CC BY
28
УДК 581.5
М.Ю. Соломонова
ассистент, кафедра ботаники, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный
университет»
А.Ю. Гребенникова
аспирант, кафедра ботаники, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный
университет»
Т.В. Корниевская
аспирант, кафедра ботаники, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный
университет»
А.А. Митус
магистрант, кафедра ботаники, ФГБОУ ВО «Алтайский государственный
университет»
ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАЗРАБОТКИ РЕЦЕНТНОЙ ОСНОВЫ ДЛЯ ФИТОЛИТНЫХ ПАЛЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СЕВЕРНОЙ КУЛУНДЫ
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 16-36-00130 мол-а: «Фитолитные исследования археологических объектов железного века и эпохи бронзы Северной Кулунды».
Аннотация. В статье рассмотрены результаты исследования растительных сообществ и фитолитов современных растений на территории археологических поселений железного и бронзового веков Северной Кулунды. Приведены результаты геоботанических описаний современной растительности на местах древних поселений и обзор форм окремнения в 30-ти видов современных растений.
Ключевые слова: фитолиты, геоботаника, Северная Кулунда, археологические объекты.
M.Yu. Solomonova, Altai State University
A.Yu. Grebennikova, Altai State University
T.V. Kornievskaya, Altai State University
A.A. Mitus, Altai State University
FIRST RESULTS OF THE RECENT BASIS DESIGN FOR PALEOECOLOGICAL PHYTOLITH
RESEARCHES OF NORTH KULUNDA
Abstract. The research results of the plant community and phytolith of present plants on the archaeological site territory of Iron and Bronze Ages of North Kulunda are reviewed in the article. The results of geobotanical description of the present vegetation on the place of archaeological site and the overview of silica form in the 30 species of the present plants are also shown there.
Keywords: phytoliths, geobotany, North Kulunda, archaeological sites.
Основные палеоботанические данные о растительности Северной Кулунды второй половины голоцена получены на основе палинологических исследований. Они свидетельствуют об ариди-зации климата, остепнении травянистых сообществ, деградации лесных сообществ [1] и отражают состояние региональной флоры в конкретный период. Для оценки взаимодействия человека и растительного покрова необходимо изучение более локальных изменений. В Кулундинской степи находятся археологические объекты принадлежащие к различным скотоводческим культурам, которые являются слабоизученными как в археологическом, так и в палеоэкологическом плане [2].
Сложность палеоэкологических исследований в степной территории заключается в трудности применения классических палеоботанических методов, так как в результате специфики почвообразования в степной зоне сохранность растительных материалов (пыльца, споры, семена, плоды) крайне мала. Исключением являются фитолиты - высокоустойчивые частицы растительного происхождения, имеющие высокую информативность при реконструкции степных сообществ [3].
Несмотря на имеющиеся результаты палеорекострукции растительности энеолита Северной Кулунды [4; 5; 6; 7] методом фитолитного анализа, необходима разработка рецентной основы для расширения возможностей применения метода на этой территории. Это основа должна включать в себя как представления о современной растительности, так и фитолиты в современных растениях и фитолитные спектры современных фитоценозов. На данный момент опубликованы материалы по морфотипам фитолитов в доминирующих на этой территории злаках [6; 8]. Однако крайне мало информации о продуцировании фитолитов растениями других систематических групп.
Целью представленных исследований является разработка рецентной основы фитолитов незлаковых систематических групп для изучения археологических объектов железного и бронзового веков в окрестностях с. Новоильинка (Хабарский район, Алтайский край).
Материалы и методы
Рецентная основа создавалась для фитолитных исследований четырёх археологических объектов: Новоильинка-IV (ранний железный век), Новоильинка, Новоильинка-I и Новоиль-инка-V (эпоха бронзы).
В основу работы было положено 11 геоботанических описаний растительности за полевой сезон 2016 г. Для характеристики современного растительного покрова на территории памятников проведены геоботанические исследования. При обработке материала применен как классический синтаксономический анализ - методом Браун-Бланке [9; 10; 11], так и неклассический синтаксономический анализ - «дедуктивный метод» классификации К. Копечки и С. Гейни [12]. Для определения положения выделенных синтаксонов в системе высших единиц были использованы продромусы разных регионов [13; 14; 15; 16]. Номенклатура синтаксонов приведена в соответствие с «Международным кодексом фитосоциологической номенклатуры» [17].
Следующие виды растений, произрастающие на территории и вблизи археологичесикх объектов, были подвержены сухому озолению [3] для выделения фитолитов: Achillea asiatica, Androsace septentrional, Artemisia laciniata, A. scoparia, Betula pendula, Carex duriuscula, C. supina, Centaurea pseudomaculosa, C. scabiosa, Chamerion angustifolium, Crepis lyrata, Equisetum hyemale, G. perfoliata, Gypsophila paniculata, Herniaria polygama, Jurinea multifida, Kochia pros-trata, Lepidium latifolium, Medicago falcata, Picris hieracioides, Pilosella echioides, Polygonum sp., Populus tremula, Salix triandra, Scorzonera parviflora, Spiraea hypericifolia, Thymus marschallianus, Verbascum lychnitis, Vicia cracca.
Результаты
В результате синтаксономического анализа геоботанических описаний травяной растительности на территории изучаемых археологических объектов были выделены 3 безранговых сообщества, входящие в состав 2 классов, 2 порядков, 3 союзов.
В продромусе представлены выделенные единицы и их положение в системе высших единиц, согласно продромусу растительности России [15].
Класс MOLINIO-ARRHENATHERETEA R. Tx. 1937 Порядок ARRHENATHERETALIA R. Tx. 1931 Союз Festucion pratensis Sipajlova et al. 1985
Сообщество Bromopsis inermis
Класс FESTUCO-BROMETEA Br.-Bl. et Tx. ex Soó 1947
Порядок FESTUCETALIA VALESIACAE Br.-Bl. et Tx. ex Br.-Bl. 1949
Союз Poo urssulensis-Artemision glaucae Saitov et Mirk. 1992
Сообщество Potentilla argentea- Stipa capillata Союз Festucion valesiacae Klika 1931
Сообщество Bromopsis inermis-Festuca valesiaca
Сообщество Bromopsis inermis, описанное с археологических объектов Новоильинка-1 и Новоильинка-4, относится к классу Molinio-Arrhenatheretea R.Tx. 1937 em. R.Tx. 1970 - вторичные послелесные луга. Диагностические виды: Achillea millefolium, Alopecurus pratensis, Bromopsis inemis, Centaurea jacea, Elytrigia repens, Festuca pratensis, Galium boreale, Geranium pratense, Inula britannica, Lathyrus pratensis, Potentilla anserina, Rumex acetosa, Sanguisorba officinalis, Stellaria graminea, Veronica chamaedrys, Vicia cracca.
Также на территории всех четырех археологических объектов было описано два сообщества Potentilla argentea - Stipa capillata и Bromopsis inermis-Festuca valesiaca, входящие в состав класса Festuco-Brometea, порядка Festucetalia valesiacae, который объеденяет луговые степи лесостепной подзоны от Центральной Европы до Западной Сибири. Для порядка характерны следующие виды: Stipa pennata, Phlomis tuberosa, Filipendula vulgaris, Festuca valesiaca, Galium ruthenicum, Thymus marschallianus, Dianthus versicolor, Galatella angustissima, Phleum phleoides, Veronica spicata и др.
В результате микроскопических исследований озоленного растительного материала различные формы окремнения были обнаружены у 19-ти видов растений, у 11-ти видов кремниевых частиц обнаружено не было (табл. 1).
Таблица 1 - Наличие форм окремнения у растений различных систематических групп
Семейство Вид Наличие форм окремнения
Asteraceae Achillea asiatica Есть
Artemisia laciniata Есть
Artemisia scoparia Есть
Centaurea pseudomaculosa Есть
Centaurea scabiosa Есть
Crepis lyrata Есть
Jurinea multifida Есть
Picris hieracioides Есть
Pilosella echioides Есть
Scorzonera parviflora Есть
Primulaceae Androsace septentrionale Есть
Betulaceae Betula pendula Нет
Cyperaceae Carex duriuscula Есть
Carex supina Есть
Onagraceae Chamerion angustifolium Есть
Equisetaceae Equisetum hyemale Есть
Caryophillaceae Gypsophila perfoliata Нет
Gypsophila paniculata Нет
Herniaria polygama Есть
Chenipodiaceae Kochia prostrata Есть
Brassicaceae Lepidium latifolium Нет
Fabaceae Medicago falcata Есть
Vicia cracca Нет
Polygonacea Polygonum sp., Нет
Salicaceae Populus tremula Есть
Salicaceae Salix triandra Нет
Rosaceae Spiraea hypericifolia Нет
Lamiaceae Thymus marschallianus Нет
Scrophulariaceae Verbascum lychnitis Нет
Виды семейства Asteraceae формируют разнообразные фитолиты и окремниевающие эпидермальные слепки: Achillea asiatica: пластинки, эпидермальные слепки из ассиметричных волнистых пластинок (рис. 1. А), удлиненные цилиндрические частицы с бугристой поверхностью и слепки из этих частиц (рис. 1. Б); Artemisia laciniata: мелкозубчатые крупные удлиненные частицы (рис. 2. В), эпидермальные слепки с ячейками 3-х типов - 1) вытянутых слабоволнистых пластинок; 2) мелких округлых (рис 1. В), 3) ребристых неправильной формы; Artemisia scoparia: четырехгранные удлиненные цилиндрические частицы; Centaurea pseudomaculosa: ровные цилиндрические частицы, эпидермальные слепки из округлых и многогранных ячеек, сложные трихомы (рис. 2. Г); Centaurea scabiosa: ровные цилиндрические частицы (рис. 2. А), сложные и простые крупные трихомы; Crepis lyrata: ровные циллиндрические частицы, эпидермальные слепки из крупных прямоугольных ячеек, Jurinea multifida: эпидермальные слепки из многоугольных ячеек, Picris hieracioides: ровные цилиндрические частицы (рис. 2. Б), эпидермальные слепки из удлиненных и округлых ячеек; Pilosella echioides: изогнутые цилиндрические частицы, четырехгранные цилиндрические частицы; Scorzonera parviflora: ровные цилиндрические частицы с гладкой и бугристой поверхностью.
Рисунок 1 - Кремниевые эпидермальные слепки различных видов растений Северной Кулунды: А, Б - Achillea asiatica, В - Artemisia laciniata, Г - Populus tremula
Рисунок 2 - Фитолиты различных видов растений Северной Кулунды: А - Centaurea scabiosa, Б - Picris hieracioides, В - Artemisia laciniata, Г - Centaurea pseudomaculosa, Д - Herniaria polygama, Е, Ж - Equisetum hyemale, З, И - Carex duriuscula
Вид Androsace septentrionale (сем. Primulaceae) продуцирует ровные цилиндрические частицы и эпидермальные слепки из овальных ячеек.
У осок Carex duriuscula и Carex supina (сем. Cyperaceae) образуются воронковидные частицы (рис. 2. Ж, И). Этот морфотип описан как диагностический для рода Carex [18; 19]. Также у вида Carex supina формируются тонкие изогнутые цилиндрические частицы и трихомы, а у вида Carex duriuscula пластинки с неровными краями.
У вида Chamerion angustifolium (сем. Onagraceae) формируются ровные цилиндрические частицы пластинки с неровными краями.
Анатомические структуры хвощей окремниевают в большой степени [20]. У вида Equisetum hyemale (сем. Equisetaceae) формируются эпидермальные слепки из округлых и удлиненных частиц, цилиндрические частицы с широкими расставленными зубцами, воронковидные частицы с уплощенным угловатым основанием (рис. 2. Е), хорошо окремниевают устьица (рис. 2. Ж).
У вида Herniaria polygama (сем. Caryophillaceae) формируются цилиндрические изогнутые и ровные частицы. Особо примечательно наличие большого количества, если сравнивать с другими двудольными растениями, крупных простых трихом (рис. 2. Д).
У вида Kochia prostrata (сем. Chenipodiaceae) формируются тонкие длинные циллиндри-ческие частицы.
Вид Medicago falcata (сем. Fabaceae) продуцирует четырехгранные цилиндрические частицы и эпидермальные слепки из удлиненных ячеек неправильной формы.
У вида Populus tremula (сем. Salicaceae) формируются эпидермальные слепки из лопастных ячеек округлой неправильной (рис. 1. Г) и удлиненной формы.
Предварительные выводы
Растительность места археологических объектов в окрестностях с. Новоильинка в настоящее время представлена луговыми степями и послелесными лугами.
Многие морфотипы фитолитов и варианты эпидермальных слепков характерны для многих видов двудольных. Среди изученных видов специфические формы ожидаемо были обнаружены у осок и хвоща.
Наиболее распространенными являются фитолиты в форме ровных цилиндрических частиц и эпидермальные слепки из округлых ячеек.
Список литературы:
1. Николаев В.А. Ландшафты Азиатский степей. - М.: МГУ, 1999. - 288 с.
2. Ситников С.М. Саргаринско-Алексеевская культура лесостепного и степного Алтая: автореф. дис. ... канд. ист. наук. - Барнаул, 2002.
3. Гольева А.А. Фитолиты и их информационная роль в изучении природных и археологических объектов. - М., Сыктывкар: Элиста, 2001. - 200 с.: ил.
4. Кирюшин К.Ю., Гайдученко Л.Л., Гольева А.А., Силантьева М.М., Черных Д.В., Дань-шин О.В., Ситников С.М., Соломонова М.Ю., Бирюков Р.Ю., Сперанская Н.Ю. Комплексные исследования поселения Новоильинка-VI в 2014 г. // Вестник алтайской науки. - 2015. - № 1 (23). - С.70-75.
5. Кирюшин К.Ю., Силантьева М.М., Ситников С.М., Семибратов В.П., Соломонова М.Ю., Сперанская Н.Ю. Комплексные археоботанические и фитолитные исследования на поселении Новоильинка-3 (Северная Кулунда) // Известия АлтГУ. История. Политология. - Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2013. - № 4-1 (80). - С. 156-164.
6. Соломонова М.Ю., Силантьева М.М., Сперанская Н.Ю. Реконструкция растительного покрова мест археологических работ: Новоильинка-3 и Нижняя Каянча (Алтайский край), Тыткескень-2 (Республика Алтай) // Приволжский научный вестник. - Ижевск, 2013. - № 10 (26). - С. 10-16.
7. Соломонова М.Ю. Реконструкция растительного покрова эпохи энеолита Северной Кулунды по данным фитолитного анализа почв археологических объектов // Отражение био-, гео-, антропосферных взаимодействий в почвах и почвенном покрове сборник материалов V Международной научной конференции, посвященной 85-летию кафедры почвоведения и экологии почв ТГУ. - Томск, 2015. - С. 375-378.
8. Сперанская Н.Ю., Соломонова М.Ю., Харитонова Е.Ю. Фитолиты некоторых видов злаков Алтайского края разных экологических групп и жизненных форм // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. - 2016. - Т. 7, № 1 (13). - С. 155-162.
9. Braun-Blanquet J. Pflanzensoziologie. Grundzuge der Vegetationskunde. 3 Aufl. Wien-New York: Springer-Verlag, 1964. - 865 s.
10. Westhoff V., Maarel E. The Braun-Blanquet approach // Classification of plant communities. The Hague, 1978. - P. 287-399.
11. Миркин Б.М., Наумова Л.Г., Соломещ А.И. Современная наука о растительности. -М., 2000. - 264 с.
12. Kopecky K., Hejny S. A new approach to the Classification of antropogenic plant communities // Vegetatio. - 1974. Vol. 29, N. 1. - P. 17-20.
13. Schubert R. Prodromus der Pflanzengesellschaften Sachsen-Anhalts: Mitteilungen zur floristischen Kartierung Sachsen-Anhalt Sonderheft 2. Herausgegeben vom Botanischer Verein Sachsen-Anhalt e.V. Halle (Saale), 2001. - 688 s.
14. Черосов М.М., Слепцова Н.П., Миронова С.И., Гоголева П.А., Пестряков Б.Н., Гав-рильева Л.Д. Синтаксономия синантропной растительности Якутии. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 2005. - 575 с.
15. Ермаков Н.Б. Продромус высших единиц растительности России // Современное состояние основных концепций науки о растительности. - Уфа: Гилем, 2012. - С. 377-483.
16. Ямалов С.М., Мартыненко В.Б., Абрамова Л.М., Голуб В.Б., Баишева Э.З., Баянов А.В. Продромус растительных сообществ Республики Башкортостан. - Уфа: АН РБ, Гилем, 2012. - 100 с.
17. Вебер Х.Э., Моравец Я., Терийя Ж.-П. Международный кодекс фитосоциологической номенклатуры. 3-е издание // Растительность России. - СПб., 2005. - № 7. - С. 3-38.
18. Mehra P.N., Sharma O.P. Epidermal silica cells in the Cyperaceae // Bot. Gaz. - 1965. -V. 126, № 1. P. 53-58.1
19. Бобров А.А., Семенов А.Н., Алексеев Ю.Е. Фитолиты видов некоторых родов семейства Cyperaceae // Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата. - 2016. -Т. 7, № 1 (13). - С. 27-33.
20. Айлер Р. Химия кремнезема: пер с англ. - М.: Мир, 1982. - Ч. 2. - 712 с.
