Reconstruction of Paleoenvironments of Lipetzk Oblast Based on Multiproxy Analysis of Paleosols in the Voronezh River Floodplain

Yu. G. Chendev; Чендев Ю. Г.; A. A. Tishkov; Тишков А. А.; Т. А. Puzanova; Пузанова Т. А.; F. G. Kurbanova; Курбанова Ф. Г.; V. А. Sarapulkin; Сарапулкин В. А.; Т. F. Тregub; Трегуб Т. Ф.; Е. V. Ponomarenko; Пономаренко Е. В.

doi:10.31857/S2587556623050035

Reconstruction of Paleoenvironments of Lipetzk Oblast Based on Multiproxy Analysis of Paleosols in the Voronezh River Floodplain

Autores: Chendev Y.¹, Tishkov A.², Puzanova Т.³, Kurbanova F.², Sarapulkin V.¹, Тregub Т.⁴, Ponomarenko Е.⁵
Afiliações:
1. Belgorod State National Research University, Institute of Earth Sciences
2. Institute of Geography, RAS
3. Moscow State University
4. Voronezh State University
5. Ottawa University
Edição: Volume 87, Nº 5 (2023)
Páginas: 713-734
Seção: ПРИРОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ДИНАМИКА ГЕОСИСТЕМ
URL: https://journals.rcsi.science/2587-5566/article/view/140909
DOI: https://doi.org/10.31857/S2587556623050035
EDN: https://elibrary.ru/FWOZBX
ID: 140909

Citar

Texto integral

Acesso aberto
Acesso é fechado

Acesso está concedido
Acesso é fechado

Somente assinantes

Resumo
Sobre autores
Bibliografia
Arquivos suplementares
Estatísticas

Resumo

The results of paleosol and paleogeographic reconstructions on the new key site “Bol’shaya Kuzminka” within the northern part of the forest-steppe zone of the East European Plain (the high floodplain of the Vorone-zh River, the northern outskirts of the Bolshaya Kuzminka village, Lipetsk Oblast) are presented. To determine the age of alluvial deposits at different depths within the soil profiles, we used archaeological artefacts, Pleistocene faunal remains, soil humus, and charcoal. We reconstructed two main stages of floodplain formation during the Holocene: the early phase of low-intensity alluvial accumulation (beginning of the Holocene to the end of the Atlantic period, with mean rate of sedimentation–0.6 cm per 100 yr) and the late phase of increasing alluvial sedimentation (the second part of the Holocene, with mean rate of sedimentation–1.3 cm per 100 yr). Analysis of a closed depression within the floodplain allowed to reconstruct a complex synlithogenic soil profile with relic traces of three paleosols: a dark-colored Chernozem-like paleosol of the first half of the Holocene, the Luvisol of the Subboreal climatic phase (Gray Forest Soil), and the Stagnic Phaeozem (Chernozem-Meadow Soil) of the Subatlantic climatic phase of the Holocene. Flat areas around depressions hosted grassland vegetation; Stagnic Phaeozems (Meadow-Cheronozem soils) were formed here during the entire Holocene synchronic with alluvial sediments’ deposition. Palynological analysis of floodplain soils and deposits indicated that forests developed in the trend of widespread their areas on adjacent watersheds since the beginning of Subboreal period. Anthropogenic impact on soils and plant cover was noticeable from the Subatlantic period, and its intensity was increasing over time. Introduction of anthropochores was the main anthropogenic signal that resulted from utilizing floodplains and gullies as pastures and ploughlands.

Palavras-chave

Forest-steppes, Voronezh River, floodplain, soils, the Holocene, climate change, land use

Bibliografia

Александрова К.И. Ботанико-географическое районирование / Атлас Липецкой области. М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1994. С. 20.
Александровский А.Л. Развитие почв Восточной Европы в голоцене: Автореф. дис. … д-ра геогр. наук. Ин-т географии РАН. М., 2002. 48 с.
Александровский А.Л. Этапы и скорость развития почв в поймах рек центра Русской равнины // Почвоведение. 2004. № 11. С. 1285–1295.
Александровский А.Л., Гольева А.А. Палеоэкология древнего человека по данным междисциплинарных исследований почв археологических памятников Верхнего Дона // Археологические памятники лесостепного Подонья. Липецк, 1996. Вып. 1. С. 176–183.
Александровский А.Л., Александровская Е.И. Эволюция почв и географическая среда. М.: Наука, 2005. 223 с.
Александровский А.Л., Чендев Ю.Г., Юртаев А.А. Почвы со вторым гумусовым горизонтом и палеочерноземы как свидетельства эволюции педогенеза в голоцене на периферии лесной зоны и в лесостепи (обзор) // Почвоведение. 2022. № 2. С. 147–167. https://doi.org/10.1134/S1064229322020028
Ахтырцев А.Б. Почвы и почвенные ресурсы // Атлас Липецкой области. М.: Федеральная служба геодезии и картографии России, 1994. С. 19.
Волкова Е.М., Новенко Е.Ю., Юрковская Т.К. Возраст болот Среднерусской возвышенности // Изв. РАН. Сер. геогр. 2020. № 4. С. 551–561. https://doi.org/10.31857/S2587556620040135
Герасименко Н.П. Эволюция ландшафтов и почв Украины в голоцене // Эволюция почв и почвенного покрова. Теория, разнообразие природной эволюции и антропогенных трансформаций почв. М.: ГЕОС, 2015 С. 421–430.
Герасимов И.П., Марков К.К. Четвертичная геология (Палеогеография четвертичного периода). М.: Учпедгиз, 1939. 364 с.
Громов И.М., Ербаева М.А. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Зайцеобразные и грызуны. СПб.: ЗИН РАН, 1995. 520 с.
Ершова Е.Г. Спорово-пыльцевой анализ пойменных отложений: проблемы и возможности // Археология поймы: рельеф, палеосреда, история заселения. Тезисы научного семинара, Москва, Институт археологии РАН, 23 апреля 2019 г. / под ред. А.Л. Александровского, Н.А. Кренке. М.: “КДУ”, “Университетская книга”, 2019. С. 46–51.
Климанов В.А., Серебрянная Т.А. Изменения растительности и климата на Среднерусской возвышенности в голоцене // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1986. № 1. С. 26–37.
Макеев А.О., Русаков А.В., Курбанова Ф.Г., Хохлова О.С., Куст П.Г., Денисова Е.А. Динамика природной среды на юге лесной зоны Русской равнины по данным геоархеологических архивов // Почвы – стратегический ресурс России: тезисы докладов VIII съезда Общества почвоведов им. В.В. Докучаева и Школы молодых ученых по морфологии и классификации почв (Сыктывкар, 2020–2022 гг.). Ч. 3 / отв. ред. С.А. Шоба, И.Ю. Савин. М.−Сыктывкар: ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН, 2021. С. 773–774. https://doi.org/10.31140/book-2021-05
Медведев А.П. Сарматы в верховьях Танаиса. М.: Таус, 2008. 252 с.
Новенко Е.Ю. Изменения растительности и климата Центральной и Восточной Европы в позднем плейстоцене и голоцене в межледниковые и переходные этапы климатических макроциклов. М.: ГЕОС, 2016. 228 с.
Новенко Е.Ю. Реконструкция динамики древесной растительности территории музея-заповедника “Куликово Поле” в среднем и позднем голоцене // Заповедная наука. 2017. № 2. С. 66–76. https://doi.org/10.24189/ncr.2017.034
Новенко Е.Ю. Ландшафтно-климатические изменения в лесной зоне Центральной и Восточной Европы в голоцене: ретроспективный анализ и сценарии эволюции природной среды // Экосистемы: экология и динамика. 2020. Т. 4. № 4. С. 57–80. https://doi.org/10.24411/2542-2006-2020-10074
Новенко Е.Ю., Гласко М.П., Волкова Е.М., Зюганова И.С. Динамика ландшафтов и климата бассейна Верхнего Дона в среднем и позднем голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 2. С. 68–82.
Новенко Е.Ю., Цыганов А.Н., Волкова Е.М., Бабешко К.В., Мазей Ю.А. Динамика ландшафтов и климата на северо-западе Среднерусской возвышенности в голоцене // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2014. № 6. С. 24–31.
Новенко Е.Ю., Цыганов А.Н., Волкова Е.М., Бабешко К.В., Лаврентьев Н.В., Мазей Ю.А. Изменения растительности и климата на северо-западе Среднерусской возвышенности в голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2016. № 1. С. 103–114.
Новенко Е.Ю., Зюганова И.С., Дюжова К.В., Волкова Е.М. Динамика растительности на южной границе зоны широколиственных лесов Восточно-Европейской равнины в среднем и позднем голоцене // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 5. С. 82–94. https://doi.org/10.7868/S0373244417050073
Палеопалинология. Т. I. Методика палеопалинологических исследований и морфология некоторых ископаемых спор, пыльцы и других растительных микрофоссилий. Л.: Недра, 1966. 351 с.
Панин А.В., Сидорчук А.Ю., Власов М.В. Мощный поздневалдайский речной сток в бассейне Дона // Изв. РАН. Сер. геогр. 2013. № 1. С. 118–129.
Сверчкова А.Э., Хохлова О.С. Эволюция почв и ландшафтно-климатические изменения в эпоху бронзы для степи Кубано-Приазовской равнины на основе изучения крупного кургана // Изв. РАН. Сер. геогр. 2021. № 1. С. 70–83. doi.org/https://doi.org/10.31857/S2587556621010143
Серебрянная Т.А. Динамика границ Центральной лесостепи в голоцене // Вековая динамика биогеоценозов. Чтения памяти академика В.Н. Сукачева. X. М.: Наука, 1992. С. 54–71.
Спиридонова Е.А. Эволюция растительного покрова бассейна Дона в верхнем плейстоцене–голоцене. М.: Наука, 1991. 221 с.
Сычева С.А. Малый климатический оптимум и малый ледниковый период в памяти почв и отложений пойм Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 2011. № 1. С. 79–93.
Сычева С.А. Палеопочвенные и археологические свидетельства ритмичного развития пойм рек в голоцене // Археология поймы: рельеф, палеосреда, история заселения: Тез. научн. сем. М.: Ин-т археологии РАН, 2019. С. 83–87.
Хотинский Н.А. Палеоэкологические реконструкции природной среды голоцена (модель современного межледниковья) // Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет / под общ. ред. И.П. Герасимова. М.: Наука, 1982. С. 123–127.
Чендев Ю.Г. Эволюция лесостепных почв Среднерусской возвышенности в голоцене. М.: ГЕОС, 2008. 212 с.
Чендев Ю.Г., Муравьев Э.Н., Белеванцев В.Г., Голотвин А.Н., Уваркин С.В. Экологические нарушения гидрологического режима поверхностных вод на примере р. Липовка в г. Липецк // Научные ведомости БелГУ. Серия Естественные науки. 2016. № 11 (232). Вып. 35. С. 146–157.
Чендев Ю.Г., Федюнин И.В., Иншаков А.А., Голотвин А.Н., Дудин Д.И., Белеванцев В.Г. Контрастные варианты эволюции почв археологических памятников в поймах рек лесостепи Среднерусской возвышенности // Почвоведение. 2021. № 4. С. 387–406. https://doi.org/10.1134/S1064229321040050
Alexandrovskiy A.L., Ershova E.G., Krenke N.A. Buried Late-Holocene Luvisols of the Oka and Moskva River floodplain and their anthropogenic evolution according to soil and pollen data // Quat. Int. 2016. Vol. 418. P. 37–48. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.12.094
Barczi A., Tóth T.M., Csanádi A., Sümegi P., Czinkota I. Reconstruction of the paleoenvironment and soil evolution of the Csípo-halom kurgan, Hungary // Quat. Int. 2006. Vol. 156–157. P. 49–59. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2006.05.024
Blaauw M. Methods and code for “classical” age-modelling of radiocarbon sequences // Quat. Geochronology. 2010. Vol. 5. P. 512–518. https://doi.org/10.1016/j.quageo.2010.01.002
Eckmeier E., Gerlach R., Gehrt E., Schmidt M.W.I. Pedogenesis of Chernozems in central Europe – a review // Geoderma. 2007. Vol. 139. P. 288–299. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2007.01.009
Grimm E.C. TILIA and TILIA*GRAPH.PC spreadsheet and graphics software for pollen data. INQUA, Working Group on Data-Handling Methods // Newsletter. 1990. № 4. P. 5–7.
Hejcman M., Souckova K., Kristuf P., Peska J. What questions can be answered by chemical analysis of recent and paleosols from the Bell Beaker barrow (2500–2200 BC), Central Moravia, Czech Republic // Quat. Int. 2013. Vol. 316. P. 179–189. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2013.06.014
Kabała C., Przybył A., Krupski M., Łabaz B., Waroszewski J. Origin, age and transformation of Chernozems in northern Central Europe – new data from Neolithic earthen barrows in SW Poland // Catena. 2019. Vol. 180. P. 83–102. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.04.014
Lukanina E., Shumilovskikh L., Novenko E. Vegetation and fire history of the East-European forest-steppe over the last 14.800 years: A case study from Zamostye, Kursk region, Russia // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. 2022. Vol. 605. № 111218. doi.org/https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2022.111218
Panin A., Matlakhova E. Fluvial chronology in the East European Plain over the last 20 ka and its palaeohydrological implications // Catena. 2015. Vol. 130. P. 46–61. https://doi.org/10.1016/j.catena.2014.08.016
Pietsch D. Krotovinas – soil archives of steppe landscape history // Catena. 2013. Vol. 104. P. 257–264. https://doi.org/10.1016/j.catena.2012.12.003
Rusakov A., Makeev A., Khokhlova O., Kust P., Lebedeva M., Chernov T., Golyeva A., Popov A., Kurbanova F., Puzanova T. Paleoenvironmental reconstruction based on soils buried under Scythian fortification in the southern forest-steppe area of the East European Plain // Quat. Int. 2019. Vol. 502. P. 197–217. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2018.05.016
Shumilovskikh L., Novenko E., Giesecke T. Long-term dynamics of the East European forest-steppe ecotone // J. of Vegetation Science. 2017. Vol. 29 (3). https://doi.org/10.1111/jvs.12585
Shumilovskikh L.S., Rodinkova V., Rodionova A., Troshina A., Ershova E., Novenko E., Zazovskaya E., Sycheva S.A., Kiselev D., Schlütz F., Schneeweiß J. Insights in the late Holocene vegetation history of the East European forest-steppe: case study Sudzha (Kursk region, Russia) // Vegetation History and Archaeobotany. 2019. Vol. 28. P. 513–528. doi.org/https://doi.org/10.1007/s00334-018-00711-4
Sycheva S.A., Bessudnov A.N., Chepalyga A.L., Sadchikova T.A., Sedov S.N., Simakova A.N., Bessudnov A.A. Divnogorie pedolithocomplex of the Russian Plain: Latest Pleistocene deposits and environments based on study of the Divnogorie 9 geoarchaeological site (middle reaches of the Don River) // Quat. Int. 2016. Vol. 418. P. 49–60. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.11.006
Velichko A.A., Zelikson E.M. Landscape, climate and mammoth food resources in the East European Plain during the late Paleolithic epoch // Quat. Int. 2005. Vol. 126–128. P. 137–151.
Williams J.W., Shuman B., Bartlein P.J. Rapid responses of the prairie–forest ecotone to early Holocene aridity in mid-continental North America // Global and Planetary Change. 2008. Vol. 66. P. 195–207. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2008.10.012