Bulletin of the RAS. GeographyBulletin of the RAS. GeographyИзвестия РАН. Серия географическая2587-55662658-6975The Russian Academy of Sciences69223210.31857/S2587556625020078ЭВОЛЮЦИЯ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМResearch ArticleLandscape and climate change in the northern mongolian plateau during the late glacial and holocene (based on the shaamar loess-soil section)Ландшафтно-климатические изменения на севере монгольского нагорья в течение позднеледниковья и голоцена (на примере лёссово-почвенного разреза шаамар в долине р. Орхон)TimirevaS. N.ТимиреваС. Н.jukon02@mail.ruKhokhlovaO. S.ХохловаО. С.SychevaS. A.СычеваС. А.BatkhishigO.SimakovaA. N.СимаковаА. Н.KalininP. I.КалининП. И.BolormaaT.ByambaaG.KononovY. M.КононовЮ. М.Institute of Geography of the Russian Academy of SciencesИнститут географии РАНInstitute of Physical-Chemical and Biological Problems of Soil Science of the Russian Academy of SciencesИнститут физико-химических и биологических проблем почвоведения РАНInstitute of Geography and Geoecology of the Mongolian Academy of SciencesИнститут географии и геоэкологии Монгольской академии наукGeological Institute of the Russian Academy of SciencesГеологический институт РАН15042025892VOL 89, NO2 (2025)ТОМ 89, №2 (2025)23524907102025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/2587-5566/article/view/692232

The paper presents the results of paleosol and paleogeographic studies of the Shaamar loess-soil section located in the Northern Mongolian Plateau. The main periods of eolian sedimentation and soil formation in the Late Glacial and Holocene are reconstructed. Based on radiocarbon data, it was indicated the longest period of soil formation that took place during the Bølling/Allered interstadial (~15.000–~12.500 years ago). For this time, the most favorable conditions for the chernozem soil formation with the dominance of open steppe landscapes and an arid climatic situation have been reconstructed. The next soil formation period corresponds to the Boreal phase of the early Holocene (~9.500 years ago). At this time, forest-steppe soils were formed, in which signs of textural differentiation and waterlogging processes were revealed. According to the pollen analysis, in addition to grasses, pine and birch pollen is recorded in noticeable quantities. In the Middle Holocene (~8500–~3500 years ago), an increase in aeolian activity is recorded against the background of climate aridization and cooling. At the same time, according to micromorphological data, short-term periods of waterlogging are recorded in both pedosediments and aeolian deposits, which was most likely a result of seasonal permafrost melting. In the late Holocene (the last ~3500 years ago), according to palynological data, a noticeable climate humidification is noted, which led to an expansion of the range of forest vegetation. Pine forests were widely represented in the territory. The data obtained allow a more accurate determination of the age of the main stages of soil formation, which significantly improves the understanding of the patterns of climate change in the north of the Mongolian Plateau at the end of the Last Glaciation and the Holocene.

Представлены результаты комплексных палеопочвенных и палеогеографических исследований лёссово-почвенного разреза Шаамар, расположенного на севере центральной части Монгольского нагорья. Реконструированы основные этапы формирования почв и эоловых отложений в позднеледниковье и голоцене. Основываясь на данных радиоуглеродного датирования, установлено, что наиболее длительный этап почвообразования имел место во время интерстадиального потепления Беллинг/Аллеред (~15000–~12500 л. н.). Для этого времени реконструированы наиболее благоприятные условия для образования черноземов с доминированием открытых степных ландшафтов и аридной климатической обстановки. Следующий этап почвообразования соответствует бореальному периоду раннего голоцена (~9500 л. н.). В это время в регионе формируются лесостепные почвы, в которых выявлены признаки процессов текстурной дифференциации и переувлажнения. По данным спорово-пыльцевого анализа помимо трав фиксируется пыльца сосны и березы в заметном количестве. В среднем голоцене (~8500–~3500 л. н.) фиксируется усиление эоловой деятельности на фоне аридизации климата и похолодания. Вместе с тем, согласно микроморфологическим данным, как в педоседиментах, так и в эоловых наносах фиксируются кратковременные периоды переувлажнения, которые могли быть следствием сезонного таяния мерзлых пород. В позднем голоцене (последние ~3500 л. н.) по палинологическим данным, отмечается заметное увлажнение климата, повлекшее расширение ареала лесной растительности. На территории были широко представлены сосновые леса. Полученные данные позволяют более точно определить возраст основных этапов почвообразования, что заметно улучшают понимание закономерностей климатических изменений на севере Монгольского нагорья в конце последнего оледенения и голоцене.

paleoclimatepaleosolsloesseslate glacialHoloceneMongolian Mountain PlateauпалеоклиматлёссыпалеопочвыпозднеледниковьеголоценМонгольское нагорьеИсследование выполнено при поддержке Российского научного фонда по проекту № 22-17-00265.Астахов В.И. Лёссоиды и другие индикаторы северного перигляциала // Геоморфология и палеогеография. 2024. № 55 (2). С. 5–33. https://doi.org/10.31857/S2949178924020018Базарова В.Б., Климин М.А., Копотева Т.А. Голоценовая динамика восточноазиатского муссона в Нижнем Приамурье // География и природные ресурсы. 2018. № 3. С. 124–133. https://doi.org/10.21782/GIPR0206-1619-2018-3(124-133)Борисова О.К. Лёссообразование в Новой Зеландии в последнюю ледниковую эпоху и в современных условиях // Геоморфология и палеогеография. 2023. № 54 (2). С. 61–79. https://doi.org/10.31857/S2949178923020032Герасимова М.И., Губин С.В., Шоба С.А. Микроморфология почв природных зон СССР. Пущино: ОНТИ Пущинского науч. центра, 1992. 200 с.Гричук В.П. Использование спорово-пыльцевых диаграмм для целей реконструкции растительности четвертичного периода / Пыльцевой анализ. 1949. С. 90–106.Зыкина В.С., Зыкин В.С., Маликова Е.Л. Лёссово-почвенная последовательность и эоловый рельеф плейстоцена Западной Сибири: хронология и особенности их формирования // Геоморфология и палеогеография. 2024. № 55 (2). С. 34–62. https://doi.org/10.31857/S2949178924020029Ибрагимова В.А., Конюшкова М.В., Голованов Д.Л. Опыт составления и сравнительного анализа баз данных по целинным каштановым почвам Прикаспия (Россия, Казахстан) и Монголии // Экосистемы: экология и динамика. 2018. Т. 2. № 4. С. 106–131. https://doi.org/10.24411/2542-2006-2018-10023Калинин П.И., Алексеев А.О., Савко А.Д. Лёссы, палеопочвы и палеогеография квартера юго-востока Русской равнины // Тр. НИИ геологии Воронеж. гос. ун-та. 2009. Вып. 58. 140 с.Карта геологических формаций Монгольской Народной Республики. М-б: 1 : 1500000 / гл. ред. А.Л. Яншин. М.: ГУКГ СССР, 1989.Константинов Е.А., Захаров А.Л., Селезнева Е.В., Филиппова К.Г. Морфометрический анализ крупнозападинного рельефа на юге Восточно-Европейской равнины // Геоморфология и палеогеография. 2023. № 54 (1). С. 99–111. https://doi.org/10.31857/S2949178923010073Панкова Е.И. Закономерности формирования почвенного покрова и особенности почв степей и пустынь Монголии // Почвоведение. 1997. № 7. С. 789–798.Поздний кайнозой Монголии (стратиграфия и палеогеография) / отв. ред. Н.А. Логачев. М.: Наука, 1989. 213 с.Почвенный покров и почвы Монголии / ред. И.П. Герасимов, Н.А. Ногина, Д. Доржготов. М.: Наука, 1984. 194 с.Тимирева С.Н., Кононов Ю.М., Хохлова О.С., Сычева С.А., Симакова А.Н., Batkhishig О., Bolormaa T., Byambaa G., Telmen Т., Zolzaya M., Филиппова К.Г. Позднеледниковые и голоценовые изменения окружающей среды на севере Центральной Монголии (Дарханско-Селенгинский район) // Геосферные исследования. 2023. № 2. С. 102–122. https://doi.org/10.17223/25421379/27/8An C.B., Chen F.H., Barton L. Holocene environmental changes in Mongolia: a review // Glob. Planet. Chang. 2008. Vol. 63. P. 283–289. https://doi.org/10.1016/j.gloplacha.2008.03.007An Z. The history and variability of the East Asian paleomonsoon climate // Quat. Sci. Rev. 2000. Vol. 19. № 1–5. P. 171–187. https://doi.org/10.1016/S0277-3791(99)00060-8Batjargal Z. Desertification in Mongolia // RALA Report. 1997. Vol. 200. P. 107–113.Bengtsson L., Enell M. Chemical analysis // Handbook of Holocene Palaeoecology and Palaeohydrology. 1986. P. 423–451.Böhner J. General climatic controls and topoclimatic variations of Central and High Mountain Asia // Boreas. 2006. Vol. 35. P. 279–295. https://doi.org/10.1111/j.1502-3885.2006.tb01158.xBuggle B., Glaser B., Hambach U., Gerasimenko N., Marković S. An evaluation of geochemical weathering indices in loess–paleosol studies // Quat. Int. 2011. Vol. 240. № 1–2. P. 12–21. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2010.07.019FAO. Guidelines for soil description. 4th ed. Rome, 2006. 97 p.Feng Z.D., Zhai X.W., Ma Y.Z., Huang C.Q., Wang W.G., Zhang H.C., Khosbayar P., Narantsetseg T., Liu K.B., Rutter N.W. Eolian environmental changes in the Northern Mongolian Plateau during the past 35.000 yr. // Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 2007. Vol. 245. P. 505–517.Fowell S.J., Hansen B.C.S., Peck J.A., Khosbayar P., Ganbold E. Mid to Late Holocene climate evolution of the Lake Telmen Basin, North Central Mongolia, based on palynological data // Quat. Res. 2003. Vol. 59. P. 353–363.Heiri O., Lotter A.F., Lemcke G. Loss on ignition as a method for estimating organic and carbonate content in sediments: reproducibility and comparability of results // J. of Paleolimnology. 2001. Vol. 25. P. 101–110. https://doi.org/10.1023/A:1008119611481Herzschuh U. Palaeo-moisture evolution in monsoonal Central Asia during the last 50.000 years // Quat. Sci. Rev. 2006. Vol. 25. № 1–2. P. 163–178. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2005.02.006IUSS Working Group WRB. World Reference Base for Soil Resources. International soil classification system for naming soils and creating legends for soil maps. 4th ed. Vienna: Int. Union of Soil Sciences (IUSS), 2022.Kalinin P.I., Kudrevatykh I.Y., Panin P.G., Mitenko G.V., Malyshev V.V., Alekseev A.O. A model of loess formation and atmospheric circulation regimes in the Azov region during the Middle and Late Pleistocene // Quat. Sci. Rev. 2025. Vol. 349. Art. 109135. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2024.109135Katsuta N., Matsumoto G.I., Tani Y., Tani E., Murakami T., Kawakami S.-I., Nakamura T., Takano M., Matsumoto E., Abe O., Morimoto M., Okuda T., Krivonogov S.K., Kawai T. A higher moisture level in the early Holocene in northern Mongolia as evidenced from sediment records of Lake Hovsgol and Lake Erhel // Quat. Int. 2017. Vol. 455. P. 70–81. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2017.06.032Khenzykhenova F., Dorofeyuk N., Shchetnikov A., Danukalova G., Bazarova V. Palaeoenvironmental and climatic changes during the Late Glacial and Holocene in the Mongolia and Baikal region: A review // Quat. Int. 2021. Vol. 605–606. P. 300–328. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2021.04.038Klinge M., Lehmkuhl F., Schulte P., Hülle D., Nottebaum V. Implications of (reworked) aeolian sediments and paleosols for Holocene environmental change in Western Mongolia // Geomorphology. 2017. Vol. 292. P. 59–71. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.04.027Klinge M., Sauer D. Spatial pattern of Late Glacial and Holocene climatic and environmental development in Western Mongolia — A critical review and synthesis // Quat. Sci. Rev. 2019. Vol. 210. P. 26–50.Lehmkuhl F. The spatial distribution of loess and loess-like sediments in the mountain areas of Central and High Asia // Zeitschrift für Geomorphologie Supplementary Issues. 1997. Vol. 111. P. 97–116.Lehmkuhl F., Hilgers A., Fries S., Hülle D., Schlütz F., Shumilovskikh L., Felauer T., Protze J. Holocene geomorphological processes and soil development as indicator for environmental change around Karakorum, upper Orkhon Valley (Central Mongolia) // Catena. 2011. Vol. 87. P. 31–44.Lehmkuhl F., Hülle D., Knippertz M. Holocene geomorphic processes and landscape evolution in the lower reaches of the Orkhon River (northern Mongolia) // Catena. 2012. Vol. 98. P. 17–28.Ma Y., Liu K., Feng Z., Meng H., Sang Y., Wang W., Zhang H. Vegetation changes and associated climate variations during the past ~38.000 years reconstructed from the Shaamar eolian-paleosol section, northern Mongolia // Quat. Int. 2013. Vol. 311. P. 25–35. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2013.08.037Panin P.G., Filippova K.G., Bukhonov A.V., Karpukhina N.V., Kalinin P.I., Ruchkin M.V. High-resolution analysis of the Likhvin loess-paleosol sequence (the central part of the East European Plain, Russia) // Catena. 2021. Vol. 205. Art. 105445. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105445Panin P., Kalinin P., Filippova K., Sychev N., Bukhonov A. Paleo-pedological record in loess deposits in the south of the East European plain, based on Beglitsa-2017 section study // Geoderma. 2023. Vol. 437. Art. 116567. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2023.116567Prokopenko A.A., Khursevich G.K., Bezrukova E.V., Kuzmin M.I., Boes X., Williams D.F., Fedenya S.A., Kulagina N.V, Letunova P.P., Abzaeva A.A. Paleoenvironmental proxy records from Lake Hovsgol, Mongolia, and a synthesis of Holocene climate change in the Lake Baikal watershed // Quat. Res. 2007. Vol. 68. P. 2–17.Reimer P., Austin W.E.N., Bard E., et al. The IntCal20 Northern Hemisphere Radiocarbon Age Calibration Curve (0–55 cal kBP) // Radiocarbon. 2020. Vol. 62. № 4. P. 725–757. https://doi.org/10.1017/RDC.2020.41Retallack G.J. Soils and global change in the carbon cycle over geological time // Treatise on Geochemistry. 2003. Vol. 5. P. 581–605. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/05087-8Stoops G. Guidelines for Analysis and Description of Soil and Regolith thin Sections. Madison: Soil Science Society of America, 2003. 184 p.Stuiver M., Reimer P.J. Extended 14C data base and revised CALIB 3.0 14C age calibration program // Radiocarbon. 1993. Vol. 35. P. 215–230. https://doi.org/10.1017/ S0033822200013904Tian F., Wang W., Rudaya N., Liu X., Cao X. Wet mid–late Holocene in central Asia supported prehistoric intercontinental cultural communication: Clues from pollen data // Catena. 2022. Vol. 209. Art. 105852. https://doi.org/10.1016/j.catena.2021.105852Timireva S.N., Batkhishig O., Sycheva S.A., Kononov Y.M., Simakova A.N., Byambaa G., Telmen T., Samdandorj M., Filippova K.G., Konstantinov E.A. Landscapes, paleosols and climate in the north of mongolia during the Holocene // IOP C. Ser.: Earth Env. 2020. Vol. 438. Art. e012027. https://doi.org/10.1088/1755-1315/438/1/012027Timireva S.N., Kononov Y.M., Sycheva S.A., Taratunina N.A., Kalinin P.I., Filippova K.G., Zakharov A.L., Konstantinov E.A., Murray A.S., Kurbanov R.N. Revisiting the Taman peninsula loess-paleosol sequence: Middle and Late Pleistocene record of Cape Pekla // Quat. Int. 2022. Vol. 620. P. 36–45. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2021.06.010Wang W., Ma Y.Z., Feng Z.D., Meng H.W., Sang Y.L., Zhai X.W. Vegetation and climate changes during the last 8660 cal. a BP in central Mongolia, based on a high resolution pollen record from Lake UgiiNuur // Chinese Sci. Bull. 2009. Vol. 54. P. 1579–1589.Wang W., Feng Z. Holocene moisture evolution across the Mongolian Plateau and its surrounding areas: a synthesis of climatic records // Earth Sci. Rev. 2013. Vol. 122. P. 38–57. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.03.005Wesche K., Ambarlı D., Kamp J., Török P., Treiber J., Dengler J. The Palaearctic steppe biome: a new synthesis // Biodivers. Conserv. 2016. Vol. 25. № 12. P. 2197–2231. https://doi.org/10.1007/s10531-016-1214-7