Soil and Ecological Features of the Neo-Eneolithic Settlement “Algai” in the Lower Volga Region

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Исследования проводили на территории Нижнего Поволжья (Заволжья) в Саратовской области в Александрово-Гайском районе. На протяжении последних десятилетий на данной территории ведутся археологические исследования [6–9, 28], а в последние годы к работам по изучению были привлечены почвоведы [13, 20, 21]. На территории Нижнего Заволжья, в частности в Саратовской области, слабо исследованы голоценовые палеопочвы, неполно представлена история развития и эволюция почв в предголоцене и голоцене.

Цель исследования – выявление палеопочв, сформированных в голоцене, а также восстановление и дополнение палеогеографических и палеоботанических особенностей. Актуальность работы заключалась в применении комплексных исследований при изучении археологического поселения. Объект исследования – поселение нео-энеолитической эпохи “Алгай” (50°09ʹ23ʺ N, 48°31ʹ37ʺ E). Уникальность памятника в том, что он содержит археологические культурные слои (КС), сформированные за последние 7.5–8 тыс. лет, т. е. практически за голоцен. Это единственный стратифицированный памятник неолита и энеолита для Волго-Уральского междуречья. Стратифицированность позволяет делать достоверную периодизацию эпох неолита и энеолита. Культурные слои расположены не один на другом, как это часто встречается на поселениях, а прерываются горизонтами суглинков. Горизонты суглинков или горизонты В не содержат артефактов разных археологических культур и названы “стерильными”. По археологическим находкам верхний КС идентифицирован временем хвалынской археологической культуры (возраст 5700–5500 ВР). В этом горизонте или КС обнаружены немногочисленные фрагменты керамики и каменного инвентаря. В среднем КС обнаружены находки, свойственные прикаспийской археологической культуре (возраст 5900–5800 ВР). В ходе проведения археологических работ обнаружено более 100 фрагментов керамики, кварцитовые и кремневые изделия (кварцитовые наконечники стрел в форме рыбки), что характерно именно для прикаспийской культуры. Артефакты нижнего КС, залегающего на “материке”, по характеру орнаментов на сосудах и своеобразию каменных артефактов идентифицированы орловской археологической культурой (возраст 7200–6200 ВР). В трех выявленных разновременных археологических КС были обнаружены остеологические останки дикой лошади, тура, сайги, кулана, домашней собаки, а в двух верхних слоях домашней овцы. Почвенные исследования на археологическом памятнике проводили с использованием комплексного методического подхода, часто применяемого в последнее время [2, 10–15, 20–22, 29–32]. Необходимость таких подходов связана с неполнотой данных и их пополнения для геологической, палеогеографической, палеопедологической, палеоботанической информации об изучаемом регионе.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Почвенные исследования для реконструкции условий меняющейся среды в голоцене проводили в археологическом раскопе поселения “Алгай”, возраст которого около 8 тыс. лет, т. е. оно существовало и развивалось практически весь голоцен. Памятник находится в 1.5 км к северу от с. Александров-Гай Саратовской области на одном из мысов правого коренного берега р. Большой Узень (рис. 1).

 

Рис. 1. Местоположение археологической стоянки “Алгай”.

 

Археологический раскоп стоянки (разрез 1–2021) располагался в обнажении обрывистого берега реки, в 100 м от нее. Разрез заложен в южной стенке раскопа, на рис. 2 представлена северная экспозиция. На фотографии приведена почвенная толща, верхние 1.5 м от поверхности – балласт, образовавшийся в результате отвала от предыдущих археологических раскопок и хозяйственной деятельности в последние десятилетия.

 

Рис. 2. Фото стенки археологического раскопа поселения “Алгай”, разрез 1–2021. Глубина разреза 3.5 м. Верхние 1.5 м от поверхности балласт. Приведены данные радиоуглеродного возраста. I – верхняя современная голоценовая почва, II – средняя голоценовая погребенная почва, III – нижняя голоценовая погребенная почва.

 

Современные почвы исследуемой территории представлены светло-каштановыми карбонатными (Eutric Cambisol (Loamic, Protocalcic, Ochric), в археологическом раскопе они антропогенно-преобразованные в течение практически всего голоцена [17, 33].

В работе применяли следующий комплекс методов.

Морфологический и стратиграфический – для изучения почв, почвообразующих пород, палеопочв, культурных слоев, почвенных горизонтов и других почвенных параметров [24].

Физическими и инструментальными методами определяли гранулометрический состав почвенно-грунтовой толщи [5, 16] и магнитную восприимчивость почв (МВ). Определение объемной МВ выполняли в полевых условиях каппаметром КТ-6 (Чешская Республика) по каждому генетическому горизонту всего почвенного профиля. Данные измерений МВ почв позволили дополнительно идентифицировать биоклиматические условия исследуемой территории в разные этапы голоцена и в какой-то степени сепарировать этапы почвообразования и осадконакопления [25].

Химическими методами определяли С_орг, рН водный, CO₂ карбонатов [1, 3].

Классификационный метод. На основе совокупности данных по свойствам почв определяли их принадлежность по разным квалификаторам [17, 33].

Методы радиоуглеродного датирования. Метод радиоуглеродного датирования ¹⁴C [26] и AMS-радиоуглеродного датирования образцов (г. Познань (Польша), г. Орхус (Дания). Определяли возраст артефактов (кости животных, нагар на сосудах, фрагменты керамики). Полученные радиоуглеродные характеристики использовали для горизонтов почв, устанавливая их временную принадлежность [18, 19].

Палеоботанический метод. В работе проведено микробиоморфное изучение биогенных компонентов образцов: панцирей диатомовых водорослей, спикул пресноводных губок, пыльцы, спор, фитолитов и растительного детрита с последующим анализом всего комплекса в целом. Обработку проб выполняли выделением органогенной фракции в тяжелой жидкости (KI + CdI₂). Полученных мацератов исследовали с помощью светового микроскопа Carl Zeiss (Германия) при увеличении в 100 и 400 раз и сканирующего электронного микроскопа Vega 3 Tescan (Чешская Республика) в режиме высокого и переменного вакуума с использованием анализаторов BSE и SE. При описании форм фитолитов название по международному коду номенклатуры фитолитов ICPN 2.0 [35] даны в скобках. Определение форм отдельных видов растений, в том числе тростника, производили согласно авторским коллекциям. Результаты изучения спор, пыльцы и фитолитов поселения “Орошаемое” частично опубликованы [20]. В настоящей работе приводятся более полные результаты палинологического и фитолитного анализов стоянок “Орошаемое” и “Алгай” с радиоуглеродными датами. Расстояние между поселениями составляет 0.3–0.5 км, расположены они в одной геоморфологической позиции и имеют идентичную стратиграфию горизонтов.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Рассмотрена неоднородность свойств современных и погребенных почв нео-энеолитической стоянки “Алгай”. При проведении палеоботанических исследований приводится часть ранее опубликованных данных по стоянке “Орошаемое”, располагающейся в 0.3–0.5 км от стоянки “Алгай” [20]. Территория, где расположены два памятника, идентична.

В стенке (бровке) археологического раскопа стоянки “Алгай” окрашенные в темные цвета горизонты А, являющиеся разновременными КС в почвенном профиле выражены отчетливо, а темный (гумусированный) оттенок данным горизонтам, вероятно, придали процессы почвообразования и антропогенная проработанность в прошлые эпохи. Наличие светлых бурых горизонтов В (без находок), состоящих из лёссовидного суглинка, наоборот предполагает преимущественно этапы осадконакопления и замедления процессов почвообразования. Отсутствие артефактов в горизонтах В суглинка показывает миграцию населения с данной территории. Вероятно, условия природной среды не были благоприятными (или некомфортными) для проживания человека. Оставление человеком данной территории в эти этапы можно объяснить кратковременными природными катаклизмами (аридизация климата, суховеи, скудная растительность).

Данные радиоуглеродного датирования показали, что все выявленные разновременные КС были сформированы в голоцене, имеют следующий некалиброванный радиоуглеродный возраст (в скобках приведен калиброванный возраст, обрабатывали в программе OxCal 4.4.3) и получены по костям животных, углю и нагару на стенках керамической посуды: 6800±40 ВР (Poz-65198; 1σ 5722–5662 calBC, 2σ 5741–5631 calBC); 6654±80 BP (SPb-1509; 1σ 5640–5510 calBC, 2σ 5710⁻⁵470 calBC); 6605±32 BP (AAR-21893; 1σ 5565–5510 calBC, 2σ 5620–5480 calBC); 6318±33 BP (AAR-21892; 1σ 5330–5280 calBC, 2σ 5360–5210 calBC); 6245±32 BP (AAR-21891; 1σ 5300–5210 calBC, 2σ 5310⁻⁵200 calBC); 5875±60 ВР (SPb-1968; 1σ 4833–4687 calBC, 2σ 4856–4580 calBC); 5846±70 ВР (SPb-3116; 1σ 4792–4614 calBC, 2σ 4851–4534 calBC); 5720±120 ВР (SPb-1475; 1σ 4710⁻⁴450 calBC, 2σ 4840–4340 calBC) [20].

Морфологический анализ. Почвенные толщи разделены на серии разновременных погребенных почв и выделены на рис. 2 индексами I, II и III. “Стерильные” или горизонты В служат почвообразующими породами для каждой из сформированных почв.

Верхняя современная голоценовая почва обозначена индексом I и включает следующие горизонты: Ас.п. (глубина залегания 0–20(25) см), А1В (20(25)–40 см, КС хвалынской культуры), ВА1₂са (40–58(65) см, “стерильный” горизонт). Горизонт ВА1₂са по морфологии существенно отличается от вышележащих гумусированных горизонтов, он маломощный по сравнению с вышележащими, но имеет признаки горизонта А1. Горизонт ВА1₂са “стерильный” от находок и формировался в условиях кратковременного и активного осадконакопления. Отсутствие находок в данном горизонте говорит о неблагоприятных условиях для заселения человеком данной территории, вероятно, существовал дефицит диких животных и соответственно источника питания для человека. Современная голоценовая почва имеет мощность 60 см (глубина залегания 0–60 см) и формировалась около 5.5–6 тыс. лет в период 5700(5800) ВР – настоящее время.

Средняя голоценовая погребенная почва обозначена индексом II и включает горизонты: [А1₂В]са (58(62)–88(90) см, КС прикаспийской культуры, [ВА1₃]са (88(90)–140 см, “стерильный” горизонт. Данная погребенная почва по морфологии сформирована двумя горизонтами общей мощностью около 1 м, в полевых условиях более дробно данные горизонты разделить не удалось. В каждом горизонте образцы отбирали через каждые 10 см, для идентификации почвенных свойств на разных глубинах. Горизонт [ВА1₃]са, “стерильный” от находок, по морфологии отличается от вышележащего гумусированного горизонта погребенной почвы. Данная голоценовая погребенная почва, согласно радиоуглеродным датам, сформировалась примерно за 500 лет в период около 6245–5700 (5800) ВР и имеет мощность 80 см (глубина залегания 60–140 см).

Нижняя голоценовая погребенная почва обозначена индексом III и включает следующие горизонты: [А1₄В]са (140–170(180) см, КС орловской культуры), [ВА1₄]са (170(180)–196(200) см (дно разреза), “стерильный” горизонт). Ниже залегает “материк” или лёссовидный суглинок (продолжение горизонта [ВА1₄]са), вероятно, сформированный в позднем плейстоцене. Опираясь на радиоуглеродные даты, можно констатировать, что данная погребенная почва сформировалась в течение 700–800 лет в период 7200–6245 ВР и имеет мощность 60 см (глубина залегания 140–200 см) [21].

Таким образом, вся изученная почвенная толща морфологически разделена на серию наложенных друг на друга современных и погребенных голоценовых почв, имеющих развитые почвенные профили. Необходимо отметить, что “стерильные” горизонты выступают как горизонты В в каждой почве (индексы I, II и III). “Стерильные” горизонты или горизонты В верхней и нижней погребенных почв (индексы II и III) маломощные. Согласно расчетам мощностей и радиоуглеродным датам, они формировались в очень короткие временные интервалы. Отсутствие артефактов говорит, что, вероятно, заселение территории человеком в эти периоды не происходило в силу возможных природных катаклизмов или скудной растительности, что приводило к миграции диких животных – источника питания для человека. Можно утверждать, что в течение практически всего голоцена на данной территории существовала цикличность процессов осадконакопления и почвообразования, причем циклы отличались друг от друга по времени. В этапы осадконакопления формировались горизонты В или “стерильные”, следом на них формировались темноокрашенные горизонты А, но в условиях преимущественных почвообразовательных процессов.

Исходя из морфологических данных и данных радиоуглеродного датирования видно, что средняя погребенная почва на 20 см мощнее выше- и нижележащих почв. Следовательно, наиболее активные процессы осадконакопления и почвообразования происходили в момент формирования данной почвы в середине голоцена в период АТ-2. Если рассматривать две погребенные голоценовые почвы (индексы II и III), то на фоне современной почвы они сформировались за очень короткий срок, исходя из их мощностей, т. е. от начала и до середины голоцена в большей степени преобладали процессы осадконакопления, а в некоторые периоды условия окружающей среды были более благоприятными для почвообразовательных процессов, в которые формировались гумусированные горизонты погребенных почв. Найденные разновременные артефакты в данных горизонтах говорят о благоприятной обстановке окружающей среды для проживания человека.

Физический и химический анализ. Анализ почв по гранулометрическому составу выявил явную дифференцированность современной и погребенных почв. В почвенных профилях значительно преобладают фракции мелкого песка, ила и в большей степени крупной пыли. В почве полностью отсутствует фракция крупного песка (табл. 1).

 

Таблица 1. Гранулометрический состав почв в разрезе археологического поселения “Алгай”, разрез 1–2021

Горизонт	Глубина, см	Содержание фракций (мм), %
		1–0.25	0.25–0.05	0.05–0.01	0.01–0.005	0.005–0.001	<0.001	<0.01
Ас.п.	0–10	2	13	40	7	14	24	45
Ас.п.	10–20	2	22	40	4	10	22	36
А1В	20–30	0	18	39	8	9	26	43
А1Вса	30–40	0	17	41	6	9	27	42
ВА12са	40–50	0	18	41	6	10	25	41
ВА12са	50–60	0	13	44	7	10	26	43
[A12B]ca	60–70	0	17	42	4	12	25	41
[A12B]ca	70–80	0	17	45	5	9	24	38
[A12B]ca	80–90	0	31	36	5	7	21	33
[BA13]ca	90–100	0	32	38	4	6	20	30
[BA13]ca	100–110	0	31	34	6	7	22	35
[BA13]ca	110–120	0	30	39	5	4	22	31
[BA13]ca	120–130	0	19	42	6	9	24	39
[BA13]ca	130–140	0	16	43	5	10	26	41
[A14B]ca	140–150	1	14	43	6	10	26	42
[A14B]ca	150–160	1	15	43	5	11	25	41
[A14B]ca	160–170	0	13	42	7	10	28	38
[BA14]ca	170–180	0	15	43	7	8	27	42
[BA14]ca	180–190	0	19	42	6	6	27	39
[BA14]ca	190–200	0	16	41	7	8	28	43

 

Например, средняя голоценовая погребенная почва (индекс II) – среднесуглинистая и обладает более легким гранулометрическим составом по сравнению с выше- и нижележащей почвами. Ее мощность и более легкий гранулометрический состав свидетельствуют об эоловом и стремительном осадконакоплении в момент формирования. Современная и нижняя голоценовая погребенные почвы (индекс I и III) характеризуются тяжелосуглинистым гранулометрическим составом. Предположительно в разные периоды голоцена накапливался несколько разный по гранулометрическому составу материал. В начале и конце голоцена накапливалась минеральная масса более тяжелого состава, в середине голоцена минеральный материал обладал более легким составом и большей скоростью накопления. Гидроморфный генезис почвенной толщи исключен в силу геоморфологического расположения археологического поселения на высоком коренном берегу р. Б. Узень, а территория поселения не затапливалась.

Были определены физические и химические характеристики почв, проведено изучение магнитной МВ. По содержанию С_орг отмечается дифференцированность между современной и погребенными почвами. Некоторое увеличение значений приурочено к гумусированным горизонтам А каждой из почв, что напрямую связано с антропогенной нагрузкой, так как каждый из этих горизонтов является КС разных археологических культур. Нижние погребенные почвы (индексы II и III) формировались в крайне аридных условиях, характеризуемых формированием процессов содового засоления почв, о чем свидетельствует высокие значения рН среды. Во всех горизонтах рН_H₂O составляет 8–8.3 ед., что соответствует щелочности почв, что вероятно приводило к угнетению растительного покрова.

 

Таблица 2. Физико-химические свойства каштановых почв в разрезе археологического поселения “Алгай”, разрез 1–2021

Горизонт	Глубина, см	Сорг, %	рН H₂O	CO₂ карб, %	МВ, ×10⁻⁵ ед. СИ
Ас.п.	0–10	0.89	7.23	0.36	0.43
Ас.п.	10–20	0.88	7.40	0.54	0.43
А1В	20–30	0.77	7.32	0.36	0.25
А1Вса	30–40	0.64	7.69	1.08	0.26
ВА12са	40–50	0.49	7.98	2.70	0.22
ВА12са	50–60	0.43	8.07	3.78	0.22
[A12B]ca	60–70	0.48	8.23	3.15	0.23
[A12B]ca	70–80	0.39	8.28	3.77	0.21
[A12B]ca	80–90	0.25	8.30	3.77	0.16
[BA13]ca	90–100	0.24	8.34	3.22	0.17
[BA13]ca	100–110	0.23	8.39	3.59	0.17
[BA13]ca	110–120	0.21	8.29	3.49	0.15
[BA13]ca	120–130	0.22	8.30	3.78	0.23
[BA13]ca	130–140	0.22	8.28	3.43	0.32
[A14B]ca	140–150	0.22	8.24	3.25	0.50
[A14B]ca	150–160	0.27	8.22	2.89	0.58
[A14B]ca	160–170	0.29	8.27	3.26	0.29
[BA14]ca	170–180	0.27	8.28	3.07	0.27
[BA14]ca	180–190	0.24	8.29	2.53	0.22
[BA14]ca	190–200	0.15	8.30	2.71	0.23

 

Неравномерное распределение CO₂ карбонатов в профилях почв напрямую связано с увеличением гумидности на данной территории от прошлого к настоящему, в верхней части профиля с дополнительными мелиоративными мероприятиями при сельскохозяйственном освоении территории в прошлом столетии. Высокие значения показателей МВ на поселении приурочены к КС или к верхним горизонтам почв. Это подтверждает интенсивность почвообразовательных процессов и участия антропогенного влияния. Наименьшие значения по всему профилю фиксируются в средней голоценовой погребенной почве (индекс II), что показывает преобладание осадконакопления над почвообразованием в данный период. Для реконструкции растительности применяли фитолитный и палинологический методы. Проанализированы образцы из двух разрезов, заложенных на стоянках “Алгай” и “Орошаемое”. Сводный разрез представлен в табл. 3, материалы приведены по КС разных археологических культур и “стерильным” горизонтам.

 

Таблица 3. Сводная таблица для разрезов археологических поселений “Алгай” и “Орошаемое”

Разрез/ поселение	Археологическая культура/ ”cтерильный” горизонт	Горизонт	Глубина, см	¹⁴С-возраст климатических этапов л. н., календарный по данным поселений “Алгай” и “Орошаемое”
Фоновый разрез “Алгай”		Ad	0–4	–
	Хвалынская культура	А11Вса	40–50	5667 ± 100 ВР
	“Стерильный” горизонт	ВА12са	50–60	–
	Прикаспийская культура	[A13]ca	80–90	5806 ± 26 ВР
	“Стерильный” горизонт	[BA13]ca	120–130	–
	“Стерильный” горизонт	[BA13]ca	130–140	≥5934 ± 100 ВР
	Орловская культура	[A14B]ca	155–160	–
	Орловская культура	[A14B]ca	165–170	6654 ± 80 ВР

 

 

Фитолитный анализ. В фитолитном спектре пробы, отобранной из современной почвы стоянки “Алгай”, преобладают удлиненные (elongate), в большом количестве представлены веерообразные (bulliform flabellate), трапециевидные лопастные (crenate) и килевидные (acute bulbosus) формы. Округлые (spheroid psilate), усеченные конические (rondel), удлиненные с волнистым краем (elongate sinuate) и гладкие пластинчатые формы (elongate tabular) зафиксированы в незначительном количестве (рис. 3).

 

Рис. 3. Содержание палиноморф и фитолитов в образцах из поселений “Алгай” и “Орошаемое”. Условные обозначения: А – поселение “Алгай”, О – поселение “Орошаемое”.

 

В КС хвалынской культуры (современная голоценовая почва, индекс I) количество фитолитов резко снижается, доминируют удлиненные гладкие цилиндрические (elongate cylindrical) и пластинчатые (tabular) формы, килевидные с широким основанием (acute bulbosus with wide base) и округлые (spheroid psilate). В мацерате “стерильного” горизонта стоянки “Алгай”, разделяющего КС хвалынской и прикаспийской культур (горизонт на границе со средней погребенной голоценовой почвой, индекс II) фитолиты отсутствуют. Комплекс фитолитов КС прикаспийской культуры содержит единичные удлиненные цилиндрические (elongate cylindrical) формы. В слое “стерильного” горизонта стоянки “Алгай”, разделяющего КС прикаспийской и орловской культур, выявлена высокая насыщенность фитолитами при небольшом их разнообразии. Более половины составляют килевидные формы с широким основанием (acute bulbosus with wide base). В меньшем количестве определены округлые (spheroid psilate), удлиненные гладкие цилиндрические (elongate cylindrical) и пластинчатые (elongate tabular) формы, удлиненные шиповатые (elongate dentate). Комплекс фитолитов из КС орловской культуры поселения стоянки “Орошаемое” отличается меньшим разнообразием форм. В нем отмечено высокое содержание группы веерообразных форм (bulliform flabellate), а также зафиксированы удлиненные гладкие (elongate cylindrical) и округлые (spheroid psilate) фитолиты. В спектре пробы, отобранной со дна жилища орловской культуры (горизонт [A1₄B]ca, глубина отбора 165–170 см) поселения стоянки “Алгай”, зафиксировано максимальное содержание фитолитов (498 экземпляров), при наибольшем их разнообразии (определено 33 морфотипа). Преобладают средне- и крупноразмерные фитолиты (50–150 мкм). В мацерате отмечено большое количество детрита – обугленных и лигнифицированных тканей растений. В комплексе фитолитов преобладают разнообразные формы удлиненных (elongate) и трапециевидных лопастных (crenate) групп. Подчеркнем присутствие относящихся к тростнику веерообразных (bulliform flabellate) форм и килевидных форм с шипом (acute bulbosus with prickle), вероятно, сформированных по краям листа этого растения, а также округлых (spheroid psilate) и длинных с волнистым (петельчатым) краем (elongate with columnar margins), характерных для данного рода. Заметную роль играют удлиненные шиповатые (elongate dentate) формы и усеченные конические (rondel). Килевидные формы с широким основанием (acute bulbosus with wide base) зафиксированы в незначительном количестве. В мацерате данной пробы отмечено высокое содержание спикул губок (44 целых и 34 обломки), а также единичные панцири диатомовых водорослей.

Палинологический анализ. Во всех изученных пробах преобладает пыльца трав и кустарничков при доминировании сем. Chenopodiaceae (62–77%), в значительно меньшем количестве (2–9%) представлена пыльца сем. Poaceae, Cyperaceae, Ranunculaceae, Asteraceae (в том числе Artemisia). Разнотравье, включающее луговые и степные растения, представлено единичными зернами и составляет в сумме без учета упомянутых семейств 4–10%. Также единична пыльца деревьев и кустарников (Pinus, Alnus, Betula), вероятно, являющаяся заносной. Редкие споры определены лишь в нескольких пробах. Останавливаясь более подробно на особенностях спектров проб, отобранных на рассматриваемых поселениях, отметим, что в спектре пробы из фоновой почвы стоянки “Орошаемое” в заметном количестве определена пыльца Artemisia (18%). В спектре из КС хвалынской культуры (современная голоценовая почва, индекс I) установлена пыльца прибрежно-водного растения Sagittaria (3%) и Ephedra (1.5%) – ксерофитного растения, характерного для степей и полупустынь. Привнос остатков прибрежно-водных организмов связан, вероятно, с распашкой и мелиорацией территории в прошлом веке.

В спектре пробы из “стерильного” горизонта, разделяющего КС хвалынской и прикаспийской культур, несколько увеличивается по сравнению со спектром из КС хвалынской культуры количество пыльцы травянистых и кустарничковых растений, в частности сем. Poaceae, Cyperaceae, Ranunculaceae, Asteraceae, Fabaceae, а также пыльцы Pinus (7%). Отметим находки единичных зерен Ephedra и Plantago, произрастающих на участках с несформированным или нарушенным почвенным покровом.

Отличительными особенностями спектра пробы из КС прикаспийской культуры являются относительно низкое разнообразие пыльцы трав и кустарничков и присутствие единичной пыльцы влаголюбивых растений, представителей сем. Hydrocharitaceae, родов Sagittaria и Sparganium.

Спектр пробы из нижележащего “стерильного” горизонта, разделяющего КС прикаспийской и орловской культур, также характеризуется низким разнообразием пыльцы данной группы. Пыльца водных растений здесь не обнаружена, но отмечены обрывки колоний пресноводных водорослей рода Botryococcus.

Спектры проб из КС орловской культуры поселения стоянки “Алгай” (дно жилища) и стоянки “Орошаемое” в целом сходны. Различия между ними заключаются в более разнообразном составе пыльцы трав и кустарничков в пробе взятого со стоянки “Алгай”, в большем количестве пыльцы Poaceae, Cyperaceae, Ranunculaceae, Artemisia и присутствии Ephedra в количестве 3.5%. В спектре из образца со стоянки “Орошаемое” определена пыльца Thalictrum, в большем количестве определена пыльца Sagittaria. Единичная пыльца сорных растений Plantago и сем. Convolvulaceae, а также находки пресноводных водорослей Botryococcus зафиксированы в обоих спектрах.

Сходные по составу спектры с доминированием маревых и участием разнотравья описаны в работе [4] из средней и верхней частей КС орловской культуры, а также КС прикаспийской и хвалынской культур памятника “Орошаемое I”. Авторы отмечают сходство спектров проб, отобранных из КС орловской культуры этого поселения, с таковыми из проб неолитических слоев Варфоломеевской стоянки, которая находится примерно в 30 км к западу от “Орошаемого” [27].

Описание растительности непосредственно возле рассматриваемых поселений, расположенных на пойме р. Большой Узень, не проводили. По литературным данным [23] на открытых участках пойм преобладают луговые, лугово-степные и степные ассоциации. В старичных понижениях развита преимущественно луговая и лугово-болотная растительность. К ним приурочены разнотравно-кострово-полынные сообщества. В зоне русла имеются засоленные участки с разреженным растительным покровом, состоящим преимущественно из полыни и маревых. Тростник, рогоз и кубышка отмечены в составе прибрежно-водной растительности. В спектре пробы из самого верхнего современного горизонта почвы стоянки “Орошаемое” более половины от суммы всех палиноморф составляют маревые, несколько ниже содержание полыни, злаковых и осоковых. Сопоставление состава этого спектра и современной растительности позволяет предположить лучшую сохранность пыльцы маревых по сравнению с другими травами и кустарничками в сухих субаэральных условиях и, соответственно, их преобладание среди палиноморф. В комплексе фитолитов из пробы поверхностного слоя почвы доминируют различные удлиненные (elongate) формы, отражающие присутствие разнотравья в составе растительности, а также свойственные злакам трапециевидные лопастные формы и, в частности, луговым злакам килевидные формы с широким основанием (acute bulbosus with wide base). В комплексе фитолитов зафиксированы веерообразные (bulliform flabellate) фитолиты тростника (около 20%), произрастающего по берегам реки. Результаты сравнения комплексов микрофитофоссилий и современной растительности следует принимать во внимание при анализе ископаемого материала.

Килевидные формы с широким основанием (acute bulbosus with wide base) и округлые формы (spheroid psilate), преобладающие в пробе из КС хвалынской культуры, с учетом данных сравнительного анализа проб из поверхностного слоя почвы и современной растительности, позволяют предположить значительную роль злаков в составе реконструируемой растительности. Присутствие в заметном количестве удлиненных гладких цилиндрических (elongate cylindrical) и пластинчатых (tabular) форм – доминируюшее участие разнотравья. Состав пыльцы разнотравья в спорово-пыльцевых спектрах разнообразен, но представлена она единичными зернами. Таким образом, фитолитный анализ позволяет сделать вывод о значительном участии и разнообразии злаковых и злаково-разнотравных группировок в составе современной растительности.

В спектре пробы из “стерильного” горизонта, разделяющего КС хвалынской и прикаспийской культур, фитолиты отсутствуют. Данные микрофитофоссилии единичны в пробе из КС прикаспийской культуры стоянки “Орошаемое”. В спорово-пыльцевом спектре из этой пробы зафиксировано относительно низкое разнообразие пыльцы трав и кустарничков. Результаты двух анализов позволяют сделать вывод о существовании в этот период редкой, угнетенной растительности, произраставшей в условиях наиболее сухого климата. На это указывают и авторы [4] для КС прикаспийской культуры памятника “Орошаемое I”. Присутствие единичной пыльцы влаголюбивых растений, представителей сем. водокрасовых (Hydrocharitaceae), рода стрелолист (Sagittaria sp.) и рода ежеголовник (Sparganium sp.), вероятно, свидетельствует о наличии водоема.

Важными диагностическими формами фитолитов являются веерообразные (bulliform flabellate) формы, характерные для тростника [34], зафиксированные в пробах из КС орловской культуры в двух поселениях. Они продуцируются растением в небольших количествах, поэтому даже сравнительно низкое содержание около 6% от спектра (30 экземпляров из 498 экземпляров в КС орловской культуры стоянки “Алгай”) позволяет сделать вывод о значительной доле тростника в составе растительного материала, в том числе о его произрастании в непосредственной близости от жилища и применении в хозяйстве. К тростнику в спектре, вероятно, относятся килевидные формы с шипом (acute bulbosus with prickle), формирующиеся по краям листа этого растения, и частично округлые (spheroid psilate) формы и длинные с волнистым (петельчатым) краем (elongate with columnar margins). Представляется, что это растение использовалось человеком в качестве подстилки/циновки/для пола или материала для кровли жилища. В изученных мацератах отмечена пыльца влаголюбивых растений (стрелолиста и ежеголовника), в спектре пробы со стоянки “Алгай” зафиксировано высокое содержание спикул губок (44 целых и 34 обломки), единичные панцири диатомовых водорослей и обрывки колоний пресноводных водорослей р. Botryococcus и Pediastrum, что позволяет реконструировать водоем, по берегам которого произрастал тростник. Вероятно, эти микрофоссилии были привнесены вместе с илом, либо на нижних частях стеблей тростника при хозяйственном использовании.

Отсутствие фитолитов тростника в пробе из “стерильного” горизонта, разделяющего КС прикаспийской и орловской культур на стоянке “Алгай”, возможно, обусловлено тем, что фитолитный анализ работает на локальном уровне. Выявленное качественное и количественное содержание фитолитов образца со дна жилища стоянки “Алгай” отражает использование человеком тростника в хозяйственных целях, а его отсутствие в пробах из “стерильного” горизонта связано с естественными растительными сообществами. Присутствие в комплексах фитолитов форм с шипами (elongate dentate), а также усеченных конических (rondel) форм является показателем произрастания на рассматриваемой территории представителей остепененной ксерофитной флоры и сухости климата, что подтверждает выводы, полученные при палинологическом анализе.

Таким образом, результаты палинологического и фитолитного анализов позволяют реконструировать сухие степные ландшафты с участием злаковых и злаково-разнотравных ассоциаций, эфедры и маревых на засоленных территориях, и наличие водоема, заросшего преимущественно тростником, а также стрелолистом и ежеголовником. Монодоминантный и обедненный состав спектров, присутствие пыльцы рудеральных растений (вьюнка и подорожника), позволяет предположить сильное преобразование растительного покрова вокруг поселений, как результат активной хозяйственной деятельности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В почвенной толще археологического раскопа нео-энеолитической стоянки “Алгай” в Нижнем Поволжье выделены три голоценовые почвы, одна из них современная, две другие – погребенные. Рассмотренные три полноценных почвенных профиля на археологическом поселении выявили периодичность и разную скорость процессов осадконакопления и почвообразования в голоцене. “Стерильные” горизонты или горизонты В верхней и нижней погребенных почв маломощные и формировались в очень короткие временные интервалы. Отсутствие в горизонтах В артефактов говорит, что заселение территории человеком в периоды формирования почв не происходило. Наличие во всех горизонтах A каждой почвы множества артефактов показывает антропогенное присутствие разных культур в рассматриваемые периоды. “Стерильные” горизонты или горизонты В каждой почвы формировались в этапы осадконакопления, затем следовало формирование темноокрашенных горизонтов A, но уже с преимуществом почвообразовательных процессов, и судя по найденным артефактам антропогенного присутствия. Наиболее активное осадконакопление и почвообразование происходило в середине голоцена в период АТ-2, когда формировалась средняя голоценовая погребенная почва. Данная почва по сравнению с выше- и нижележащей более мощная и сформировалась за короткие сроки. Гранулометрический состав всей толщи говорит об эоловом осадконакоплении материала, а специфической особенностью исследуемой почвенной толщи является разный гранулометрический состав профилей разновременных почв.

Полученные материалы показали, что окружающая природная обстановка территории не была стабильной в течение всего голоцена, что отражалось в том числе на растительном покрове. Присутствие в фитолитных спектрах форм, характерных для злаков и разнотравья и свойственных растительности засушливых местообитаний, наличие в спорово-пыльцевых спектрах пыльцы ксерофитов и галофитов, пыльцы степного и лугового разнотравья, позволяет сделать вывод о существовании на изучаемой территории в голоцене сухих степей и водоема непосредственно возле жилища человека. Наиболее неблагоприятные условия для развития растительности фиксируются обоими методами для времени формирования КС прикаспийской культуры. В периоды активного осадконакопления и формирования “стерильного” горизонта, перекрывающего КС орловской культуры, произрастала угнетенная растительность, что, вероятно, отражалось в недостатке кормов для диких животных – источника добычи и, как следствие, отсутствии человека на данной территории. Этапы гумидизации климата выражались в более богатом видовом составе растительности и эпигенном почвообразовании с формированием органо-аккумулятивных горизонтов. В данные периоды окружающая обстановка была благоприятной для проживания животных и человека, о чем свидетельствует большое количество артефактов в культурных слоях.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Исследования выполнены при финансовой поддержке РФФИ, проект № 19-29-05178-МК. Археологическая часть и радиоуглеродное датирование выполнены при поддержке РНФ проект № 22-28-00082 “Неолитизация Нижнего Поволжья: междисциплинарный подход”. Палеоботанические исследования выполнены в рамках госзадания ГИН РАН. Аналитические работы осуществляли в ЦКП ИФХиБПП РАН.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.

About the authors

A. Yu. Ovchinnikov

Institute of physicochemical and biological problems in soil science of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: ovchinnikov_a@inbox.ru
Russian Federation, Puschino, 142290

O. G. Zanina

Institute of physicochemical and biological problems in soil science of the Russian Academy of Sciences

Email: ovchinnikov_a@inbox.ru
Russian Federation, Puschino, 142290

D. A. Lopatina

Geological Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: ovchinnikov_a@inbox.ru
Russian Federation, Moscow, 119017

A. A. Vybornov

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: ovchinnikov_a@inbox.ru
Russian Federation, Samara, 443099

A. M. Makshanov

Institute of physicochemical and biological problems in soil science of the Russian Academy of Sciences

Email: ovchinnikov_a@inbox.ru
Russian Federation, Puschino, 142290

References

Supplementary files