Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии)




НазваниеРеконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии)
страница1/9
Дата16.12.2012
Размер0.89 Mb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4   5   6   7   8   9





На правах рукописи




ДОРОФЕЮК


Надежда Ивановна


Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии)


03.00.16 – «Экология»


Автореферат диссертации

на соискание ученой степени

доктора биологических наук


Москва

2008


Работа выполнена в лаборатории экологии аридных территорий Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН


Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Савинецкий Аркадий Борисович

доктор биологических наук, профессор Онипченко Владимир Гертрудович

доктор географических наук, профессор Субетто Дмитрий Александрович


Ведущее учреждение: Институт водных проблем РАН, г. Москва


Защита диссертации состоится 18 марта 2008 г. в 1400 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 002.213.01 при Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (119071, Москва В-71, Ленинский проспект, д. 33; факс: 7(495) 952-35-84, e-mail: admin@sevin.ru).


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Отделения биологических наук РАН по адресу: 119071, г. Москва, Ленинский проспект, д. 33.


Автореферат разослан 15 февраля 2008 г.


Ученый секретарь

Совета по защите докторских

и кандидатских диссертаций,

кандидат биологических наук Т.П. Крапивко


Актуальность темы. Изучение колебаний климата и связанной с ними динамики растительности различных регионов Земли на последних этапах ее геологической истории никогда не теряло своей актуальности, поскольку эти данные имеют прямое отношение к главным условиям существования биоты и жизни людей. Актуальность таких исследований постоянно возрастает в связи с возникновением мощных аномальных явлений в природе, которые связываются учеными с усиливающимися антропогенными воздействиями на биосферу, приводящими к глобальному потеплению климата.

В этой связи очень важной представляется разработка новых ретроспективных и прогностических схем развития природы в регионах Внутренней Азии со специфическим режимом резко континентального климата, который поддерживает ландшафты этих территорий в состоянии, близком к позднеплейстоценовым. Такие схемы, позволили бы, в частности, ответить на следующие вопросы:

  • были ли в истории этих ландшафтов теплые периоды их развития и в чем они выражались?

  • каким образом схема позднечетвертичной истории климата и растительности Монголии выглядит на фоне существующих общеземных моделей их развития?

  • что может произойти на территории Монголии, разнообразие растительности которой всецело связано с уникальными характеристиками ее современного климата?

Цель и задачи исследования. Основной целью настоящего исследования является изучение познечетвертичной динамики климата и растительности Внутренней Азии по материалам диатомового и палинологического анализов донных осадков пресноводных озер Монголии.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Составить наиболее полный на настоящее время список представителей современной и прошлой (погребенной) альгофлоры по данным собственных исследований вод и танатоценозов монгольских озер с привлечением имеющихся литературных данных.

2. Выявить биолого-экологические характеристики водорослевых комплексов пресных водоемов в историческом аспекте по материалам исследования биостратиграфии донных осадков. Определить на базе этих материалов природные условия развития водоемов исследуемой территории в конце позднего плейстоцена и в голоцене.

3. Обобщить имеющиеся данные палинологического анализа колонок донных озерных осадков и поверхностных почвенных проб. На основе этих материалов дополнить и расширить имеющиеся немногочисленные схемы исторической динамики растительности Монголии.

4. На основе полученных материалов составить новую схему развития природной обстановки в Монголии на её постплейстоценовом этапе.

Предмет защиты. Новая биостратиграфическая схема позднечетвертичных изменений растительности и климата Монголии по материалам палеоботанического анализа.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Озерная диатомовая флора Монголии не проявляет признаков обособления от палеарктической флоры в целом: на протяжении постплейстоценовой истории в ней абсолютно преобладали пресноводные донные и перифитонные группы водорослей, алкалифильные формы, космополитные и бореальные элементы.

2. Реконструированные по палинологическим данным изменения растительности послеледниковья и голоцена Монголии хорошо согласуются с данными диатомового анализа, по которым реконструированы уровни озер, что позволяет говорить о единой климатической природе этих изменений.

3. Пространственная картина растительного покрова Монголии на всех этапах ее позднечетвертичной истории оставалась ярко мозаичной, отражавшей высокую неоднородность местных экологических режимов территории. Господствующими элементами этой мозаики, очень подвижной в пространстве и времени, оставались четыре типа растительности – тундро-степь, тайга, степь и пустыня.

4. Постплейстоценовые характеристики этих типов растительности в Монголии не подвергались коренным изменениям. Менялись лишь их соотношения и размещения в пространстве и во времени. Степи замещались пустынными степями в аридные фазы голоцена, в его влажные фазы расширяли свои позиции таежные леса, но степи сохраняли господство на территории страны на протяжении всей ее позднечетвертичной истории.

Научная новизна и теоретическое значение работы. Автор первым использовал диатомовый анализ для исследования донных осадков пресноводных озер Монголии. Работа является наиболее полным на современный момент обобщением материалов по диатомовой флоре позднего плейстоцена и голоцена страны. Впервые получена экологическая характеристика ископаемых разновозрастных диатомовых комплексов, установлены доминирующие и характерные комплексы диатомей с надежными временными привязками. Показана возможность использования материалов диатомового анализа для решения ряда палеогеографических и стратиграфических задач.

Интерпретация материалов диатомового анализа произведена на фундаментальном флористическом материале, опубликованном автором в сводке «Конспект флоры водорослей Монголии» (Дорофеюк, Цэцэгмаа, 2002). Она включает 1574 таксона водорослей из 10 отделов. Сводка позволяет оценить высокое таксономическое разнообразие альгофлоры исследуемого региона и использовать эти материалы для репрезентативной реконструкции прошлых и современных состояний водоемов страны, а также для осуществления мониторинга качества пресных вод.

Сопряженный комплексный анализ геологических, гидрологических, биологических и климатических данных позволил провести реконструкцию уровней озер, растительности и климата позднечетвертичного времени с использованием радиоуглеродного датирования. Последнее значительно увеличило надежность построенной автором новой биостратиграфической схемы развития природных условий исследуемого региона. Решению этой задачи способствовало и применение нового метода «биомизации» (Prentice et al., 1996).

Практическое значение работы. Разработка новой биостратиграфической схемы развития природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене, основанной на накопленных за последнее десятилетие и обобщенных автором материалах по динамике растительности и климата, рассматривается как актуальная проблема, имеющая, в частности, прямое отношение к прогнозу возможных изменений форм и направлений пастбищного, земледельческого и лесного хозяйств Монголии в новых социально-экономических и экологических условиях.

Полученные материалы могут быть использованы при чтении лекций, составлении для вузов учебников и учебных пособий по таксономическому разнообразию, экологии и географии пресноводной альгофлоры, палеогеографии и геологии территорий Внутренней Азии.

Вклад автора в разработку проблемы. В основу настоящей работы положены результаты многолетних исследований автора, материалы для которых получены им при полевых работах в составе Совместной Российско (Советско)-Монгольской комплексной биологической экспедиции РАН и АН Монголии (1971-1980 гг.). Автор лично отбирал пробы для всех видов анализа, принимал участие в обработке полученных материалов, их обобщении и интерпретации. Автор первым осуществил альгологический и диатомовый анализы донных осадков озер Монголии, результаты которых послужили основанием для реконструкции палеоуровней озер. Они были использованы также в разработке проекта Международного научного фонда (International Science Foundation) “Synthesis and Paleoclimatic Interpretation of Late Quaternary Lake-level Records from northern Eurasia” (Grant № NC 5000) и вошли в мировой каталог данных Международной палеоклиматологической программы (NOAA Paleoclimatology Program).

Изученный в ходе работы состав флоры водорослей Монголии в целом и флоры озерных танатоценозов позволил автору провести на основе новейших номенклатурных изменений ревизию альгофлоры и опубликовать (совместно с Д. Цэцэгмой) первую, наиболее полную сводку «Конспект флоры водорослей Монголии» (2002).

Пересмотрены, переосмыслены и использованы в диссертации ранее не опубликованные материалы спорово-пыльцевого анализа донных осадков, выполненного Е.П. Метельцевой и В.Т. Соколовской в 1971-1985 гг. Эти данные позднее были опубликованы автором (совместно с П.Е. Тарасовым) в серии статей и книг, посвященных реконструкции растительности и климата Монголии в конце позднего плейстоцена и в голоцене и положены в основу разработанной автором биостратиграфической схемы. Фактические материалы спорово-пыльцевого анализа вошли в Европейскую пыльцевую базу данных (EPD, Arles, France) и использованы в крупных международных проектах «BIOM 6000» и «BIOM 18000».

Лично автором проведены геоботанические описания растительности побережий озер, отобраны поверхностные почвенные пробы для определения состава субрецентных спорово-пыльцевых спектров; выявлены их соответствия составу современной естественной растительности, что повысило достоверность проведенных палеореконструкций.

Автором собран гербарий цветущих растений, включивший более 1000 листов и переданный в гербарии Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН и биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Материалы гербария были использованы для приготовления эталонных препаратов пыльцы. Микрофотографии пыльцы 140 таксонов растений опубликованы в атласе M. Reille «Pollen et spores d’Europe et d’Afrique du Nord» (1998).

За научные работы, опубликованные по теме диссертации, Н.И. Дорофеюк дважды награждена Дипломами Русского Географического Общества (29 ноября 1994 г. и 26 ноября 1996 г.), Благодарностью Российской академии наук (7 июня 1999 г.), Почетным знаком «Заслуженный охранник природы» Министерства природы и природных ресурсов Монголии (05 сентября 2005 г., № 901), несколькими Почетными грамотами Академии наук Монголии.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 49 работ, в том числе 6 монографий (в соавторстве), 3 главы в 2-х монографиях (в соавторстве), 32 работы в рецензируемых отечественных и зарубежных журналах и изданиях и 8 работ в других изданиях.

Апробация работы. Материалы работы доложены (и опубликованы) на 26 отечественных и международных симпозиумах и конференциях, в том числе: Всесоюзных совещаниях по истории озер (4-е в Ленинграде, 1975 г., 6-е в Таллине, 1983 г., 8-е в Минске, 1989 г.); совещаниях: «Природные условия и биологические ресурсы МНР» (Улан-Батор, 1980 г., Москва, 1986 г., Иркутск, 1985 г.); «Экология и природопользование в Монголии» (Улан-Батор, 1990 г.); «Экология и география диатомовых водорослей» – 2-ая школа диатомологов (Минск, 1995 г.); «Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в ХХI веке» (Санкт-Петербург, 1998 г.); «Актуальные проблемы палинологии на рубеже третьего тысячелетия» (Москва, 1999 г.); «Природные условия, история и культура Западной Монголии и сопредельных регионов» (Томск, 1999 г.); «Разнообразие растительного покрова Байкальского региона». (Улан-Удэ, 1999); Международные конгрессы по изучению четвертичного периода (INQUAIX в Москве, 1982 г., XIV в Берлине, 1995 г.); «Ecosystem Evolution» (Moscow, 1995); «Asian ecosystems and their protection» (Ulaanbaatar, 1995); «Global Changes and Geography» (Moscow, 1995); XXII General Assembly of the European Geophysical Society (Nice, France, 1998); 10th International Palynological Congress (Nanjing, China, 2000); «Central Asian ecosystems 2000» (Ulaanbaatar, Mongolia, 2000); «State and Dynamics of Geosciences and Human Geography of Mongolia» (Berlin, 2000); «Monsoon and Civilization» (Pune, India, 2001); «Monsoon, 2002» (Kunming, China, 2002); «Climate drivers of the North» (Kiel, Germany, 2002); «Geographical study of Central Asia and Mongolia» (Ulaanbaatar, Mongolia, 2002); «Environmental Change in Central Asia» (Berlin, Germany, 2003).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 401 странице, включает 85 рисунков и 20 таблиц. Состоит из Введения, 8 глав, заключительных выводов, списка используемой литературы и Приложения. Список литературы насчитывает 360 наименований, из них 131 на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает признательность палинологам Е.П.Метельцевой и В.Т. Соколовской, осуществившим спорово-пыльцевой анализ донных осадков пресноводных озер Монголии. Глубокую благодарность автор приносит палинологу и палеогеографу П.Е. Тарасову – коллеге и соавтору, с которым обработаны и опубликованы все палинологические материалы; палеолимнологу, профессору Д.М.Севастьянову, эстонскому геохимику А.А. Лийва, монгольскому альгологу Д.Цэцэгмаа, диатомологу М.А. Гололобовой.

Особую признательность автор выражает коллективу лаборатории экологии аридных территорий ИПЭЭ РАН и сотрудникам СРМКБЭ РАН и АНМ: П.Д. Гунину, И.А. Банниковой, Е.А. Востоковой, С.Н. Бажа, А.В. Прищепе, А.В. Андрееву, Ю.И. Дробышеву, Т.М. Агапкиной, Л. Жаргалсайхану, а также сотрудникам лаборатории общей биогеоценологии и исторической экологии ИПЭЭ РАН Н.К. Киселевой и А.Н. Бабенко за дружеское участие, помощь и поддержку проведенных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ГЛАВА 1. Внутренняя Азия и методы исследования позднечетвертичной истории развития природных условий


В главе рассматривается понятие Внутренней Азии, положение в ней Монголии, материалы и методы палеогеографического исследования послеледниковой истории развития территории.

Внутренняя Азия – обширная внутриконтинентальная территория, охватывающая внеледниковую часть азиатского субконтинента. Она не имеет четких естественных границ и в географическом смысле довольно неопределенна. К ней относят северные районы Китая, Монголию, горный пояс Южной Сибири, Прибайкалье, Забайкалье, восточные районы Казахстана и Средней Азии. Эти территории объединяет значительная удаленность от океанов, общность геологического развития и общее ритмично направленное изменение климатических условий в течение всего четвертичного периода.

Монголия как центральная часть Внутренней Азии лежит в узле сопряжения контрастных геологических структур, на стыке глобальных систем циркуляции атмосферы и стыке гор Южной Сибири (испытывавших оледенения) с пустынной зоной Гоби (покровному оледенению не подвергавшейся). Через территорию страны проходит так называемый мировой водораздел, разделяющий бассейны Северного Ледовитого и Тихого океанов и бассейны бессточных впадин Центральной Азии. Эти специфические условия в совокупности с огромными гипсометрическими амплитудами, удаленностью от океанов, воздействием мощного азиатского антициклона обуславливают резко континентальный и сухой климат страны, определяют особые режимы развития ландшафтов Монголии, пресноводные водоемы которых являются чуткими индикаторами изменения специфических природных условий. Высокая информативность отложений пресных озер связывается с относительно непрерывным осадконакоплением и наличием в осадках достаточного для датирования количества органики. Использование донных осадков в биостратиграфических целях применяется исследователями широко и давно, но в большинстве случаев они касаются гумидных зон. В условиях Монголии такие исследования связываются с рядом проблем, поскольку аридность климата не способствует непрерывному осадконакоплению. Решению этих проблем способствовали массовость, разнообразие и широкая география собранного автором материала, его обработка разными методами и сопоставление результатов проведенных анализов.

Литологический анализ позволяет расчленить толщу осадков на слои, характеризующие условия седиментации и геологические процессы, происходившие на территориях бассейнов озер. В озерных осадках фиксируются наиболее резкие изменения в режиме былых водоемов, местные фациальные особенности отдельных участков водоема и связи с окружающим ландшафтом. Для биостратиграфических исследований этот вид анализа используется в совокупности с данными биологических видов анализа, а надежное радиоуглеродное датирование позволяет определить условия седиментации в определенные отрезки времени.

Альгологический анализ состава водорослей и экологии крупных систематических групп организмов, захороненных в донных отложениях, позволяет охарактеризовать условия формирования того или иного типа осадков и трофический статус былых водоемов. Водоросли как организмы, непосредственно связанные своим обменом веществ с водной средой, тонко реагируют на изменение свойств последней. Суммарное обилие представителей той или иной крупной систематической группы водорослей в донных осадках характеризует не только условия среды данного водоема, но и в значительной степени зависит от исторических причин, обусловивших заселение водоема именно этими видами. Поскольку далеко не все водоросли хорошо сохраняются в осадках, сведения, полученные с помощью этого вида биологического анализа, дают лишь частичную картину прошлой жизни водоема.

Диатомовый анализ озерных осадков основан на хорошей сохранности в них кремневых створок диатомовых водорослей – микроскопических, одноклеточных, эвкариотных организмов, обитающих в разнообразных водных, эдафических и аэробных средах. В континентальных водоемах эта группа водорослей круглогодично доминирует в фитопланктоне озер и является первичным продуцентом органического вещества. Диатомеи образуют много характерных экологических комплексов, приуроченных к разным биотопам водоемов и адаптированных к разной степени солености, кислотности вод и к другим факторам.

Техническая очистка панцирей диатомей (стойкая морфологическая структура которых используется при идентификации таксонов) от органического содержимого была осуществлена по стандартной методике, требующей сжигания органики в крепких кислотах и использования токсичной тяжелой жидкости. Более поздние материалы обработаны по методике с применением 30% Н2О2.

Определение и классификация водорослей проведены автором с использованием отечественных определителей, зарубежных сводок и системы, разработанной Round, Crawford, Mann (1990). Определение и подсчет створок проводился по горизонтальному ряду до 500-600 створок и более (с учетом их раздробленности) в средней части стекла. Расчет общей и повидовой концентраций диатомей в 1 г сухого осадка осуществлен по количественной методике обработки данных, предложенной Н.Н. Давыдовой (1985) и позволяющей выявить роль отдельных видов в составе диатомового комплекса. При построении диатомовых диаграмм был использован (как и в спорово-пыльцевом анализе) пакет программ Tilia/Tilia-Graph.

Экологическая структура диатомовых комплексов рассматривалась по четырем группам признаков: 1) по приуроченности диатомей к различным биотопам (планктонные, донные и обрастатели); 2) по отношению к солености вод (галофобные, индифферентные, галофильные, мезогалобные); 3) по отношению к рН вод (ацидофильные, циркумнейтральные, алкалифильные, алкалибионтные); 4) по географической приуроченности диатомей (арктоальпийские, бореальные и космополитные).
  1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconЭрдэнэ-Очир военное дело древних кочевников монголии (II тыс до н э. III век до н э.)
Охватывают материалы из памятников бронзового и раннего железного веков с территории Монголии, а также привлекаются материалы сопредельных...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconАннотация примерной программы дисциплины История Монголии и Тибета: Новая и новейшая история Монголии по направлению №032100 Востоковедение и африканистика бакалавриат
Впо: дисциплина «История Монголии и Тибета: Новая и новейшая история Монголии» является частью профес­си­онального цикла Б. 3 по...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconКачественные и полу-количественные исследования
Эти ошибки могут быть следствием проблем с аналитической системой, неблагоприятных условий работы или действий сотрудника. Кк дает...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) icon7. Нефть и газ Геофизические методы
Трехмерная проникающая радиолокация и волновой трансформный анализ морфологии осадков внутренней части континентального шельфа в...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) icon"Озера". 6-й класс
Шаг 0 Внимательно прочитайте цель урока. Цель: познакомиться с типами озерных котловин, видами озер, научиться определять происхождение...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconПоиск закономерностей в истории природных аномалий в центральной и восточной азии в средневековье
Однако цикличность повторяющихся природных аномалий значительно превосходит период существования современных инструментальных научных...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconХарактер нир
Современное функционирование горных ландшафтов севера Внутренней Азии в условиях хозяйственного освоения
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconИнститут стран Азии и Африки
Цель курса – сформировать у студентов комплексное представление об основных закономерностях и особенностях исторического процесса...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconАкадемия наук монголии
Международной орнитологической конференции «Современные проблемы орнитологии Сибири и Центральной Азии», которая будет проходить...
Реконструкция природных условий Внутренней Азии в позднеледниковье и голоцене (по материалам диатомового и палинологического анализов озерных осадков Монголии) iconРеконструкция динамики изменения численности популяций Северо-Восточной и Центральной Азии
«кочевых» сообществ и центров добычи металлов. Колонизация проводилась в 14-16 веках Русью-Ордой
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница