Построение и интерпретация споворо-пыльцевых диаграмм

Пыльцевой анализ с последующим построением спорово-пыльцевой диаграммы включает несколько этапов. Первый этап палинологического исследования — отбор образцов, следующий заключается в химической обработке образцов в лаборатории. Далее следует этап обработки спорово-пыльцевых данных — микроскопирование и подсчет пыльцевых зерен и спор в каждом образце. Для микроскопирования используется световой микроскоп проходящего света с увеличением в 200−400 раз. Для определения таксономической принадлежности пыльцы и спор следует пользоваться определителями и атласами При подсчете пыльцы и спор необходимо насчитывать статистически значимое количество зерен, 150 зерен является минимальным количеством, при подсчете которых погрешности остаются такими же, как и при подсчете большего числа зерен. Если концентрация пыльцы в образцах средняя или высокая, то рекомендуется насчитывать 300−500 пыльцевых зерен и спор. Бланки с записями содержания пыльцы и спор оформляются в виде электронных таблиц, которые потом подвергаются статистической обработке и используются для построения диаграмм. Спорово-пыльцевая диаграмма отражает процентное распределение палинотаксонов относительно глубин (стратиграфических слоев). Спорово-пыльцевые диаграммы можно строит с применением различных компьютерных программ.

При интерпретации спорово-пыльцевых диаграмм решаются две основные задачи:

• 1. установление состава растительности, которая продуцировала пыльцевой дождь, отраженный на диаграмме;
• 2. реконструкции природных условий влиявших на формирование подобной растительности — климата, антропогенного воздействия и т. д.

Палинологические спектры являются отражением современной им растительности на определенной территории, но из-за разной пыльцевой продуктивности, особенностей переноса и сохранения пыльцы и спор, связь между реальным фиторазнообразием и составом пыльцевого спектра не однозначная. Для успешной интерпретации палинологических диаграмм исследователь должен обладать достаточными знаниями об экологии и физиологии видов, продуцирующих пыльцу в регионе. Нельзя забывать о том, что спорово-пыльцевая диаграмма представляет только цветущие растения. Поэтому если растение не доживает до цветения, например, из-за использования его человеком, или из-за неподходящих погодных условий, то на диаграмме в этот период времени процент пыльцы этого вида будет незначительным, даже если он хорошо представлен в растительном покрове. Важно также отличать изменения состава палинологических спектров, вызванные климатическими колебаниями, и изменения, вследствие сукцессионных преобразований растительных сообществ (например, на заболоченных территориях) [1, 2, 3].

При обработке палинологических данных могут возникать различные трудности, которые ведут к ошибкам в интерпретации. Разница в пыльцевой продуктивности разных видов — одна из главных проблем интерпретации данных. Например, сосна продуцирует большое количество пыльцы, способной, к тому же, переносится на огромные расстояния из-за особенностей строения пыльцевых зерен. Количество пыльцы отдельных видов, представленных в палинологических спектрах, зависят от следующих факторов:

1. Степень участия вида в растительном покрове изучаемого региона. 2. Абсолютная пыльцевая продукция вида, которая зависит как от индивидуальных особенностей вида, так и от его положения в фитоценозе (например, отдельно стоящее дерево продуцирует пыльцы больше, чем дерево в составе древостоя). Кроме этого, важно отметить, что пыльцевая продукция варьирует год от года — некоторые деревья продуцируют пыльцу только через определенное количество лет. 3. Механизмы распространения пыльцы также влияют на особенности ее отложения. Пыльца, которая переносится ветром (к этому типу относится большинство североазиатских деревьев), распространяется на большие расстояния и откладывается во всех типах ландшафтов. Пыльца растений, опыляемых насекомыми (липа, ива, клен), часто, наоборот бывает плохо представлена в палинологических спектрах.

Одна из проблем связана переотложением пыльцы и спор. Чаще всего наблюдается переотложение пыльцы из более древних отложений в результате эрозии. Это может быть связано как с естественной эрозией, так и с хозяйственной культивацией земель в прошлом. Переотложенная пыльца довольно хорошо распознается в отложениях по степени разрушенности экзины, более темному цвету. Эффект большей представленности локальной пыльцы в спектре также приводит к неправильной интерпретации диаграммы. Так верховой торф, образованный сосной, будет содержать большое количество пыльцы сосны, хотя сосняки могут и не доминировать в регионе.

Перенос пыльцы на большие расстояния («дальний занос») является еще одной большой трудностью при реконструкции растительности по палинологическим данным. Доля древесной заносной пыльцы в спектрах из травяных сообществ может достигать 50%. Пыльца многих листопадных деревьев и травянистых растений, напротив, имеет тенденцию отлагаться локально. Таким образом, 10% пыльцы сосны в спектре не означает, что сосны произрастали в исследуемом регионе в определенное период, в то время как, 10% пыльцы бука будет указывать, что эта порода занимала видное место в древостое.

Эти трудности помогают решать знания о принципах современного распространения и отложения пыльцы и изучение современных поверхностных спорово-пыльцевых спектров из разных регионов, типов ландшафтов и растительных сообществ [1, 2, 3].