эту прослойку она считает аналогом пограничного горизонта, хотя степень разложения торфа в ней не превышает 35—45%.
Известно, что севернее границы лесостепи пограничный горизонт в верховых торфяниках представляет обычное явление, причем он выражен достаточно резко. Так, в верховых болотах Марийской АССР, за пределами северной границы лесостепи, Д. А. Герасимов (1928) обнаружил пограничный горизонт на глубине 1 —1,5 м. Сравнительно близкое к поверхности залегание этого горизонта, как и вообще малую мощность залежи названных болот (2—3 м), Герасимов объяснял большей интенсивностью гумификации растительных остатков по сравнению с более северными и северо-западными районами.
По нашим наблюдениям, пограничный горизонт прекрасно выражен в верховых торфяниках Владимирской и Горьковской областей. В низинных торфяниках пограничный горизонт (в обычном нашем понимании) не встречается. Однако С. Н. Тюремнов (19566) относит к нему встречающийся в топяных залежах слой древесно-осокового торфа.
Отсутствие пограничного горизонта в торфяниках пойменной группы мы объясняем спецификой их водного режима, сводящейся к более или менее регулярному притоку в болота грунтовой воды на протяжении всего периода их формирования. На это же обстоятельство указывает в своей работе и С. Н. Тюремнов (1956). Находясь в условиях грунтового питания, пойменные торфяники почти не испытали на себе неблагоприятного воздействия внешних факторов, которые значительно резче сказались на торфяниках атмосферного питания, обусловив образование пограничного горизонта.
Таким образом, имеющиеся факты заставляют признать реальное существование пограничного горизонта в некоторых надпойменных торфяниках Русской лесостепи как довольно мощной прослойки хорошо разложившегося сосново-пушицевого торфа. Но наряду с этим данные пыльцевого анализа не показывают наличия ксеротермических условий в суббореальное время (вторая половина среднего голоцена), как принималось ранее многими исследователями, а в последнее время отрицается Г. Э. Гроссетом (1937), Д. К. Зеровым (1946б), К. К. Марковым и др. (1950), Н. Ф. Комаровым (1951), В. П. Гричуком (1951) и др. В связи с этим пока лишь можно предположить, что для образования пограничного горизонта особенно сухих условий вообще не требовалось. Вероятно, эти условия были таковы, что они не препятствовали распространению лесной растительности, в частности широколиственных пород и ели, но в то же время благоприятствовали усиленной гумификации растительных остатков. Как известно из работ Д. А. Бегака и Н. М. Беликовой (1934), Н. М. Курбатовой-Беликовой (1938, 1951, 1954), И. М. Курбатова (1934, 1949) и других, разложение растительных остатков на болотах происходит под воздействием аэробных грибов и бактерий в верхнем (торфогенном) слое торфяной залежи, причем продолжительность его не превышает нескольких вегетационных периодов. Само собой разумеется, что как избыточная влажность, так и чрезмерное высыхание верхнего слоя торфяников не могло создать оптимальных условий для активизации микробиологической деятельности, а следовательно, и для усиленной гумификации растительного материала. Поэтому мы имеем основание считать, что в период образования пограничного горизонта степь не надвигалась на лес и торфяники не пересыхали, а находились лишь в условиях переменного водного режима, благоприятствовавшего усиленной гумификации растительных остатков, а также распространению на торфяниках лесной растительности, в том числе и ели, которая в силу своих биологических особенностей могла занимать пониженные элементы рельефа.
Воздерживаясь от дальнейшего обсуждения затронутого вопроса, представляющего специальную тему научного исследования, отметим лишь, что этот интересный и важный вопрос послеледниковой истории все ещё остается недостаточно выясненным и требует дополнительного детального и притом комплексного исследования.
Вторая половина широколиственной фазы ознаменовалась дальнейшим усилением торфообразования в лесостепи (как и в лесной зоне), что, несомненно, следует связать с климатическими причинами. К этому периоду относится распространение осоково-тростниковых сообществ в поймах рек и заторфованных балках, а также начало отложения торфа во многих мелких котловинах и блюдцах на надпойменных песчаных террасах и водоразделах. В частности, к совсем недавнему времени следует отнести образование «Зоринских» болот Курской области (Пьявченко, 1941, 1953) и подобных им сфагновых болот степной части УССР, описанных Д. К. Зеровым (1936, 1946а), Е. М. Лавренко (1936, 1940), В. П. Матюшенко (1928) и др.
Что касается современной фазы, то, как мы уже видели, она характеризуется падением интенсивности развития торфяников, причины которого пока еще недостаточно ясны. Сильное же уменьшение лесистости территории лесостепи в современный период, как мы уже отмечали, полностью связано с деятельностью человека.
—Источник—
Пьявченко, Н.И. Торфяники Русской лесостепи/ Н.И. Пьявченко.- М.: Издательство академии наук СССР, 1958.- 191 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
