Взаимодействие общества и природы в лесной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене: динамика ландшафтов и история землепользования (РНФ)НИР

Human-environment interaction in the forest zone of the East-European Plain during the Holocene: landscape dynamics and land-use history

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 18 мая 2016 г.-31 декабря 2016 г. Взаимодействие общества и природы в лесной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене: динамика ландшафтов и история землепользования
Результаты этапа: Результаты первого этапа НИР Основная стратегия исследований в рамках проекта заключается в исследовании динамики растительности и климата в голоцене и изменения структуры землепользовании с высоким временным разрешением на 6-ти ключевых участках в лесной зоны Восточно-Европейской равнины, как основы для проведения межрегиональных корреляций палеогеографических событий голоцена и истории хозяйственного освоения Европейской части России. Как наиболее значимые научные результаты 2016 года следует отметить систематизацию и обобщение палеогеографических и исторических данных для ключевых участках «Мещерский» и «Центрально-лесной заповедник». Для этих территорий выполнены детальные палеоэкологические и историко-географические реконструкции для основных хроносрезов голоцена и исторического периода, на основе которых построены карты палеоландшафтов и структуры землепользования на характерные хроносрезы. Для остальных ключевых участков собраны первичные палеоэкологические данные и построены карты соотношения различных типов угодий, выполнен их анализ (участки «Устьянский» и «Боровский»). В 2016 г. в рамках проекта была выполнена систематизация и анализ данных о численности и размещении земледельческого населения в XVII-XVIII вв. Европейской части России и проведена оценка влияния природных факторов на динамику процесса заселения и земледельческого освоения Восточно-Европейской равнины в раннее Новое время.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Взаимодействие общества и природы в лесной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене: динамика ландшафтов и история землепользования
Результаты этапа: Основная стратегия исследований в рамках проекта заключается в исследовании взаимодействия общества и природы и реконструкции изменений природной среды с высоким временным разрешением на 6-ти ключевых участках в лесной зоне Восточно-Европейской равнины. В 2017 г. выполнен большой объем полевых и аналитических исследований. В ходе экспедиционных работ составлена крупномасштабная карта для участка «Мордовия», существенно уточнены карты для участков «Калужские засеки» и «Тамбовский», продолжены почвенно-морфологические и педоантрокологические исследования ключевых участков «Мещерский» и «Калужские засеки» и впервые проведены подобные работы на территории Мордовского заповедника, проведено бурение 24 торфяных залежей болот, отобрано более ста образцов для определения таксономической принадлежности углей и возраста торфа, углей, почв и древесины. Получены новые результаты спорово-пыльцевого анализа, включая изучение непыльцевых палиноморф; ризоподного и ботанического анализов торфа, определены степень гумификации торфа и потери при прокаливании, выполнен анализ содержания макро-частиц угля в торфе. В целом, по каждому виду анализа было выполнено около 150 проб. Было проанализировано 73 пробы на видовую принадлежность фрагментов углей и древесины. Определены таксоны для 675 фрагментов углей. Получено 40 новых радиоуглеродных датировок, в том числе 8 АМS-дат. Как наиболее значимые научные результаты 2017 года следует отметить систематизацию и обобщение палеогеографических и исторических данных для ключевых участков «Калужские засеки», «Устьянский» и «Мордовия», дополнены реконструкции по участку «Мещерский». Палеоэкологические и палеоландшафтные реконструкции в 2017 году были сфокусированы на анализе доантропогенных ландшафтов и изменений геосистем и окружающей среды в позднем голоцене, так как этот период позволяет наиболее подробно рассмотреть влияние антропогенного фактора на трансформацию природной среды. Для модельных территорий выполнены детальные палеоэкологические, климатические и историко-географические реконструкции. Получены новые результаты исторических исследований. Рассмотрим полученные научные результаты более подробно. 1. Результаты комплексных палеоэкологических и почвенно-морфологических исследований, дополненные определениями видового состава углей, на ключевом участке «Калужские засеки» показали, что коренными ландшафтными комплексами на этой территории были урочища эрозионных моренных равнин на покровных лессовидных суглинках под широколиственными лесами (доминантные ПТК). Урочищами субдоминантами были водно-ледниковые равнины, под березовыми и сосново-березовыми лесами. Установлено активное внедрение ели в растительные сообщества после 2400 кал. л.н. Начало интенсивного сельскохозяйственного освоения территории относится ко времени Раннего железного века (вероятно, существования мощинской культуры) в период 1–6 веков н.э. Максимальное освоение ландшафтов связано с развитием хозяйства славянских племен и пришлось на 10–12 века н.э. 2. Реконструкция ландшафтно-климатических изменений на ключевом участке «Мордовия» позволила сделать заключение, что в доаграрный период растительными сообществами доминантных и субдоминантных ПТК территории были березово-сосновые леса с примесью ели и широколиственных пород и широколиственные леса. Начало антропогенной трансформации геосистем Мордовского заповедника, вырубки и распашка территории происходили в период с первой четверти 19 века до первой четверти 20 века, лесистость территории сократилась с 50-60 до 30%. Согласно результатам почвенно-морфологических исследований, старопахотные горизонты в почвах водоразделов имеют почти повсеместное распространение. С установлением заповедного режима в 1936 г. антропогенный пресс на геосистемы заповедника уменьшился, широкое распространение получили сосновые леса. На основе климатических реконструкций, выполненных по палинологическим данным, и реконструкции уровня болотных вод по результатам изучения сообществ раковинных амеб выявлен направленный рост среднегодовой и летней температур и незначительное снижение среднегодового количества осадков с середины 16-го века, что очевидно является отражением потепления при выходе климатической системы из Малого ледникового периода. 3. Согласно палеоэкологическим данным по ключевому участку «Устьянский», доантропогенными ландшафтами водораздельных пространств Устьянского плато были слабодренированные плоские моренно-водноледниковые равнины под среднетаежными еловыми лесами. Их антропогенная трансформация и формирование современных елово-осиново-березовых лесов началось в конце 19-го – начале 20-го века. Лесистость сократилась с 60-70% до 40-50%. Климатические реконструкции, выполненные по палинологическим данным, показали существенное похолодание и увлажнение климата в 15-17 веках, очевидно, соответствующее Малому ледниковому периоду (среднегодовые температуры были на 3ºС ниже современных значений, а количество осадков превышало 700 мм/год). Состав сообществ раковинных амеб и степень гумификации торфа, сформировавшегося в этот интервал, указывают на накопление торфа в относительно прохладных и/или влажных условиях. 4. На территории ключевого участка «Мещерский» по результатам исследования строения почв и радиоуглеродного датирования фрагментов углей выявлены следы пожаров и сельскохозяйственного освоения, которые позволяют предположить наличие двух пиков пожаров/выжиганий: около 2200 и около 1000 кал. л.н. Определение видовой принадлежности 237 фрагментов углей показало абсолютное доминирование частиц древесины сосны (97%), что говорит о сходстве видового состава деревьев с современным при его бедности. 5. Реконструкции пожарных режимов. Реконструкция частоты пожаров по данным концентрации макро-частиц угля в торфе для ключевых участков «Мещерский», «Устьянский», «Мордовия», «Центрально-лесной заповедник» и «Калужские засеки» показала, что начало хозяйственного освоения всех изучаемых территорий четко маркируется усилением пожарной активности. Для ландшафтов полесского типа (Мещерская низменность, Мордовия) периоды усиления пожарной активности имели место и до освоения этих районов человеком, когда влияние антропогенного фактора было минимальным. Наибольшая частота пожаров установлена для периодов 9000-6000 кал. лет назад и 3500 – 2500 кал. лет назад, и около 1000 кал. л.н., когда межпожарный интервал составлял от 15-20 до 120 лет. Для ландшафтов моренно-водноледниковых равнин, где преобладали таежные еловые леса или смешанные елово-широколиственные леса, пожары были исключительно редким явлением вплоть до начала хозяйственного освоения Нового времени (последние 300-500 лет). Так, на территории Центрально-лесного заповедника в период с 7000 до 500 кал. лет назад выявлено только три крупных пожара. А на участке «Устьянский» пожары зафиксированы лишь в начале 20-го века. На ключевом участке «Калужские засеки», где преобладали широколиственные леса, выявлено существенное увеличение частоты пожаров около 2000 кал. л.н. (РЖВ) и максимальная частота пожаров (8 крупных пожаров за 1000 лет) в течение последнего тысячелетия. 6. Ландшафтно-исторические исследования. В 2017 году получены первые результаты реконструкции структуры землепользования участка «Тамбовский» на 2 хроносреза – конец 18-го века и настоящее время, восстановленные по материалам Генерального межевания и данным ДЗЗ. Определено, что для обоих периодов характерно преобладание пашни над остальными типами хозяйственного освоения. Тем не менее, в конце 18-го века её положение в большей степени, чем сейчас, определялось ландшафтной структурой территории. Если тогда её размещение было приурочено к плакорным и склоновым типам местностей со слабым проявлением лимитирующих факторов (переувлажнение), то сегодня эти ограничения частично нивелируются агротехническими приемами. Кроме того, в конце 18-го века по сравнению с современным состоянием леса и целинные луговые степи занимали заметно большую площадь в междуречном недренируемом, пойменном и террасовом типах местностей, имеющих ограниченную хозяйственную пригодность. Доля лесов сократилась с 30 до 5%, целинных земель не осталось. Ландшафтно-исторические реконструкции на участке «Мещерский» в 2017 году были существенно расширены по площади и проведен статистический анализ полученных данных с целью выявления факторов, обуславливающих пространственное распределение угодий. Результаты исследований на трех модельных территориях в Мещерской низменности показали, что максимум распашки (от 15% в центральной Мещере до 50% на правобережье Оки в районе Касимова) приходился на последнюю треть 18-го века, и ее доля практически не менялась вплоть до 1940 года. Коллективизация и индустриализация в 1930-х гг. резко сократили плотность населения (с 30 до 5 чел/км.кв.), однако доля и конфигурация сельхозземель практически не изменились (продолжали распахиваться те же типы ПТК, 70% которых характеризуются умеренными условиями увлажнения и плодородия почв). Статистически достоверные значения odds (шансов) при анализе методом логистической регрессии для природного фактора (параметров трофотоп и гигротоп) превышали другие параметры на три порядка. Статистический анализ показал, что социо-экономические, природные факторы и данные о местоположении полей обусловили пространственную дифференциацию используемых и заброшенных с/х угодий и составили вклад от 60 до 90% в объяснение распределения полей в разные исторические периоды. В период монархии, основные значимые факторы в распределении с/х угодий- это плотность населения и удаленность от крупной реки. На основе первого происходит разделение моделью лесов и сельхозземель, а второй уже отделяет пашню от лугов (сенокосов и выпасов). В советский период большее значение приобретают инфраструктурные факторы – близость к деревне (вне зависимости от плотности населения) и удаленность от автомобильных дорог. В постсоветский же период точность моделей несколько падает, что отчасти связано с появлением залежей в классе лугов. Резкое повсеместное забрасывание пашни здесь связано с общей низкой эффективностью сельского хозяйства в регионе и происходит по вектору центр-периферия. 7. Исторические исследования. В 2017 году сделан разбор положения каждого изучаемого ключевого участка в рамках общего процесса освоения новых земель, проанализировано сочетание исторических и природно-географических факторов. Особое внимание было уделено темпам заселения тех районов страны, в которых расположены ключевые участки, и факторам роста населения в этот период. В частности, выяснено, что ключевые участки «Калужские засеки» и «Центрально-лесной заповедник» в 17-м веке относились к пограничным районам страны, где развитие сельского хозяйства и рост населения существенно замедлялись из-за сохранявшейся внешней угрозы. Напротив, участки «Боровский», «Мещерский» и «Устьянский» относятся к районам старого освоения, и их развитие в большей степени определялось внутренней логикой развития хозяйства, в частности, воздействием природных факторов. Показано, что в 18-м веке для всех исследуемых районов характерен существенный рост населения, однако темпы его были неодинаковыми и в значительной степени определялись процессом формирования основной полосы расселения населения России, важнейшим из демографических процессов 18-го века.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Взаимодействие общества и природы в лесной зоне Восточно-Европейской равнины в голоцене: динамика ландшафтов и история землепользования
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".