sergeogrИзвестия Российской академии наук. Серия географическаяIzvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya2587-55662658-697510.1134/S2587556618060092sergeogr-786Research ArticleПриродные процессы и динамика геосистемNatural Processes and Dynamics of GeosystemsОСОБЕННОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ПОСЛЕ ИЗВЕРЖЕНИЯ 1907 г. КАЛЬДЕРЫ КСУДАЧ НА ЮГЕ КАМЧАТСКОГО ПОЛУОСТРОВАFeatures of Vegetation Restoration after the Eruption of 1907 Ksudach Caldera in the South of the Kamchatka PeninsulaКопанинаА. В.KopaninaA. V.anna_kopanina@mail.ruЛебедеваЕ. В.LebedevaE. V.Ekaterina.lebedeva@gmail.comВласоваИ. И.VlasovaI. I.Институт морской геологии и геофизикиРоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics, Far Eastern Branch, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут географии РАНРоссияInstitute of Geography, Russian Academy of SciencesRussian Federation201819122018065769Copyright © Копанина А.В., Лебедева Е.В., Власова И.И., 20182018Копанина А.В., Лебедева Е.В., Власова И.И.Kopanina A.V., Lebedeva E.V., Vlasova I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestia.igras.ru/jour/article/view/786

Флора и растительность труднодоступного кальдерного комплекса Ксудач (Камчатка) впервые были изучены С.Ю. Гришиным с коллегами в начале 90-х годов ХХ в. Спустя 25 лет проведены комплексные маршрутные исследования, дополненные дешифрированием аэрофотоснимков. Установлено, что формирование растительного покрова внутри кальдеры через 109 лет после катастрофического извержения конуса Штюбеля в марте 1907 г. проходит крайне неравномерно. Наиболее медленно восстановление идет на территориях, где максимален слой выпавшей тефры, продолжается активное перемещение пирокластического чехла под воздействием рельефообразующих процессов – эрозии, дефляции, лахарообразования, оплывания, осыпания и др., отмечается дефицит влаги и отсутствуют близлежащие источники зачатков растений. Эти факторы наиболее широко представлены в западной части кальдеры, где до сих пор проходит начальная стадия первичной сукцессии: эта территория занята пемзовой пустыней, слабо заселенной пионерными видами растений и некоторыми кустарничками. На остальных участках внутренней части кальдеры Ксудач и на склонах конуса Штюбеля проходят активные демутационные процессы, которые маркируют продолжительную стадию первичной сукцессии по формированию растительного покрова, сложенного различными вариантами комплексных ксеромезофитных травяно-кустарничковых лугов и горнотундровых сообществ с участием кустарниковых форм Alnus fruticosa и, в меньшей степени, Betula ermanii. В этих процессах Pinus pumila заметной роли не играет.

The flora and vegetation of the hard-to-reach Ksudach caldera complex (Kamchatka) was first studied by S.Yu. Grishin with colleagues in the early 90s of the 20th century. After 25 years, complex routing studies were completed, supplemented by interpretation of aerial photographs. It was established that the formation of vegetation within the caldera Ksudach (Kamchatka) after 109 years after the catastrophic eruption of the Shtubel cone in March 1907 is extremely uneven. The slowest recovery is in the territories where the layer of fallen tephra is maximal, the active movement of the pyroclastic cover continues under the influence of reliefforming processes – erosion, deflation, lahars and landslides and landslips forming, etc., there is a moisture deficit and there are no nearby sources of primordia plant. One of these sites is the western part of the caldera, represented by pumice desert, sparsely populated pioneer plant species and some shrubs, which still passes the initial stage of primary succession. In the rest of the inner part of the caldera Ksudach and slopes of the Shtubel cone tested active demutational processes that mark continuous step primary succession to form vegetation folded various embodiments of integrated meadow and mountain-tundra shrub communities with inclusion bush forms Alnus fruticosa and, to a lesser extent, Betula ermanii. In these processes Pinus pumila does not play a significant role.

горно-тундровые сообществапионерные видыпемзовая пустыняпирокластические отложениярельефгеоморфологические процессыmountain-tundra communitiespioneer speciespumice desertpyroclastic depositsreliefgeomorphological processesАвторы признательны участникам экспедиции 2016 г. – Г.В. Коровину и А.Н. Королеву (НИИ космических систем им. А.А. Максимова, Роскосмос), а также директору и сотрудникам ИМГиГ ДВО РАН Л.М. Богомолову, А.В. Рыбину и А.В. Дегтереву, благодаря которым это исследование стало возможным. Особая благодарность М.В. Чибисовой и И.Г. Коротееву за конструктивное обсуждение результатов работы, И.М. Климанцову – за помощь при проведении полевых маршрутов. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проекты № 15-04-04774 и № 18-05-00967) и в рамках государственного контракта с НИИ космических систем им. А.А. Максимова по программе “Мониторинг-СГ”, а также по темам госзаданий ИГ РАН и ИМГиГ ДВО РАН.The authors are grateful to participants of 2016 expedition (G.V. Korovin and A.N. Korolev, Maksimov Research Institute of Space Systems, Roskosmos) and to the director and staff of the IMGG FEB RAS (L.M. Bogomolov, A.V. Rybin and A.V. Degterev), without whom this study would not be possible. Special thanks to M.V. Chibisova and I.G. Koroteev for a constructive discussion of the results of the work, I.M. Klimantsov – for help with conducting field trips. This work was supported by the RFBR (projects no. 15-04-04774 and 18-05-00967) and within the framework of the state contract with the Space Systems Research Institute (Roskosmos) under the “Monitoring-SG” program, as well as Scientific Research Plan of the IG RAS and IMGG FEB RAS.ReferencesБезделев А.Б., Безделева Т.А. Жизненные формы семенных растений Российского Дальнего Востока. Владивосток: Дальнаука, 2006. 296 с.Bezdelev A.B., Bezdeleva T.A. Zhiznennye formy semennykh rastenii Rossiiskogo Dal’nego Vostoka [Life Forms of Seed Plants of the Russian Far East]. Vladivostok: Dal’nauka Publ., 2006. 296 p.Брайцева О.А., Мелекесцев И.В., Пономарева В.В., Кирьянов В.Ю. Крупнейшее эксплозивное извержение нашей эры на Камчатке – кальдерообразующее извержение в. Ксудач 1700–1800 14С-лет назад // Вулканология и сейсмология. 1995. № 2. С. 30–49.Braitseva O.A., Melekestsev I.V., Ponomareva V.V., and Kirianov V.Yu. The greatest explosive event of our era in Kamchatka – the caldera-forming eruption of Ksudach volcano about 1700–1800 14С years BP. Vulkanologiya i Seismologiya, 1995, no. 2, pp. 30–49. (In Russ.).Воронкова Н.М., Верхолат В.П., Холина А.Б. Биологические особенности растений на начальных этапах зарастания рыхлых материалов вулканических извержений // Изв. РАН. Сер. биол. 2011. № 3. С. 289–294.Voronkova N.M., Verkholat V.P., Kholina A.B. Biological features of plants at the initial stages of growing on friable materials of volcanic eruptions. Izv. Akad. Nauk, Ser. Biol., 2011, no. 3, pp. 289–294. (In Russ.).Гришин С.Ю. Сукцессии подгольцовой растительности на лавовых потоках Толбачинского дола // Бот. журн. 1992. Т. 77. № 1. С. 92–100.Grishin S.Yu. Successions of subgolets vegetation on the lava flows of the Tolbachinsky Dole. Botanicheskii Zhurnal, 1992, vol. 77, no. 1, pp. 92–100. (In Russ.).Гришин С.Ю., Крестов П.В., Верхолат В.П., Левус А.П. Влияние катастрофического извержения вулкана Ксудач (Камчатка, 1907 г.) на лесную растительность // Комаровские чтения. 1997. Вып. XLIII. С. 201–244.Grishin S.Yu., Krestov P.V., Verkholat V.P., Levus A.P. The impact of the catastrophic eruption of the volcano Ksudach (Kamchatka, 1907) on forest vegetation. In Komarovskie chteniya [Komarov’s Reedings]. 1997, vol. 43, pp. 201–244. (In Russ.).Гришин С.Ю., Крестов П.В., Якубов В.В., дел Морал Р. О восстановлении растительности в районе катастрофического извержения вулкана Ксудач (Камчатка) // Бот. журн. 1997. Т. 82. № 6. С. 92–103.Grishin S.Yu., Krestov P.V., Yakubov V.V., del Moral R. On the restoration of vegetation in the area of the catastrophic eruption of the volcano Ksudach (Kamchatka). Botanicheskii Zhurnal, 1997, vol. 82, no. 6. pp. 92– 103. (In Russ.).Гришин С.Ю. Крупнейшие вулканические извержения ХХ столетия на Камчатке и Курильских островах и их влияние на растительность // Изв. РГО. 2003. Т. 135. Вып. 3. С. 19–28.Grishin S.Yu. The largest volcanic eruption of the twentieth century in Kamchatka and the Kuril Islands and their impact on vegetation. Izv. RGO, 2003, vol. 135, no. 3, pp. 19–28. (In Russ.).Дубик Ю.М., Меняйлов И.А. Газогидротермальная деятельность кальдеры Ксудач // Бюл. вулканологических станций. 1971. № 47. С. 40–43.Dubik Yu.M., Menyailov I.A. Gas-hydrothermal activities of Ksudach caldera. Bull. Vulcanologicheskikh Stantsii, 1971, no. 47, pp. 40–43. (In Russ.).Ипатов В.С., Мирин Д.М. Описание фитоценоза. Методические рекомендации: Уч.-метод. пособие. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2008. 71 с.Ipatov V.S., Mirin D.M. Opisanie fitotsenoza. Metodicheskie rekomendatsii: Uch.-metod. posobie [Description of Prytocenosis. Methodical Recommendations: the Guidelines]. St. Petersburg: SPb GU Publ, 2008. 71 p.Келль Н.Г. Карта вулканов Камчатки. Объяснит. текст с табл., чертежами, снимками и карта (на 2-х листах). М-б 750 000. Л.: Изд-во РГО, 1928. 89 с.Kell’ N.G. Karta vulkanov Kamchatki. Ob’yasnit. tekst s tabl., chertezhami, snimkami i karta [Map of the Volcanoes of Kamchatka. Explanatory Text with Tables, Drawings, Pictures and Map]. Scale 1:750,000. Leningrad: RGO Publ., 1928. 89 p.Козлов Д.Н. Кратерные озера Курильских островов. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2015. 112 с.Kozlov D.N. Kraternye ozera Kuril’skikh ostrovov [Crater Lakes of the Kuril Islands]. Yuzhno-Sakhalinsk: IMGaG FEB RAS Publ., 2015. 112 p.Лебедева Е.В. Влияние лавовых потоков на строение долин и развитие речной сети // Геоморфология. 2016. № 3. С.78–91. DOI: 10.15356/0435-4281- 2016-3-78-91Lebedeva Е.V. The influence of the lava flows on the structure of the valleys and the development of the river network. Geomorfologiya, 2016, no. 3, pp. 78–91. (In Russ.).Лебедева Е.В. Влияние выбросов пирокластического материала на морфологию долин и развитие речной сети (на примере Северной группы вулканов, Камчатка) // Геоморфология. 2016. № 4. С. 59–69. DOI: 10.15356/0435-4281-2016-4-56-69Lebedeva E.V. Influence of pyroclastic material releaseson the morphology of valleys and development of the river network (on the example of the Northern group of volcanoes, Kamchatka). Geomorfologiya, 2016, no. 4, pp. 56–69. (In Russ.).Лебедева Е.В. Кальдера вулкана Ксудач: современные процессы рельефообразования и особенности строения речной сети // Геоморфология. 2017. № 3. С. 60–75. DOI: 10.7868/S0435428117030063Lebedeva E.V. Caldera of the volcano Ksudach: modern relief formation processes and features of the river network structure. Geomorfologiya, 2017, no. 3, pp. 60– 75. (In Russ.).Лебедева Е.В. Озера кальдерного комплекса Ксудач (Камчатка): береговые процессы и колебание уровня // Геоморфология. 2017. № 4. С. 34–48.Lebedeva E.V. Lakes of the Ksudach caldera complex (Kamchatka): coastal processes and the level fluctuation. Geomorfologiya, 2017, no. 4, pp. 34–48. (In Russ.).Манько Ю.И. Вулканизм и динамика растительности // Бот. журн. 1980. Т. 65. № 4. С. 457–469.Man’ko Yu.I. Volcanism and dynamics of vegetation. Botanicheskii Zhurnal, 1980, vol. 65, no. 4, pp. 457– 469. (In Russ.).Манько Ю.И., Сидельников А.Н. Влияние вулканизма на растительность. Владивосток: Дальнаука, 1989. 161 с.Man’ko Yu.I., Sidel’nikov A.N. Vliyanie vulkanizma na rastitel’nost’ [Impactof Volcanism on Vegetation]. Vladivostok: Dal’nauka Publ., 1989. 161 p.Мелекесцев И.В., Брайцева О.А., Пономарева В.В., Сулержицкий Л.Д. Катастрофические кальдерообразующие извержения вулкана Ксудач в голоцене // Вулканология и сейсмология. 1995. № 4–5. С. 28– 53.Melekestsev I.V., Braitseva O.A., Ponomareva V.V., and Sulerzhitskii L.D. Catastrophic caldera-forming eruptions of Ksudach volcano during the Holocene. Vulkanologiya i Seismologiya, 1995, no. 4–5, pp. 28–53. (In Russ.).Мелекесцев И.В., Сулержицкий Л.Д. Вулкан Ксудач (Камчатка) за последние 10 тыс. лет // Вулканология и сейсмология. 1987. № 4. С. 28–39.Melekestsev I.V., Sulerzhitskii L.D. Ksudach volcano for thelast 10 thousandyears. Vulkanologiya i Seismologiya, 1987, no. 4, pp. 28–39. (In Russ.).Нешатаева В.Ю. Растительность полуострова Камчатка. М.: Тов-во научн. изданий КМК, 2009. 537 с.Neshataeva V.Yu. Rastitel’nost’ poluostrova Kamchatka [Vegetation of the Kamchatka Peninsula]. Moscow: Tovarishchestvo Nauchn. Izdanii KMK Publ., 2009. 537 p.Пийп Б.И. О силе извержения вулкана Ксудач в марте 1907 г. // Бюл. вулканологических станций. 1941. № 10. С. 23–29.Piip B.I. On the strength of the eruption of the volcano Ksudach in March 1907. Bull. Vulkanologicheskikh Stantsii, 1941, no. 10, pp. 23–29. (In Russ.).Пилипенко Г.Ф., Разина А.А., Фазлуллин С.М. Гидротермы кальдеры вулкана Ксудач // Вулканология и сейсмология. 2001. № 6. С. 43–57.Pilipenko G.F., Razina A.A., Fazlullin S.M. Hydrotherms of Ksudach caldera. Vulkanologiya i Seismologiya, 2001, no. 6, pp. 43–57. (In Russ.).Селянгин О.Б. Геологическое строение и эволюция кальдерного комплекса вулкана Ксудач // Вулканология и сейсмология. 1987. № 5. С. 16–27.Selyangin O.B. Geologic structure and evolution of the calderas of Ksudach volcano. Vulkanologiya i Seismologiya, 1987, no. 5, pp. 16–27. (In Russ.).Селянгин О.Б. Вулкан Ксудач. Действующие вулканы Камчатки / под ред. С.А. Федотова, Ю.П. Масуренкова. М.: Наука, 1991. Т. 2. С. 337–353.Selyangin O.B. Vulkan Ksudach. In Deistvuyushchie vulkany Kamchatki [Active Volcanoes of Kamchatka]. Fedotov S.A., Masurenkov Yu.P., Eds. Moscow: Nauka Publ., 1991, pp. 337–353.Сидельников А.Н. Влияние аэральной пирокластики на растительность вулканических районов Советского Дальнего Востока // Комаровские чтения. 1987. Вып. XXXIV. С. 44–56.Sidel’nikov A.N. The influence of air pyroclastics on the vegetation of the volcanic areas of the Soviet Far East. In Komarovskie chteniya [Komarov’s Reedings]. 1987, vol. 34, pp. 44–56. (In Russ.).Pendea I.F., Ponomareva V.V., Bourgeois J., Zubrow E.B., Portnyagin M.V., Ponkratova I., Harmsen H., Korosec G. Late Glacial to Holocene paleoenvironmental change on the northwestern Pacific seaboard, Kamchatka Peninsula (Russia) // Quat. Science Rev. 2017. V. 157. P. 14–28.Pendea I.F., Ponomareva V.V., Bourgeois J., Zubrow E.B., Portnyagin M.V., Ponkratova I., Harmsen H., and Korosec G. Late Glacial to Holocene paleoenvironmental change on the northwestern Pacific seaboard, Kamchatka Peninsula (Russia). Quat. Science Rev., 2017, vol. 157, pp. 14–28.Volynets O.N., Ponomareva V.V., Braitseva O.A., Melekestsev I.V., Chen C.H. Holocene eruptive history of Ksudach volcanic massif, South Kamchatka: evolution of a large magmatic chamber // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1999. V. 91. P. 23–42.Volynets O.N., Ponomareva V.V., Braitseva O.A., Melekestsev I.V., and Chen C.H. Holocene eruptive history of Ksudach volcanic massif, South Kamchatka: evolution of a large magmatic chamber. J. Volcanol. Geotherm. Res., 1999, vol. 91, pp. 23–42.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.