Использованные методы

Исследовано шесть географических объектов, субстратные названия которых содержат озерный формант. Основной задачей проведенных исследований было выявление возможных озерных стадий на средневековом этапе эволюции объектов, то есть в период возникновения относящихся к ним топонимов. Исследованные географические объекты в настоящее время представляют собой в различной степени переувлажненные территории, различные по ландшафтно-географической природе, и, в частности, геоморфологическому положению: от водораздельных торфяников (объект Ижерь) до пойменных участков (объект Ошара).

КРОМНИЦЫ

Кромницке болото труднопроходимо по причине сильной обводненности. Потому полевые исследования проводились только на его окраине у северо-западного коренного берега (максимальное расстояние от берега до точек опробования составляет около 100 м). В растительном покрове здесь абсолютно доминируют осоки, преимущественно осока вздутая (Carex rostrata), и вейник, в напочвенном покрове присутствуют сфагновые мхи. В наиболее влажных зонах полосами аспект создает рогоз, встречаются участки с существенным участием камыша, сабельника, вахты, пушицы и другого болотного разнотравья (Рис. 3). Полоса вдоль коренного берега шириной около 30 - 50 м находится под довольно густым березовым криволесьем, разреженно встречаются угнетенные или сухие березы и сухие сосны, возраст которых не превышает 60 – 70 лет. На удалении около 100 м от коренного берега значительно участие кустарников: ив и березы. Подобная растительная ассоциация часто развивается на болотах озерного происхождения. Доминирование среди появление в фитоценозе сфагновых мхов, а также уже довольно существенная мощность торфяной залежи (55 – 60 см) на наиболее удаленной от коренного берега точке опробования (Т.4) знаменует переход этой части болота от стадии грунтового питания к смешанному грунтово-атмосферному питанию (Сукачев, 1926). Это позволят предположить, что наземный фитоценоз болота в этой, прибрежной, части существует уже достаточно долго: его возраст исчисляется, скорее всего, не одной сотней лет.

Для исследования литологии отложений и отбора образцов на спорово-пыльцевого анализ и комплексный анализ биологического состава отложений на коренном берегу болота, на переходе к болоту и в его краевой части были заложены один шурф и три керна (рис. 2) Берег болота сложен гравелистыми разнозернистыми речными песками (Т. 1), на пониженных участках (Т. 2) наблюдается активное разрастание болота: здесь на аллювиальных песках лежит тонкий слой сфагнового торфа (7 – 10 см). В точке 3, примерно в 50 м от края болота под верхними 14 см торфа и оторфованного песка до глубины 80 см отложения более или менее однородны и также представлены гравелистыми разнозернистыми аллювиальными песками, несколько более иловатыми, вероятно за счет заиливания тонким органическим веществом, связанного с болотным процессом. Биологическая компонента отложений в нижней части (на глубинах 55 – 75 и 70 – 85 см) практически на 100% представлена остатками высших растений: вегетативными частями, пыльцой и спорами (табл. 1). Здесь почти не встречается водорослей. Скорее всего, в этой части болота в недавнем историческом прошлом не могло быть открытой водной поверхности. В точке четыре отобрана опорная колонка отложений общей мощностью 335 см. Возраст всей колонки отложений на основании относительного датирования по результатам спорово-пыльцевого анализа (Рис. 4) составляет не более 4,5 тысяч лет (охватывает субатлантический и часть суббореального периода голоцена). Верхние 40 см представлены слабо разложенным осоковым торфом. Под ним лежит 15 см сильно разложенного осокового торфа, далее, до глубины 82 см залегает толща слоистых органно-минеральных отложений (чередование оторфованных суглинков, супесей, песков). Глубже 82 см лежат голубовато-сизые м) глины в различной степени опесчаненные и обогащенные неразложившимися растительными остатками, в верхней части (до глубины 139 см) с точечными скоплениями карбонатов. Верхняя часть колонки, сложенная торфами, формировалась в болотных условиях. Нижележащие отложения в целом можно считать озерно-болотными. В пользу озерного происхождения этих отложений свидетельствует их тяжелый гранулометрический состав, ритмичные изменения с глубиной содержания песчаной и пылеватой фракций, довольно высокое содержание в отложениях органического углерода и наличие в них примеси слаборазложившихся растительных остатков.

Для всей колонки отложений был выполнен анализ группового состава биологических остатков. Для верхней части колонки (до глубины 152 см), где отложения более богаты биологической фазой, было возможно сделать определение состава остатков вегетативных частей высших растений, диатомовых водорослей и животных. Комплексный анализ биологического состава отложений показал, что большую часть времени на участке, где была отобрана опорная колонка отложений, скорее всего, существовал наземный биоценоз травяного болота, где доминировали в разное время различные виды осок: волосистоплодная, дернистая, речная или пушица (Табл. 1, 2). Отчетливая смена домининантов указывает на неоднократную смену водного режима участка: в его истории стадии сильного переувлажнения сменялись относительно более сухими этапами. В составе органо-минеральных отложений, непосредственно подстилающих поверхностные слои торфа, на глубине 55 – 75 см обнаруживаются отчетливые признаки озерной стадии. В этом слое резко увеличивается общее обилие водорослей (главным образом диатомовых и золотистых), увеличивается видовое разнообразие диатомовых водорослей. Среди последних, в частности, обнаружено значительное количество остатков вида Pinnularia lata – обитателя чистых проточных водоемов. 50% от суммы всех растительных остатков приходится на долю камыша (Scirpus) – растения, типичного для прибрежной зоны водоемов. Кроме того, в отложениях присутствует заметное количество остатков ветвистоусых рачков – водных обитателей. Тем не менее, резкое преобладание среди всех других биологических остатков вегетативных органов, пыльцы и спор высших болотных и озерно-болотных растений, позволяет предположить, что точка 4 в период времени, соответствующий формированию органно-минеральных слоев на глубине 55 – 75 см, находилась в прибрежной полосе зарастающего озера.

Важно отметить, что, судя по совокупности таксонов, зарегистрированных при анализе, местообитание было максимально обводненным в период формирования вышеописанного слоя 55 – 75 см, а во время, предшествовавшее озерной стадии, оно было наиболее сухим.

Для определения возраста озерной стадии из отложений, подстилающих современный осоковый торф, было отобрано два образца на радиоуглеродный анализ. Авторы вполне осознавали, что гидрогеологическая и гидрохимическая обстановка, в которой были отобраны эти и большинство других образцов для нашего исследования, неблагоприятна для радиоуглеродного датирования (отложения водонасыщены и расположены в приповерхностной зоне активной циркуляции грунтовых вод, часто подстилающие минеральные отложения карбонатны и являются источником более древнего углерода карбонатов). Однако образцы все-таки были проанализированы, поскольку других возможностей получить какие-либо абсолютные временные рамки интересовавших нас ландшафтных изменений не было. Для образцов опесчаненного торфа с глубины 50 – 65 см, и подстилающей его оторфованной иловатой супеси из слоя 65 – 75 см по органическому углероду полученные следующие даты: 2961 – 3079 лет назад и 4607 – 4709 лет назад соответственно (Табл. 3). Известно, что в среднем скорость торфонакопления составляет 0, 5 – 1 мм/год (Scope 13…, 1979), а верхняя, очень рыхлая слабо разложенная толща торф накапливается существенно быстрее (Климанов и др., 1994) То есть, если в отложениях не найдено признаков перерыва в осадконакоплении, то можно говорить, что за три тысячелетия должно накапливаться не менее 1,5 м торфа. В нашем случае органо-минеральные отложения, радиоуглеродный возраст которых около 3 тыс. лет, перекрыты лишь 50 см торфа, при чем в датированном и вышележащих горизонтах отсутствуют признаки перерыва в осадконакоплении. Кроме того, результаты спорово-пыльцевого анализа позволяют считать, что вся исследованная толща отложений мощностью 315 см сформировалась не более чем за 4,5 тыс. лет, тогда как радиоуглеродная дата образца с глубины 65 – 75 см лежит уже за пределами этого временного периода. Все это позволяет считать, что полученный радиоуглеродный возраст торфа и нижележащих органно-минеральных отложений, характеризующий время смены озерного ландшафта болотным, скорее всего удревнен за счет вторичного поступления в исследованные горизонты углерода карбонатов, которыми богаты нижележащие минеральные горизонты (Lanting, Van Der Plicht, 1998). Тем не менее, основываясь на полученных данных можно говорить, что в позднем голоцене в развитии данного ландшафта имела место озерная стадия, когда озеро занимало практически все углубление рельефа, то есть его берег подходил очень близко к современному берегу болота.

Основываясь на анализе картографического материала и полученных результатах прошлое Кромницкого болота можно представить следующим образом. Депрессия, занятая в настоящее время болотом, сформировалась в позднем плейстоцене в результате геологической деятельности реки Устье, возможно на основе уже имевшегося углубления в дне обсыхающего валдайского озера. Возможно, на этапе формирования второй надпойменной террасы это углубление рельефа было занято проточным озером, представлявшим собой расширение русла реки. Позже, когда река врезалась глубже и отступила от коренного берега, в депрессии, вероятно, располагалось старичное озеро. Вероятно в дальнейшем, при формировании первой надпойменной террасы, а затем современной пойменной террасы, степень обводненности депрессии неоднократно менялась: в климатически засушливые эпохи озеро могло превращаться болото, в эпохи повышенного увлажнения – болото в озеро. Смена озерных условий болотными, вероятно, регулировалась, в том числе, и гидрологическим режимом р. Устье. В более влажные эпохи речные воды в периоды высоких весенних и осенних паводков должны были подпитывать депрессию через две ложбины стока. Более уверенно можно говорить о событиях последних тысячелетий. В литологии и стратиграфии отложений опорной колонки и в их биологическом составе, на наш взгляд наглядно отразились две последних климатически обусловленных смены ландшафтной обстановки. Можно предположить, что предшествовавший последней озерной стадии этап более сухого, по сравнению с современным, пушициевого болота относится к так называемому малому климатическому оптимуму средневековья (VIII – XII в.в.). Известно, что этот период на в равнинной лесной зоне европейской территории России характеризовался уменьшением годовой суммы осадков по сравнению с современной примерно на 50 мм, повышением летних температур на 1 – 3 градуса, сокращением числа мелких водоемов, снижением скорости накопления отложений в болотах и водоемах (Колебания климата…, 1988; Климанов и др., 1994; Климанов и др., 1995). Последовавшая озерная стадия, вероятно, пришлась на малый ледниковый период – последнюю климатически более холодную и влажную эпоху, по сравнению с современностью. Эта эпоха началась примерно в конце XII в. (по другим сведениям в XIV или XVI в.в.) и продолжалась до начала – середины XIX. Известно, что в это время увеличивается количество и площади озер и расширяются болота (Колебания климата…, 1998). Заболачивание озера и накопление верхнего рыхлого горизонта слабо разложившегося осокового торфа произошло за последние 100 – 150 лет.

Вожерка

Болото между притоками в 70-е годы прошлого века было мелиорировано. Не на всей его площади мелиоративная система была достроена и введена в эксплуатацию. Тем не менее, гидрологический режим территории претерпел антропогенные изменения даже там, где мелиорация не была завершена. Кроме того, нельзя исключить связанных с мелиорацией антропогенных нарушений стратиграфии отложений в верхней их части. Опорная колонка отложений была отобрана в юго-восточном сегменте болота, в 300 м от русла р. Вожерки и в 400 – 500 м от южного берега болота. По свидетельству информанта в этой части болота мелиоративная система функционировала около 15 лет, территория использовалась под пашню. Кроме того, на небольших участках производилась малообъемная торфодобыча. В настоящее время мелиоративная система не поддерживается в функционирующем состоянии. Территория сильно переувлажнена: грунтовые воды залегают на глубине 20 см от поверхности. Растительная ассоциация на участке осоково-вейниковая с болотным разнотравьем и ивой. Растительность и керн из верхней частьи отложений представлены на рисунке 7.

Стратиграфия отложений опорной колонки следующая: с поверхности залегает 10 см хорошо разложенного темного серовато-бурого низинного осоково-древесно-вейникового торфа, следующие 10 см представляют собой сизовато-темно-бурый торфяно-перегнойный горизонт; затем до глубины 30 см залегает сизо-темно-бурая глина, прокрашенная аморфным органическим веществом; далее до глубины 60 см серо-сизая в различной степени опесчаненная глина. В слое 60 - 90 см глины оторфованы или обогащены аморфным органическим веществом. Далее до глубины 220 см залегают серо-сизые, голубовато-сизые глины с чередованием пылеватых, опесчаненных и хорошо сортированных слоев. В минеральной части отложений до глубины 120 см отмечены признаки перераспределения железа: желтые и охристые пятна, разводы, прожилки. Признаки перераспределения железа в верхней части колонки, а также высокая степень минерализации торфяного и торфяно-перегнойного горизонтов являются результатом улучшения аэрации отложений после проведения мелиорации. Такие особенности минеральных отложений опорной колонки как повышенное содержание органического вещества (Табл. 4), тяжелый гранулометрический состав, вертикальная неоднородность, выраженная в ритмичном чередовании иловатых, пылеватых и опесчаненных прослоев, слоев обогащенных слабо гумифицированным органическим веществом свидетельствуют об озерно-болотном генезисе отложений. При спорово-пыльцевом анализе были отмечены некоторые важные особенности спорово-пыльцевых спектров (Рис. 8)., важные с точки зрения генезиса отложений. Обращает на себя внимание присутствие в спектрах пыльцы таких прибрежных и водных растений, как рогоз (Typha), рдест (Potamogeton), ежеголовник (Sparganium), кубышка желтая (Nuphar luteum), что свидетельствует в пользу водного генезиса отложений. Вероятно, гидродинамические условия формирования осадков и характеризующих эти осадки спорово-пыльцевых спектров не были постоянными. Осадки в интервале глубин 20 – 80 см, скорее всего, накапливались в относительно спокойных, малоподвижных водах, что подтверждается наличием в спектрах всех групп растений: деревьев, трав, споровых Нижние слои опорной колонки – 100 – 200 см – формировались в условиях повышенной гидродинамики. Количество пыльцы травянистых растений сокращается и отмечена она не во всех образцах. Повышение уровня воды особенно ярко демонстрирует спектр образца с глубины 80 см. Пыльца деревьев и трав отмечена единично. В образце резко преобладают споры папоротников, обладающие хорошей плавучестью, обильны остатки древних, дочетвертичных растений, в том числе отмечены споры палеозойских растений.

Поскольку точка опробования лежит в пределах отображенного на геологической карте контура водно-ледниковых отложений, особенно актуален вопрос о возрасте отложений опорной колонки. Результаты спорово-пыльцевого анализа позволяют с уверенностью говорить, что исследованная толща мощностью 220 см сформировалась не в период отступания московского ледника, а гораздо позже, в позднем голоцене. В разрезе выделен единый палинокомплекс, в котором доминирует пыльца березы (Betula sect. Albae – 40 – 60%). Содержание пыльцы ели (Picea abies) меняется от 8 до 15%, сосны (Pinus sylvestris) – от 20 до 30%. Пыльца широколиственных пород составляет в сумме до 14%. В составе палинокомплекса отсутствует пыльца растений, которые указывали бы на климатические условия, существенно отличные от современных, поэтому возраст осадков можно считать субатлантическим (не более 2,5 тысяч лет). Полученная спорово-пыльцевая диаграмма хорошо согласуется с детальной региональной диаграммой субатлантических отложений Половецко-Купанского болота, расположенного в Переславль-Залесском районе в 5 км к северу от озера Сомино (Климанов и др., 1994; 1995). В частности, она хорошо отражает резкое сокращение участия в спектрах пыльцы широколиственных пород на глубине 20 см, связанное с последней существенной температурной депрессией конца малого ледникового периода. Результаты спорово-пыльцевого анализа входят в определенное противоречие с данными радиоуглеродного анализа. Калиброванный радиоуглеродный возраст органо-минеральных отложений с глубины 20 – 30 см составляет 2306 – 2339 лет (табл. 3). Еще одна дата получена из торфяно-перегнойного горизонта 7 – 17 см для колонки отложений, сходной по стратиграфии с вышеописанной, на участке болота, не затронутом мелиорацией. Калиброванный возраст этого горизонта 62 – 118 лет. Основываясь на данных спорово-пыльцевого анализа и на результатах радиоуглеродного датирования торфяно-перегнойного горизонта на не мелиорированном участке, можно предположить, что торфонакопление на исследованной территории между притоками р. Вожерки началось в последние сотни лет. Довольно древнюю дату, полученную для органно-минеральных отложений в верхней части опорной колонки можно объяснить антропогенным нарушением стратиграфии приповерхностных слоев отложений при локальной торфодобыче (поступлением на поверхность древнего углерода).

Биологическая фаза отложений состоит преимущественно из остатков вегетативных частей высших растений – типичных представителей болотной и водно-болотной флоры: вейника, различных видов осок, хвоща, рогоза (табл. 4, 5). Единично отмечено такое типично озерное растение как Наяда гибкая (Najas flexilis). В верхней части отложений из растительных остатков абсолютно преобладает вейник (Calamagrostis), довольно велико содержание остатков древесно-кустарниковой растительности. Водные растения встречаются единично. Эта часть отложений, по всей видимости, формировалась в болотных условиях. Горизонт 50 – 80 см несет признаки повышенной обводненности территории в точке отбора проб, по сравнению с выше- и нижележащими слоями отложений. Можно предположить, что формирование этого слоя отложений пришлось на наиболее влажное время малого ледникового периода (XIV – XIX в.в.). Здесь заметно повышается общее обилие водорослей (диатомовых, золотистых, синезеленых), появляются остатки крупных харовых водорослей, увеличивается содержание остатков животных (губок и ветвистоусых рачков). Количество древесных остатков в составе отложений уменьшается, при этом возрастает до 15% доля остатков рогоза. До 11,6% увеличивается содержание органического вещества. Стадии повышенной обводненности предшествует осоково-хвощевая ассоциация, которая типична для прибрежной части зарастающих эвтрофных водоемов и мокрых низинных болот озерного происхождения (Сукачев, 1926; Попов, 2001).

Основываясь на комплексе полученных результатов, можно заключить, что исследованная депрессия на левобережье р. Вожерки в субатлантическом периоде голоцена могла быть занята мелководным водоемом, который в последние столетия был дренирован притоками реки. Можно предположить, что в позднеголоценовое время площадь водоема не оставалась неизменной. Она сокращалась в раннем средневековье, и тогда точка отбора опорной колонки оказывалась на берегу озера. Во время малого ледникового периода, пришедшегося на эпоху зрелого средневековья, водоем, вероятно, был наиболее многоводным. Окончательная эволюция озера в болото произошла по нашим предположениям в последние столетия.

ИЖЕРЬ

Объект Ижерь расположен в Ростовском районе Ярославской области (56˚53' с.ш., 39˚ 22' в.д.) в 0,5 км к северо-востоку от деревни Пореево. Объект находится на водоразделе рек Сары и Нерли, на территории Ярославского тектонического прогиба. Для этой территории, где конечно-моренные сооружения относительно невысоки, характерны участки с мелкохолмисто-котловинным рельефом, многочисленными блюдцеобразными западинами, которые на карте четвертичных отложений отражены внемасштабными знаками (рис. 9). Именно к участкам с таким рельефом и приурочены многочисленные сравнительно небольшие озера и болота озерного происхождения (Григорьев, 1903; Новский, 1970; Крайнер, Студенов, 1959). В Ростовском районе на небольшом участке Сара-Нерльского водораздела расположено более десяти озер: Вепревское, Заозерское, Чашницкое, Караш, Рюмниковское, Осоевское и другие. Встречаются здесь и совсем небольшие озерки, например озеро Черное, площадь водной поверхности которого составляет 5 га, а типичная глубина – 1 – 1,5 м (Фортунатов, Московский, 1970). Многие озера имеют небольшую глубину: например типичная глубина Ловецкого (Аганинского) озера составляет всего 0,5 – 0,7 м. Происхождение котловин связывают с выпахивающей деятельностью ледника и термокарстовыми явлениями (проседание грунтов после вытаивания ледниковых льдов). Все озера находятся в завершающей фазе жизненного цикла: заболачиваются и зарастают сплавинами.

Вышеизложенное уже дает основания предполагать озерное происхождение болота Ижерь, расположенного в небольшой замкнутой западине. В растительном покрове болота наблюдается нечетко выраженное концентрическое зонирование растительных ассоциаций. В центральной части абсолютно преобладают осоки и сфагнум, встречаются пятна сфагнума без осок (Рис. 12а). Ближе к коренному берегу к сфагново-осоковой ассоциации добавляется вахта трехлистная и сабельник болотный (Рис. 12б). Вдоль берега куртинами растут ивы. В древесном ярусе – редкие угнетенные березы и сосна. В юго-юго-западной части болота встречаются крупные сфагновые кочки, покрытые представителями флоры верховых болот: багульником и кассандрой. Для исследования стратиграфии отложений их спорово-пыльцевых спектров и состава биологической фазы на болоте заложено две скважины. Первая – в северном сегменте болота примерно в 30 м от берега к его части болота, под сфагново-осоковой растительной ассоциацией (Т.1). Вторая скважина (Т.2) была заложена в той же части болота, на 10 м ближе к его центру под пятном сфагновых мхов. Ниже приведено краткое описание вскрытых колонок отложений.

Точка 1: