Условия формирования рецентных и субрецентных спорово-пыльцевых спектров на о-ве Беннетта (новосибирские острова)

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Биология
Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

УДК 911. 2: 574. 9
Вестник СПбГУ. Сер. 7, 2006, вып. I
М. А. Анисимов, И. Г. Москаленко
УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ РЕЦЕНТНЫХ И СУБРЕЦЕНТНЫХ СПОРОВО-ПЫЛЬЦЕВЫХ СПЕКТРОВ НА О-ВЕ БЕННЕТТА (НОВОСИБИРСКИЕ ОСТРОВА)
Введение. В палеогеографии широко применяется метод спорово-пыльцевого анализа наземных и морских отложений. Важными проблемами палинологического анализа являются соотношение реально существующей растительности и субфоссильных спектров, а также роль микроклиматических условий в процессе жизнедеятельности местной растительности и формирования отложений, характеризующих эти условия через спорово-пыльцевые спектры. Особую острогу они приобретают для отдельных территорий Крайнего Севера, где пригодные для спорово-пыльцевого анализа разрезы встречаются не часто. Кроме того, исследуемые отложения по большей части приурочены к долинам рек, где наиболее ярко проявляются отклонения от общезональных характеристик. Наиболее показательными проявлениями таких условий являются ленточные леса на границе лесотундры- тундры, реликтовые кустарниковые сообщества, удаленные на значительные расстояния от северных границ своего сплошного распространения [1−3].
Оценивая пыльцевые спектры разрезов четвертичных отложений, с нашей точки зрения, необходимо с большой долей осторожности подходить к интерпретациям отдельных спектров, особенно к распространению полученных результатов на зональный уровень. При формировании отложений образующийся спорово-пыльцевой спектр может содержать не только ту пыльцу, которая продуцируется в конкретное время в данном месте, но и принесенную, в гом числе и воздушными потоками с достаточно удатенных мест. Кроме того, весомые искажения в реально существующую характеристику растительности может вносить и переотложение пыльцы из ранее сформировавшихся отложений.
В настоящей работе рассматриваются некоторые причины, осложняющие интерпретации спорово-пыльцевых спектров: воздушный перенос пыльцы и спор на большие расстояния и возможные методические ошибки при улавливании пыльцы.
Остров Беннетта был открыт в 1881 г. американской полярной экспедицией под командованием лейтенанта Дж. У. Де-Лонга. Первые исследования на нем проводились с 3 августа по 8 ноября 1902 г. экспедицией с участием Э. В. Толля и Ф. Г. Зееберга. Были сделаны точные астрономические привязки и первое описание геологического строения острова, собраны коллекция минералов и гербарий. Экспедиция Э. В. Толля пропала без вести при попытке уйти с острова по осеннему льду. Все их научные дневники и коллекции были привезены на материк только в 1903 г. спасательной экспедицией под командованием лейтенанта А. В. Колчака. В 1913 г. шхуна «Таймыр» подошла к острову и установила знак в память о погибшей экспедиции Э. В. Толля и выполнила описание берегов.
Следующая крупная экспедиция под руководством В. М. Картушина работала на острове в 1956 г. Был выполнен ряд геоморфологических, гляциологических, ботанических и зоологических работ, велись метеорологические наблюдения.
После этой экспедиции на острове проводились комплексные исследования только в 1987 г. сотрудниками Арктического и Антарктического НИИ под руководством С. Р. Веркулича. Материалы, представленные в этой публикации, были собраны М. А. Анисимовым.
Физико-географическая характеристика острова. Остров Беннетта (76°40'- с.ш. и 149°00'- в.д.) входит в группу островов Анжу архипелага Новосибирских островов (рис. 1).
Это небольшой остров площадью около 156,25 км². В плане он имеет ромбовидную форму, по длинной оси с юго-запада на северо-восток, от мыса Эммы до п-ова Эммелины, длина его составляет 29 км. Наибольшая ширина острова — 12 км. В настоящее время 48,3% площади острова находится под ледниковым покровом, 3,3% занято многолетними снежниками. Максимальная высота ледникового купола Де-Лонга — 426 м. Территории, свободные ото льда, большей частью представляют собой структурные террасы с высотами от 140 до 360 м. рассеченные короткими грогообразными и У-образными долинами.
Остров расположен в зоне полярных пустынь [4, 5], характеризуется сильной разреженностью растительности и суровым климатом.
Благоприятное развитие растительности зависит от многих факторов: температур воздуха и почвы, ветров, осадков, влажности воздуха, светового режима, минерального и водного составов почв и др. Решающее значение имеют температу ры вегетационного периода. Причем ухудшение условий существования растений на севере сводится не только к уменьшению летних температур, но и к укорачиванию периода жизнедеятельности растительности продолжительности вегетационного периода. Зимние температуры играют незначительную роль, главное, по мнению Б Н. Городкова [6], для зимнего периода — это жесткость погоды: сочетание низких температур с сильными ветрами.
О М. А. Анисимон, И. I. Москаленко, 2006
С мыс Эмелины
Чернышова
мыс Софии
мыс Надежды
мыс
2 0 2 4 6 км
Рис. 1. Карта-схема о-ва Беннетта.
I — ледники- 2 — снежные надувы и выводные ледники- 3 обрывы и структурные террасы- 4 -места установок спорово-пыльцевых ловушек.
Во все времена года ветры оказквают большое влияние на растительность, причем не только прямое — механическое и физиологическое, но и косвенное, вызывая неравномерное распределение снега [7]. Глубина снега на о-ве Беннетта в холодный период колеблется от нескольких метров в понижениях до нескольких сантиметров на ровных плато, значимые площади вообще не покрыты снегом.
Важным фактором для благоприятного развития растительное™ на острове является наличие склонов под крутыми обрывами. На этих обрывах птицы устраивают базары, и в результате склоны под ними обильно удобрены. В вегетационный период наибольшее количество прямой солнечной радиации на данной широте получают склоны южной экспозиции крутизной 40−60°- в июле на 20 -30% прямой солнечной радиации больше, чем горизонтальная поверхность. В мае и августе экспозиционные различия еще значительнее. Данные склоны хорошо прогреваются, а обрывы защищают их от ветров. Но следует отметить, что экспозиционные контрасты несколько сглаживаются на фоне преобладания пасмурной погоды с большой долей в общем притоке солнечной энергии рассеянной радиации.
Большая часть острова, свободная ото льда, пределавляез собой Юльцовые плаю с развитыми структурными грунтами. В таких местах растительность развивается только в понижениях полигонов и прячется в моховые валики.
Материалы и методы. Палинологические ловушки на о-ве Беннетга устанавливали в периоде 20 мая по 2 августа 198 / г. в двух точках острова.
Первая точка улавливания — в 150 м от лагеря, рядом с метеорологической площадкой на южном плато высотой 180 м над уровнем моря (см. рис. 1). На этой площадке размещали две пластины 9×12 см, смоченные смесью глицерина и желатина, одна на высоте 2 м на флюгере, вторую укладывали на специальную подставку на земле. Пластины меняли с частотой раз в 5 дней в период интенсивной вегетации и один раз в 10 дней перед ее началом. После экспозиции пластины соединяли между собой. Необходимо заметить, что особенности растительности базальтового плато, на котором производилось улавливание пыльцы и спор из воздуха, обусловлены значительной каменистостью фунтов, малой мощностью снежного покрова в зимнее время и сильной увлажненностью за счет плоскостного стока с ледника.
Вторая точка улавливания спор и пыльцы находилась на севере острова, на береговом валу в непосредственной близости от края выводного ледника, расположенного рядом с мысом Надежды (см. рис, 1). Смена пластин происходила по мере возможности. Всего удалось получить с этой точки три мары пластин, с экспозицией в периоды 23 июня по 16 июля (23 дня), с 16 июля по i августа (16 дней) и 1−4 августа 1987 г. (3 дня).
Метеорологические наблюдения велись в районе базового лагеря, в 150 м от края ледника Толля на выровненной поверхности базальтового плато, с 10 мая по 25 августа в 3, 9, 15 и 21 ч по местному времени. Измерялись срочные и экстремальные температуры воздуха и поверхности почвы, атмосферное давление, направление и ско-
рость ветра, высота снежного покрова. Проводились визуальные наблюдения за состоянием погоды, облачностью, видимостью.
Метеорологические условия в период наблюдений. С точки зрения климатического районирования, о-в Беннетта располаг ается в Сибирской области арктического пояса. Высокоширотное положение острова обусловливает низкий уровень температуры воздуха и малое количество атмосферных осадков. Так, в 1987 г. средне-летняя температура воздуха составила -0,2 °С, а температура почвы +1,7 & quot-С. Движение воздушных масс в данной области определяется динамикой так называемого циркумполярного вихря, изменением интенсивности развития вихря, положением его центра и изменением самой формы вихря, т. е. возможным разбиением самого вихря на несколько отдельных или локализацией в пространстве различного числа ложбин и гребней.
Анализ карт барической топографии АТ-500 за 1987 г. показал, что макромасштабная циркуляционная обстановка в Арктическом бассейне за период исследований существенно изменилась. Во второй половине мая остров находился в восточной барической ложбине, простирающейся к югу вдоль бассейна р. Лепы- в шопе — под воздействием воздушных масс, перемещающихся по восточной периферии обширного циклона, центр которого расположен над п-овом Таймыр. У поверхности в этот период преобладал ветер западных и юго-западных направлений. Вклад указанных румбов в розе ветров составил 48%. Для июля в целом характерно центрально-арктическое положение центра циркумполярного вихря, но с активизацией в отдельные периоды циклической деятельности в низовьях р. Лены. Остров оказался на границе двух барических центров — южной периферии интенсивного арктического циклона и области пониженного давления на востоке Среднесибирского плоскогорья. За счет увеличения доли ветров восточных направлений в приземном слое устойчивость результирующего ветра резко снижалась.
В августе устойчивость центрально-арктического положения центра циркумполярного вихря усилилась. В барическом поле несколько восточнее острова располагалась ось ложбины пониженного давления, соединявшая цстры арктического и алеутского циклонов. В результате у поверхности выросла доля ветров восточных направлений, снизилась средняя скорость ветра, увеличилось число сроков со штилями.
Следует отметить и некоторые особенности суточного режима скорости и направления ветра. Наименьшие скорости вегра и наибольшая повторяемость штилей (72% от общего их количества) зарегистрирована в ночные и утренние сроки. Кроме того, при малоградиентном барическом поле отчетливо прослеживается суточный ход в изменении направления ветра в приземном слое, обусловленный изменениями азимутального положения и угловой высоты Солнца в течение суток. В ночной срок преобладают вегры северо-восточных направлений, в утренний -- преимущественно северных и северо-западных румбов, а в околополуденное время — ветры западного сектора розы ветров.
В районе метеорологической площадки у поверхности наибольшую повторяемость имели ветры запад-юго-западных румбов, на их долю приходилось 31,8% от общего числа случаев.
Средняя скорость ветра составила у поверхности 4,9 м/с. В течение суток она менялась мало. Отмечается только некоторое ее увеличение (на 0,4 м/с) в послеполуденные часы.
Анализ данных, приведенных в каталоге типов синоптических процессов и значений индекса высокоширотной зональности [8], показал, что за лето 1987 г. выделяется всего 27 элементарных синоптических периодов, т. е. данная отрицательная аномалия количества ЭСП, сравнимого с абсолютной отрицательной аномалией, зафиксированной летом 1906 г.
Особенности динамики барического поля в Арктическом бассейне определили изменчивость интенсивности зональной циркуляции Так, в июне преобладали в основном отрицательные значения индекса высокоширотной зональности. Исключение отмечается во второй декаде, когда наблюдались наибольшие положительные величины индекса. Для первой половины июля и августа характерны отрицательные его значения, во второй — главенствовали положительные с максимумами с 22 по 24 июля и с 22 по 27 августа.
На таком фоне барической циркуляции температу рный режим на о-ве Беннетта летом 1987 г. был относительно теплым. Для подтверждения этого факта можно привести несколько примеров. Анализ метеорологических данных по ближайшей к острову метеостанции, расположенной на о-ве Жохова и имеющей длинный ряд наблюдений, показал, что лето 1987 г. было самое теплое за последние 10 лет (с 1978 по 1987 г.). Среднелетняя температура воздуха на о-ве Жохова в 1987 г. была Ha 0,4 °С выше, чем рассчитанная за 30-летний период. Кроме того, если по данным экспедиции ААНИИ 1956 г. на о-ве Беннетта средняя температура воздуха за июль-август составляла -1,0 °С. то в 1987 г. за аналогичный период она равнялась 0.4 °С, т. е. была на 1,4 °С выше.
Переход среднесуточных температур воздуха и почвы через 0 °C произошел в третьей декаде июня, и положительные среднесуточные температуры преобладали до второй декады августа. Сумма активных среднесуточных температур воздуха за этот период составила 60 °C, а почвы — 255 °C.
За период наблюдений устойчивый снежный покров в районе метеорологической площадки отсутствовал на протяжении 68 дней, т. е. с 29 июня по 17 августа. Анализ данных по снегонакоплению позволяет сделать вывод, что на базальтовом плато выпало около 200 мм осадков. Вероятно, что на ледниках величина осадков была на 100−150 мм больше. Следует отметить, что малое количество атмосферных осадков контрастирует с высокой влажностью воздуха. Медианное значение относительной влажности воздуха за период наблюдений составило 88%. В легнее время над островом преобладает низкая облачность и отмечается большая повторяемость туманов. Только на протяжении 18 дней не регистрировались туманы. При такой высокой влажности воздуха на фоне температу ры воздуха, близкой к 0 °C, большую повторяемость имели гололедные явления и изморозь.
Результаты н наблюдения. Крайне разреженный растительный покров о-ва Беннетта состоит из накипных и других групп лишайников, довольно многочисленных видов мхов и очень немногих цветковых растений, В моховом покрове острова большую роль играют виды, образующие при разрастании подушки и дерновинки. Фоновыми являются: Aulacomnium turgidum, Bryum cryophilum, В. rutilans, Calliergon sarmetosum, Dicranoweisia crispuia, Or-thothecium chiyseum, виды из рода Polytrichum, Rhacomirium lanulosum, Schistidum apocarpum. По результатам сборов В. М. Картушина, М. А. Анисимова и А. Г. Крусанова для острова составлен список из 49 видов листосте-бельных мхов и 4 видов печеночных мхов [9].
Наиболее благоприятные места для растительности на острове не всегда связаны с экспозицией, а часто приурочены к понижениям или находятся непосредственно под обрывами, на которых многочисленные птицы устраивают свои гнезда.
В. М. Картушин [10] выявил 20 видов сосудистых растений — представителей семейств Salicaceae, Роасеае, Caryophyllaceae, Ranunculaceae, Papaveraceae, Brassicaceae, Saxifragaceae, Rosaceae, Asteraceae. Причем он подчеркивал, что при более тщательном обследовании будет обнаружено еще не менее десятка видов цветковых растений. М. А. Анисимов во время экспедиции 1987 г. установил дополнительно еще 10 видов сосудистых растений: Роа alpigena (Blytt.) Lind. ssp. colpodea (Th. Fries) Scholand. — сем. Роасеае, Dupontia psilosaupha Rupr. — сем. Роасеае, Dupontia fisheri R. Br. — сем. Роасеае, Cochlearia arctica Schlecht'-, ex DC. — сем. Brassicaceae. Draba cf. alpina L. — сем. Brassicaceae, Saxifraga hyperborea R. Br. — сем. Saxifragaceae, Saxifraga firma Litv. ex Losinsk. — сем. Saxifragaceae, Stellaria cf. ed afdsii R. Br. — сем. Caryophyllaceae, Luzula nivalis (Laest.) Spreng — сем. Juncaceae, Oxyria digyna (L.) Hill — сем. Polygonaceae.
Плато, на котором устанавливались пластины, представляло собой субгоризонтальную поверхность со слабо развитыми структурными грунтами. В непосредственной близости от ледника в теплое время года идет мощный плоскостной сток, удаляющийся от края ледника на десятки метров и практически не формирующий русел, вследствие чего растительность на плато скудная и представлена в основном мхами и лишайниками. Крайне редко встречаются лисохвост альпийский (Alopecurus alpinus), мятлик арктический (Роа arctica), камнеломка поникшая (Saxifraga cernua). В целом в плакорных условиях на низменных равнинах в растительном покрове преобладают полигональные разнотр-зно-кустарничково-моховые тундры. Основная роль в строительстве фитоценозов принадлежит мхам, образующим плотные подушки, внутри и под защитой которых развиваются ива полярная (Salix polaris), лисохвост альпийский и разнотравье: лютик серно-желтый (Ranunculus sulphurous), камнеломки (Saxifraga caespitosa, S. cernua, S. foliolosa). Растения низкорослы, не превышают 5−10 см. В долине р. Лагерной на мореной гряде встречается дриадовая тундра с Dryas octopetala.
Следует подчеркнуть, что до настоящего времени условия формирования субрецентных спорово-пыльцевых спектров на арктических островах, наиболее удаленных от материка, изучены мало. По данным Л. А. Куприяновой [11], на островах Рудольфа и Гукера (Земля Франца-Иосифа) [12] в субрецентных спорово-пыльцевых спектрах преобладают споры и заносная пыльца древесных пород, тогда как пыльца травянистых растений представлена единичными зернами, очевидно вследствие их угнетенного цветения. Образцы из арктических пустынь характеризуются большим количеством спор (от 19 до 74%), присутствием пыльцы травянистых растений в очень незначительных количествах (от 5 до 55%), значительным количеством заносной пыльцы деревьев и кустарников (от 13 до 41%).
Результаты улавливания пыльцы и спор и обработки материма на о-ве Беннетта летом 1987 г. приведены в табл. 1, которая отражает особенности структуры спектров и ее временную изменчивость.
За весь период наблюдений на базовой площадке вклад пыльцы древесных и пыльцы трав и кустарничков был примерно одинаковым и составлял соответственно 50,6 и 44,2%. На долю спор приходилось только 5,2% от общего количества уловленных зерен. Если предположить, что вся зарегистрированная на пластинах пыльца и споры растительных групп, представленных в современной флоре острова, местного происхождения, то ее доля не превышает 14,2%, т. е. главенствующий вклад в формирование спектров вносит заносная пыльца.
Количественные соотношения основных групп пыльцевых спектров отличаются во всех перечисленных выше пробах, но особенно важные черты отличия в видовом составе пыльцы и спор.
Больше половины (56,6%- заносной пыльны древесных приходится на род Betula. Доминантной в этой части палинологического спектра (77,4%) является пыльца Betula sect. Nanae. Ареалы рода Betula удалены от о-ва Беннетта на 700 км — Betula Middendorffii Trautv. et Mey, Betula fruticosa Pali. — 900 км, Betula pendula Roth. — 1000 км (рис. 2, a)[13, 14].
Наиболее удаленным от места наблюдения является ареал Pinus sibirica, расстояние до северной границы более 1500 км. Минимальное расстояние до ареала Pinus pumila — около 750 км. Ближайшая граница рода Picea находится на удалении около 1000 км (рис. 2, б). Потому не случайно, что вклад хвойных пород в спектре заносной пыльцы, деревьев и кустарников составляет только 9,4%.
Таблица 1. Результаты улавливания пыльцы и спор на о-ве Беннетта
Пыльца 22 V-1 VI 1 13 VI 13−19 VI 19−23 VI 23−29 VI 29 VI-4 VII 5−9 VII 9−13 VII 13−18 VII 18−22 VII 22−26 VII 31 VII-II23 VI-1 VIII 16 VII 16 VII-1 VIII 1−4 VIII
Точки наблюдения на юге
Объед. I Точка наблюдения данные] на севере
Picea — 3 _ - 1 — - 1 — - - - -
Pinus s/g Dip- 2 4 1 3 2 2 _
loxylon
Bctula sect. 1
Albae
Betula sect. 4 8 3 2 5 2 _ _ 1
Fmticosae
Betula sect. 25 1 i 1 2 3 10 22 1 19 I 1 1
Nanae
Alnus — 2 2 — 1 1 — 1 1 — - -
Dushcekiar 18 1 I — - 20 20 1 —
Salix* - 1 _ 1 2 2 3 —
Всего 6 61 7 2 4 3 5 15 48 1 50 4 3 2 1
Травы и кустарнички
Poaceae* 3 4 1 1 — 1 4 4 — 1 1 — -
Cyperaceae — 4 1 — 1 2 50 1 38 — - 1
Polygonaceae — - - 1 — - 1 1 — 3 — 1 —
Asteraceae* I — - - - - - - -
Artemisia — - - - - - 2 1 3
Ericaceae — 1 1 — - 1 — - -
Ranunculaceae* 1 — - - - - 1 I — - -
Apiaceae — - - - 1 — - - -
Rosaceae* - - - - - - - 6 — -
Brassicaceae* - - - - 1 2 — - -
Boraginaceae — - - - - - 3 — - - -
Chenopodiaceae 5 5 — 1 — 1 — - - -
Plantaginaceae — - - - - - 3 — - - - -
Ephedra — 1 — - - - - - - - - -
Urtica — - 1 — - 1 — 1 — -
Sparganium — - - - - 1 — 1 —
Typhaceae 1 — - - - - … — - - - -
Alismataceae 1 — - - - - - - - - - -
Неопределен- 1 2 1. 3 _
ные
Beer о 10 16 2 3 2 1 2 10 64 1 58 2 9 — I
Спорь
Вгуа1е5* 10 — - - - 1 — - 2 —
Polypodiaceae 2 2 1 — - - - - - - I — -
Всего 2 12 1 — - - - I — 1 0 2 0 0
Общее колич.
пыльцы и 18 89 10 5 6 4 7 25 113 2 109 9 14 2 2
спор
Примечание. * - растительные группы в современной флоре о-ва Беннетта- данные за авгу ст, когда суб-рецентные спектры были представлены единичными зернами, не приведены.
Г- • -I Betula fnjticosa РЫ1.
p-^I Betula Middendorffii 1 1 Trautv. et Mey. P…1 Betula pendula Rsth.
Bstula nana L а
Ш 7m 140° 160°
… Salix polaris Wahl.
Salix pulchra Cham. Salix reptans Rupr. I • I Alnus fruticosa Rupr.
-s] Rnusabirica Du & quot-bur. Rnuspumlla (Fall.) [ч. _/| Rnus sylvestris L I--•! Rcea obovata Ledeb
с.ш.
с.ш.
Рис. 2. Границы ареалов Betula (a), Pinus, Picea (6), Salix, Alnus (e).
Среднесуточное количество пыльцы и спор, зерна

-. яиооппро
опоооПрМ
к
03
н о
С? со й
ей н
о & amp-
00 ей
СО
н а
Г? «
ей
РЗ
ь о
Ь 00 СЧ 00 п
Даты экспозиции пластин
Рис. 3. Изменение среднесуточной численности пыльцы и спор на о-ве Беннепа в 1987 г. 1,2 — среднее количество пыльцы и спор за день на юге и севере соответственно-- смены пластин ча сутки.
Из заносном пыльцы кустарников выделяется Dushcekia, ближайшие ареалы которого удалены от острова на сотни километров. На этот вид приходится 29,6% от заносной пыльцы деревьев и кустарников. Ареалы распространения Salix показаны на рис. 2, в. Его пыльца может иметь как местное, так и заносное происхождение. Но ее вклад в суммарное количество пыльцы деревьев и кустарников в среднем не превышает 4,4%.
Во второй части субрецентного спектра, относящейся к пыльце трав и кустарничков, обнаружена пыльца представителей 7 семейств, произрастающих на острове. Их доля составляет 21,5%. Наибольший вклад (67. 5%) принадлежит пыльце семейства Роасеае. но доминантной в этой группе является заносная пыльца семейства Сурегасеае (52,7%). Выше уже указывалось, что доля спор в совокупном спектре мала, но вклад спор местного происхождения, возможно, достигал 64,7%.
Анализ временной изменчивости осаждения пыльцы и спор на базовой (юг) площадке показам, что среднесуточное поступление пыльцы и спор, улавливаемых на пластинах, составляет 4,3 зерна. Количество улавливаемых зерен за весь период наблюдений имеет два выраженных пика (рис. 3). Первый пик — с первого по 12 июня: средняя скорость улавливания зерен соответствовала 7,4 пылин в сутки. Этот период характеризуется повышенным содержанием пыльцы древесных пород и кустарников (68,5%). Наибольший вклад дает Betula sect. Nanae (41. 1%), затем — Dushcekia (29,5%).
Кроме тою. следует отметить, что на рассматриваемый интервал времени приходится и единственный максимум в распределении спор (13,5%). Второй пик в улавливании пыльцы зафиксирован с 9 по 26 июля, когда среднесуточное поступление зерен составляло 16,1 с абсолютным экстремумом 27.2 зерен в сутки с 22 по 26 июля. На фоне достаточно большого количества пыльцы древесных растений и кустарников (44,2%) возрастает роль трав (54. 9%/ И в этом случае большая часть уловленной пыльцы приходится на вид Сурегасеае. не произрастающий на острове- местная растительность или вообще не отображена в спектре, или отмечена единичными зернами.
Таким образом, во временной изменчивости структуры спорово-пыльцевых спектров проявляется сезонное цветение растений. Вместе с тем в улавливании зерен пыльцы и спор и в формировании спектров в конкретные дни важную роль играют метеорологические условия: интенсивность и направление воздушного переноса, вертикальные движения воздуха, осадки, гололедные явления. Так, в дни с максимальным поступлением зерен на пластины у поверхности преобладал ветер зональных направлений (западный или восточный). Характерный «провал» в значениях среднесуточного поступления пылин с 18 по 22 июля (рис. 3) на фоне того, что в предыдущий и последующий периоды оно было максимальным, объясняется господством в эти дни в атмосфере воздушного переноса северного и северо-западного направлений.
При большой повторяемости гололедных явлений, приводящих к обледенению пластин, а также в дни с осадками нельзя исключать и возникновение методических ошибок — занижение в улавливании зерен за счет как «консервации» пластин при гололеде, так и смыва пылин при дождях. Эксперимент, проведенный 31 июля — 1 августа, когда пластины менялись несколько раз за сутки, показан, что при более частой смене пластин суммарное количество улавливаемых зерен больше, чем на пластине, установленной на сутки. Это свидетельствует о том, что при организации такого рода исследований на арктических островах, учитывая особенности метеорологических условий. необходимо по возможности уменьшать время экспонирования пластин или использовать другие ловушки.
В табл. 2 приведены среднесуточные значения уловленных зерен на юге и севере острова за одинаковые промежутки времени. Следует отметить, что первый период захватывает начало второго пика цветения, а второй — его завершающую фазу. После 26 июля на пластинах фиксируются только отдельные зерна. Сравнение данных, приведенных в табл. 2, показывает, что в наиболее благоприятный для растительности по метеорологической обстановке период с 23 июня по 1 августа среднесуточное количество осажденных на пластинах пылин на базовой площадке составляло 8,09, а на северной 0,26, т. е. на базовой площадке оно было более чем в 30 раз выше. Такое различие можно объяснить, во-первых, методическим занижением улавливаемых зерен на северной площадке при более длительном экспонировании пластин за счет обледенения и осадков, во-вторых, особенностями ее местоположения у края выводного ледника в оазисе, зажатом с двух сторон уступами, где, вероятно, повторяемость стоковых ветров с ледника существенно больше.
Таблица 2. Среднесуточное количество уловленных зерен в разных местоположениях
Местоп ол ожен и е пл астнн Период наблюдений
23 июня- 16 июля 16 июля-1 августа 1−4 авп ета
Базовая площадка (юг) Выносная площадка (север) 5,86 0,40 10,32 0,12 0,50 0,67
Заключение. За весь период наблюдений (103 дня) на базовой плошадке доля пыльцы древесных пород и кустарников составила 50,6%, трав и кустарничков — 44,2%, а спор — всего 5,2%. На долю заносной пыльцы и спор приходится не менее 85,8%, что свидетельствует о ее главенствующей роли в современном, т. е. рецентном споро-во-пыльцевом спектре. Данный факт следует учитывать при восстановлении природной обстановки полярных районов в прошлом палинологическими методами.
Указанные соотношения в палинологическом спектре наблюдаются на фоне крайне низкого значения среднесуточного количества улавливаемой пыльцы и спор. За весь период наблюдений на базовой площадке оно составляло 4.3 пылин за сутки.
Проведенные исследования подтверждают возможности ветрового переноса спор и пыльцы некоторых видов растений на значительные (более ?000 км) расстояния.
Во временной структуре спорово-пыльцевых спектров выделяются два пика, обусловленных временем цветения растений, ареалы распространения которых находятся в большинстве случаев на материке. Понижение между пиками, возможно, вызвано увеличением в этот период количества обледенений и дождей.
Метеорологические условия, прежде всего барическая обстановка, во многом определяют интенсивность переноса заносной пыльцы с материка. Динамика данного процесса должна учитываться при анализе ископаемых спорово-пыльцевых спектров в четвертичных отложениях.
При определении положения площадки для улавливания пыльцы и спор, а также при выборе места для отбора пыльцы из отложений дня получения адекватных фоновых оценок необходимо учитывать микроклиматические особенности территории.
Полученные результаты по улавливанию пыльцы и спор при смене пластин в течение одного дня, а также сравнение данных по разным площадкам показывают наличие существенных потерь улавливаемого материала при увеличении периода экспонирования. Это связано со многими факторами: смыв пыльцы дождем, обледенение пластин, частичное выдувание.
Авторы благодарят Г. М. Чернову за неоценимую помощь при анализе результатов и помощи в написании
статьи.
Summary
Anisimov М. A., Moskalenko I. G. The formation conditions of receptive and subreceptive palynological spectras on the Bennette Island (New Siberian Archipelago).
The results of the research on pollen transportation in the Bennette Island (De Long Islands, New Siberian Archipelago, Russian Arctic) are presented. Obsewations cover the period from May to August, 1987. More than 85% of collected grains represent transported pollen while the rest is local. Limits of habitation for some species are located at a distance of more than 1000 km of the Bennette island. The cronological structure of pollen spectra seriously depends on vegetation periods for different plans. The results obtained within this work contribute to methodology of research on pollen transpoprtation.
Литература
I Поспелова E. Б., Поспелов И. И. Реликтовые высокоствольные кустарниковые сообщества на северном пределе распространения (центральная часть гор Бырранга, Таймыр) // Изв. РАН. Сер. геогр. 2000. № 4. 2. Дибнер В. Д. Заросли ивы мохнатой за 75-й параллелью // Изв. Всесоюз. геогр. о-ва. 1961. № 4. 3. Кожевников Ю. П., Panama В. В. Ботанико-географические наблюдения в восточной части гор Бырранга и на смежной увачистой равнине (Таймыр) // Бот. журн. 1983. Т. 68, № 10. 4. Александрова В. Д. Арктические тундры СССР. Л., 1964. 5. Александрова В. Д. Растительность полярных пустынь СССР. Л., 1983. б. Городков Б. Н. Растительность тундровой зоны СССР. М.- Л., 1935. 7. Городков Б. Н. Растительность и почвы о. Котельного // Растительность Крайнего Севера СССР и ее освоение. Вып. 2 / Под ред. Б. А. Тихомирова. М.- Л., 1956. 8. Дмитриев А. А., Сельцер П. А., Кондратюк С. И., Кучин В. А Макромасштабные атмосферные процессы и среднесрочные прогнозы в Арктике. Л., 1989. 9. Абрамов И. И. Абрамова А. .7. К биофлоре острова Беннетта (Новосибирские острова) /7 Новости систематики низших растений. 1992. Т. 28. 10. Картушин В. М. О растительности о. Беннетта // Труды Аркт. и Антаркт. науч,-нсслед. ин-та. Л., 1963. Т. 224. 11. Куприянова Л. А. Исследования пыльцы и спор с поверхности почвы из высокоширотных районов Арктики //'- Бот. журн. 1951. Т. 36, № 3. 12. Кренке А. Н. Федорова Р. В. Пыльца и споры на поверхности ледников Земли Франца-Иосифа // Материалы гляциол. исследовании: Хроника обсуждения. Вып. 2. М., 1961. 13. Матвеева //. В. Зональность в растительном покрове Арктики. СПб. 1998. 14. Соколов С. Я. Свже-ва О. А. Кубли В. А. Ареалы деревьев и кустарников СССР. Л., ?980. Т. 2.
Статья поступила в редакцию 10 сентября 2005 г.

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой