CC BY
274
Вестник ДВО РАН. 2009. № 4
Ганзей Кирилл Сергеевич
Выпускник географического факультета Дальневосточного государственного университета. Курсовые и дипломная работы посвящены изучению ландшафтной организации южных Курильских островов.
Еще в 2003 г., будучи студентом третьего курса, начал работать в информационно-картографическом центре Тихоокеанского института географии, с тех пор регулярно участвует в экспедиционных работах. В 20072008 гг. в составе научных рейсов, организованных в рамках Курильского биокомплексного проекта Университета штата Вашингтон (Сиэтл, США), изучал северные и средние Курильские острова. Область научных интересов - изучение ландшафтного разнообразия и ландшафтное картографирование вулканогенных островных геосистем. Исследования К.С.Ганзея были поддержаны грантами РФФИ (2009 г.) и ДВО РАН (2007-2009 гг.), в 2005-2008 гг. он был соисполнителем 6 грантов РФФИ.
В июле 2009 г. младший научный сотрудник К.С.Ганзей окончил очную аспирантуру (научный руководитель - к.г.н. В.В.Ермошин), диссертационная работа «Ландшафты и физико-географическое районирование Курильских островов» получила одобрение и принята к защите в физико-географическом специализированном Совете при МГУ им. М.В. Ломоносова.
Результаты исследований молодого ученого опубликованы в журналах «Доклады Академии наук», «Вестник ДВО РАН», «География и природные ресурсы», «Quaternary International», ландшафтные карты Курильских островов вошли в состав изданного в 2008 г. «Атласа Курильских островов». Участвовал в XI Международной ландшафтной конференции (Москва, 2006 г.), неоднократно в международных конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых: «Ломоносов» (Москва), «Географические и геоэкологические исследования на Дальнем Востоке» (Владивосток), занимал призовые места. В 2006 г. Президиум РАН присудил К.С.Ганзею медаль Российской академии наук за работу «Ландшафтная организация островов Малой Курильской дуги» в области океанологии, физики атмосферы и географии. В 2009 г. он награжден премией ДВО РАН им. академика И.П.Дружинина в области географии и геоэкологии за серию работ «Ландшафтная организация Курильских островов».
УДК 911.52 К.С.ГАНЗЕЙ
Ландшафтная типология Курильских островов
По результатам комплексных ландшафтных исследований Курильских островов выделено 13 типологических групп, которые отражают важнейшие особенности ландшафтной структуры островов. Основой для работы послужили составленные автором ранее ландшафтные карты в масштабе 1 : 200 000. Затрагиваются вопросы классификации ландшафтов островов, построенной на основе индуктивного метода, приводится пример ландшафтной карты.
Ключевые слова: Курильские острова, ландшафты, картографирование, ландшафтные типологические группы .
Landscape typology of the Kurile Islands. K.S.GANZEY (Pacific Institute of Geography, FEB RAS, Vladivostok).
According to the results of the complex landscape investigation 13 landscape typology groups of the Islands were defined. They show the peculiarity of the landscape structure of the Islands. The landscape maps at scale 1 : 200 000 compiled by the author were the basis for definition of the landscape typology groups. In the process of the investigation the landscape classification of the Kurile Islands was made. The paper contains an example of a landscape map.
Key words: Kurile Islands, landscapes, landscape mapping, landscape typology groups.
Изучение закономерностей пространственной дифференциации ландшафтов началось с середины ХХ в. Подобные исследования получили свое распространение в европейской части страны и в Сибири. С 1970-х годов отечественные ученые стали обращать все большее внимание на изучение ландшафтной структуры островных и вулканически активных районов. Однако за рамками комплексных ландшафтных исследований остался такой геодинамически активный район страны, как Курильские острова, для которых характерно взаимодействие множества ландшафтообразующих факторов.
Распространение горного рельефа, изолированность островных территорий, большая субмеридиональная протяженность, барьерное положение между акваториями Охотского моря и Тихого океана и активность геодинамических процессов на Курильских островах создают здесь сложный ландшафтный рисунок. Это требует более детального изучения особенностей взаимодействия факторов глобального, регионального и местного уровней.
Курильские острова простираются с северо-востока на юго-запад почти на 1200 км от п-ова Камчатка до о-ва Хоккайдо. В состав островной цепи входят Большая и Малая Курильские гряды. Современная складчато-глыбовая структура островов сформировалась в конце плиоцена-начале плейстоцена [9]. Самые древние - позднемеловые - отложения представлены только на островах Малой Курильской дуги; на островах Большой Курильской дуги развиты палеогеновые, неогеновые, миоценовые и плиоценовые; наибольшее распространение имеют четвертичные отложения [6, 9, 13, 17].
В геоморфологическом строении широкое распространение получили вулканогенный, денудационно-вулканогенный, денудационный, аккумулятивный и абразионно-
ГАНЗЕЙ Кирилл Сергеевич - младший научный сотрудник (Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток). E-mail: [email protected]
Работа выполнена при поддержке РФФИ по проекту № 09-05-00364-а и ДВО РАН по гранту № 09-Ш-В-09-528. Полевые работы 2007-2008 гг. проведены в рамках Курильского биокомплексного проекта, финансируемого Национальным научным фондом США по гранту ARC-0508109 (принципиальный инвестор Бен Фицью), а также Университетом штата Вашингтон (США), музеем Университета Хоккайдо (Япония), Сахалинским краеведческим музеем (Южно-Сахалинск) и институтами ДВО РАН: ИМГиГ (Южно-Сахалинск), ИВиС (Петропавловск-Камчатский), НЕИСРИ (Магадан), ТИГ (Владивосток).
аккумулятивный рельефы. Вулканогенный рельеф представлен одиночными стратовулканами, вулканическими хребтами, лавовыми плато, кальдерами. Вулканы линейно-гнездового типа формируют хребты разной протяженности [5, 6, 15]. На ряде Курильских островов выделяется сейсмотектонический рельеф [7]. Абразионно-аккумулятивный рельеф сформирован морскими террасами, штормовыми валами, отмершими и активными кли-фами, современным пляжем [6]. Острова Малой Курильской гряды отличаются выровненным рельефом и отсутствием вулканической деятельности [15].
Климат в регионе имеет ярко выраженный муссонный характер. В зимний период для островов характерно плавное изменение температур воздуха, различие между северными и южными островами не превышает 2°С. В августе средняя температура составляет на севере гряды +10°С, на юге +16°С. Годовая сумма осадков - примерно 1200 мм/год [19]. На формирование облачности, туманов и температурного режима активное воздействие оказывает система морских течений [3].
Современный почвенный покров Курильских островов сформировался под воздействием двух основных факторов: вулканогенного и биогенного. Характерными особенностями почв являются слоистость, неразвитость почвенного профиля, наличие погребенных горизонтов, легкий механический состав, высокая водопроницаемость [11, 14, 16].
Большая субмеридиональная протяженность определяет различия в растительном покрове. На южных островах распространены темнохвойные, каменно-березовые и широколиственные леса, к фоновым видам относятся бамбучники. На о-ве Итуруп присутствуют лиственничные леса. Для всех островов характерны заросли кедрового стланика (кроме Малых Курил и ряда небольших островов) и ольховников. Севернее о-ва Уруп они начинают доминировать. Разнотравные луга развиты повсеместно и приурочены к хорошо дренированным поверхностям. Болотная растительность занимает низкие берега озер и водотоков, понижения на морских террасах. Горно-тундровая растительность появляется на высотах более 600 м [1, 2, 8].
На Курильских островах представлены бореальные приокеанические (лесолуговые) ландшафты, переходящие в субарктические [12]. Отмечено искажение природной зональности ландшафтов в пределах северо-западных островов Тихого океана [10]. Для Курильских островов характерно формирование более высокоширотных типов геосистем.
Картографирование - главный прием изучения ландшафтов, при этом карта рассматривается как их натуральная модель, в нее заложены результаты полевых исследований [18]. При помощи картографирования становится возможным изучить закономерности строения и развития ландшафтов.
С 2003 г. в информационно-картографическом центре ТИГ ДВО РАН проводились работы по комплексному изучению ландшафтов Курильских островов. Основу для ландшафтного типологического разделения составили ландшафтные карты масштаба 1 : 200 000. В процессе картографирования проанализированы тематические карты и литературные материалы, в 2002-2008 гг. выполнено полевое исследование ландшафтов островов и дешифрирование данных дистанционного зондирования. С помощью индуктивного метода разработана многоступенчатая классификация ландшафтов Курильских островов. В ней отражены особенности геолого-геоморфологического строения (крутизна склонов, генезис поверхностей, характер слагающих пород), растительного и почвенного покровов. В результате на Курильских островах выделено 207 природно-территориальных комплексов (ПТК), которые характеризуют особенности ландшафтного строения территории, отражают взаимосвязи различных компонентов ПТК и позволяют анализировать особенности ландшафтной структуры островов. Классификация ландшафтов Курильских островов явилась основой для построения легенды к ландшафтным картам (см. рисунок).
Картографо-статистический анализ ландшафтных карт показал количественные особенности ландшафтной структуры каждого острова Курильской дуги. Данный материал лег в основу выделения ландшафтных типологических групп.
Ландшафтная карта о-ва Экарма. Номера ландшафтов соответствуют общей классификации Курильских островов. Ландшафты: крутых и средней крутизны склонов стратовулканических конусов с пирокластическим материалом (1); крутых и средней крутизны склонов лавовых потоков, сложенные андезитами с пирокластическими отложениями (2); крутых и средней крутизны склонов древних вулканов с лавовыми потоками, сложенные андезитами и туфами (5); расчлененных обрывов с обнажениями андезитов (8); склонов и днищ долин временных и постоянных водотоков с выходами андезитов и пирокластического материала (9); слабонаклонных и пологих поверхностей обвалов, сложенные обломочным вулканогенным материалом (10). 2 - горно-тундровая кустар-ничковая растительность на примитивных дерновых почвах; 3-3 - заросли ольховника с папоротниками и вей-никами на буроземах темных глееватых, местами лугово-дерновых почвах
По происхождению ландшафты Курильских островов были объединены в 5 генетических групп (табл. 1):
1. Вулканогенные - крутых и средней крутизны склонов стратовулканических конусов, лавовых потоков, кальдер и субгоризонтальных поверхностей лавовых плато;
2. Сейсмотектонические - расчлененных обрывов;
3. Денудационно-вулканогенные - крутых и средней крутизны склонов древних вулканов, пологих и средней крутизны склонов слаболитифицированных пемзовых, пироклас-тических отложений и субвулканических тел;
4. Денудационные - средней крутизны и пологих склонов низкогорий, сложенные андезитами и базальтами;
5. Денудационно-аккумулятивные - склонов и днищ временных и постоянных водотоков, слабонаклонных и пологих поверхностей обвалов, субгоризонтальных поверхностей абразионно-аккумулятивных и аллювиально-морских равнин и террас, бугристых поверхностей эоловых отложений, пологих холмисто-западинных поверхностей моренных отложений, абразионно-денудационных уступов.
В отдельные группы отнесены участки, занимаемые озерами и антропогенными территориями.
На основе анализа преобладания той или иной генетической группы ландшафтов в пределах отдельных островов можно выделить 6 групп островов Курильского архипелага (табл. 2).
Распределение ландшафтов по генетическим группам на островах Курильской гряды
Остров Вулканогенные Сейсмотектонические Денудационно- вулканогенные Денудационные Денудационно- аккумулятивные Озера Антропогенные территории
км2 % км2 % км2 % км2 % км2 % км2 % км2 %
Шумшу 0 0 0 0 0 0 0 0 386,44 100 7,24 1,28 0 0
Атласова 134,34 84,24 0,79 0,5 0 0 0 0 24,18 15,16 0,16 0,1 0 0
Парамушир 710,3 34,78 1,92 0,09 597,96 29,28 0 0 721,8 35,34 6,63 0,32 3,83 0,19
Анциферова 7,64 80,42 0 0 1,17 12,32 0 0 0,69 7,26 0 0 0 0
Маканруши 0 0 0 0 30,78 58,3 0 0 22,02 41,7 0 0 0 0
Онекотан 92,26 20,65 2,22 7,64 225,84 50,56 0 0 95,87 21,46 30,53 6,83 0 0
Харимкотан 26,72 33,67 1,45 1,83 39,81 50,16 0 0 9,69 12,21 1,69 2,13 0 0
Экарма 16,81 52,51 1,08 3,37 2,87 8,97 0 0 11,25 35,15 0 0 0 0
Чиринкотан 6,29 93,19 0 0 0,31 4,59 0 0 0,15 2,22 0 0 0 0
Шиашкотан 12,24 10,13 3,58 2,96 54,38 45,01 0 0 50,62 41,9 0 0 0 0
Райкоке 1,37 73,58 0 0 0 0 0 0 1,21 26,42 0 0 0 0
Матуа 33,3 63,34 1,99 3,79 0 0 0 0 16,79 31,94 0 0 0,49 0,93
Расшуа 42,59 67,23 0,55 0,87 11,21 17,7 0 0 8,62 13,61 0,38 0,6 0 0
Ушишир 1,11 21,85 0 0 1,84 36,22 0 0 2,13 41,93 0 0 0 0
Кетой 43,28 60,74 7,03 9,87 10,54 14,79 0 0 8,89 12,48 1,51 2,12 0 0
Симушир 217 62,92 0 0 62,44 18,11 0 0 61 17,69 3,24 0,94 1,18 0,34
Броутона 3,39 46,31 0,24 3,38 1,19 16,26 0 0 2,5 34,15 0 0 0 0
Черные Братья 30,92 87,77 1,13 3,21 2,12 6,02 0 0 1,06 3,01 0 0 0 0
Уруп 872,85 61,14 0 0 254,1 17,8 0 0 293,15 20,53 1,92 0,13 5,55 0,39
Итуруп 1933,59 60,91 0 0 338,54 10,66 0 0 863,64 27,2 23,55 0,74 15,39 0,48
Кунашир 402,44 26,65 0 0 647,85 42,9 0 0 417,91 27,67 23,9 1,58 18,06 1,2
Шикотан 0 0 0 0 4,83 1,91 166,05 65,69 79,86 31,59 0 0 2,03 0,8
Малые Курилы 0 0 0 0 0 0 0 0 93,29 97,5 2,39 2,5 0 0
Всего 4588,44 0 21,98 0 2287,78 0 166,05 0 3172,76 0 103,14 0 46,53 0
% от площади
всех островов 44,20 0,21 22,04 1,60 30,56 0,99 0,45
Типы островов Курильской гряды по преобладающим генетическим группам ландшафтов
Тип Остров Занимаемая группой площадь острова, %
Вулканогенный Атласова, Анциферова, Чиринкотан, Райкоке, Черные Братья, Харимкотан* > 70
Денудационно- Маканруши, Онекотан > 50
вулканогенный
Денудационный Шикотан 67,69
Денудационно-ак- Шумшу, Малые Курилы 97-100
кумулятивный
Вулканогенно-де- Экарма, Матуа, Расшуа, Кетой, Симушир, Вулканогенных 50-70%, денудационно-
нудационно-акку- мулятивный Уруп, Итуруп вулканогенных и денудационно-аккумулятивных ландшафтов до 30%
Смешанный (вулканогенный, Парамушир, Шиашкотан, Ушишир, Броутона, Кунашир В равной степени распространены разные группы
вулканогенно-
денудационный,
денудационно- аккумулятивный)
* Остров отнесен к данному типу из-за вулканогенного происхождения ландшафтов слаболитифицированных пемзовых и пирокластических отложений и субвулканических тел, слабо преобразованных денудационными процессами.
Разделение островов по типам на основе анализа площади, занимаемой различными генетическими группами ландшафтов, затрагивает только геолого-геоморфологическую основу ландшафта. На следующем этапе работы острова Курильского архипелага выделены группы по преобладающим растительным сообществам и отдельным ключевым видам в растительном покрове.
На островах-вулканах Атласова, Анциферова, Харимкотан, Экарма, Матуа доминируют заросли ольховников с различными примесями на буроземах темных глееватых, местами лугово-дерновых. Ольховые заросли в сочетании с кедровым стлаником преобладают на островах Парамушир, Маканруши, Онекотан, Шиашкотан. Для островов Расшуа, Кетой и Симушир характерно широкое распространение березово-ольховых зарослей с примесью бамбука на охристых типичных и перегнойно-охристых, местами перегнойно-иллювиально-гумусовых почвах. На о-ве Уруп и в северной части о-ве Итуруп формируются каменно-березовые леса с зарослями бамбука на охристо-подзолистых, местами перегнойно-иллювиально-гумусовых почвах. В южной части острова кроме каменно-березовых лесов широко представлены елово-пихтовые леса на буроземах гумусово-аккумулятивных, лиственничные леса на буроземах гумусово-аккумулятивных, местами глееватых и дубово-ольховые леса на буроземно-охристых почвах. Резкое изменение растительного компонента ландшафтов в северной и южной частях о-ва Итуруп связано с биогеографи-ческой границей, расположенной в средней части острова [1]. На о-ве Кунашир доминирующее положение занимают елово-пихтовые леса. Отсутствие древесной растительности и преобладание разнотравных лугов на лугово-дерновых почвах наблюдается на островах Чиринкотан, Райкоке, Черные Братья, Ушишир и Броутона, а на Малых Курилах широкое распространение получили заболоченные осоково-тростниковые луга и сфагновые болота на торфяно-глееземах, местами торфяно-олиготрофных почвах. Для о-ва Шикотан характерно распространение бамбучниково-разнотравных лугов с примесью ольхи, каменной березы, ели и пихты на подзолисто-охристых, местами перегнойно-охристых почвах [4]. На о-ве Шумшу широко представлены разнотравные луга с ольховниками и кедровым стлаником на лугово-дерновых почвах.
На основе комплексного анализа пространственного и количественного распределения ландшафтов по островам Курильского архипелага выделены 13 ландшафтных типологических групп островов, характеристики которых отражают особенности ландшафтной структуры (табл. 3).
Такое разделение дает возможность раскрыть особенности ландшафтного строения островов, обусловленные комплексом зонально-азональных факторов: климатическими условиями, активной вулканической и тектонической деятельностью и высокой частотой проявления катастрофических природных явлений.
Распределение генетических типов ландшафтов отражает закономерности в геоморфологическом строении островов. Для большей части островов-вулканов характерно преобладание ландшафтов исключительно вулканического происхождения или сформированных сочетанием вулканических и денудационных процессов. Такие особенности находят свое объяснение в небольшой площади данных островов, сформированных одной вулканической постройкой. При крупных извержениях вся или большая часть площади острова подвергается вулканическому воздействию.
Крупные острова Курильской дуги относятся главным образом к вулканогенно-денудационно-аккумулятивной, смешанной и денудационной генетическим группам, что также связано с особенностями проявления вулканической деятельности и площадью островов. При извержениях только отдельные части островов подвержены воздействию вулканических продуктов, снос и аккумуляция которых приводят к формированию комплекса невулканических ландшафтов.
Таблица 3
Ландшафтные типологические группы Курильских островов
Ландшафтная генетическая группа островов
Преобладающая растительная группировка и почвенный покров
Остров
Вулканогенная
Денудационно-
вулканогенная
Денудационная
Денудационно-
аккумулятивная
Вулканогенно-
денудационно-
аккумулятивная
Смешанная
(вулканогенная,
вулканогенно-
денудационная,
денудационно-
аккумулятивная)
Ольховниковая на буроземах темных глееватых
Разнотравно-луговая на лугово-дерновых почвах
Ольховниковая с кедровым стлаником на буроземах темных глееватых
Бумбучниково-разнотравная с елью, пихтой и каменной березой на подзолисто-охристых, местами перегнойно-охристых почвах Разнотравно-луговая с ольховниками и кедровым стлаником на лугово-дерновых почвах
Заболоченная осоково-тростниково-луговая со сфагновыми болотами на торфяно-глееземах, местами торфяно-олиготроф-ных почвах
Ольховниковая на буроземах темных глееватых
Березово-ольховниковая с бамбуком на охристых типичных и перегнойно-охристых почвах
Каменно-березовая с бамбуком на охристо-подзолистых почвах
Елово-пихтово-каменно-березовая с лиственничными и дубовоольховыми лесами на буроземах гумусово-аккумулятивных, буроземно-охристых почвах
Ольховниковая с кедровым стлаником на буроземах темных глееватых
Разнотравно-луговая на лугово-дерновых почвах Елово-пихтовая на буроземах гумусово-аккумулятивных
Атласова, Анциферова, Харимкотан
Чиринкотан, Райкоке, Черные Братья
Маканруши, Онекотан
Шикотан
Шумшу
Малые Курилы
Экарма, Матуа
Расшуа, Кетой, Симу-шир
Уруп, Итуруп (северная часть)
Итуруп (южная часть)
Парамушир, Шиашкотан
Ушишир, Броутона Кунашир
Особенности распределения островов по типологическим группам на основе анализа структуры растительного и почвенного покровов зависят от различий в климатических условиях между северными и южными островами. Это влечет за собой изменение в пространственной организации рассматриваемых компонентов ландшафтов как в субмериди-ональном направлении, так и в структуре высотной поясности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баркалов В.Ю. Очерк растительности // Растительный и животный мир Курильских островов. Владивосток: Дальнаука, 2002. С. 35-66.
2. Баркалов В.Ю., Еременко Н.А. Флора природного заповедника «Курильский» и заказника «Малые Курилы» (Сахалинская область). Владивосток: Дальнаука, 2003. 285 с.
3. Власова Г.А., Полякова А.М. Активная энергетическая зона океана и атмосферы северо-западной части Тихого океана. Владивосток: Дальнаука, 2004. 146 с.
4. Ганзей К.С. Геосистемы Южных и Средних Курильских островов // География и природ. ресурсы. 2008. № 3. С. 90-95.
5. Горшков Г.С. Вулканизм Курильской островной дуги. М.: Недра, 1967. 287 с.
6. Государственная геологическая карта Российской Федерации. 1: 200 000. Листы Ь-55-ХХП, XXIII, XXVIII, XXIX, XXXII, XXXIII, XXXIV, К-55- II. Объяснительная записка. Южно-Сахалинск: СахГРЭ, 2000. 98 с.
7. Грабков В.К., Ищенко А.А. Морфогенетические типы рельефа Курильских островов // Рельеф и вулканизм Курильской островодужной системы. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1982. С. 13-24.
8. Гришин С.Ю. Заметки о фитогеографии Северных Курил // Изв. РГО. 2000. Т. 132, вып. 4. С. 65-71.
9. Желубовский Ю.С., Прялухина А.Ф. Курильские острова. Стратиграфия // Геология СССР. М.: Недра, 1969. Т. 31. С. 527-566.
10. Иванов А. Н. Ландшафтные особенности островов Северо-Западной Пацифики // Изв. РГО. 2005. Т. 137, вып. 4. С. 48-54.
11. Ивлев А.М., Таргульян В.О., Куликов А.В. Почвы острова Кунашир // Почвенный покров Дальнего Востока. Владивосток: ДВО АН СССР, 1987. С. 30-49.
12. Исаченко А.Г. Ландшафты СССР. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1985. 320 с.
13. Ковтунович П.Ю. Геологическое строение // Курильские острова. Южно-Сахалинск: Сахалин. кн. изд-во, 2004. С. 57-97.
14. Костенков Н.М., Ознобихин В.И., Шляпников С. А. Почвы // Атлас Курильских островов / Ин-т географии РАН, Тихоокеан. ин-т географии ДВО РАН. Москва; Владивосток: ДИК, 2008. С. 254-257.
15. Кулаков А.П. Основные черты геоморфологического строения и эволюции восточной окраины Азии. Препр. / Тихоокеан. ин-т географии. Владивосток: ДВО АН СССР, 1989. 52 с.
16. Лашков А.Н. К морфологии почв Южных Курильских островов // Изв. ВГО. 1948. Т. 80, вып. 1. С. 61-68.
17. Мелекесцев И.В. Основные этапы формирования современного рельефа Курило-Камчатской области // Камчатка, Курильские и Командорские острова. М.: Недра, 1974. С. 337-344.
18. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1978. 320 с.
19. Справочник по климату СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. Вып. 34, ч. 2. 204 с.; 1968. Ч. 3. 248 с.; ч. 4. 171 с.
