Озера заповедника «Боровое» - 2.

Климатические условия в позднем голоцене изменялись от влажных (1-я подзона) к более сухим (2-я подзона), затем более влажным (3-я подзона) и вновь к сухим (4-я подзона). Вероятно, увеличение увлажненности климата во время формирования осадков 3-й подзоны связано с малой ледниковой эпохой.

В отложениях указанной колонки встречено 73 вида и разновидности пресноводных диатомей и единично — створки солоноводных видов, мезогалобов: Campylodiscus clypeus Ehr., Goтphonema salinarum (Pant.) СІ. и Synedra pulchella (Rubfs) Kutz. Господствуют представители бентоса (70 видов), из планктонных найдены Aulacoseira ambigua, Cyclostephanos dubius, Cyclotella comta, C. quadriipunctata (Schrot.) Keisl. * Synedra parasitica (W. Sm.) Hust.
В интервале (рис. 44) содержание створок в нижнем образце не значительно — 3 тыс. в 1 г воздушносухого осадка, встречены единично бентосные Paralia arenaria Moore, Epithemia zebra (Ehr.) Kutz., Fragilaria brevistriata. Далее оно резко возрастает (до 600 тыс.), обильно развиваются донные диатомеи (до 56 % створок), доминируют Navicula tuscula v. minor, Amphora ovalis, A. libуса и эпифит Fragilaria brevistriata Grun. Из планктонных обильны Cyclotella соmta и С. bodanica Grun. Осадконакопление происходило в условиях роста обводненности котловины, вода озера отличалась высокой прозрачностью, заросли макрофитов были развиты слабо.
в отложениях II зоны, содержащих большое количество грубых остатков макрофитов и раковин моллюсков, численность диатомей достигает 4 млн, господствуют, как и ранее, донные диатомей; состав доминантов практически не меняется, но появляются мезогалобы — Campylodiscus clypeus и Synedra pulchella, растет количество галофи лов (более 13 % створок). Так в составе диатомовых комплексов отразился период иссушения климата, приведший к регрессии озера и легкому осолонению прибрежных мелководий.

Третья зона характеризуется самым высоким содержанием створок до 5 млн) при существенном преобладании диатомей обрастаний (60— п %). Мезогалобы отсутствуют, численность галофилов небольшая (до б%), господствуют эпифитные Fragilaria: E. construens v. venter (Ehr.) Grun, и?. brevistriata. В значительных количествах встречены диатомеи прозрачных олиготрофных озер — Paralia arenaria, Navicula diluviana

 

Рис. 43. Палинологическая диаграмма донных отложений оз. Щучьего (рис. 39. разрез 2).

Krasske, N. oblоnga Kutz. Отложения оформились в период «малого ледниковья», когда в условиях холодного и влажного климата, характерного для Северной Европы в XIII-XIX вв., озеро было в транс грессивной фазе; в его прибрежной зоне разреженные заросли макрофитов чередовались с участками открытого грунта, где развивались донные диатомеи. В литораль попадали планктонные Cyclotella из более глубоких областей озера.

Диатомовая диаграмма донных отложений оз. Щучьего

Верхний горизонт отложений характеризует усиление аридизации климата и регрессию озера в конце XIX ив XX вв., сопровождающуюся ростом минерализации воды. Численность диатомей остается высокой (3 млн) при почти равном накоплении створок эпифитов и донных. Доминантом становится донная галофильная Mastogloia ѕmithi v. lacustris Grun., створки галофилов составляют более 25 % от их общего содержа ния. Содоминанты — эпифиты Fragilaria lapponica Grun. и Е. brevistriala. Единично отмечен мезогалоб Goтphoneтa salinarum. в верхнем жидком неконсолидированном слое отложений — пелогене (рис. 45) — в прибрежной и центральной частях озера на глубине 15 м встречено 60 видов и разновидностей пресноводных диатомей, а на прибрежной станции единично — створки донного мезогалоба Campylodiscus clypеns.
Массовыми в современных отложениях в центральной части озера являются эпифиты Fragilaria brevistriata и E. construens (Ehr.) Grun., а также планктонная Aulacoseira ambigua; створки эпифитов составляют 62 %, обитателей дна — 25 %, планктонных диатомей — 13 %. Кроме Aulacoseira в небольшом количестве встречены планк тонные Cyclotella соmta, c. bodanica и Tabеlаria fеrеѕtrаtа. Следовательно, в глубоководной области озера диатомовый комплекс формируется в значительной степени за счет диатомей бентоса. Состав и строение диатомовых комплексов показывают существенные изменс ния природной обстановки за 55 лет, прошедшие со времени первых исследований диатомей в оз. Щучьем в 1931 г. (Анисимова, 1951). Изменения состава массовых форм свидетельствуют об увеличении зарослей макрофитов, субстрата для развития эпифитных Fragilaria, а наличие среди доминантов Aulacoseira ambiguа, характерной для планктона мезотрофных и эвтрофирующихся водоемов, говорит о повышении трофического статуса озерной экосистемы, что вызвано как усилившимся антропогенным воздействием, связанным с превращением побережий озера в рекреационную зону (строительство санаториев и домов отдыха, рост численности населения г. Щучинска), так и ростом минерализации озера в условиях аридизации климата.
Остракоды в донных отложениях озера изучены из восьми поверхностных проб, взятых по продольному профилю на различных глубинах. Обильный и разнообразный по видовому составу комплекс обнару жен на глубине 2.2 м: Candona nеglесta Sars., c. caudata Kaufmann, C. ex gr. candida Muller, Cypria lacustris Sars, Ilyocypris ex gr. brady Sars, Limnocythere inopinata (Baird), L. ex gr. flexa Neg.-Nik., Cytherissa lucustris Sars, Darwinula stevensoni (Brаdу et Robertson). Доминирующими среди них являются кандоны (60 %), субдоминанты — дарвинулы (12 %); приблизительно в одинаковых количествах присутствуют цип

Рис. 45. Гранулометрический и химический состав Донных отложений 03. Щучьего (ко
лонка 3, глуб. 20 м). 1 — Hл, 2- алевритовая фракция, 3 — пелитовая фракция.
рии, илиоциприсы и лимноцитеры (8—9 %); в единичных экземпля рах встречены цитepиcсы. Близкий видовой состав обнаружен на глубине 4 и 6 м, ю здесь увеличивается доля раковин Суtherissa lacustris Sars (до 28—25 % соответственно), общее количество раковин составляет несколько сотен экземпляров.
На небольших глубинах ассоциации острaкoд менее разнообразны и беднее в количественном отношении. Так, на глубине 15 м обнаружено 55 экз., среди которых преобладают лимпоцитеры (35 экз.), в равных количествах присутствуют цитepиcсы и кандоны; на глуби не 17 м — всего 12 экз., из них 6 лимноцитер, 4 — цитeрисс и 2 — кандоны. На глубине 25 и 24 м остракоды представлены единичными створками и обломками цитeрисс и кандон.
Таким образом, наибольшее разнообразие и количество остракод приурочено к мелководным участкам озера (до 10 м) и уменьшается с увеличением глубины, в мелководных участках доминируют кандоны, на средних глубинах — кандоны и лимноцитеры, а на глубинах более 10 м — цитepиcсы.
Остракоды в колонках отложений из мелководной и глубоководной (рис. 46) частей озера представлены родами Candora, Tocypris, Gimnocythere, Cytherissa, количественное соотношение которых изменяется по разрезу. Так, в колонке, взятой на глубине 2.2 мв интервале 46-50 см, Отмечается комплекс остракод, остоящих из видов Candora nеglесta Sars, C. ex gr. candida Muller, Ilyocypris ex gr. brady Sars, Limnocythere ex gr. flexa Neg.-Nik, Linopinata (Baird), Cytherissa lacustris Sars, среди которых доминируют лимноцитеры (66 %), а субдоминантами являются кандо ны (25 %). Остальные виды содержатся в незначительном количестве. Limnocythеrе іnopinаtа обычна для пресных, реже — солоноватоводных мезотрофных водоемов и особенно характерна для щелочных карбонатных вод на глубинах от 1.5 до 15 м (Коваленко, 1976; Зубович, 1983: Carbonel е. а., 1988, и др.). Candora nеglесta, по данным З. С. Бронштей на (1947), относится к стенотермично холоднолюбивым видам, обитаю щим преимущественно в пресноводных, реже — солоноватоводных озе рах. Остальные виды также типичны для пресноводных водоемов. Эти сведения позволяют сделать вывод о пресноводном характере озера со средними глубинами, карбонатными водами и щелочной реакцией среды.
В интервале 39—46 см, где осадок представлен серым илом, отмечается значительное увеличение в ассоциациях Суtherissa lacustris (до 86 %). Представители родов Candora и Limnocythеrе составляют соответственно 1.5 и 6.5 %. Увеличение количества представителей Суtherissa lacustris, характерного обитателя олиготрофных озер, свидетельствует о повышении общего уровня озера, о снижении степени трофности и, воз можно, температуры по сравнению с предыдущей стадией. Эта фаза развития озера выделяется и по данным диатомового анализа.
Выше — прослой (5 см) растительности без следов разложения, свидетельствующий о периоде осушения и зарастания данного участ ка озера, сопоставимый с интервалом 52-56 см разреза глубоководной колонки, охарактеризованным III ,комплексом остракод, в котором преобладают лимноцитеры и резко сокращается количество цитерисс, что указывает на регрессию озера. По данным диатомового анализа также установлено падение уровня в период: аридизации климата. Далее отмечается резкое увеличение вида Суtherissa lacustris (74 %) — обитателя олиготрофных озер с прохладной водой и высоким содержанием кислорода. Этот горизонт сопоставляется с ІV комплексом острaкoд в глубоководной колонке, с трансгрессивной фазой развития озера, фиксируемой данными диатомового анализа, которая соответствует периоду «малого ледниковья».
Верхняя часть разреза характеризуется общим сокращением количества раковин остракод, среди которых преобладают кандоны, отмечается небольшое количество лимноцитер и отсутствуют цитeриссы. До минирование кандон может служить индикатором некоторого снижения уровня озера по сравнению с предшествовавшей фазой его развития.
В центральной части озера на глубине 20 м была взята колонка длиной 95 см, имеющая следующее строение (рис. 46, б).
0—22 см — ил бурый пелитовый с включениями растительных остатков. 22-95 см — ил зеленовато-серый пелитовый тонкослоистый (чередование темных слой
ков, насыщенных органикой и гидротроилитом, и более светлых).
Выделенные в отложениях комплексы острaкoд сходны с комплексами в литоральной колонке (рис. 46, а). Так, I комплекс выделен в интервале 73—95 см, где насчитывается по несколько сотен экземпляров, среди которых доминируют лимноцитeры — Liтпокуthere inopinata и L. ex gr. flеxа, составляющие 85—99 %, реже встречают ся кандоны (15—0.5 %). По доминированию лимноцитер и неболь 

Рис. 46. Состав и количество острaкoд в донных отложениях оз. Щучьего. - коюнка 2, б – колонка 3. 1 — Candora, 2 – Ilocypris, 3 - L ocythere,
4 - Cytherissa, 5 — растительные остатки.
шому количеству кандон этот комплекс соответствует нижнему ком плексу из литоральной колонки. II комплекс выделяется в интервале 20—73 см. Остракоды здесь также встречены в больших количествах (до 600 экз. в пробе); доминирующей является Суtherissa lacustris sars., характерная преимущественно для олипотрофных озер Евразии и Америки, являющаяся индикатором высокого содержания кислорода в придонных слоях и обитающая на глубинах от 10 до 40 м. . иногда и более в холодных водах (Бронштейн, 1947; Суtherissa " 1990, и др.). Этот вид составляет в данном комплексе 83—84 у. Кроме него присутствуют Limnocythеrе ex gr. flexa Neg.-Nik. (15 16 %) и единичные кандоны. Приведенные данные свидетельствуют о том, что во время формирования отложений произошло углубление озера, снижение уровня трофии и, возможно, температуры воды По сравнению с предыдущим этапом развития озера. II комплекс харак теризуется общим сокращением количества остракод, преобладанием среди них лимноцитер, сокращением доли цитepиcc (до 12 %). Вероятно, эти изменения связаны с увеличением степени трофии и понижением уровня озера, отмеченном также в литоральной колонке. В ІV комплексе вновь увеличивается процентное содержание Суtherissa (49—83 %). Этот факт свидетельствует о снижении трофности и повышении уровня озера. Сходный комплекс острaкoд отмечается в колонке 2 в интервале 21—34 см. В верхнем интервале колонки (0 41 см) остатки острaкoд представлены единичными экземплярами Candona, Limnocythеrе или Cytherissa. Редкость находок позволяет лишь весьма условно по качественному составу острaкoд наметить чередование периодов то более мелководного (32—41 см), то более глубоководного (по присутствию цитepиcc) режима озера (инт. 20— 32 см). В верхнем слое осадка (0—20 см) вновь появляются кандоны илимноцитеры, свидетельствующие онекотором понижении уровня озера по сравнению с предыдущим интервалом.
Установленная по колонкам донных отложений последовательность комплексов диатомей и острaкoд прослеживается как в глубоководной, так и в мелководной частях озера. Калонка в глубоководной части охва Тывает, судя по комплексам остракод, осадки, приблизительно синхронные вскрытым колонкой в его мелководной части, но мощность отдельных прослоев в глубоководной части больше, чем вмелководной. Особенно это относится к нижнему слою в глубоководной части. Выявленная последовательность комплексов Острaкoд отражает колебания уровня озера за последние 2-2.5 тыс. лет, которые в общих чертах совпадают с выводами, полученными в результате диатомового анализа,
Озеро Боровое. Озеро Боровое расположено у северного подножия Кокчетавского хребта. К его северным, западным и южным берегам подходят сильно выветренные гранитные массивы, восточный берег — отлогий песчаный с хорошо выраженным береговым валом. Общая минерализация воды по материалам 1939 г. составляла 80.6 мг/л, содержание кислорода — 10.45 мго/л, pH — 1.2—8.1. По же озера выравнено и имеет постепенный уклон к северу, где из него вытекает р. Громотуха, впадающая в оз. Б. Чебачье. Сток зарегулирован шлюзом, дно до изобаты 3 м выстилают илы, прибрежная зона — песчаная.
Как показали наши исследования, в поверхностном слое иловых отложений потеря при прокаливании составляет 30 %, содержание аутигенного кремнезема — 21, P205 ~ 0.1 %, N ~ 2 %. По грануло метрическому составу они алеврит-пелитовые (фракция 0.005 мм составляет до 75 %).

Рис. 47. Гранулометрический и химический состав донных отложений 03. Борового.
І — ил с растительными остатками; 2 - прослой азерной извести; 3 - илистая глина;
4 — суглинок.
Колонка донных отложений, взятая на глубине 3.5 м в северо-за падной части озера, вскрыла следующий разрез отложений (рис. 47): 0—115 см — ил зеленовато-бурый, алеврит-пелитовый, органический, с растительными остатками и отдельными включениями гидротроилита. 115—194 см — ил бурых, зеленоватых, серых оттенков, алеврит-пелитовый, с большим количеством растительных остатков, слоистый (чередование тем но-бурых органогенных и светло-бежевых карбонатных прослоев).
Нижняя граница резкая по смене окраски. 194—241 см — серая глина алеврит-пелитовая, внизу есть примесь органических остатков. Глина плотная с раковистым изломом. Нижний контакт резкий по смене структуры осадка. 441 — 260 см — глина серая, рыхлая, комковатая, с включением песка, гальки. 260—265 см — глина темно-серая, алевритовая, очень плотная, сухая», распадается
на кубиковидные отдельности.
Возраст насыщенного органикой образца отложений в интервале 175 195 см, определенный методом 14C, оказался равным 610+ 100 л. н.
Спорово-пыльцевым методом в отложениях выделено шесть пали. нозон (рис. 48).
В І зоне в общем составе превалирует пыльца травяно-кустарничковых растений (70—90 %); пыльца деревьев (сосна, береза) составляет до 15 %, споры — т 8 до 15 %. Среди травянистых растений домини рует полынь (около 50 %), пыльцы маревых отмечено вдвое меньше, злаковых — до 10 %, разнотравье представлено единично.
Во II зоне увеличивается содержание пыльцы деревьев, главным образом — березы. Климат данного периода более сухой и холодный, что подтверждается минимальным содержанием в осадках органики.
в III зоне возрастает содержание пыльцы древесных пород. Среди травяно-кустарничковых преобладает пыльца полыни — до 40 % и маревых — до 40 % (наибольшие значения). Различия в строении спектров позволили выделить две подзоны.
Состав спектров свидетельствует ошироком распространении сухо степных формаций, с березовым редколесьем. Граница между III и V 30 нами, т. е. между отложениями бореального и атлантического времени выражена в резкой смене спектров и в доминировании пыльцы древесных пород сосны и березы; присутствует пыльца сосны сибирской, лиственницы, липы (единично). Следует иметь в виду, что наличие даже единичных пыльцевых зерен лиственницы свидетельствует о распространении лист венничков в исследуемом регионе. Увеличивается содержание пыльцы разнотравья, но доминирующая роль принадлежит пыльце полыни и злаковым, что в известной мере определяется их ветровым заносом из степной зоны. Отмечена пыльца культурных злаков, что указывает на появление земледелия. Присутствие пыльцы рдета и тростника говорит об увеличении площади зарослей макрофитов.
В составе IV зоны выделено три подзоны. Для подзоны 1 характерны преобладание пыльцы березы, повышенное содержание пыль цы маревых до 32 %. Во 2-й подзоне возрастает содержание пыльцы сосны, отмечено появление пыльцы ели и сосны сибирской. Среди трав абсолютно доминирует пыльца полыни, определена пыльца культурных злаков, отмечается уменьшение содержания пыльцы злаковых и маревых и увеличение мезофильного разнотравья. В 3-й подзоне увеличивается общее содержание пыльцы деревьев, в основном сосны обык новенной, появляется пыльца лиственницы и ольхи серой.
в целом атлантическое время можно охарактеризовать как влажное и теплое — это климатический оптимум голоцена. В растительном покрове господствовали сосновые боры, площади степных ценозов значительно сокращались. Наиболее влажные условия имели место в середине атлантики (2-я подзона).
у зона характеризуется максимумом содержания пыльцы сосны обыкновенной, увеличением количества пыльцы злаковых и маревых. Отмечена пыльца эфедры, что свидетельствует о наступлении аридной эпохи.
Данная палинозона может быть соотнесена с суббореальной фазой олоцена. Незначительная мощность осадков связана с аридизацией климатических условий. 162
Осадки верхних слоев колонки накопились в субатлантическое время, в них выделяются две подзоны.
Подзона характеризуется повышенным содержанием пыльцы полыни, постоянным участием в спектрах пыльцы Соковых и мезофильного разнотравья. Среди древесных содержание пыльцы сосны и березы равное, единично присутствует пыльца ели и сосны сибирской. Состав спектров свидетельствует о более влажных климатических условиях, чем
суббореале. Подзона 2 отличается увеличением количества пыльцы травяно-кустарничковой группы, уменьшением пыльцы полыни и мезофильного разнотравья, что связано с усилением аридизации климата.
В колонке донных отложений определено 133 вида и разновидно сти диатомовых водорослей, из них только шесть обитателей планк тона. Подавляющее большинство составляют пресноводные диатомей, олигогалобы, единично встречено четыре солоноводных вида мезогалоба.
Границы зон, выделенных в отложениях по составу диатомовых комплексов (рис. 49, а, б, практически совпадают с палинозонами и подзонами, за исключением позднего голоцена, где подразделение по составу диатомей более дробное.
в глинистых отложениях раннего голоцена количество створок возрастает вверх по разрезу, достигая 2.8 млн, господствуют донные диатомей (до 64 %), но существенно и содержание створок планк тонных водорослей (до 37 %). В доминирующий комплекс наряду с планктонной Cyclotella соmta (Ehr.) Kutz, входят представители бен toca: Fragilaria brevistriata, Pinnularia microstauron (Ehr.) CI. Epithemia argus (Ehr.) Kutz., характерная для позднеледниковых отложений озер Южного Урала (Давыдова, 1978), и E. zebra. В периоды развития планктона отмечено нахождение в садках диатомей мезорa/1060B (Anomoeoneis sphaerophora v. polygramma, Mastogloia smithii Thw. и Nitzsehia apiculata (Greg.) Grun.), сумма створок которых не превышает 2 % общего содержания створок в осадках.
Осадконакопление происходило в пресноводном бассейне с развитым Планктоном и бентосом, довольно низкопродуктивном, прибрежные мелководья которого местами имели повышенную минерализацию во ды. Далее, в позднем дриасе численность диатомей в глинах снижается (0.45—1 млн), изменяется состав доминантов: на первое место выходит обитатель прибрежных мелководий олиготрофных озер Ellerbeckia arenaria (Moore) Crawford. Озеро было более мелковод ным, низкопродуктивным, олиготрофным. Это эпоха позднего дриаса.
с начала голоценового времени активизация продукционных процессов приводит к изменению в озере характера осадкона копления — в глубоководной части котловины начинают формироваться илы. В интервале 165—194 см, которые, по нашему мнению, соответствуют пребореальному времени (возраст слоя 175—194 см по
С ~ 10 тыс. л. н.), численность диатомей достигает 17 млн при господстве эпифитов (до 83 %). Доминанты — эпифитные Fragilaria, Донная Amphora pediculus (Kutz.) Grun. В диатомовых комплексах в качестве субдоминанта впервые появляется планктонная Aulacoseira alica (Ehr.) Sim., диатомея, характерная для мезотрофных водоемов.

Рис. 48. Палинологическая диаграмма донных отложений оз. Борового.

Озеро было мелководным мезотроф ным бассейном, что подтверждается и величиной суммарных индексов сапробности диатомовых комплексов. В позднеледниковых отложениях они были в пределах олигосапробности: 1.16 — в аллереде, 0.45—1 — в дрнасе, а в пребореале воз росли до 1.5, т. е. вышли на нижний предел В-мезюсапробности.
в бореальных отложениях происходит дальнейший рост численности диатомей (до 19 млн) при увеличении роли планктонных сообществ и доминирова нии А. italica. Содоминанты — обрастатели из рода Fragilaria, что указывает на широкое, как и в пребореале, развитие зарослей макрофитов.