В последние десятилетия целью взаимоотношений человека с природной средой стало не просто уменьшение, а упреждение отрицательных последствий антропогенного воздействия на природу. Но такое упреждение возможно только на основе использования методологии оперативного контроля (мониторинга) и прогноза изменения состояний природы, возникающих в ходе и результате антропогенной деятельности.Одним из приемов разработки методологии может быть изучение таких природных процессов, результаты проявления которых по тем или иным параметрам и характеристикам оказываются своеобразными аналогами соответствующих видов антропогенной деятельности, например проявления современного активного вулканизма. То есть по характеру, интенсивности и масштабу вулканогенного воздействия на природную среду можно достаточно достоверно прогнозировать характер и параметры антропогенного воздействия на ландшафты и экосистемы вулканических регионов [2, 4], причем еще на стадии предпроектных и проектных разработок, до начала самого воздействия как такового.Целью предлагаемой работы является обоснование проблемы обособления собственно вулканогенных экосистем, поскольку они воспринимаются в качестве своеобразных аналогов экосистем антропогенных [3].
Пожалуй, впервые в отечественной науке о необходимости обособления собственно вулканогенных экосистем заговорил Е. К. Мархинин [12], хотя до их выделения дело тогда так и не дошло. И потому с полным на то основанием подлинно первым опытом можно
91
считать обособление А. М. Стенченко [20] Узон-Гейзерного гидротермального биогеоценоза, ведь, согласно современным представлениям [16, 17, 23], и понятие экосистема, и понятие биогеоценоз трактуются практически одинаково. В этой связи нелишне будет отметить, что попытки обособления так называемых первично-литогенных вулканогенных ландшафтов [11], по сути дела, также сводятся к обособлению собственно вулканогенных биогеоценозов (экосистем).
Попытки представить поражаемые в ходе проявления вулканических и поствулканических процессов и явлений фрагменты территорий в виде первично-литогенных ландшафтов наталкиваются на ряд серьезных методологических затруднений. Ибо новообразованные поверхности прежде всего характеризуются эфемероподобным типом развития. То есть эти вулканогенные образования в ходе сукцессионного восстановления почвенно-растительного покрова очень быстро (с геологической точки зрения) как бы «растворяются» среди коренных ландшафтов.
Поскольку поражаемые участки занимают, как правило, территории сразу нескольких фоновых ландшафтных комплексов (ЛК), являющихся природными единицами совершенно иного рода и уровня, то при изучении соответствующих фоновых ЛК эти пораженные площади искусственно распределялись между последними и как самостоятельные природные образования, за редким исключением, не рассматривались.
Ведущими предпосылками обособления вулканогенных экосистем являются разнообразие и интенсивность проявления вулканических и поствулканических процессов и явлений, воздействующих на природную среду. Прежде всего вулканизм настолько интенсивно сказывается на динамике и особенностях развития рельефообразующих процессов вулканических областей и прилегающих к ним территорий [14], что вулканический рельеф [15] оказывается чуждым «нормальному» рельефу. В свою очередь, развитие собственно вулканического рельефа, вкупе с широким развитием полей гидротермально-измененных горных пород, закономерно приводит к формированию оригинального вулканогенно-осадочного типа литогенеза [21, 22], что вместе с постоянным поступлением на дневную поверхность огромных объемов изверженного вещества и вымыванием из последнего разнообразных химических элементов и соединений предопределяет особую специфику геохимических процессов вулканических областей [1].
Таким образом, вулканизм, ежегодно поставляющий в ландшафтную оболочку планеты от 1–3 км3 ювенильного вещества на суше и до 3–5 км3 такого же вещества на дне океанов и морей [7, 13], проявляет себя первоосновой круговорота вещества на земной поверхности и в том числе первопричиной образования в областях современного вулканизма собственно биовулканогенного круговорота вещества и энергии, сопровождаемого оригинальным почвообразующим процессом [10]. В том смысле оригинальным, что вулканические почвы как таковые не имеют себе аналогов среди естественных почв невулканических регионов [18]. Хотя с первичными видами почв, развивающимися на абиотических поверхностях техногенных шлако- и золоотвалов, шламо- и хвостохранилищ, их роднит постоянное поступление вещества. А тем самым вулканогенный почвообразующий процесс оказывается своеобразным прототипом техногенного (рудерального) типа почвообразования.
Весьма существенным аспектом биовулканогенного круговорота вещества и, отсюда, одной из предпосылок выделения вулканогенных экосистем является интенсивное воздействие вулканизма на животный мир и растительность (биоту). Разнообразные по характеру вулканические и поствулканические процессы не просто интенсивно вмешиваются в процессы взаимодействия между биотой и средой обитания, но и приводят к коренной, вплоть до изменения первичного состояния абиотической среды (экотопов), перестройке абиотического фона районов активного вулканизма.
92
Но тем самым процесс воздействия вулканических и поствулканических процессов и явлений на растительность, животный мир, почвы и подстилающую поверхность позволяет воспринимать вулканизм в качестве своеобразного эксперимента по поражению биоты [2] (табл. 1), а следовательно, и фрагменты территорий, которые в той или иной степени подверглись процессам трансформации под воздействием конкретного вулканогенного природопреобразующего фактора, – как вполне самостоятельные и оригинальные вулканогенные экосистемы.
Таблица 1
Вулканогенное поражение биоты
| Факторы поражения | Особенности поражения |
| Механическое поражение | |
| Выпадение шлаков и пеплов | Частичное или полное погребение растительного покрова |
| Сход пирокластических, грязевых и лавовых потоков | Полное погребение и уничтожение почв и растительности |
| Отложение продуктов направленных взрывов | Катастрофическое уничтожение почвенно-растительного покрова |
| Образование ударных волн | Механическое поражение растений и животных |
| Термическое поражение | |
| Горячие ударные волны | Полное или частичное обгорание и усыхание растений и гибель животных |
| Сход «палящих» туч и раскаленных лавин | Частичное или полное обгорание и усыхание растений и асфиксия у животных |
| Выпадение горячей пирокластики | Частичное или полное усыхание растений и асфикция у животных |
| Подогрев воздуха и почвогрунтов гидротермами | Формирование минерализованных термоплощадок, появление термофилов и гидротермальных биогеоценозов |
| Химическое поражение | |
| Токсичные газы и «кислые осадки» эруптивных туч | Поражение ассимиляционного аппарата, нарушение процессов метаболизма, раздражение слизистых оболочек у животных и поражение органов ассимиляции, клеточное и ферментное отравление, некроз и дефолиация у растений |
| Вымывание химических веществ из продуктов извержений | Внутриклеточное поражение растений через корневую систему и отравление животных зараженной пищей и водой |
Биота пораженных участков, претерпев временное стимулирование, угнетение (рестимуляцию), модификацию и катастрофическое уничтожение, в своей последующей эволюции проходит через ряд закономерных превращений (сукцессий). Однако вблизи активно действующих вулканов она, как правило, не успевает возвратиться к исходному климаксному (субклимаксному) состоянию, ибо далеко не всегда этот естественный цикл завершается до начала следующего акта вулканогенного воздействия.
Еще одной, на этот раз методологической, предпосылкой обособления вулканогенных экосистем являются опыт и результаты изучения разнообразных вулканогенных морфоструктур. Вернее сказать, методология познания динамики воздействия вулканизма на природную среду, изучение последовательности (смены состояний) формирования различных вулканогенных образований, картографического отображения масштабов, рисунка и морфографических параметров этих образований, а также получение количественных показателей, характеризующих как соотношение и сопряженность элементов фоновых ландшафтов и экосистем, так и степень их трансформации и последующей ретрансформации [8, 9].
93
Правда, в силу ряда причин до недавнего времени все это ограничивалось лишь рамками классической вулканологии. То есть не приводило к пониманию необходимости и возможности выделения собственно вулканогенных морфометрических структур в качестве интегрального инструмента познания воздействия вулканизма на природную среду. И потому так и не завершилось признанием вулканизма как фактора образования собственно вулканогенных экосистем как аналога антропогенного преобразования природы.
В то же время методология картографирования, например, ареалов антропогенного воздействия на природу, последствий этого воздействия, установление и изучение пространственных характеристик и, главное, отображение комбинаций, соотношений, распределений и рисунка (морфографии) коренных и преобразованных экосистем с помощью дистанционных методов изучения природы стали одними из самых продуктивных (и по теоретическому вкладу, и по практической отдаче) инструментом познания процессов воздействия на природную среду [5, 6].
Для целей глобального аэрокосмического мониторинга было разработано понятие морфоструктуры, под которой подразумевается закономерная ассоциация антропогенных (экотехнических) систем и собственно природных систем (экосистем). Причем само по себе обособление, изучение и классификация взаимосвязанных и взаимообусловленных антропогенных и в той или иной степени измененных природных морфоструктур проводятся как по динамическим (генезис, степень и динамика антропогенной трансформации, скорость и последовательность смен состояний), так и по морфологическим (размерность и морфография, масштаб картографического отображения и морфометрия, количественные соотношения и сопряженность всех элементов и компонентов) параметрам и характеристикам.
Таким образом, конкретные результаты по изучению всякого рода вулканогенных морфоструктур, с одной стороны, и классические представления о процессах формировании и развития естественных экосистем – с другой, подводят нас к необходимости восприятия участков территорий, биота которых в той или иной степени претерпевает изменения под влиянием вулканической и поствулканической деятельности, в качестве своеобразных вулканогенных экосистем (ВЭ). Под ВЭ, в первом приближении, следует понимать территориально целостные системы биотических и абиотических природных элементов, связанных общностью своего происхождения.
Как можно видеть, данное определение не противоречит классической [24] дефиниции термина экосистемы, которое прежде всего и главным образом характеризует именно взаимоотношения биоты со всеми активными неорганическими факторами природной среды. Однако означенное определение не совсем полно отражает сущность понятия ВЭ. В большей степени ему соответствует тот вариант трактовки термина «экосистема», согласно которому последняя понимается как безранговая и безразмерная пространственная и организационная структура, которая включает в себя взаимодействующие живые организмы и косную среду и характеризуется состоянием относительно устойчивого динамического равновесия, установившегося в ходе сукцессионного или/и эволюционного развития [19].
Однако и это определение нуждается в дополнении и уточнении, поскольку уникальность и специфичность ВЭ определяется не столько оригинальностью морфографического рисунка структур, сколько исключительной динамичностью и интенсивностью формирования их литогенной основы.
94
То есть степень трансформации и ретрансформации литогенной основы вулканогенных экосистем настолько превосходят способность живых организмов, и биоты в целом, приспосабливаться к крайне скоротечным изменениям состояния абиотического фона, что это сопровождается либо полным уничтожением биоты, и притом порою на весьма значительных площадях, либо, чаще, временной ее деградацией с выпадением отдельных видов, популяций и ассоциаций. И только в случае гидротермальной деятельности, воздействие которой в длительно-постоянном режиме прослеживается на протяжении многих десятков, сотен, а иногда и тысяч лет, биота, в лице термофилов и галофилов, сумела-таки приспособиться к этим весьма и весьма специфическим условиям.
Иными словами, интенсивное преобразование литогенной основы (эдафотопа) коренных экосистем под влиянием вулканизма проявляется как в изменении соотношений и конфигураций поражаемых фоновых биогеоценозов, так и в сокращении их ареалов за счет образования разного рода вулканогенных экосистем. И при достаточной длительности и интенсивности этого процесса он закономерно завершается качественным изменением природного фона региона. Вплоть до коренной перестройки ландшафтной структуры вулканических областей с образованием и развитием оригинального вулканогенного типа ландшафтов.
Таким образом, обобщая, под вулканогенными экосистемами необходимо понимать территориально и функционально целостные системы биотических (растения, животные, микроорганизмы) и абиотических (вулканические горные породы, вулканогенные почвогрунты, вулканогенно-минерализованные грунтовые и гидротермальные воды) природных элементов и компонентов, взаимосвязанных в единую морфоструктуру биовулканогенным круговоротом вещества, энергии и информации.
Вполне понятно, что ведущими критериями обособления и классификации вулканогенных экосистем являются уже упоминаемые выше динамические и морфологические параметры и характеристики. Причем в полном соответствии с генезисом и морфологией все ВЭ подразделяются на классы литодинамических и гидродинамических, с выделением эковулканических, паравулканических, парагидровулканических, парагидрологических и прочих родов и видов (табл. 2) экосистем.
Воздействия того или иного экоформирующего фактора (табл. 1, 2) вулканического генезиса не обязательно сопровождается образованием строго соответствующей экосистемы. В реальности обычно осуществляются самые различные комбинации взаимодействия таких факторов, или, по крайней мере, последовательное их воздействие на один и тот же участок территории. И потому собственно вулканогенных экосистем оказывается не так уж и много.
Наиболее общим свойством ВЭ является исключительная (от первых минут и часов и до нескольких месяцев и первых лет) динамичность их формирования и развития. Другое, и весьма существенное, общее свойство ВЭ – предельно полная независимость их образования от невулканических природообразующих факторов [3]. То есть, хотя характер подстилающей поверхности (рельеф) и некоторые другие (в частности, ветер) природные особенности местности и могут оказывать заметное влияние на морфологию и на морфоструктуру образующихся ВЭ, все они обладают достаточно явно выраженной дискордантностью (несогласованностью) своего пространственно-структурного расположения с общей морфоструктурой фоновых биоморфных экосистем.
95
Таблица 2
Вулканогенные экосистемы (ЭС) и их антропогенные аналоги
| Класс | Род | Вид | Антропогенный аналог |
| Лито- динамические | Эко-вулканические | ЭС конусов моноактовых вулканов | ЭС терриконов и шлаковых конусов |
| ЭС кратеров и кальдер | ЭС карьеров и открытых рудников | ||
| ЭС лавовых потоков и покровов | ЭС шлако- и золоотвалов | ||
| ЭС отложений направленных взрывов | ЭС горнорудных отвалов | ||
| ЭС пирокластических потоков | ЭС шламо- и хвостохранилищ | ||
| Пара-вулканические | Шлаково-пепловые экосистемы | ЭС отложений, техногенной сажи, золы и пыли | |
| Гидро-динамические | Пара-гидровулкани-ческие | ЭС грязевых потоков | ЭС гидроотвалов |
| ЭС гидротермальных и минеральных источников | ЭС очистных коллекторов и отстойников | ||
| Пара-гидрологические | ЭС минерализованных и (или) подогретых кратерно-кальдерных озер | ЭС очистных и охлаждающих прудов | |
| ЭС вулканогенных озер | ЭС прудов и водохранилищ | ||
| ЭС подтопленных или осушенных берегов | ЭС подтопленных или осушенных берегов |
Некоторым исключением в этом смысле является экосистема шлаково-пепловых полей (ШПП). И дело тут не в том, что за счет господствующих ветров кольцевой характер отложения шлаков и пеплов из эруптивной тучи приобретает явно выраженную асимметричность, а наиболее тонкие частицы пепла могут переносится по ветру на большие расстояния (к примеру, во время извержения Северного прорыва Толбачинского дола шлейф наиболее тонких частиц пепла в отдельные дни протягивался при ширине до 30–50 км на 800–1000 км в сторону Тихого океана), а в том, что ШПП, согласно закону логарифмического распределения выпадающих шлаков и пеплов, постепенно переходят в фоновые экосистемы.
Что же касается морфометрии ВЭ, то моногенные вулканы формируются, согласно законам центрально-кольцевой симметрии, в виде конусов и куполов, тогда как излияния лав и сход пирокластических потоков, в полном соответствии с законами билатеральной симметрии, приводят к образованию разной мощности и величины лавовых и пирокластических потоков и покровов. То есть разным образом преобразованные в результате воздействия вулканизма пораженные территории локализуются либо в виде конусов вокруг источников с вертикальным по направленности перемещением первичного вулканогенного вещества, либо в виде плоских и протяженных пластовидных тел в результате вторичного перемещения этого же вещества по подстилающей поверхности.
Таким образом, повторимся в заключение, и попытки расчленения пораженных в ходе вулканической деятельности территорий на отдельные фрагменты, каждый из которых оказывается принадлежащим различным ландшафтным комплексам, и попытки обособления таковых участков в виде самостоятельных первично-вулканогенных ландшафтов не обеспечивают их восприятия в качестве оригинальных природных единиц. И только изучение их в качестве собственно вулканогенных экосистем позволяет представить эти образования как целостные природные структуры.
В свою очередь, реальная и существенная аналогия в характерах поражения, трансформации и ретрансформации территорий в ходе вулканической и антропогенной деятельности позволяет рассматривать ВЭ как аналог (прототип) соответствующих видов антропогенных экосистем, а весь вулканизм в целом как своеобразный эксперимент по поражению и восстановлению биоты, экосистем и ландшафтов.
96
И тем самым экологический подход к изучению последствий вулканогенного воздействия на природную среду может способствовать решению проблемы создания регионального банка эталонов коренных и измененных экосистем, а отсюда и разработке методологии экологического мониторинга вулканических областей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Башарина Л.А. Влияние вулканической деятельности на химический состав атмосферных осадков и воздух Камчатки // Бюл. вулканол. станций. 1974. № 50. С. 104–111.
2. Быкасов В.Е. Вулканизм как естественный эксперимент по поражению биоты // Вулканизм и связанные с ним процессы. 1985. № 3. С. 207–209.
3. Быкасов В.Е. Вулканогенные экосистемы // Изв. АН СССР. Сер. геогр. 1987. № 4. С. 62–68.
4. Быкасов В.Е. Вулканогенный тип ландшафта // Вопр. географии Камчатки. 1982. № 8. С. 17–21.
5. Виноградов Б.В. Аэрокосмический мониторинг экосистем. М.: Наука, 1984. 320 с.
6. Виноградов Б.В. Преобразованная Земля. М.: Мысль, 1981. 296 с.
7. Грачев А.Ф. Рифтовые зоны Земли. Л.: Недра, 1977. 246 с.
8. Гусев Н.А., Двигало В.И., Разина А.А. Дистанционные методы при изучении Толбачинского извержения // Вулканология и сейсмология. 1979. № 2. С. 27–42.
9. Гусев Н.А., Двигало В.Н., Добрынин Н.Ф., Магуськин М.А., Селезнев Б.В., Скуридин Ю.Ф., Шкред В.И. Некоторые результаты экспериментальных исследований по применению фотограмметрического метода для изучения динамических процессов в вулканологии // Вулканология и сейсмология. 1979. № 3. С. 30–36.
10. Зонн С.В., Карпачевский Л.О., Стефин В.В. Лесные почвы Камчатки. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 254 с.
11. Зонов Ю.Б. Формирование первичных ландшафтов районов активного вулканизма Восточной Камчатки: автореф. … дис. канд. геогр. наук. Алма-Ата, 1977. 26 с.
12. Мархинин Е.К. Вулканы и жизнь (Проблемы биовулканологии). М.: Мысль, 1980. 196 с.
13. Мархинин Е.К. Роль вулканизма в формировании земной коры. М.: Наука, 1967. 252 с.
14. Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М.: Наука, 1980. 212 с.
15. Милановский Е.Е. Новейший вулканизм и типы вулканических ландшафтов Кавказа // Рельеф горных стран. М.: Мысль, 1968. С. 67–80.
16. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. 740 с.
17. Риклефс Р. Основы общей экологии. М.: Мир, 1979. 424 с.
18. Соколов И.А. Вулканизм и почвообразование. М.: Наука, 1973. 224 с.
19. Сочава В.Б. Введение в учение о геосистемах. Новосибирск, 1978. 318 с.
20. Стенченко А.М. Узон-Гейзерный термальный биогеоценоз Камчатки // Вопр. географии Камчатки. 1977. № 7. С. 59–60.
21. Страхов Н.М. Развитие литогенетических идей в России и СССР. М.: Наука, 1971. 622 с.
22. Страхов Н.М. Типы литогенеза и их эволюция в истории Земли. М.: Госгеолтехиздат, 1963. 535 с.
23. Федоров В.Д., Гильманов Т. Г. Экология. М.: Изд-во МГУ, 1980. 464 с.
24. Tansley A.G. The use and abuse of vegetational concepts and terms // Ecology. 1935. Vol. 16. P. 284–307.
Таблица 1
Вулканогенное поражение биоты
| Факторы поражения | Особенности поражения |
| Механическое поражение | |
| Выпадение шлаков и пеплов | Частичное или полное погребение растительного покрова |
| Сход пирокластических, грязевых и лавовых потоков | Полное погребение и уничтожение почв и растительности |
| Отложение продуктов направленных взрывов | Катастрофическое уничтожение почвенно-растительного покрова |
| Образование ударных волн | Механическое поражение растений и животных |
| Термическое поражение | |
| Горячие ударные волны | Полное или частичное обгорание и усыхание растений и гибель животных |
| Сход «палящих» туч и раскаленных лавин | Частичное или полное обгорание и усыхание растений и асфиксия у животных |
| Выпадение горячей пирокластики | Частичное или полное усыхание растений и асфикция у животных |
| Подогрев воздуха и почвогрунтов гидротермами | Формирование минерализованных термоплощадок, появление термофилов и гидротермальных биогеоценозов |
| Химическое поражение | |
| Токсичные газы и «кислые осадки» эруптивных туч | Поражение ассимиляционного аппарата, нарушение процессов метаболизма, раздражение слизистых оболочек у животных и поражение органов ассимиляции, клеточное и ферментное отравление, некроз и дефолиация у растений |
| Вымывание химических веществ из продуктов извержений | Внутриклеточное поражение растений через корневую систему и отравление животных зараженной пищей и водой |
Биота пораженных участков, претерпев временное стимулирование, угнетение (рестимуляцию), модификацию и катастрофическое уничтожение, в своей последующей эволюции проходит через ряд закономерных превращений (сукцессий). Однако вблизи активно действующих вулканов она, как правило, не успевает возвратиться к исходному климаксному (субклимаксному) состоянию, ибо далеко не всегда этот естественный цикл завершается до начала следующего акта вулканогенного воздействия.
Еще одной, на этот раз методологической, предпосылкой обособления вулканогенных экосистем являются опыт и результаты изучения разнообразных вулканогенных морфоструктур. Вернее сказать, методология познания динамики воздействия вулканизма на природную среду, изучение последовательности (смены состояний) формирования различных вулканогенных образований, картографического отображения масштабов, рисунка и морфографических параметров этих образований, а также получение количественных показателей, характеризующих как соотношение и сопряженность элементов фоновых ландшафтов и экосистем, так и степень их трансформации и последующей ретрансформации [8, 9].
93
Правда, в силу ряда причин до недавнего времени все это ограничивалось лишь рамками классической вулканологии. То есть не приводило к пониманию необходимости и возможности выделения собственно вулканогенных морфометрических структур в качестве интегрального инструмента познания воздействия вулканизма на природную среду. И потому так и не завершилось признанием вулканизма как фактора образования собственно вулканогенных экосистем как аналога антропогенного преобразования природы.
В то же время методология картографирования, например, ареалов антропогенного воздействия на природу, последствий этого воздействия, установление и изучение пространственных характеристик и, главное, отображение комбинаций, соотношений, распределений и рисунка (морфографии) коренных и преобразованных экосистем с помощью дистанционных методов изучения природы стали одними из самых продуктивных (и по теоретическому вкладу, и по практической отдаче) инструментом познания процессов воздействия на природную среду [5, 6].
Для целей глобального аэрокосмического мониторинга было разработано понятие морфоструктуры, под которой подразумевается закономерная ассоциация антропогенных (экотехнических) систем и собственно природных систем (экосистем). Причем само по себе обособление, изучение и классификация взаимосвязанных и взаимообусловленных антропогенных и в той или иной степени измененных природных морфоструктур проводятся как по динамическим (генезис, степень и динамика антропогенной трансформации, скорость и последовательность смен состояний), так и по морфологическим (размерность и морфография, масштаб картографического отображения и морфометрия, количественные соотношения и сопряженность всех элементов и компонентов) параметрам и характеристикам.
Таким образом, конкретные результаты по изучению всякого рода вулканогенных морфоструктур, с одной стороны, и классические представления о процессах формировании и развития естественных экосистем – с другой, подводят нас к необходимости восприятия участков территорий, биота которых в той или иной степени претерпевает изменения под влиянием вулканической и поствулканической деятельности, в качестве своеобразных вулканогенных экосистем (ВЭ). Под ВЭ, в первом приближении, следует понимать территориально целостные системы биотических и абиотических природных элементов, связанных общностью своего происхождения.
Как можно видеть, данное определение не противоречит классической [24] дефиниции термина экосистемы, которое прежде всего и главным образом характеризует именно взаимоотношения биоты со всеми активными неорганическими факторами природной среды. Однако означенное определение не совсем полно отражает сущность понятия ВЭ. В большей степени ему соответствует тот вариант трактовки термина «экосистема», согласно которому последняя понимается как безранговая и безразмерная пространственная и организационная структура, которая включает в себя взаимодействующие живые организмы и косную среду и характеризуется состоянием относительно устойчивого динамического равновесия, установившегося в ходе сукцессионного или/и эволюционного развития [19].
Однако и это определение нуждается в дополнении и уточнении, поскольку уникальность и специфичность ВЭ определяется не столько оригинальностью морфографического рисунка структур, сколько исключительной динамичностью и интенсивностью формирования их литогенной основы.
94
То есть степень трансформации и ретрансформации литогенной основы вулканогенных экосистем настолько превосходят способность живых организмов, и биоты в целом, приспосабливаться к крайне скоротечным изменениям состояния абиотического фона, что это сопровождается либо полным уничтожением биоты, и притом порою на весьма значительных площадях, либо, чаще, временной ее деградацией с выпадением отдельных видов, популяций и ассоциаций. И только в случае гидротермальной деятельности, воздействие которой в длительно-постоянном режиме прослеживается на протяжении многих десятков, сотен, а иногда и тысяч лет, биота, в лице термофилов и галофилов, сумела-таки приспособиться к этим весьма и весьма специфическим условиям.
Иными словами, интенсивное преобразование литогенной основы (эдафотопа) коренных экосистем под влиянием вулканизма проявляется как в изменении соотношений и конфигураций поражаемых фоновых биогеоценозов, так и в сокращении их ареалов за счет образования разного рода вулканогенных экосистем. И при достаточной длительности и интенсивности этого процесса он закономерно завершается качественным изменением природного фона региона. Вплоть до коренной перестройки ландшафтной структуры вулканических областей с образованием и развитием оригинального вулканогенного типа ландшафтов.
Таким образом, обобщая, под вулканогенными экосистемами необходимо понимать территориально и функционально целостные системы биотических (растения, животные, микроорганизмы) и абиотических (вулканические горные породы, вулканогенные почвогрунты, вулканогенно-минерализованные грунтовые и гидротермальные воды) природных элементов и компонентов, взаимосвязанных в единую морфоструктуру биовулканогенным круговоротом вещества, энергии и информации.
Вполне понятно, что ведущими критериями обособления и классификации вулканогенных экосистем являются уже упоминаемые выше динамические и морфологические параметры и характеристики. Причем в полном соответствии с генезисом и морфологией все ВЭ подразделяются на классы литодинамических и гидродинамических, с выделением эковулканических, паравулканических, парагидровулканических, парагидрологических и прочих родов и видов (табл. 2) экосистем.
Воздействия того или иного экоформирующего фактора (табл. 1, 2) вулканического генезиса не обязательно сопровождается образованием строго соответствующей экосистемы. В реальности обычно осуществляются самые различные комбинации взаимодействия таких факторов, или, по крайней мере, последовательное их воздействие на один и тот же участок территории. И потому собственно вулканогенных экосистем оказывается не так уж и много.
Наиболее общим свойством ВЭ является исключительная (от первых минут и часов и до нескольких месяцев и первых лет) динамичность их формирования и развития. Другое, и весьма существенное, общее свойство ВЭ – предельно полная независимость их образования от невулканических природообразующих факторов [3]. То есть, хотя характер подстилающей поверхности (рельеф) и некоторые другие (в частности, ветер) природные особенности местности и могут оказывать заметное влияние на морфологию и на морфоструктуру образующихся ВЭ, все они обладают достаточно явно выраженной дискордантностью (несогласованностью) своего пространственно-структурного расположения с общей морфоструктурой фоновых биоморфных экосистем.
95
Таблица 2
Вулканогенные экосистемы (ЭС) и их антропогенные аналоги
| Класс | Род | Вид | Антропогенный аналог |
| Лито- динамические | Эко-вулканические | ЭС конусов моноактовых вулканов | ЭС терриконов и шлаковых конусов |
| ЭС кратеров и кальдер | ЭС карьеров и открытых рудников | ||
| ЭС лавовых потоков и покровов | ЭС шлако- и золоотвалов | ||
| ЭС отложений направленных взрывов | ЭС горнорудных отвалов | ||
| ЭС пирокластических потоков | ЭС шламо- и хвостохранилищ | ||
| Пара-вулканические | Шлаково-пепловые экосистемы | ЭС отложений, техногенной сажи, золы и пыли | |
| Гидро-динамические | Пара-гидровулкани-ческие | ЭС грязевых потоков | ЭС гидроотвалов |
| ЭС гидротермальных и минеральных источников | ЭС очистных коллекторов и отстойников | ||
| Пара-гидрологические | ЭС минерализованных и (или) подогретых кратерно-кальдерных озер | ЭС очистных и охлаждающих прудов | |
| ЭС вулканогенных озер | ЭС прудов и водохранилищ | ||
| ЭС подтопленных или осушенных берегов | ЭС подтопленных или осушенных берегов |
Некоторым исключением в этом смысле является экосистема шлаково-пепловых полей (ШПП). И дело тут не в том, что за счет господствующих ветров кольцевой характер отложения шлаков и пеплов из эруптивной тучи приобретает явно выраженную асимметричность, а наиболее тонкие частицы пепла могут переносится по ветру на большие расстояния (к примеру, во время извержения Северного прорыва Толбачинского дола шлейф наиболее тонких частиц пепла в отдельные дни протягивался при ширине до 30–50 км на 800–1000 км в сторону Тихого океана), а в том, что ШПП, согласно закону логарифмического распределения выпадающих шлаков и пеплов, постепенно переходят в фоновые экосистемы.
Что же касается морфометрии ВЭ, то моногенные вулканы формируются, согласно законам центрально-кольцевой симметрии, в виде конусов и куполов, тогда как излияния лав и сход пирокластических потоков, в полном соответствии с законами билатеральной симметрии, приводят к образованию разной мощности и величины лавовых и пирокластических потоков и покровов. То есть разным образом преобразованные в результате воздействия вулканизма пораженные территории локализуются либо в виде конусов вокруг источников с вертикальным по направленности перемещением первичного вулканогенного вещества, либо в виде плоских и протяженных пластовидных тел в результате вторичного перемещения этого же вещества по подстилающей поверхности.
Таким образом, повторимся в заключение, и попытки расчленения пораженных в ходе вулканической деятельности территорий на отдельные фрагменты, каждый из которых оказывается принадлежащим различным ландшафтным комплексам, и попытки обособления таковых участков в виде самостоятельных первично-вулканогенных ландшафтов не обеспечивают их восприятия в качестве оригинальных природных единиц. И только изучение их в качестве собственно вулканогенных экосистем позволяет представить эти образования как целостные природные структуры.
В свою очередь, реальная и существенная аналогия в характерах поражения, трансформации и ретрансформации территорий в ходе вулканической и антропогенной деятельности позволяет рассматривать ВЭ как аналог (прототип) соответствующих видов антропогенных экосистем, а весь вулканизм в целом как своеобразный эксперимент по поражению и восстановлению биоты, экосистем и ландшафтов.
96
И тем самым экологический подход к изучению последствий вулканогенного воздействия на природную среду может способствовать решению проблемы создания регионального банка эталонов коренных и измененных экосистем, а отсюда и разработке методологии экологического мониторинга вулканических областей.