ВВЕДЕНИЕ 2
1 Поверхностные спорово-пыльцевые спектры и их значение для реконструкции растительности (литературный обзор) 5
1.1 Поверхностные пробы и их значение для реконструкции растительности прошлого 5
1.2 Пыльцевой дождь 13
1.2.1 Факторы, влияющие на формирование спорово-пыльцевого спектра 14
1.2.2 факторы, влияющие на сохранность пыльцы в отложениях 17
1.3 Зональные спорово-пыльцевые спектры 20
2 Физико-географическая характеристика района исследований 24
2.1 Рельеф 24
2.2 Гидрографическая сеть 25
2.3 Климат 26
2.4 Растительность 29
3 Материалы и методы 32
4 Анализ поверхностных спорово-пыльцевых спектров ландшафтов севера Западной Сибири 39
4.1 Описания точек отбора и окружающей их местности 39
4.1.1 Подзона южной тундры 39
4.1.2 Зона лесотундры 40
4.1.3 Подзона северной тайги 42
4.2 Описание палиноморф встреченных в субрецентных СПС 45
4.2.1 Пыльца 45
4.2.2 Споры 50
4.2.3 Непыльцевые палиноморфы (ИНН) 53
4.2.4 Пыльцевые терратоморфы 53
4.3 Субрецентные спорово-пыльцевые спектры 56
4.4 Сравнение состава субрецентных спорово-пыльцевых спектров и растительности 62
ВЫВОДЫ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 67
Спорово-пыльцевой (палинологический) анализ - один из методов реконструкции растительности и оценки климатических условий прошлого на основе изучения спектров пыльцы и спор в отложениях. Спорово-пыльцевой спектр (палиноспектр) представляет собой совокупность пыльцы, спор и других палиноморф, выделенных при анализе единичной пробы [Рудая, 2010].
Современные спорово-пыльцевые спектры (СПС) подразделяются на рецентные и субрецентные. Рецентные (годичные) СПС собираются с помощью пыльцевых ловушек рассчитанных на сбор пыльцы в течение определённого периода времени. Субрецентные спорово-пыльцевые спектры формируются в течение нескольких лет (2-5), что ведёт к усреднению процентных соотношений в составе спектров. Изучение современных спектров позволяет получать количественные данные и оценивать палинологические спектры не только в относительных, но и в абсолютных показателях. Изучение современных спорово-пыльцевых спектров необходимо для адекватной реконструкции растительности прошлых эпох. Интерпретация
палеопалиноспектров строится на допущении взаимосвязи между климатом и составом спорово-пыльцевых спектров, благодаря чему можно реконструировать палеорастительность и палеоклимат.
Формирование спорово-пыльцевых спектров - многокомпонентный и сложный процесс. Для достоверной интерпретации СПС необходимо изучать и учитывать факторы, влияющие на их формирование, такие как пыльцевая продуктивность растений, зависимость сохранности оболочек пыльцевых зёрен (ПЗ) от типа отложений, способность ПЗ к транспортировке водой и воздухом и т.д. Каждый из этих факторов даёт представление об отдельном элементе многофакторного процесса формирования спектра и является серьёзным инструментом при интерпретации данных, однако отдельно выбранный фактор не может дать представление о конечном результате [Букреева, 1986]. Для более достоверной интерпретации необходимо комплексное изучение максимально большого числа факторов, влияющих на формирование СПС.
Изучение качественного и количественного состава рецентных СПС лежит в основе экологического мониторинга атмосферы и напрямую связано с прикладными проблемами аллергологии и иммунологии. При изучении рецентных проб можно проследить периоды пыления растений, что позволяет прогнозировать терапию для больных палинозами. Кроме того, изучение особенностей формирования и динамики состава воздушных споро-пыльцевых спектров тесно связано с фундаментальными проблемами реконструкции растительности и климатов прошлого, что необходимо для понимания процессов эволюции экосистем. Общеизвестна роль пыльцы в панмиксии растений, в поддержании динамического равновесия в биогеоценозах по линии трофических связей [Головко, 2001].
Под влиянием неблагоприятных факторов, связанных с техногенными воздействиями, влияющих на локальную экологическую обстановку, ухудшается состояние генеративной сферы растений, в связи с чем возрастает содержание тератоморфной пыльцы [Клейменова, 2003]. Это показывает, что изучение рецентных проб может использоваться как инструмент мониторинга локальной экологической обстановки.
Цель работы: определение состава поверхностных спорово-пыльцевых спектров в фитоценозах растительных зон севера Западной Сибири для выявления их соответствия составу современной растительности, т.е. для выявления фитодиагностических особенностей СПС.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Провести отбор мохово-лишайниковых рецентных проб по долготному градиенту от южной кустарниковой тундры через лесотундру до тайги с описанием растительности на местах отбора проб.
2. Определить и подсчитать основные типы палиноморф, присутствующих в субрецентных СПС, сделать их микрофотографии.
3. Сопоставить комплексы субрецентных палиноспектров с современной растительностью.
4. Выделить основные закономерности формирования палиноспектров и отражения ими окружающей растительности на основе материалов, собранных в Ямало-Ненецком автономном округе.
1. В субрецентных спектрах выявлено 22 палиноморф, в том числе пыльцевые зерна 5 таксонов деревьев, 3 таксона кустарников, 1 таксон кустарничков (Ericales), 9 таксонов травянистых растений, споры 1 таксона мхов (Sphagnum sp.) и 2 таксонов сосудистых споровых растений (Equisetum sp. и Lycopodium sp.) и 1 таксон непыльцевых палиноморф (Amphitrema sp.).
2. Во всех полученных субрецентных спорово-пыльцевых спектрах изученных подзон (южная тундра, лесотундра, северная тайга) присутствует пыльца Pinus sibirica и P. sylvestris, что связано с ее высокой летучестью, и пыльца Betula nana. Участие пыльцы видов Pinus увеличивается от южной тундры (12,6-24,4 % в сумме) к лесотундре (8,3-63,7 %) и северной тайге (49,766,7 %), что отражает увеличение участия этих видов в лесных ценозах. Участие пыльцы Betula nana по тому же градиенту уменьшается от 27,8-49,2 % к 19-36,3 % и 3-12.6 %, что отражает уменьшение участия этого кустарника в растительном покрове.
3. Содержание пыльцевых зерен Larix и Picea во всех спектрах низкое. Низкое содержание пыльцы Picea sp. в спектрах лесотундры и северной тайги отражает низкое участие Picea obovata в древостое. Низкое содержание пыльцы Larix в спектрах лесных территорий не отражает значительное участие Larix sibirica в древостое и связано с ее быстрой разрушаемостью и низкой летучестью.
4. Значительное содержание спор Sphagnum и непыльцевых палиноморф Amphitrema является индикатором повышенной влажности местообитаний, а их корреляция отражает процесс заболачивания.
5. Пиковые значения содержания содержания пыльцы Rubus chamaemorus (T-8, 43,2 %), Ericales (Т-2, 32,8 %) и Betula sp. (Н-8, 43,3 %) обусловлены пылением видов этих пыльцевых таксонов в точках отбора проб.
6. При интерпретации ископаемых спорово-пыльцевых спектров необходимо учитывать дальний разнос пыльцы Pinus sibirica и P. sylvestris, которая может присутствовать и в спектрах безлесных территорий, в этом случае необходимо учитывать содержание ее в спектрах: в безлесных ценозах возможно участие пыльцы этих видов до 20-24 %, содержание более 25 % свидетельствует о присутствии этих видов в ценозе. В то же время наличие даже небольшого числа пыльцевых зерен Larix в спорово-пыльцевом спектре говорит о наличии фитоценоза со значительным участием лиственницы.
