CC BY
93
Сведения об авторах
Раднаева Татьяна Доржиевна - аспирант кафедры ботаники Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а.
Намзалов Бимба Батомункуевич - д-р биол. наук, профессор кафедры ботаники Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а.
Data on authors
Radnaeva T atyana Dorzhievna - post-graduate student of botany department of B SU
Namzalov Bimba Batomunkuevich - doctor of biological science, professor, head of botany department of BSU, Ulan-Ude, Smolin str., 24a.
УДК 551.21:58(571.54)
ББК 26.325 (2Рос.Бур) С.А. Холбоева
О ФОРМИРОВАНИИ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ВУЛКАНОГЕННЫХ ЛАНДШАФТОВ ВОСТОЧНОГО САЯНА
В статье рассматриваются процессы зарастания изверженных вулканических пород в горной системе Восточного Саяна. Описаны стадии формирования фитоценозов на шлаковых конусах вулканов в высокогорном поясе и на базальтовых лавовых потоках в горнотаежном поясе.
Ключевые слова: Восточный Саян, зарастание вулканических пород, формирование фитоценозов.
S.A. Kholboeva
ABOUT THE DEVELOPMENT OF VOLCANOES LANDSCAPES VEGETATIONS IN EASTERN SAYAN MOUNTAINS
In the article the processes of vegetation development on volcanic rocks in the Eastern Sayan mountains are considered. The stages of plant community’s formation on slag cones in the high-mountainous belt end on basalt lave streams in mountain forest are described.
Key words: East Sayan, development on volcanic rocks, plant community’s formation.
В настоящее время интерес к вулканической деятельности как фактору, оказывающему большое влияние на природные процессы, неуклонно возрастает. Оформилась новая наука - биовулканология, рассматривающая 3 важные проблемы: 1) вулканизм и формирование среды обитания живых организмов; 2) вулканизм и возникновение и эволюция предбиологических систем; 3) вулканы и живые организмы (Мархинин, 1980). К настоящему времени в России накоплен большой материал о влиянии вулканической деятельности на растительность, в основном по действующим вулканам Камчатки, Курил. Значительная доля его собрана вулканологами, изучающими последствия всех современных крупных извержений вулканов и дающими общие оценки воздействия их на природные процессы, в том числе и на развитие растительности.
Известно, что вулканическая деятельность порождает специфический комплекс факторов, свойственный только областям вулканизма, и оказывает влияние на почвообразование, формирование растительности и другие процессы длительное время благодаря специфическому геохимическому составу изверженных пород. Исходя из этого, в очагах вулканизма возможны проявления неоэндемизма, связанные с формо- и видообразованием растений. Крайне плохо изучена связь видообразования с проявлениями вулканизма, на это обращал внимание еще А.И. Толмачев (1974), указывая, что в областях современного вулканизма, где постоянно появляются площади, не занятые растениями, должен своеобразно протекать флорогенез.
Особый интерес с точки зрения взаимосвязи молодого вулканизма и формирования растительности в Окинском плоскогорье (Восточный Саян) вызывает участок развития шлаковых конусов (вулканы Кропоткина, Перетолчина, Старый и др.) в долине р. Хи-Гол и Жомболокский поток базальтов, доходящий до долины р. Оки. Это голоценовые трещинные и долинные излияния, происходившие неоднократно (Обручев, 1950). Возраст последней вспышки вулканизма в центральной части Восточного Саяна - около 2 тыс. лет назад (Иметхенов и др., 2007).
Наибольший интерес представляют участки вулканических образований - первичные экотопы с видимыми проявлениями начальных стадий фитоценогенеза, флора которых представлена пионерными видами, а также возможность выявления пионерной флоры на вулканических субстратах эффузивного и эксплозивного генезиса. К эксплозивным образованиям относятся шлаковые конусы вул-
канов Кропоткина и Перетолчина и нескольких небольших вулканических построек в Долине вулканов. Эффузивными являются изверженные базальтовые лавы. Воздействие лавовых потоков на растительность выражается в полном уничтожении всех растительных группировок в ложе русла. Оценки скорости зарастания лав весьма противоречивы, так как сроки зарастания лавовых потоков имеют очень широкую амплитуду. Основными факторами, влияющими на скорость зарастания, являются возраст лавового потока, его химический состав, тип его поверхности, климатические и топографические условия местоположения лавового потока. Для Восточного Саяна важнейшим фактором оказывается среднегодовая температура воздуха в горах и долинах, которая зависит от высотных условий.
По данным Нешатаевой (2007) и Манько, Сидельникова (1989), продолжительность восстановительных сукцессий на шлаковых полях Камчатки в условиях приморского климата составляет не менее 150-200 лет, а на лавовых полях - свыше 1500 лет. Вероятно, в условиях горного резко континентального климата Восточного Саяна процессы формирования растительности на первичных вулканогенных экотопах значительно замедляются, что позволяет наблюдать пионерные этапы формирования растительности даже спустя 10-15 тыс. лет после извержений.
Стадии формирования фитоценозов выделены согласно схемам, разработанным В.Н. Сукачевым (1938) и А.П. Шенниковым (1964): пионерная, открытого фитоценоза, закрытого не выработавшегося фитоценоза, закрытого выработавшегося фитоценоза.
Нами сделаны описания первичной растительности на конусах вулканов Кропоткина и Перетол-чина. Пионерные группировки обнаружены внутри кратера вулкана Кропоткина, представленные пятнами лишайников. На гребне кратеров Кропоткина и Старый на ровной поверхности из шлаковых частиц проективное покрытие низкое, до 5%. Отмечены травянистые пионерные виды петрофитной экологии: Stellaria peduncularis, Packera heterophylla, Cerastium pusillum, Bergenia crassifoila, Poten-tilla nivea, Saxifraga spinulosa, Papaver popovii.
Стадия открытого фитоценоза описана на верхней части склона, покрытого более заметными туфовыми глыбами, преобладающий диаметр частиц до 5 см. Растения осваивают большую часть поверхности, в общем проективном покрытии (до 50%) значительное участие принимают лишайники. Преобладающим видом из высших растений становится Rhododendron adamsii, реже встречается R. aureum. Также появляются пятна Dryas oxyodonta, добавляются карликовые ивы - Salix arctica - высотой до 20 см и S. berberifolia - высотой 5-7 см. К этой же стадии отнесены сообщества средней части склона. Преобладает Rhododendron aureum - довольно обильно, обычны Vaccinium vitis-idaea, Saxifragü nelsoniana, Gentiana algida, Claytonia joanneana.
К стадии закрытого не выработавшегося фитоценоза можно отнести растительность нижней части склона конуса Кропоткина и склонов конуса Перетолчина. Формируются неполночленные фитоценозы, представленные видами ближайшего окружения. Наряду с лиственничным редколесьем развиты синузии лишайниковых ерников; кустарниковый ярус высотой до 50-60 см состоит из Betula nana ssp. rotundifolia, Rhododendron aureum, Ledum palustris, местами встречается Dushecia fruticosa с хорошо развитыми деревцами высотой до 2 м. Единично встречаются невысокие деревья Abies sibirica. Между ерниковыми зарослями развивается травянистый покров из высокогорно-тундровых и луговых видов: Trisetum agrostideum, Geranium pseudosibiricum, Sibbaldia adpressa, Viola alpina, Saxifraga nelsoniana.
В целом на шлаковых конусах характерны динамические процессы формирования комплексов серийных сообществ и группировок. За исключением локально встречающихся фитоценозов субальпийских лугов, стадия сформированного (закрытого выработавшегося) фитоценоза практически не наблюдается, что типично для высокогорного пояса.
Ход первичной сукцессии на остывших базальтах рассмотрим на примере серии лавовых потоков в среднем течении р. Жомболок в пределах горно-таежного пояса. Растительность вне лавового поля представлена разнотравно-кустарниковыми кедрово-лиственничными лесами богатого состава. Местами встречается Picea obovata, которая может преобладать или содоминировать с Larix sibirica. Также обычна Populus tremula. В кустарниковом ярусе Juniperus sibirica, J. pseudosabina, Rosa acicu-laris, Caragana arborescense и др. Травяной ярус с покрытием 40-60%, с развитым местами моховым ярусом.
Пионерная стадия. Состав и количество видов, соотношение жизненных форм, а также объем пространства (поверхности), захваченного ими к концу инициальной стадии, зависит от особенностей лавы, наличия рыхлого субстрата, близости источников обсеменения и т.д. На лавовых полях это, прежде всего, разнообразные накипные лишайники, а также отдельные особи петрофитных и лито-
фитных видов высших растений (Bergenia crassifolia), по влажным трещинам поселяется папоротник Dryopteris fragrans. В конце стадии группировки лишайников становятся сплошными, в них внедряются моховые дернины.
На стадии открытого фитоценоза растения осваивают большую часть поверхности, образуется фрагментарно выраженная примитивная почва. К лишайниковым группировкам присоединяются кустарничковые и кустарниковые синузии (Empetrum nigrum, Lonicera altaica, Berberis sibirica) и травянистые микрогруппировки с участием Bergenia crassifolia, Festuca sphagnicola и др. Важнейшим индикатором данной стадии становится появление всходов и подроста лиственницы сибирской (Larix sibirica). В структуре сообществ ярко выражена мозаичность.
Начало дифференциации растительного покрова. Формируются кустарниковый и древесный ярусы, местами с обильным подростом осины и березы. Травянистый ярус представлен Carex macroura, Poa krylovii, Agrostis tenuis, Astragalus alpinus, Viola biflora, Artemisia sp. и др. Развивается маломощный почвенный покров, но горизонтальная структура сообществ остается заметно неоднородной.
Закрытый выработавшийся фитоценоз в изучаемом районе характеризуется становлением полноценных сообществ, выражена четкая ярусная дифференциация растительности. Формируются лиственничные, кедрово-лиственничные с участием ели, осиново-лиственничные леса, с развитым кустарниковым (Spiraea media, виды рода Ribes, Rubus sachalinensis, Berberis sibirica и др.) и разреженным травянистым ярусом. Фрагментарно выражены мохово-лишайниковые синузии, типичные для фоновой растительности. Происходит увеличение мощности почвенного горизонта. Лавовая поверхность проявляется неровным микрорельефом и заметна на микросклонах большой крутизны.
На Жомболокском лавовом потоке представлены все стадии зарастания растительности, наибольшую площадь занимают сообщества третьей и четвертой стадий.
В ходе наблюдений выявлены участки с пионерной растительностью, приуроченные к разным высотным поясам, как в высокогорье - в Долине вулканов, так и в низовьях лавового потока в пределах лесостепного пояса. Так, в устье р. Жомболок при впадении в р. Оку находятся довольно большие (15 км2) лавовые поля, практически лишенные растительности. Данный факт подтверждает геологические данные о том, что последнее излияние лавы в Долине вулканов сформировало поток, проявившийся на поверхности вплоть до устья р. Жомболок (возможно, трещинные излияния происходили и в самой долине Оки). С другой стороны, в ценотическом разнообразии растительности ключевых участков одномоментно выделяются разные по степени зарастания участки, что отражает наложение разновозрастных лав в пределах долины р. Жомболок.
Наши данные являются первичными. Представляется весьма интересным и важным в дальнейшем подробное сравнительное изучение стадий развития растительности на лавовых потоках. Поскольку поверхностные проявления вулканизма выражены в разных высотных условиях, сравнение пионерной флоры и растительности разных локусов позволит выявить общие для них закономерности протекания начальных стадий первичных сукцессий. При этом существенным для решения представляется вопрос о том, является ли та или иная группировка быстро проходящей стадией в развитии растительного покрова или она относительна стабильна.
Влияние человека на растительность лавовых потоков в Оке незначительно, но в условиях нарастающего антропогенного прессинга важно выяснить, как изменяется процесс развития растительности в этих случаях. Дальнейшие исследования предполагаются на постоянных площадках в рамках мониторинга динамических процессов растительности гор Южной Сибири.
Литература
1. Иметхенов А.Б. Горная Ока (география Восточного Саяна) / А.Б. Иметхенов, Б.Д. Шарастепанов, О.А. Иметхенов. -
Улан-Удэ: Изд-во Бурятского госуниверситета, 2GG7. - 192 с.
2. Манько Ю.И. Влияние вулканизма на растительность / Ю.И. Манько, А.Н. Сидельников. - Владивосток: Изд-во ДВО АН СССР, 1989.- 159с.
3. Мархинин Е. К. Вулканы и жизнь. - М.: Мысль,i98G. - 196 с.
4. Нешатаева В.Ю. Динамика растительности Камчатки под влиянием современного вулканизма / В.Ю. Нешатаева //
Актуальные проблемы геоботаники. III Всероссийская школа-конференция. - Петрозаводск: Кар НЦ РАН, 2GG7. - С.4G8-418.
5. Обручев С.В. Молодые движения и излияния базальтов Саяно-Тувинского нагорья / С.В. Обручев // Землеведение. Новая серия.- 195G.- № 3 (43).
6. Сукачев В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники / В.Н. Сукачев. - Л.: Гослестехиздат, 1938.
7. Толмачев А.И. Введение в географию растений / А.И. Толмачев. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1974. - 244 с.
8. Шенников А.П. Введение в геоботанику / А.П. Шенников. - Л.: Изд-во ЛГУ, 1964. - 447 с.
Literature
1. Imetkhenov A.B., Sharastepanov B.D., Imetkhenov O.A. Mountain Oka (geography of East Sayan). - Ulan-Ude: BSU, 2007. - 192 p.
2. Manko Yu.I., Sidelnikov A.N. Influence of volcanism on vegetable. - Vladivostok: DVO AN SSSR, 1989, 159 p.
3. Markhinin E.K. Volcano and Life. - Moscow: Mysl, 1980. - 196 p.
4. Neshataeva V.Yu. Dynamic of Kamchatka’s vegetable on influence of modern volcanism // Actual problems of geobotany. III All-Russian scool-conference. - Petrozavodsk: Kar. NTS RAN, 2007. - P. 408-418
5. Obruchev S.V. Young moving and effusions of basalt of Sayano-Touvinian upland / Geography. New series. - 1950. - № 3
(43).
6. Sukachev V.N. Dendrology with bases of forest geobotany. - Leningrad: Goslestekhizdat, 1938.
7. Tolmachev A.I. Introduction to vegetable’s geography. - Leningrad: LGU, 1974. - 244 p.
8. Shennikov A.P. Introduction to geobotany. - Leningrad: LGU, 1964. -447 p.
Сведения об авторе
Холбоева Светлана Александровна. - канд. биол. наук, доцент кафедры ботаники Бурятского государственного университета. 670000, г. Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а.
Data on author
Kholboeva Svetlana Aleksandrovna, assistant professor of botany department of BSU.
