СЕКЦИЯ 3
ПОЧВЫ И ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ
шлась на культуры раннего железного века, вторая (наиболее масштабная) – на пери- од славянской колонизации, а третья – на XVIII в. и начало XIX в.
Ключевые слова: историческая экология, древесные угли, морфология почв, ра- диоуглеродный анализ.
Активное развитие методологии естественнонаучных исследований с начала этого века дает возможность для решения многих вопросов, включая вы- явление факторов динамики почв и значимых этапов из развития. Значительный вклад в развитие палеоэкологических и палеопочвенных исследований вносят методы изучения древесных углей в почвах (педоантракологии) вместе с новыми методами радиоуглеродного датирования. Анализ углей в почвах конкретных участков и определение их возраста позволяют реконструировать историю этих участков.
Наиболее интенсивные и масштабные воздействия на экосистемы и почвы в их составе были связаны с распространением земледелия. При этом до настоя- щего времени знания об истории земледелия и о его роли в долговременной ди- намике экосистем и ландшафтов фрагментарны. Использование пахотных ору- дий (борона, рало, соха, плуг) приводит к изменению строения верхнего слоя почвы, а также к интенсификации процессов эрозии. Поэтому анализ строения дневных почв и овражно-балочных отложений позволяет определить наличие таких воздействий. В условиях лесной зоны земледелие было тесно связано с вырубкой и сжиганием деревьев: выжигание было неотъемлемым элементом подсечено-огневой и переложной систем земледелия, а также сопровождало рас- чистку лесных территорий под постоянные пашни. Древесные угли, перемещен- ные в минеральные горизонты почв и в отложения, позволяют датировать время воздействий.
Данная работа является частью исследований, посвященных выявлению ключевых этапов влияния традиционного природопользования на динамику эко- систем центра Европейской территории России в среднем и позднем голоцене.
Объекты исследования – дневные почвы и делювиально-пролювиальные отло- жения оврагов и балок на модельных участках, расположенные в ландшафтах различных типов и в разных биогеографических регионах. В 2015–2018 гг. про- ведены комплексные почвенно-морфологические и антракологические исследо- вания на территории музея-заповедника «Куликово поле» (Тульская обл.), запо- ведника «Калужские засеки» (Калужская обл.), Мордовского заповедника (респ.
Мордовия), Клепиковского р-на Рязанской обл. Описано более двух сотен поч- венных разрезов, отобрано несколько сотен образцов почвы для определения концентрации углей, дальнейшего определения таксономического состава углей и их датирования. При отборе углей совмещали методы педоантракологии и морфологического анализа профиля. Отбор углей из образцов песчаных почв проводили методом сухого просеивания, из суглинистых почв – методом влаж- ного просеивания; использовали сито с ячейками 2 мм. Определение таксонов проводили с использованием светового микроскопа с отраженным светом (40–
400х), атласов анатомии древесины. Для идентификации каждого угля использо- вали поперечный, радиальный и тангенциальный срезы. Определен возраст
60 образцов углей (ЦКП «Лаборатория радиоуглеродного датирования и элек- тронной микроскопии» Института географии РАН и центра изотопных исследо- ваний Университета Джорджии, США; Институт геохимии и геофизики НАН Беларуси).
На исследованных участках в ландшафтах полесского типа на территории Мордовии и Рязанской области во всех профилях описаны следы распашки; в большинстве почв представленные старопахотными горизонтами небольшой мощности со следами бороздящих пахотных орудий. Участки постоянных пашен были приурочены к немногочисленным, но сравнительно обширным пологим элементам рельефа, а участки подсек и перелогов – к небольшим по площади всхолмлениям и грядам между заболоченными участками. Старые пахотные го- ризонты имеют мощность 6–20 см, пахотные горизонты на участках постоянных пашен последних столетий – 20–25 см. Вертикальное и горизонтальное распре- деление углей в почвах очень неравномерно. Например, средняя концентрация углей в случайно отобранных образцах на территории Рязанской области соста- вила 1,2±0,4 г·кг−1. Концентрация углей в нижней части старопахотных горизон- тов достигает 30,92 г·кг−1, а в корневых каналах, связанных с корчевкой деревь- ев – 12,44±3,48 г·кг−1.
По кривым вероятностей образцы углей из Рязанской области группиру- ются в три кластера: около 2 200, около 900–1 000, и менее 500 кал. л. Для образ- цов из Мордовского заповедника также можно выделить три кластера: 1 400–
1 600, 600–800 и около 200 кал. л.н. Не менее 2/3 образцов углей ассоциировано с признаками выжигания перед распашкой в почвенном профиле; датировки отра- жают этапы освоения и использования территории в сельском хозяйстве. Макси- мум дат, связанных с расчистками, пришлись для Рязанской области на X–XI вв., для Мордовии – на XII–XIV вв.
Результаты исследований на территории музея-заповедника «Куликово по- ле» показали, что прошлом все участки прошли через этап открытого или полу- открытого ландшафта. Полученные результаты подтверждают гипотезу о мас- штабном освоении водоразделов левобережья Дона и Непрядвы во время первого этапа славянской колонизации в 12 веке: получены даты 840±80 кал. л.н. для уг- лей из подпахотного горизонта, 720±50 и 980±140 кал. л.н. для углей в делювии лесных балок.
На территории Калужской области для долин сравнительно крупных рек и ландшафтов водно-ледниковых равнин радиоуглеродные даты возраста углей, происхождение которых можно связать с выжиганиями лесов человеком, обра- зуют четыре кластера: около 2000, 1500 кал. л.н. (для этого времени также за- фиксировано масштабное перемещение аллювия в пойме р. Вытебеть), 1000–
700 и 200 кал. л.н. В течение последних столетий эти почвы активно распахи- вались, в результате в верхнем горизонте углей почти не сохранилось. Угли обнаруживали в основном в овражных отложениях, при этом нижняя часть от- ложений обычно была представлена гумусированным бурым песком, верхняя – серо-желтым песком.
Получены первые данные о времени масштабных расчисток и выжиганий широколиственнных лесов в районе Калужских засек (в ландшафтах эрозионных
моренных равнин) на основе анализа древесины и углей в пролювиальных отло- жениях овражно-балочных систем. Определение углей показало принадлежность большинства углей широколиственным деревьям (Acer, Ulmus, Fraxinus, Quercus, Tilia) и полное отсутствие углей Pinus, что характерно для искусственного выжи- гания леса, но не для пожаров. По возрасту угли формируют два кластера – 850–
1100 и 200 кал. л.н. В целом для района Калужских засек данные педоантраколо- гии показывают перерыв в активном хозяйственном использовании территории с 14–15 веков до середины 18 века, что совпадает со временем формирования и существования здесь участка Заокской засечной черты.
Педотурбации являются главным фактором перемещения углей в мине- ральные горизонты дневных почв. При отсутствии педотурбаций угли, находя- щиеся после пожара на поверхности почвы, частично переносятся в понижения в ходе эрозии, а большей частью, вероятно, сгорают при последующих пожарах.
Вывалы представляют сравнительно редкое и ограниченное по площади воздей- ствие, масштабное перемещение углей в минеральные горизонты было связано с воздействиями на почву бороздящих орудий, следовавшими за выжиганием участка. Полученные нами данные значительно меняют представления о скоро- стях и характере изменений почвенных профилей в прошлом. С одной стороны, они подтверждают предположения о ключевой роли педотурбаций в формирова- нии профилей почв. С другой стороны, почвы оказываются весьма консерватив- ны в изменении своих свойств между моментами (периодами) педотурбаций.
Результаты исследований показывают неравномерность сельскохозяй- ственного освоения и преобразования почв на исследованных территориях цен- тра Европейской России в пространстве и времени. Для большинства участков отмечено три основных «волны» выжиганий и расчисток, первая из которых пришлась на культуры раннего железного века, вторая (наиболее масштабная) – на период славянской колонизации, а третья – на 18 век и начало 19 века.
Исследования выполнены при поддержке РФФИ (проект 18-04-01329).
Key stages in traditional land-use impacts on the soils in the center of the European Russia in the middle and late Holocene
M.V. Bobrovsky, S.V. Loyko, D.A., Kupriaynov
Present-day soils and sediments accumulated in ravines and gullies located in forests of the Mordovia Republic, Ryazan, Tver, and Kaluga regions have been investigated. We studied morphological structure of profiles of day soils as well as charcoal stratigraphy, taxonomic composition and radiocarbon dates for soils and deposits. There were sown spatial and temporal unevenness of agricul- tural development and soil transformation in different regions of the center of European Russia. For the majority of sites, three main “waves” of burning and clearing were noted, the first of which occurred in the early Iron Age, the sec- ond (the largest) in the period of Slavic colonization, and the third in the 18th and the early 19th centuries.
УДК 631.48: 574.47