Сравнительный анализ морфометрических показателей ресурсных зон памятников именьковской культуры V–VII вв. в бассейне р. Свияга и памятников киевского типа в бассейне р. Большой Черемшан III–IV вв.

Именьковская культура была выделена в 50-е гг. XX в. ( Старостин , 1967. С. 4, 6), однако исследования этих памятников, хотя и носили чаще всего случайный характер, велись с начала прошлого столетия. Ареал памятников именьков-ской культуры достаточно широк – от р. Суры на западе до р. Белая на востоке, от верхней Камы на севере и до Самарской Луки на юге. Позднее из массы памятников именьковской культуры было выделено несколько культурно-хронологических групп (История Самарского Поволжья…, 2000. С. 227–229), в числе которых были и памятники киевского типа ( Сташенков , 2005. С. 43–46).

1 Статья подготовлена в рамках НИР «Современные методы пространственного анализа в археологии: потенциал геоинформационных систем в исторических исследованиях и реконструкциях».

На сегодняшний день в Среднем Поволжье известно более 700 памятников именьковской культуры (V–VII вв.) и 168 памятников киевского типа (III–V вв.). Большая часть их исследована разведками, проводившимися в 60-е гг. прошлого столетия в связи с составлением археологических карт регионов. В 1970–1980-х гг. ряд исследователей обследовали берега рек Суль-ча и Баранка, а также правый берег р. Малый Черемшан (Археологические памятники…, 1990. С. 5–7). В 1990–2020-х гг. небольшими раскопками и разведками со вскрытием было исследовано 12 селищ: Курманаево IV ( Губайдуллин , Газимзянов , 1999. С. 15), Новокиереметское II ( Истомин , 2015. С. 43), Полянкинское ( Казаков, Рафикова , 1990. С. 31), Салдакаево I и II ( Галимова , 2000. С. 1–4) и др.

Памятники киевского типа в Среднем Поволжье концентрируются в бассейне р. Большой Черемшан (левого притока Волги). Они отличаются от классических именьковских особенностями материальной культуры, а также хронологически. На разность керамики памятников бассейна р. Большой Черемшан и именьковских впервые указал Р. Г. Фахрутдинов ( Фахрутдинов , 1992. С. 60). А отличия стратегий выбора мест населением обеих групп памятников отмечал еще П. Н. Старостин ( Старостин , 1967. С. 29–32), хотя тогда памятники киевского типа не были выделены в самостоятельную группу.

Цель работы заключается в сравнительном анализе доминирующих морфометрических показателей ресурсных зон обеих групп памятников.

Стоит отметить, что изучение поселенческих памятников с использованием пространственного анализа имеет длительную историю как за рубежом, так и в России и связано с влиянием методов «новой географии». История применения ГИС-методов насчитывает более 50 лет ( Коробов , 2017. С. 83). Введение в научный оборот результатов, полученных методами пространственного моделирования, открывает ряд возможностей для изучения памятников Среднего Поволжья.

Пространственное положение памятников отражает стратегии древнего населения, используемые им при выборе мест поселений. Ключевая модель сельского поселения предполагает выбор территории с учетом экономических, социальных и политических факторов ( Roberts , 1996. P. 11. Fig. 1.5). Взаимосвязи между поселением и его территорией следует искать в особенностях размещения памятников и пространственной организации округи, т. е. в первую очередь в пределах той местности, где он расположен и где его население могло бы обеспечивать себя. Робертс приводит шесть важных условий, которые могут повлиять на выбор участка: экспозиция, укрытие, равнина, свободный дренаж, водоснабжение и локальная доступность (Ibid. С. 33). Физическая среда обитания никогда не дает нам точных критериев для определения типов поселений, однако рельеф, климат, почва, растительность влияют на образ жизни, которому могут следовать проживающие здесь общества. Несомненно, относительная значимость этих условий варьируется от памятника к памятнику и т. д., соответственно доминирующие условия одного региона будут отличаться от другого.

Ареал памятников именьковской культуры достаточно обширен, однако часть их, а также ландшафт оказались разрушены в результате затопления

Куйбышевским водохранилищем. Поэтому для сравнительного анализа было принято решение привлечь только группу поселений именьковской культуры, расположенную в бассейне р. Свияга, поскольку и ландшафт, и памятники не подвергались столь серьезным разрушениям. Не подвергся разрушению водохранилищем и район расположения поселений киевской группы в бассейне р. Большой Черемшан.

Таким образом, группа киевского типа (III–V вв.) представлена 131 неукрепленным поселением (укрепленных поселений в регионе не выявлено); а именьковская культура (V–VII вв.) в свияжском регионе – 109 поселениями: 91 неукрепленным и 18 укрепленными.

Первоначально проводился «анализ плотности» (kernel density) распределения памятников путем создания модели при помощи инструмента плотности ядер, который вычисляет плотность точечных объектов, попадающих в окрестность каждой ячейки. Анализ плотности распространения памятников позволяет проследить пространственные взаимоотношения, например – распределены ли памятники равномерно или формируют группы.

Следующий этап работы – моделирование потенциальных ресурсных зон. Выделение и моделирование потенциальных ресурсных зон памятников не раз описывались в работах, посвященных ландшафтной археологии ( Коробов , 2010; Никулина и др. , 2021). Построение потенциальных ресурсных зон памятников (site catchment analysis) представляет собой пространственное моделирование территорий вокруг мест обитаний населения при разных типах хозяйства. Для полученных моделей зон хозяйственного освоения проанализированы морфометрические показатели – прежде всего, выделения склоновой и экспозиционной приуроченности и расчета доступа к водным ресурсам – как одни из основных факторов выбора мест. Все аналитические процедуры проводились на базе программного обеспечения Esri ArcGIS. Результаты этих аналитических процедур служат основой для определения характерных морфометрических признаков рассматриваемых культурных групп.

Один из основных методов – построение полигонов Тиссена – Вороного. Подробное описание возможностей и ограничений этого метода можно найти в статье Д. С. Коробова ( Коробов , 2008). Первое его ограничение – использование двумерной модели, когда не учитываются затраты при пересечении рельефа местности, а также естественные препятствия, например реки. Поэтому анализ проводился с использованием ограничительных масок, выделенных по наиболее крупным притокам рек Большой Черемшан и Свияга соответственно. Второе ограничение – отсутствие внешних границ по периметру анализируемой территории. Для преодоления этого ограничения использовался максимальный радиус в процессе моделирования.

Согласно схеме Б. К. Робертса, основные пахотные и сенокосные угодья располагаются на расстоянии 0,8–1,6 км от поселения, а пастбищные и лесные – 1,8–3,3 м. ( Roberts , 1996. P. 30. Fig. 2.5). Поэтому для анализа было решено использовать полигональные зоны хозяйственного освоения усредненных значений в 1,5 и 3 км для обеих групп рассматриваемых памятников. Моделирование ресурсных зон памятников бассейна р. Большой Черемшан проводилось при помощи инструмента Cost Allocation.

• 1.    В данной работе ограничение, связанное с «весом» памятника при создании полигонов, не решено. Само ограничение метода основано на ограничении потенциальных ресурсных зон памятников равнозначно для каждого памятника, без учета их размеров и «центральности». Для памятников бассейна р. Большой Черемшан это ограничение преодолеть не удалось за неимением достаточной археологической информации о «весе» памятников. Полученные растры были конвертированы в векторные полигональные слои, каждая строка таблицы атрибутов которых содержит информацию о площади каждого полигона в метрах, затем при помощи инструмента вычисления геометрии площадь была пересчитана в гектары.

Расчет приуроченности ресурсных зон к склоновым и экспозиционным уклонам также проводился на основе ЦМР и заключался в моделировании склоновых поверхностей при помощи инструмента «уклон» (slope). Полученный растровый слой был классифицирован согласно принятой в геоморфологии классификации склонов на 5 классов ( Жучкова, Раковская , 2004. С. 133, 134):

• 1)    поверхность, не являющаяся уклоном, – 0–2º (плоскость);

• 2)    очень пологий уклон – 2–4º;

• 3)    пологий уклон – 4–8º;

• 4)    сильнопокатый уклон – 8–10º;

• 5)    крутой уклон – 10–20º.

Для расчета экспозиционных уклонов использовался инструмент «экспозиция» (aspect), определяющий направление максимальной скорости изменения значений уклона от каждой ячейки до соседних. Выходной растр содержит значения ячеек, указывающих компасное направление в градусах, к которому обращена поверхность в этом местоположении.

Для вычисления соотношения склоновых и экспозиционных уклонов использовался инструмент «зональная гистограмма», отображающий количество точек растра для каждого типа уклона и экспозиции в пределах буферной зоны памятника в табличной форме. Полученные значения отражены в долях от общей площади выделенных ранее полигональных объектов зон потенциального освоения.

Расчет доступности водных ресурсов проводился инструментом «оптимальный путь» (cost path), который строит выходной растр, содержащий маршрут или маршруты с наименьшей стоимостью перемещения из выбранных местоположений до ближайшей ячейки источника по поверхности совокупной местности. В данном случае – от памятника к реке.

Моделирование плотности распределения памятников киевского типа демонстрирует три крупных региона плотного освоения на р. Большая Сульча и в среднем течении р. Большой Черемшан. Кроме того, анализ показал дисперсное расположение памятников вокруг этих групп плотного освоения. Как уже упоминалось, среди рассматриваемых памятников нет городищ. Все это могло бы служить основанием выделения «центральности» этих микрорегионов, однако отсутствие достоверных археологических данных не позволяет делать такой вывод. Но все же нельзя не отметить привлекательность именно этих микрорегионов для населения, вероятно, в хозяйственном отношении (рис. 1).

Рис. 1. Карты плотности поселений средневолжского варианта киевской культуры в бассейне р. Большой Черемшан, а также суммированная карта плотности памятников именьковской культуры в бассейне р. Свияга А – памятники бассейна р. Большой Черемшан; Б – городища именьковской культуры; В – селища именьковской культуры; Г – плотность распространения памятников бассейна р. Большой Черемшан на кв. км; Д – плотность распространения памятников именьков-ской культуры бассейна р. Свияга

Для рассматриваемой группы памятников именьковской культуры анализ плотности памятников несколько отличался. Поскольку свияжская группа памятников представлена как городищами, так и селищами, анализ плотности распространения был проведен отдельно для каждого типа. Инструментом суммирования растра была получена общая модель плотного освоения территории, которая наглядно демонстрирует несколько наиболее крупных центров плотного освоения территории, достаточно равномерно распределенных вдоль р. Свияги. Концентрация селищ вокруг одного/нескольких городищ именьковской культуры не раз описана и является характерной чертой расселения именьковского населения ( Старостин , 1967. С. 9, 10). Расстояние между группами плотного освоения около 20 км (рис. 1). Такое расположение памятников демонстрирует традиции выбора территории и стратегии заселения.

Полученные модели потенциальных ресурсных зон памятников выражены в полигонах и содержат информацию об их площадях в гектарах. Для памятников бассейна р. Большой Черемшан площадь полигонов с радиальным ограничением 1,5 км составляет почти 293,7 га. Ожидаемо, что наименьшие по площади полигоны встречены в местах плотного освоения территории, а наиболее крупные – по периферии. Площади потенциальной зоны выпаса рассчитаны путем вычитания из полигонов с радиальным ограничением в 3 км полигонов с ограничением в 1,5 км. Среднее значение таких полигонов составило 972,3 га, две трети потенциальных пастбищных зон имеют площадь от 27,6 до 944 га, в основном они сосредоточены в зонах плотного освоения территории. Зоны, чьи площади превышают эти значения, тяготеют к периферии (рис. 2).

Среднее значение полигонов с радиальным ограничением 1,5 км памятников именьковской культуры на р. Свияга составляет 195,3 га. Логично, что площадь ресурсных зон памятников будет уменьшаться в зависимости от плотности памятников, поскольку моделирование базируется на методе Тиссена – Вороного, что и демонстрируют полученные результаты. Наибольшие площади ресурсных зон имеют памятники на периферии зон плотного освоения (рис. 2). Аналогичная ситуация с моделями потенциальной зоны выпаса для памятников именьковской культуры на р. Свияга, где средние значения полигонов составляют 665,1 га.

Потенциальные пашенные зоны памятников бассейна р. Большой Черемшан в абсолютном большинстве располагаются на плоских ландшафтах. Более 85 % площадей имеют уклон от 0 до 2º, 10,5 % – от 2 до 4º, 3,5 % – от 4 до 8º. Площади потенциальных зон выпаса также в большинстве своем расположены на плоских участках (87,1%) (рис. 3).

Потенциальные пашенные зоны памятников именьковской культуры бассейна р. Свияга расположены также на плоских участках 69 % территории, доля очень пологих уклонов (2–4º) составляет около 22 %, а пологих (4–8º) – около 8 %. Доля участков потенциальных зон выпаса, занимаемых на плоском рельефе, выше и составляет 73%, на очень пологих участках – 20 %, а на пологих – почти 6 % (рис. 3).

Экспозиционно (рис. 4) площади ресурсных зон памятников бассейна р. Большой Черемшан на 15–20 % территории тяготеют к северо-западным и юго-восточным уклонам. Это, вероятно, можно объяснить расположением большей

Рис. 2. Модели потенциальных ресурсных зон рассматриваемых памятников

А – памятники бассейна р. Большой Черемшан; Б – городища именьковской культуры; В – селища именьковской культуры; Г – потенциальная зона пахоты для памятников бассейна р. Б. Черемшан; Д – потенциальная зона выпаса для памятников бассейна р. Б. Че-ремшан; Е – потенциальная зона пахоты для памятников именьковской культуры бассейна р. Свияга; Ж – потенциальная зона выпаса для памятников именьковской культуры бассейна р. Свияга

Рис. 3. Зональная статистика долей склоновых типов ресурсных зон памятников, %

А – потенциальная зона выпаса для памятников именьковской культуры бассейна р. Сви-яга; Б – потенциальная зона пахоты для памятников именьковской культуры бассейна р. Сви-яга; В – потенциальная зона выпаса для памятников бассейна р. Б. Черемшан; Г – потенциальная зона пахоты для памятников бассейна р. Б. Черемшан части памятников плотной цепочкой на берегах рек, ориентированных по течению с северо-востока на юго-запад. Оставшееся процентное соотношение экспозиционных уклонов соотносится с другими сторонами света, за исключением северо-восточных и юго-западных. Экспозиции обоих типов потенциальных ресурсных зон памятников именьковской культуры, расположенных на р. Свияга, почти идентичны. Наибольшая доля приходится на восточные, северные, северо-западные, западные и юго-восточные уклоны.

Расчет доступа к водным ресурсам от памятников бассейна р. Большой Че-ремшан показал, что лишь два памятника из 131 не имеют доступа к воде в радиусе 1,5 км и только 19 находятся вне доступа к рекам на расстоянии 1 км; 28 из 109 памятников именьковской культуры в бассейне р. Свияга не имеют доступа к рекам на расстоянии 1 км.

Памятники обеих исследуемых групп долгое время рассматривались в рамках единой культуры, однако проведенный анализ в очередной раз продемонстрировал отличия. В первую очередь стоит еще раз подчеркнуть, что для группы памятников бассейна р. Большой Черемшан отсутствуют укрепления. Памятники имеют несколько зон плотного освоения, расположенных вдоль реки Большой Черемшан и ее притока Большая Сульча. Часть памятников не формирует подобных групп и расположена достаточно дисперсно по периферии основного ареала. Площади потенциальных ресурсных зон памятников достаточно велики, несмотря на то что сложно оценить ситуацию в районах плотного освоения. Почти 90 % процентов территории потенциальных ресурсных зон памятников представляют собой плоские участки. Относительно экспозиции территории ресурсных зон почти не попадают на северные участки. В большинстве это юго-восточные и северо-западные склоны. Около 15 % памятников имеют доступ к рекам на расстоянии 1 км.

Расположенные на р. Свияга памятники именьковской культуры представлены как укрепленными, так и неукрепленными поселениями, формирующими группы плотного освоения из одного-двух городищ и нескольких селищ. Расположение этих групп достаточно равномерно относительно друг друга, в среднем расстояние между ними около 20 км. Эти группы, видимо, имеют единую ресурсную базу. Площади потенциальных ресурсных зон меньше тех, что представлены в бассейне р. Большой Черемшан.

Разница в размерах рассчитанных потенциальных ресурсных зон предположительно может быть объяснена двумя факторами. Первый – особенности расположения памятников и метода моделирования потенциальных ресурсных зон. Моделирование потенциальных ресурсных зон памятников выполняется методом Тиссена – Вороного, где между двумя зонами двух функциональных центров проводится граница. Это накладывает ограничение потенциальной ресурсной зоны. Для более корректного использования этого метода необходима информация о единовременности поселений. Поскольку памятники именьков-ской культуры формируют группы плотного освоения, состоящие из неукрепленных поселений, расположенных в округе одного-двух укрепленных поселений, возникает вопрос о единовременности их функционирования.

Второй фактор – это разница ландшафтов. В физико-географическом отношении бассейн рек Большой и Малый Черемшан занимает южную часть Западного Закамья. Рельеф слабо расчлененный, что определяется небольшой высотой равнины и молодостью слагающих ее отложений. Долины рек Карма-ла и Большой Авраль – притоков Большого Черемшана – характеризуются хорошей эрозионной разработанностью, значительной шириной и широкой поймой (Физико-географическое районирование…, 1964. С. 147–151). В то время как бассейн р. Свияга, где расположены памятники рассматриваемой группы именьковской культуры, находится в границах Приволжской возвышенности. Это высокая ступенчатая равнина (плато), глубоко расчлененная речной овражно-балочной сетью, глубины вертикального расчленения рельефа на большей части территории колеблются от 100–200 до 200–300 м (Природные условия…, 1978. С. 73–79).

Судя по всему, для населения, оставившего памятники средневолжского варианта киевской культуры в бассейне р. Большой Черемшан, были важны плоские низкие участки территории, вблизи рек. Установлено, что поселения основного ареала киевской культуры расположены в пойме, на останцах первых надпойменных террас, на высоте 3–5 м над уровнем воды ( Исаев, Родинкова , 2023).

Н. Г. Рябчевский с соавторами предложил гипотезу о ведении населением северо-восточной части деснинского варианта киевской культуры долинного (пойменного) земледелия. Особенности расположения памятников киевской

Рис. 4. Зональная статистика долей экспозиционных уклонов ресурсных зон памятников, %

А – потенциальная зона выпаса для памятников именьковской культуры бассейна р. Сви-яга; Б – потенциальная зона пахоты для памятников именьковской культуры бассейна р. Сви-яга; В – потенциальная зона выпаса для памятников бассейна р. Б. Черемшан; Г – потенциальная зона пахоты для памятников бассейна р. Б. Черемшан культуры этого региона на невысоких участках, часто в поймах, авторы объясняют спецификой земледелия. Здесь были найдены целиком деревянные криво-грядельные рала, датируемые временем бытования киевской культуры, а в более южных районах киевской культуры известны железные узколезвийные нараль-ники для бесполозных рал (Рябчевский и др., 2018). Однако проведенный анализ морфометрической приуроченности памятников средневолжского варианта киевской культуры на данном этапе не позволяет реконструировать тип хозяйства.

Для памятников именьковской культуры характерны более высокие участки с более выраженным ландшафтом и наличием большего соотношения склоновых поверхностей относительно памятников на Черемшане. Источником воды, вероятно, могли служить ручьи, однако принципиальным все же является наличие вблизи крупного водного источника в виде реки. Демонстрируется преобладание восточных, северо-восточных, северо-западных, западных и юго-восточных уклонов (рис. 4).

Экспозиции склонов имеют большое значение для жизненного цикла растений. Самыми холодными и сырыми являются северные склоны, по поверхности которых солнечные лучи скользят, слабо прогревая почву и воздух и незначительно испаряя влагу. Южные склоны наиболее жаркие и сухие. Если склоны ориентированы на восток, то максимальная температура достигается утром, а если на запад – то вечером. Значительную роль также играет ориентированность склонов в сторону определенных ветров (Соколова, 2016). Ресурсным зонам обеих рассматриваемых групп характерна малая доля как северных, так и южных экспозиций. Видимо, продуктивность таких «экстремальных» экспозиционных поверхностей не удовлетворяла потребности населения.

Больший процент пологих склонов потенциальных ресурсных зон памятников именьковской культуры гипотетически мог быть обусловлен подсечным земледелием. Археологические материалы однозначно указывают на то, что хозяйственная система всех групп оседлого населения Среднего Поволжья в I тыс. н. э. строилась на сочетании земледелия, животноводства и промыслов. На сегодняшний день можно утверждать, что для населения имень-ковской культуры характерна технология обработки почвы, подразумевающая первичную подсеку с последующей обработкой орудием типа рала ( Вязов и др. , 2020).

В. П. Петров в вышедшей в 1970-е гг. монографии о подсечном земледелии отмечает, что места для расчистки подсеки выбирались на пологих склонах. Подсечному участку при его выборе предъявлялось несколько условий: открытость, приуроченность к высоким сухим излучинам речного берега, свободным от затенения и доступным для ветров, солнечного тепла и света, это должны быть пологие склоны. Средние годовые температуры на возвышенностях значительно выше, чем в долинах, а вегетационный период теплее и дольше ( Петров , 1968. С. 55–61).

Проведенный анализ морфометрической приуроченности памятников и их потенциальных ресурсных зон демонстрирует схожие и несхожие черты двух рассматриваемых групп. Для поселений именьковской культуры в свияжском регионе характерными чертами можно назвать формирование памятников группами плотного освоения. Укрепленные и неукрепленные поселения расположены на высокой ступенчатой равнине с глубоко расчлененной речной овражно-балочной сетью. Большая часть памятников имеет доступ к рекам на расстоянии 1 км, хотя в качестве источника воды, более вероятно, использовались ручьи. Характерно также наличие пологих склонов в рельефе моделируемых потенциальных ресурсных зон, а также экспозиционная приуроченность в большей степени к северо-западным и восточным склоновым типам.

Памятники бассейна р. Большой Черемшан не формируют, подобно имень-ковским, «гнезд». Однако выявлено две наиболее крупные группы плотного освоения на реках Большая Сульча и Большой Черемшан, где они расположены цепочкой вдоль рек, а часть памятников – достаточно дисперсно вокруг этих групп. Очевидно, для населения являлся приоритетным выбор места на достаточно равнинной территории, на низких участках в непосредственной близости рек. Экспозиционная приуроченность потенциальных ресурсных зон памятников достаточно равномерна, наибольшие доли приходятся на северо-западные и юго-восточные склоны, что неудивительно в условиях, где преобладающий склоновый тип является плоскостью.

В ходе проведенного анализа было получено несколько моделей потенциальных ресурсных зон памятников для двух культурных групп I тыс. н. э. в Среднем Поволжье. Несмотря на большую разницу геоморфологии регионов, где расположены эти группы, наблюдаются некоторые сходства морфометрических показателей ресурсных зон, свидетельствующие о стратегии землепользования. На текущем этапе полученные данные не позволяют реконструировать тип хозяйства, однако пространственный анализ рассмотренных групп памятников показывает высокий потенциал применения методов ГИС. Привлечение к полученным результатам палеопочвенных исследований позволит уточнить данные о хозяйственном освоении территории и стратегии при ведении комплексного хозяйства.