Почвы и условия почвообразования в начале ii тысячелетия н.э. в новосибирском приобье

На правах рукописи

Подгорная Анна Александровна ПОЧВЫ И УСЛОВИЯ ПОЧВООБРАЗОВАНИЯ В НАЧАЛЕ II ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ Н.Э.

В НОВОСИБИРСКОМ ПРИОБЬЕ 03.00.27 – почвоведение

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Томск 2009

Работа выполнена в Институте почвоведения и агрохимии СО РАН

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Дергачева Мария Ивановна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук Феденева Ирина Николаевна кандидат биологических наук Гончарова Наталья Владимировна Ведущее учреждение: ГОУ ВПО «Уральский государственный университет им. А.М. Горького» (Екате ринбург)

Защита состоится 24 декабря 2009 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.267.09 при ГОУ ВПО «Томский госу дарственный университет» по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, (Факс: (3822)529601)

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке ГОУ ВПО «Томский государственный университет» Автореферат разослан «» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук В.П. Середина Актуальность исследований. Проблема рационального исполь зования и охраны природной среды требуют обоснованных прогнозов поведения ее компонентов в меняющейся обстановке для разных фи зико-географических территорий. Существенным звеном в обоснова нии таких прогнозов являются ретроспективные реконструкции кли мата и ландшафтной обстановки в конкретных условиях. Для этого исследователями проводится разноплановое изучение разных природ ных компонентов, несущих информацию о времени своего формиро вания. К таким компонентам относятся, прежде всего, почвы, которые являются памятью экосистем, ландшафтов и процессов биосферно геосферного взаимодействия (Память почв…, 2008). Почвы и отдель ные почвенные компоненты в своих составе и свойствах отражают особенности условий своего формирования и хранят об этом инфор мацию в течение длительного времени, поскольку, как известно, они сенсорны и рефлекторны по отношению к природной среде. Почва, являясь памятью ландшафта, записывает информацию о смене условий в течение всего периода формирования в своем профиле и свойствах отдельных компонентов, часть из которой сохраняется во времени.

Среди почвенных компонентов, формирующих память почв, вы деляется гумус или система гумусовых веществ. Состав, структура и свойства компонентов этой системы и их соотношение обусловлены сочетанием тепла и влаги, независимо от времени их формирования.

Знание специфики разных характеристик гумуса в палеопочвах позво ляет воссоздавать климатические (биоклиматические) и ландшафтные обстановки прошлого (Дергачева, 1997), причем при наличии базы данных по современным эколого-гумусовым связям – на количествен ной основе. Анализ как можно большего разнообразия палеопочв, сформированных в разных природных условиях и несущих информа цию не только о глобальных и региональных изменениях палеопри родной среды, но и влиянии локальных условий формирования палео почв, способствует решению проблем эволюции природной среды и её компонентов при изменении климата и связанной с ним биоты. Од нако изученность почв и почвенного покрова голоцена Западной Си бири не охватывает всего разнообразия типов и условий палеопедоге неза в разные его отрезки, поэтому расширение имеющихся в литера туре материалов, относящихся к реконструкциям палеоприродной среды в голоцене в пространстве и во времени расширяет возможно сти и лучшее обоснование прогнозов изменения почв и природной среды их формирования.

Кроме того, очень актуальной является проблема взаимодействия человека и природной среды, а также прогноз изменения этих отно шений в процессе становления и развития человеческого общества.

Несмотря на то, что названные проблемы привлекают внимание исследователей уже несколько десятков лет, не все вопросы решены однозначно.

К настоящему времени установлены общие закономерности из менения климата в голоцене на территории Западной Сибири. Однако отдельные её районы изучены с использованием разных методологи ческих подходов и методических приемов, а также с разной степенью детальности, на основе разных приемов и принципов интерпретации материалов, что обусловливает трудности обобщений и некоторое не совпадение выводов разных авторов. Большая часть реконструкций относится к внутриголоценовым потеплениям разного масштаба. Не все хроносрезы и территории с разными типами биоклиматических условий охвачены исследованиями, поэтому изученность типов и ус ловий почвообразования невысока Использование новых подходов, привлечение новых методов и методик, получение на их основе новых материалов по ранее неизученным территориям со специфичными ус ловиями почвообразованиия и палеопедогенеза позволит выявить но вые закономерности, относящиеся к локальным территориям такого разнообразного по истории развития как Западная Сибирь региона и приблизиться к однозначному решению многих вопросов в рамках обозначенных проблем.

Все вышесказанное обусловило постановку цели и задач исследо вания.

Цель исследования. Выявить основные особенности палеопочв и условий почвообразования на территории лесостепной зоны Новоси бирского Приобья в начале II тысячелетия н.э. и реконструировать возможные количественные характеристики климата и тип экосистем.

Задачи исследования. 1. Изучить основные свойства, состав гу муса и гуминовых кислот палеопочв начала II тысячелетия н.э., а так же современных фоновых почв на территории лесостепи Новосибир ского Приобья.

2. Установить сходство и различия палеопочв одного хроносреза в разных районах лесостепной зоны Новосибирского Приобья между собой, а также с фоновыми почвами изученной территорий.

3. Реконструировать типы и условия почвообразования начала II тысячелетия н.э. на территории лесостепной зоны Новосибирского Приобья, а также возможные количественные характеристики климата и тип экосистем.

Научная новизна. На основе изучения палеопочв, погребенных под курганами могильников «Ташара» и «Санаторный–1», располо женных в пределах лесостепной зоны Новосибирского Приобья, вы явлены особенности типов и условий почвообразования в XI–XIII вв.

н.э., а также в предшествующий им период.

Реконструированы количественные характеристики основных по казателей климата в изученный период палеогеографической истории для ряда районов Новосибирского Приобья.

Установлены закономерности изменения биоклиматических ус ловий почвообразования в пределах лесостепной зоны Новосибирско го Приобья в начале II тысячелетия н.э.

На основе сравнения палеопочв и типа палеопедогенеза одного временного среза для лесостепной зоны изученной территории выяв лено наличие эпохи потепления в XI–XIII вв. н.э. перед началом «ма лого ледникового периода».

Теоретическая и практическая значимость работы. Получен ные материалы по характеристикам, составу гумуса и гуминовых ки слот современных и погребенных почв Новосибирского Приобья, а также реконструированные особенности природных условий в начале II тыс. н.э. могут использоваться при составлении прогнозных оценок поведения природной среды при глобальных и региональных измене ниях климата, а также при решении научных проблем почвоведения, экологии, геоэкологии и палеогеографии, связанных с эволюцией ландшафтов и прогнозами их поведения при изменении природной обстановки.

Полученные материалы и выводы могут использоваться при чте нии курсов лекций, связанных с проблемами эволюции природной среды в глобальных и региональных циклах, а также взаимодействия человека, почв и природной среды в голоцене.

Защищаемые положения. 1. Природная обстановка в течение XI-XIII вв. н.э. на территории лесостепной зоны Новосибирского При обья была теплее современной, в целом характеризовалась проявлени ем черноземного типа почвообразования, и в разных районах Новоси бирского Приобья различалась по увлажнению, а почвы того времени были аналогами современных почв степной умеренно–засушливой зо ны и южной лесостепи.

2. Специфика педогенных признаков палеопочв и типов палеопе догенеза в XI–XIII вв. н.э. для разных районов лесостепной зоны Но восибирского Приобья показывает наличие эпохи потепления 700- л.н.

Апробация работы. Основные положения и материалы исследо ваний опубликованы в 6 печатных работах (1– в журнале из списка ВАК), а также доложены на Всероссийской конференции, посвящен ной 100-летию Р.В. Ковалева (Новосибирск, 2007), на V Всероссий ском съезде общества почвоведов (Ростов-на-Дону, 2008), на Докуча евских молодежных чтениях (Санкт-Петербург, 2009), на междуна родном научном семинаре по палеопочвоведению (Белгород, 2009), на VI Всероссийском совещании по изучению четвертичного периода (Новосибирск, 2009).

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 130 стра ницах, состоит из введения, 5 глав и выводов, содержит 23 таблицы и 21 рисунок, список литературы включает 181 источник.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Изученность палеопочв и условий почвообразования в субатлантический период голоцена в Новосибирском Приобье и возможные подходы к реконструкции палеопедогенеза 1.1. Изученность палеопочв и условий почвообразования В главе обсуждаются вопросы, связанные с отражением пробле мы эволюции условий почвообразования в голоцене в Новосибирском Приобье в контексте изученности вопроса для Западной Сибири. Под черкивается, что изменение климата в голоцене Западной Сибири, ре конструируемое в основном по характеристикам споро-пыльцевых спектров, и в меньшей степени по палеопочвам, в общих чертах отра жает глобальные изменения климата и соответствует таковым на тер ритории Северной Евразии. (Волкова и др., 1989;

Орлова, 1990;

Леви на, Орлова, 1993;

Демиденко, 1998;

Зыкина и др., 1998, Зыкина, Орло ва, 2000;

Зыкин и др., 2000;

Иванов, 2006;

и др.). Не все полученные разными авторами с использованием разных методов и подходов ре конструкции отдельных периодов изменения природной среды в го лоцене Западной Сибири совпадают хронологически, но тренд гло бального и регионального масштаба её эволюции у разных авторов в целом аналогичен.

Более подробно рассматриваются работы, отражающие состояние и изменение природной среды на территории Западной Сибири в суб атлантический период (SA 2,5-0 тыс.л.н.), особенно в последнее тыся челетие – позднюю субатлантику. Анализ литературы показал, что специальных работ, посвященных детальной реконструкции природ ной среды этого небольшого периода, тем более с использованием па леопочв, очень мало, а выводы об особенностях природной среды позднего субатлантического периода, касающиеся территории Ново сибирского Приобья, единичны и неоднозначны.

Природные обстановки в период X–XIII вв. в пределах современ ной лесостепной зоны, а также палеоэкологические условия обитания человека в период развитого средневековья в разных районах Новоси бирского Приобья не оценивались, хотя такие исследования очень важны для решения вопросов, связанных с проблемой взаимодействия человека и природной среды, а также эволюции последней.

1.2. Подходы к реконструкции типов и условий палеопедогенеза На основе литературных материалов обсуждаются возможные подходы к реконструкции почвообразования в голоцене по признакам педогенеза: с позиций традиционных палеопочвенных, комплексных почвенно-археологических исследований, а также педогумусового ме тода (Александровский, 1983, Дергачева и др., 1984;

Геннадиев, 1990;

Иванов, 1992;

Демкин, 1997;

Дергачева, 1997, 2007;

и др.).

Отмечается преимущество использования погребенных под кур ганами почв и продуктов органо-минеральных реакций – гумусовых веществ – в сочетании с детальным опробованием изучаемых объек тов (каждые 5–10 см или менее) для выявления специфики условий почвообразования в разные отрезки субатлантики.

Приводимые в настоящей работе реконструкции типов и условий почвообразования проводились в основном педогумусовым методом, основанным на положениях концепции гумусовой памяти почв (Дер гачева, 1998, 2008), т.е. признаков и свойств гумуса, отражающих спе цифику природной среды и сохраняющихся во времени. При помощи данного метода можно проводить реконструкцию экологических ус ловий в местообитаниях древних людей, получать достоверные дан ные об изменениях типов и условий почвообразования, а также ланд шафтных условий в целом, используя не только хорошо сохранившие ся профили палеопочв, но и отдельные горизонты, педоседименты или педогенные признаки, связанные с гумусообразованием.

Поскольку выводы авторов литературных публикаций противо речивы, новые материалы, характеризующие состояние разных ком понентов палеоприродной среды локальных территорий в субатланти ческий период голоцена, будут способствовать более однозначному решению вопроса о типах и условиях почвообразования, а также па леоэкологической обстановке обитания человека в отдельные отрезки времени этого периода.

Глава 2. Современные условия почвообразования на территории Новосибирского Приобья Дается анализ современных природных условий Новосибирского Приобья, рассматриваются особенности климата, геоморфологии, почвенного и растительного покрова в контексте общих закономерно стей для Западной Сибири. Поскольку в рассматриваемый период па леогеографической истории мог происходить сдвиг природных зон, обсуждаются также в сравнительном аспекте особенности современ ной природной обстановки расположенной севернее района исследо ваний подтаежной подзоны и более южных по отношению к лесо степным районам Новосибирского Приобья степных районов.

Территория расположения изученных курганных могильников приурочена к лесостепи. Почвообразующими породами выступают лессовидные суглинки и супеси, а также аллювиальные четвертичные отложения. Климат умеренно теплый умеренно влажный. Среднего довая температура воздуха составляет +0,1…+0,2°. Период с t10°С в среднем – 120 дней при t в северной части 1800°, южнее – 2000°. Го довое количество осадков лежит в пределах 400-500 мм. Продолжи тельность периода с устойчивым снежным покровом составляет 160 165 дней, высота снежного покрова в среднем – 30–45 см. Почвы про мерзают до глубины 150-200 см. На сохранившихся участках естест венной растительности распространены остепненные луга и парковые березово-осиновые леса. Отдельные участки заняты ковыльно разнотравными и луговыми степями. В почвенном покрове преобла дают черноземы оподзоленные и выщелоченные, а также серые лес ные почвы (Почвы …, 1966).

Глава 3. Объекты и методы исследований Одним из наиболее интересных объектов, сохраняющих инфор мацию о палеоприродной среде, ее изменениях являются палеопочвы, погребенные под курганами, особенно под грунтовыми. Курганы, ко торые сооружались над могильной ямой, как правило, перекрывали кроме самой могильной ямы прилегающую к ней территорию с днев ной для того времени почвой, которая таким образом предохранялась от дальнейшего воздействия природной среды и сохранялась во вре мени. Кроме того, атрибуты археологической культуры, к которой от носятся курганы, дают информацию о времени захоронения человека, а значит о времени погребения и изоляции почв от активной природ ной среды.

Использование палепочв, погребенных под курганами, позволяет решать не только проблемы почвоведения: восстановления характери стик палеоклимата, былых экосистем и(или) ландшафтов, их эволю ции, но и несут важную для археологов информацию об условиях проживания древнего человека.

Объектами исследования были палеопочвы, погребенные под курганами могильников «Санаторный-1» (автор раскопок к.и.н. С.Г.

Росляков) и «Ташара-Карьер 2», в дальнейшем «Ташара» (автор рас копок к.и.н. А.В. Новиков), расположенные на территории Новоси бирского Приобья Западной Сибири в лесостепной зоне, а также фо новые современные почвы (рис.1).

Ен ис ей ра га Об Ан ь Кеть Тобольск м ы Ир ул ты Ч ш Томск Ташара Новосибирск Оз.Чаны Омск Санаторный Обь Барнаул Бия К ат у нь 80 0 85 700 750 90 Рис. 1. Местоположение могильников «Ташара» и «Санаторный-1» Могильники датируются по аналогиям предметов и результатам радиоуглеродного анализа серединой XI – XIII вв. н.э. Следовательно, погребенные под курганами почвы несут в себе информацию о типах и условиях почвообразования в Новосибирском Приобье в этот и не посредственно прилегающие к нему периоды.

С точки зрения педогенеза для могильника «Ташара» изучено курганов, для могильника «Санаторный-1» – 7. В ряде курганов дела лось дополнительно 2-3 разреза (зачистки), а также отбирались образ цы гумусового горизонта вдоль центральной бровки. Оба объекта рас положены на первой надпойменной террасе правого берега р. Оби:

первые – на границе с подтаежной подзоной, вторые – в южной трети территории. В главе приводится морфологическое описание отложе ний курганов и погребенных почв, а также характеристики их вещест венного состава, способствующие уточнению и детализации страти фицирования изучаемых объектов на горизонты (общий органический углерод, рН, содержание карбонатов, магнитная восприимчивость почвенной массы).

Изученные отложения курганов и погребенные под ними палео почвы по совокупности морфологических и аналитических признаков могут быть стратифицированы на горизонты следующим образом.

(рис. 2). Они хорошо коррелируют между собой, как в серии разрезов на территории археологического памятника «Ташара» (рис. 2, А), так и на территории памятника «Санаторный-1» (рис. 2, Б).

см А1 А А А А А1 А1 А [A]’ [AB] [A]’ [A]’ [A]’ [A]’ [B] [AB] [AB]’ [A]’ [A]’ [AB]’ [AB]’ [A]’ [AB]’ [A]’’ [A]’’ [В1] [B]’ [AB] [AB]’ [AB]’’ [AB]’’ [A]’’ [В2] [A]’’ [A]’’ [A]’’ [B]’ [AB]’’ [ВС] [AB]’ [A]’’ [B]’’ [AB]’’ [AB]’’ [B]’’ [AB]’’ [BC]’’ [B]’’ [B]’ [B]’’ [B]’’ А 3 4 2 1 см А1 А А1 А А1 А А [A] [A] [A] [A] [AB] [A] [A] [AB] [AB] [AB] [B] [AB] [A] [B] [B] [AB] [BC] [AB] [B] [B] [BC] [BC] [BC] [BC] Б 2 4 5 6 Рис. 2. Схема выделения и корреляция горизонтов в отложениях курганных могиль ников «Ташара» (А) и «Санаторный-1» (Б). Обозначения – А: 1–курган 2;

2–курган 3;

3–курган 5;

4-курган 6;

5–курган 9;

6–курган 12, южная экспозиция;

7–курган 12,восточная экспозиция;

8–курган 13;

Б: 1–курган 16;

2–курган 19;

3–курган 20, зачи стка 1;

4–курган 21;

5–курган 22–23;

6–курган 25;

7–курган 26.

Погребенные почвы вскрываются на разной глубине от дневной поверхности и в большинстве случаев имеют хорошо выделяемые да же при морфологическом описании горизонты. Насыпь кургана не однородная по оттенкам сложена суглинистым материалом гумусо вого горизонта палеопочвы, которая была поверхностной 700- л.н. Сверху поверхность курганов задернована. В пределах могиль ника «Ташара» палеопочвы осложнены наличием реликтового гуму сового горизонта. Отмечены колебания мощностей гумусовых гори зонтов: для современного в пределах 10–20 см (Ташара) и 15–24 см (Санаторный-1), погребенного – в пределах 11–20 см (15±1) и 17– см (20±1) соответственно. Вторые (реликтовые) гумусовые горизон ты Аrel. в подкурганных почвах объекта «Ташара» более мощные, чем вышележащие горизонты [А] и составляют 19±2 см.

Методы исследования. При реконструкции условий и типов почвообразования использовался педогумусовый метод М.И. Дерга чевой (1998). Он основан на изучении продуктов органо-минеральных реакций – гумусовых веществ – и концепции гумусовой памяти почв (Дергачева, 2008). Изучение состава гумуса современных почв и па леопочв проводилось по методике Пономаревой–Плотниковой в мо дификации 1968 г., поскольку она является наиболее информативной и репрезентативной (Вашукевич, 1996). Гуминовые кислоты выделя лись традиционными приемами с модификацией в звене очистки (Дергачева и др.,2002) и анализировались в НИОХ СО РАН под руко водством д.х.н. В.П. Фадеевой. Магнитная восприимчивость опреде лялась на каппометре Kappabridg–KLU 2 и рассчитывалась на 1 г мас сы. Образцы современных и погребенных почв отбирались сплошны ми колонками каждые 5-10 см с учетом видимых границ почвенных горизонтов.

Глава 4. Гумус и свойства палеопочв могильников «Ташара» и «Санаторный-1» в Новосибирском Приобье Реконструкция типов и условий почвообразования проводится нами по свойствам продуктов органо-минеральных реакций – гумусо вым веществам – компонентам, которые обладают способностью от ражать, кодировать и запоминать изменения природной среды и со хранять их в «памяти» в виде устойчивых во времени признаков: со става гуминовых кислот, их соотношения с другими компонентами гумуса, структурных особенностей и др. (Дергачева, 2008).

Был изучен состав гумуса сплошной колонки курганных отложе ний и погребенных под ними палеопочв, а также элементный состав выделенных гуминовых кислот.

Состав гумуса и гуминовых кислот отложений курганов и по гребенных палеопочв могильников «Ташара» и «Санаторный» Разрез, вскрывающий курган 13 (зачистка 2) и погребенную под ним палеопочву, характеризует гумусовый горизонт, сформированный на поверхности кургана, тело кургана, горизонты почвы, погребенной в период 700–900 л.н., а также гумусовый горизонт реликтовый по от ношению к погребенной почве (рис. 3 А).

0 % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 12 34 5 А Б см Рис. 3. Состав гумуса кургана 13 зачистка 2 (А) и кургана 2 (Б) могильника «Ташара».

Обозначения: % к С общ. :гуминовые кислоты: 1 – фракция 1;

2 – фракция 2;

3 – фрак ция 3;

фульвокислоты: 4 – фракция 1а;

5 – сумма фракций 1+2+3;

6 – гумины В этом и других разрезах четко выделяется насыпь кургана, кото рая сложена массой погребенного гумусового горизонта, а также по гребенный и реликтовый гумусовый горизонт. Последний – с наибо лее высокой долей гуминовых кислот в составе гумуса. Результаты показывают, что все гумусовые горизонты имеют гуматный состав гумуса, который в направлении от реликтового к современному изме няется в сторону её уменьшения. Аналогичные закономерности строения изучаемой толщи отложений выявлены и при изучении дру гих курганов: 2 (рис. 3, Б), а также 5 и 6.

На рис. 4 представлены результаты изучения состава гумуса од ного из курганов (включая современную и подкурганную почву, рис.4Б), а также только палеопочву, погребенную под курганом 20 мо гильника Санаторный-1. Эти почвы не имеют в своем составе релик товых признаков гумусообразования и изменение состава гумуса по профилю характеризуется типичными для почв степного типа чертами (высокая доля гуминовых кислот, особенно гуматов кальция, высокие величины Сгк:Сфк, «ножничное» распределение основных компонентов гумуса –ГК и ФК, а также узкое соотношение Н:С в гуминовых кисло тах, пределы изменения которого лежат в рамках показателей для почв черноземного типа умеренно-засушливой степи или южной ле состепи).

Рис. 4. Состав гумуса погребенных под курганами 20 (А) и 21 (Б) почв могильника «Санаторный-1». Обозначения см. рис. 3.

Но информацию о времени захоронения, т.е. о периоде 700- л.н. в большей степени несут верхние части гумусовых горизонтов, погребенных под курганами почв (табл. 1).

Почвы под разными курганами характеризуются неодинаковым количеством Собщ., который, впрочем, после реконструкции первона чального уровня гумусированности, согласно предложениям И.В.

Иванова (1983), составляет в среднем 5-7%, т.е. его накопление несу щественно отличается от такового современных почв.

Состав гумуса исключительно гуматный, т.е. во всех почвах, вскрытых под курганами, существенно преобладают гуминовые ки слоты. Этот компонент гумуса составляет в почвах разных объектов от 43 до 51%, что значительно выше, чем в современных фоновых почвах (ср. табл. 1 и 2). В то же время долевое содержание фульво кислот в погребенных почвах по сравнению с современными сущест венно выше, составляя соответственно 16 – 25% в палеопочвах и 12 до 22%. – в современных.

Если количества гуминовых кислот в палеопочвах разных объек тов лежат в близких пределах, то в содержании фульвокислот выявля ется четко проявляющееся различие между палеопочвами территории расположения курганов археологического памятника Санаторный и Ташара: в последнем колебания количеств этого компонента гумуса лежат в пределах 19–25%, тогда как в первом – 16–19%.

Таблица 1. Характеристика гумусовых горизонтов погребенных под курганами почв 10- Глубина, Собщ, Сумма Сумма Сгк:Сфк Н:С в см % ГК ФК ГК SGSM/г Курганный могильник Ташара Курган 75-85 1,75 2,17 50,1 21,7 2,31 0, 85–95 1,36 2,12 44,6 24,7 1,81 0, Курган 58-64 1,72 1,99 49,7 22,0 2,26 0, 64-72 1,23 1,72 43,1 19,4 2,22 0, Курган 60-65 1,72 2,23 49,4 21,4 2,31 0, 65-71 1,68 2,19 46,8 21,6 2,17 Не опр Курганный могильник Санаторный- Курган 20, зачистка 28–35 2,93 3,10 47,6 17,2 2,77 0, 35–42 2,13 2,71 48,5 21,8 2,22 Не опр 42-49 1,54 2,49 45,3 27,5 1,65 Не опр Курган 20, зачистки 4– 27–37 2,47 2,83 49,7 18,9 2,63 Не опр 28–38 2,66 2,87 47,8 20,6 2,32 Не опр 28–40 2,81 2,91 46,9 16,9 2,78 0, 27–38 2,42 2,80 50,1 19,0 2,64 Не опр Курган 37–42 2,59 3,16 52,7 19,6 2,69 0, 42–50 1,97 2,94 42,6 16,9 2,52 Не опр 50–55 1,64 2,80 44,9 19,2 2,34 Не опр Курган 22- 32-56 1,89 2,79 51,1 19,0 2,85 Не опр 32-56 1,90 2,63 51,0 18,7 2,73 0. 32-56 1,87 2,63 47,1 17,1 2,75 Не опр Курган 65-72 3,35 2,78 50,6 19,2 2,64 0, 72-77 2,47 2,78 49,8 17,8 2,80 0, 77-82 2,09 2,78 47,1 16,2 2,91 0, 82-95 1,46 2.81 50,4 19,2 2,63 Не опр Учитывая, что накопление гуминовых кислот тесно связано с температурными условиями (Дергачева, Рябова, 2005), можно утвер ждать, что климат в период жизни на этой территории человека 700 900 л.н. был существенно теплее. Это привело к формированию гуму са гуматного состава с высоким содержанием гуминовых кислот, что характерно для почв теплых степных ландшафтов. О степных умерен но-засушливых условиях формирования почв свидетельствуют и дан ные, характеризующие соотношение водорода и углерода в макромо лекулах гуминовых кислот, величины которых лежат в пределах, ха рактерных для почв умеренно-засушливой степи и составляют 0,77 – 0,80 (табл. 1).

Современные (фоновые для изученных археологических объек тов) почвы характеризуются типичными для лесостепных почв Запад но-Сибирской провинции свойствами гумуса (табл. 2). По содержа нию в гумусовых горизонтах общего органического углерода почвы можно отнести к высокогумусным (колебание в содержании Собщ. про исходит в пределах 4,3–6,4%).

В целом, почвы имеют гуматный состав гумуса: гуминовые ки слоты являются преобладающим компонентом, доля которого колеб лется от 27% до 37% (табл. 2). Фульвокислоты составляют, как прави ло, менее 20%. Величина Сгк:Сфк – одного из наиболее надежных пока зателей состава гумуса существенно превышает нижний предел гра дации для гуматного типа гумуса – 1,5, достигая в большинстве слу чаев 2,1-2,2 и превышая эти величины в гумусовом горизонте почвы, вскрытой разрезом 14. В среднем этот показатель составляет около 2,0, что характерно для почв лесостепной подзоны, так же как харак терны для почв лесостепного ряда и величины соотношения в гумино вых кислотах элементов водорода и углерода, которые колеблются возле 1,0.

Таким образом, гумусовые горизонты палеопочв, погребенных под курганами, имеют близкие, но отличающиеся от современных почв характеристики (табл. 1, 2).

Полученные данные однозначно свидетельствуют, что погребен ные почвы соответствуют черноземному типу почвообразования и их формирование протекало в условиях умеренно-засушливой степи. При этом условия увлажнения были несколько выше на территории архео логического объекта Ташара, где фульвокислот в составе гумуса больше, а абсолютная величина Н:С, хотя и незначительно, но выше.

Таблица Характеристика гумусовых горизонтов современных (фоновых) почв 10- Глубина, Собщ, Сумма Сумма Сгк:Сфк Н:С в см % ГК ФК ГК SGSM/г Могильник «Ташара», темно-серые грунтово-глееватые почвы Разрез 2-7 6,39 1,90 34,4 15,2 2,26 0, 7-12 6,34 1,84 33,8 12,2 2,77 0, Разрез 3-10 4,78 1,97 27,5 14,7 1,87 1, 10-15 4,25 1,99 36,8 16,8 2,19 1, Разрез 5С 2-10 5,00 1,58 30,0 17,8 1,69 1, 10-15 4,66 1,92 32,8 17,5 1,87 0, Могильник «Санаторный-1», черноземы выщелоченные Разрез 2-5 7,38 2,82 31,3 17,4 1,80 1, 5-15 6,13 3,09 34,5 16,5 2,09 0, Разрез 2-5 7,40 2,86 34,7 16,8 2,07 0, 5-10 5,28 3,11 34,9 16,6 2,10 0, Разрез 2-5 7,22 2,74 30,2 17,3 1,75 1, 5-10 5,45 3,08 32,1 16,9 1,89 0, Разрез 2-5 6,83 2,69 34,1 22,3 1,53 1, 5-10 4,69 3,22 37,4 20,7 1,81 0, Сравнение среднестатистических характеристик состава гумуса двух изученных районов лесостепного Приобья показало их достовер ное различие: полученные величины критерия Стьюдента выше таб личных.

Глава 5. Типы и условия педогенеза в начале II тысячелетия н.э. на территории Новосибирского Приобья Проведенные реконструкции показали, что среднестатистическая величина Сгк:Сфк в гумусовом горизонте погребенных почв могиль ника«Ташара» соответствует черноземам выщелоченным, а могиль ника «Санаторный-1» – черноземам обыкновенным (рис. 5 А). Срав нение этих величин для гумусовых горизонтов погребенных 700– л.н. почв по среднестатистическим параметрам могут считаться ана логами черноземов: в первом случае – аналогом чернозема выщело ченного, во втором – чернозема обыкновенного (рис. 5 А). Получен ные данные однозначно свидетельствуют, что погребенные почвы со ответствуют черноземному типу почвообразования и формирование протекало в условиях южной лесостепи и умеренно-засушливой сте пи. Это подтверждается и величинами Н:С, согласно которым ПБА на изученных территориях составлял 150–160 дней (рис. 5 Б).

Согласно проведенным реконструкциям, климатические показа тели могут характеризоваться следующими величинами: осадки мм (Санаторный-1) – 400 мм (Ташара), среднегодовые температуры +0,6°С…+0,3°С, сумма температур выше 10°С – от 2000° (Ташара) до 2200° (Санаторный-1).

Такие экологические условия – тепло и умеренно влажно – были благоприятны для бытования человека на территории Новосибирского Приобья в XI-XIII вв. н.э.

Сгк:Сфк 2 Н:С 1, 2 1, 1, 1, 1 1, 0, 0, ПБА, дни 0, Тип почвы А Б 120 140 60 80 III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII II I Рис. 5. А – Определение аналогов почв по кривой Д.С. Орлова и др. (1996) на терри тории могильников «Ташара» и «Санаторный-1». Обозначения: 1 – среднее значение Сгк:Сфк на территории могильника «Ташара»;

2 – среднее значение Сгк:Сфк на тер ритории могильника «Санаторный-1»;

Почвы: I – тундровые;

II – глееподзолистые;

III – подзолы;

IV – дерново-подзолистые;

V – серые лесные;

VI – черноземы выщелочен ные;

VII – черноземы типичные;

VIII – черноземы обыкновенные;

IX – черноземы южные;

X – каштановые;

XII – бурые степные;

XIII – сероземы. Б – Оценка соответ ствия величин Н:С гуминовых кислот погребенных под курганами почв периоду био логической активности.

Выводы 1. Состав гумуса и свойства гуминовых кислот палеопочв Ново сибирского Приобья, погребенных в XI-XIII вв., лежат в пределах, ха рактерных для почв степных экосистем, почвообразование соответст вовало черноземному типу.

2. На территории Новосибирского Приобья наиболее оптималь ные условия для процессов гумусообразования в первой половине поздней субатлантики наблюдались в период развитого средневековья 900-700 лет назад, где в почвах гумус характеризовался гуматным со ставом, среди гуминовых кислот преобладали черные их формы, эко логические условия в этот период были умеренно теплые и умеренно влажные.

3. Климат изученного периода был теплее современного и в раз ных районах Новосибирского Приобья различался по тепло- и влаго обеспеченности: более теплый – в районе расположения археологиче ского объекта «Санаторный», более влажный – объекта «Ташара».

4. Состав гумуса и соотношение основных элементов в макромо лекулах гуминовых кислот в погребенных почвах с юга на север ха рактеризуются уменьшением средних показателей, сужением соотно шения основных компонентов гумуса и расширением в соотношении водорода и углерода в гуминовых кислотах.

5. Почвы изученного периода были аналогичны современным почвам степной умеренно-засушливой зоны (Санаторный-1) и южной лесостепи (Ташара).

6. Специфика педогенных признаков палеопочв и типов палеопе догенеза в XI–XIII вв. н.э. для разных районов лесостепной зоны Но восибирского Приобья показывает наличие эпохи потепления 700 900 л.н.

7. Выявленное потепление 700-900 л.н. было глобальным и фик сируется в других регионах России, в то же время глубина и длитель ность потепления обуславливалась локальными причинами.

8. Экологические условия – тепло и умеренно влажно были бла гоприятны для бытования человека на территории Новосибирского Приобья в XI-XIII вв. н.э.

Список опубликованных работ по теме диссертации Дергачева М.И., Росляков С.Г., Некрасова О.А., Подгорная А.А.

Почвообразование на территории Новосибирского Приобья в начале II тысячелетия // Почвы Сибири: генезис, география, экология и рацио нальное использование. Материалы конференции, посвященной 100 летию выдающегося организатора почвенной науки Р.В. Ковалева – Новосибирск, 2007. С. 49-51.

Дергачева М.И., Подгорная А.А., Росляков С.Г. Реконструкция условий обитания человека по признакам педогенеза в отложениях археологического памятника «Санаторный» (Западная Сибирь) // V Всероссийский съезд общества почвоведов. – Ростов-на-Дону, 2008.

С. 324.

Подгорная А.А., Гаврилов Д.А. Признаки древнего орошения в гумусе каштановых почв археологического памятника Бозок // Почвы и продовольственная безопасность России. XII Докучаевские моло дежные чтения. Всероссийская научная конференция. – СПб, 2009. С.

68–69.

Подгорная А.А., Дергачева М.И., Захарова Е.Г., Некрасова О.А.

Климатические условия обитания человека в северной части Новоси бирского Приобья в начале II тысячелетия н.э. // Изменение климата, почвы и окружающая среда. Материалы Международного научного семинара. – Белгород, 2009. С. 138-142.

Подгорная А.А., Гаврилов Д.А., Дергачева М.И., Хабдулина М.К.

Признаки древнего орошения в почвах территории расположения ар хеологического памятника «Бозок» (Северный Казахстан) // Фунда ментальные проблемы квартера: итоги изучения и основные направ ления дальнейших исследований. VI Всероссийское совещание по изучению четвертичного периода. Новосибирск, 2009. С.481– Подгорная А.А, М.И Дергачева, Е.Г.Захарова Гумус палеопочв курганного могильника Санаторный–1 (Западная Сибирь) и реконст рукция условий педогенеза на его основе // Вестник Томского госу дарственного университета. – 2009. №328. С. 198-