Экологические особенности малых ледниковых субарктических озер (Хибинский горный массив, Кольский полуостров)

Дмитрий Борисович Денисов; Светлана Александровна Валькова; Петр Михайлович Терентьев; Александр Александрович Черепанов; Dmitry Denisov; Svetlana Val′kova; Pyotr Terentjev; Alexandr Cherepanov

doi:10.17076/eco29

Экологические особенности малых ледниковых субарктических озер (Хибинский горный массив, Кольский полуостров)

Дмитрий Борисович Денисов, Светлана Александровна Валькова, Петр Михайлович Терентьев, Александр Александрович Черепанов, Dmitry Denisov, Svetlana Val′kova, Pyotr Terentjev, Alexandr Cherepanov

Аннотация

Для двух горных субарктических озер (759 и 812 м н. у. м., Хибинский горный массив) впервые проведена оценка современного состояния водосборного бассейна, составлены карты глубин и рельефа дна, получены данные о химическом составе вод и донных отложений, проведен комплекс гидробиологических исследований: фито- и зоопланктона, содержания хлорофиллов, зообентоса, фитоперифитона. Показано, что в водоемах не выражены последствия аэротехногенного загрязнения региона, они характеризуются олиготрофным трофическим статусом, низкой минерализацией, высоким содержанием кислорода и с успехом могут быть использованы как фоновые объекты в области нормирования антропогенной нагрузки и для оценки состояния загрязняемых водоемов Кольской Субарктики.

Ключевые слова

высокогорные субарктические озера; Хибины; фитопланктон; зоопланктон; бентос; фитоперифитон

Полный текст:

PDF

Литература

Андроникова И. Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических типов. СПб., 1996. 189 c.

Баринова С. С., Медведева Л. А. Атлас водорослей – индикаторов сапробности (российский Дальний Восток). Владивосток: Дальнаука, 1996. 364 c.

Баринова С. С., Медведева Л. А., Анисимова О. В. Биоразнообразие водорослей-индикаторов окружающей среды. PiliesStudio, Тель-Авив, 2006. 498 с.

Даувальтер В. А. Факторы формирования химического состава донных отложений: Учебное пособие по дисциплине «Геохимия окружающей среды» для направления 511100 «Экология и природопользование». Мурманск: Изд-во МГТУ, 2002. 76 с.

Денисов Д. Б. Изменения диатомовых комплексов донных отложений оз. Академическое (Хибины, Кольский полуостров) // Квартер во всем его многообразии. Фундаментальные проблемы, итоги изучения и основные направления дальнейших исследований: материалы VII Всероссийского совещания по изучению четвертичного периода (г. Апатиты, 12–17 сентября, 2011 г.). В 2 т. // Рос. акад. наук, Отд. наук о Земле, Комиссия по изуч. четвертич. периода, Геологический ин-т КНЦ РАН. Апатиты; СПб, 2011а. Т. 1. (А–К). С. 163–166.

Денисов Д. Б. Реконструкция развития экосистемы малого горного субарктического водоема за последние 900 лет (на примере оз. Академическое, Хибины, Кольский полуостров) // Труды КНЦ РАН «Прикладная экология Севера». Апатиты, 2012. Вып. 1. С. 126–147.

Денисов Д. Б. Связь динамики интегральных показателей диатомовых комплексов донных отложений с солнечной активностью (оз. Академическое, Кольский полуостров) // Материалы XII международной научной конференции диатомологов, посвященной 120-летию со дня рождения А. И. Прошкиной-Лавренко (19–24 сентября 2011 г.). М.: Университетская книга, 2011б. С. 230–233.

Денисов Д. Б., Терентьев П. М. Первые результаты исследований оз. Академическое (Хибинский горный массив) // Сбалансированное природопользование: глубокая переработка минеральных ресурсов: сборник материалов IV школы молодых ученых и специалистов (6–8 ноября 2007 г.). Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2008. С. 161–166.

Диатомовый анализ. Л.: 1949. Кн. 1. 240 с.; кн. 2. 238 с.

Диатомовые водоросли СССР (ископаемые и современные). Том 1. Л.: Наука, 1974. 403 с.

Кашулин Н. А., Денисов Д. Б., Сандимиров С. С., Даувальтер В. А., Кашулина Т. Г., Малиновский Д. Н., Вандыш О. И., Ильяшук Б. П., Кудрявцева Л. П. Антропогенные изменения водных систем Хибинского горного массива (Мурманская область), Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2008. Т. 1. 250 с.

Кашулин Н. А., Даувальтер В. А., Денисов Д. Б., Валькова С. А., Вандыш О. И., Терентьев П. М., Кашулин А. Н. Некоторые аспекты современного состояния пресноводных ресурсов Мурманской области // Вестник МГТУ. Т. 16, № 1. 2013. С. 98–107.

Китаев С. П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2007. 395 с.

Китаев С. П. Экологические основы биопродуктивности озер различных природных зон. М.: Наука, 1984. 309 с.

Кузьмин Г. В. Таблицы для вычисления биомассы водорослей. Магадан, 1984. 48 с.

Куплетский Б. М. Географический очерк, рельеф и орография Хибинских и Ловозерских тундр // Тр. Ин-та по изучению Севера. М.,1928. Т. 2. С. 3–45.

Летанская Г. И. Фитопланктон и первичная продукция озер Кольского полуострова // Озера различных ландшафтов Кольского полуострова, 1974. Ч. 2. С. 143–179.

Лосева Э. И. Атлас пресноводных плейстоценовых диатомей европейского Северо-Востока. СПб.: Наука, 2000. 89 с.

Моисеенко Т. И., Даувальтер В. А., Каган Л. Я. Горные озера как маркеры загрязнения воздуха // Водные ресурсы. 1997б. Т. 24, № 5. С. 600–608

Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР (планктон и бентос) // Отв. ред. Л. А. Кутикова, Я. И. Старобогатов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 510 с.

Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Двукрылые насекомые // Под общ. ред. С. Я. Цалолихина. СПб.: Наука, Т. 4. 2000. 997 с.

Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Высшие насекомые // Под общ. ред. С. Я. Цалолихина. СПб.: Наука, 2001. Т. 5. 825 с.

Определитель пресноводных водорослей СССР. Зеленые водоросли. Л.: Наука, 1982. Выпуск 11(2). 620 с.

Природные условия Хибинского учебного полигона: Учебное пособие по практикам студентов-географов в Хибинах // Под. ред. С. М. Мягкова. М.: Изд-во Моск. ун-та. 1986. 170 с.

Родюшкин И. В. Формы металлов в воде оз. Имандра // Проблемы химического и биологического экологического состояния водных объектов Кольского Севера. Апатиты: Изд-во Кольск. науч. центра РАН, 1995. С. 44–59.

Романенко В. Д., Оксиюк О. П., Жукинский В. Н., Стольберг Ф. В., Лаврик В. И. Экологическая оценка воздействия гидротехнического строительства на водные объекты. Киев: Наук. думка, 1990. 256 с.

Романенко В. И. Микробиологические процессы продукции и деструкции органического вещества во внутренних водоемах. Л.: Наука, 1985. 294 с.

Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем / Под ред. В. А. Абакумова. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. 318 с.

Руководство по методам химического анализа морских вод Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 208 с.

Сладечек В. Общая биологическая схема качества воды. Санитарная и техническая гидробиология. М.: Наука, 1967. С. 26–31.

Шаров А. Н. Фитопланктон водоемов Кольского полуострова. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2004. 113 с.

Шварев С. В. Послеледниковые тектонические движения и формирование террас озера Имандра (Кольский полуостров) // Геоморфология. 2003. № 4. С. 97–104.

Яковлев В. А. Пресноводный зообентос северной Фенноскандии (разнообразие, структура и антропогенная динамика) Ч. 2. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2005. 145 с.

Battarbee R. W. Diatom analyses // Handbook of Holocene Palaeoecology and Paleohydrology / Edited by B. E. Berglund. 1986. P. 531–570

Jeffrey W., Humphrey G. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c and O2 in higher plants, algae and natural phytoplankton. Biochem. Physiol. 1975. Vol. 167. Р. 191–194.

Hustedt F. Systematische und ökologische Untersuchungen über die Diatomeen. «Flora von Java, Bali und Sumatra nach dem Material der Deutschen Limnologischen Sunda-Expedition III» Die ökologoschen Factorin und ihr Einfluss auf die Diatommenflora, Arch. Hydrobiol., Suppl. vol. 16, 1939. S. 274–394.

Krammer T., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae (Achnantheacea, Kritische Ergänzungen zu Navicula (Lineolate) und Gomphonema Gesamtliteraturverzeichnis). Sübwasserflora von Mitteleuropa. Stuttgart: Gustav Fisher Verlag, 1991b. Vol. 2, No 4. 437 p.

Krammer T., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae (Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae). Sübwasserflora von Mitteleuropa. Stuttgart: Gustav Fisher Verlag, 1988. Vol. 2, No 2. 596 p.

Krammer T., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae (Centrales, Fragilariaceae, Eunotiaceae). Sübwasserflora von Mitteleuropa. Stuttgart: Gustav Fisher Verlag, 1991a. Vol. 2, No 3. 576 p.

Krammer T., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae (Naviculaceae). Sübwasserflora von Mitteleuropa. Stuttgart: Gustav Fisher Verlag, 1986. Vol. 2, No 1. 876 p.

Norton S. A., Dillon P. J., Evans R. D., Mierle G., Kahl J. S. The history of atmospheric deposition of Cd, Hg and Pb in North America: Evidence from lake and peat bog sediments // Lindberg S. E. et al. (Eds.). Sources, Deposition and Capony Interactions. V. III, Acidic Precipitation. New York: Springer-Verlag, 1990. P. 73–101.

Shannon C. E., Weaver W. The Mathematical Theory of Communication. Urbana, University of Illinois Press, 1949. 117 p

Skogheim O. K. Rapport fra Arungenprosjectet. Oslo: As-NLN, 1979. No 2. 7 p.

Standard method for examination for water and wastewater. USA. 1975. 1195 p.

Tikkanen T. Kasviplanctonopas. Suomen Luonnonsuojelun Tuki Oy. Helsinki, 1986. 279 p.

REFERENCES in ENGLISH

Andronikova I. N. Strukturno-funktsional'naya organizatsiya zooplanktona ozernykh ekosistem raznykh troficheskikh tipovх [Structural-functional organization of zooplankton in lake ecosystems of various trophic types]. St.-Petersburg, 1996. 189 s.

Barinova S. S., Medvedeva L. A. Atlas vodoroslei – indikatorov saprobnosti (rossiiskii Dal'nii Vostok) [Atlas of algal indicators of saprobity (Russian Far East)]. Vladivostok: Dal'nauka, 1996. 364 s.

Barinova S. S., Medvedeva L. A., Anisimova O. V. Bioraznoobrazie vodoroslei-indikatorov okruzhayushchei sredy [Biodiversity of algal environmental indicators]. PiliesStudio, Tel'-Aviv, 2006. 498 s.

Dauval'ter V. A. Faktory formirovaniya khimicheskogo sostava donnykh otlozhenii: Uchebnoe posobie po distsipline «Geokhimiya okruzhayushchei sredy» dlya napravleniya 511100 «Ekologiya i prirodopol'zovanie» [Features of chemical composition formation in bottom sediments: manual on “Geochemistry of the environment” for major 511100 “Ecology and environmental management”]. Murmansk: Izd-vo MGTU, 2002. 76 s.

Denisov D. B. Izmeneniya diatomovykh kompleksov donnykh otlozhenii oz. Akademicheskoe (Khibiny, Kol'skii poluostrov) [Changes in diatomaceous complexes of bottom sediments in Lake Akademicheskoe (Khibiny Mountains, Kola Peninsula)]. Kvarter vo vsem ego mnogoobrazii. Fundamental'nye problemy, itogi izucheniya i osnovnye napravleniya dal'neishikh issledovanii: materialy VII Vserossiiskogo soveshchaniya po izucheniyu chetvertichnogo perioda (g. Apatity, 12–17 sentyabrya, 2011 g.). V 2 t. Ros. akad. nauk, Otd. nauk o Zemle, Komissiya po izuch. chetvertich. perioda, Geologicheskii in-t KNTs RAN. Apatity; St. Petersburg, 2011a. Т. 1. (A–K). S. 163–166.

Denisov D. B. Rekonstruktsiya razvitiya ekosistemy malogo gornogo subarkticheskogo vodoema za poslednie 900 let (na primere oz. Akadmicheskoe, Khibiny, Kol'skii poluostrov) [Reconstruction of ecosystem development in a small Subarctic mountain water body during the last 900 years (case study of Lake Akademicheskoe, Khibiny, Kola Peninsula)]. Trudy KNTs RAN «Prikladnaya ekologiya Severa» [Transactions of Kola Research Centre “Applied Ecology of the North”]. Vyp. 1. Apatity, 2012. S. 126–147.

Denisov D. B. Svyaz' dinamiki integral'nykh pokazatelei diatomovykh kompleksov donnykh otlozhenii s solnechnoi aktivnost'yu (oz. Akademicheskoe, Kol'skii poluostrov) [Relationship between integral indices dynamics in diatomaceous complexes of bottom sediments and solar activity (Lake Akademicheskoe, Kola Peninsula)]. Materialy XII mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii diatomologov, posvyashchennoi 120-letiyu so dnya rozhdeniya A. I. Proshkinoi-Lavrenko (19–24 sentyabrya 2011 g.). Moscow: Universitetskaya kniga, 2011b. S. 230–233.

Denisov D. B., Terent'ev P. M. Pervye rezul'taty issledovanii oz. Akademicheskoe (Khibinskii gornyi massiv) [First research results of Lake Akademicheskoe (Khibiny Mountains)]. Sbalansirovannoe prirodopol'zovanie: glubokaya pererabotka mineral'nykh resursov: sbornik materialov IV shkoly molodykh uchenykh i spetsialistov (6–8 noyabrya 2007 g.). Apatity: Izd-vo Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2008. S. 161–166.

Diatomovyi analiz [Diatom analysis]. Leningrad: 1949. Kn. 1. 240 s.; kn. 2. 238 s.

Diatomovye vodorosli SSSR (iskopaemye i sovremennye) [Diatoms of the USSR (fossil and recent)]. Tom 1. L.: Nauka, 1974. 403 s.

Kashulin N. A., Denisov D. B., Sandimirov S. S., Dauval'ter V. A., Kashulina T. G., Malinovskii D. N., Vandysh O. I., Il'yashuk B. P., Kudryavtseva L. P. Antropogennye izmeneniya vodnykh sistem Khibinskogo gornogo massiva (Murmanskaya oblast') [Human-caused changes in aquatic systems of the Khibiny Mountains (Murmansk region)]. Apatity: Izd-vo Kol'skogo nauchnogo tsentra RAN, 2008. T. 1. 250 s.

Kashulin N. A., Dauval'ter V. A., Denisov D. B., Val'kova S. A., Vandysh O. I., Terent'ev P. M., Kashulin A. N. Nekotorye aspekty sovremennogo sostoyaniya presnovodnykh resursov Murmanskoi oblasti [Some aspects of current state of freshwater resources in Murmansk region]. Vestnik MGTU [Herald of Moscow State Technical University]. 2013. T. 16, No 1. S. 98–107.

Kitaev S. P. Osnovy limnologii dlya gidrobiologov i ikhtiologov [Fundamentals of limnology for hydrobiologists and ichthyologists]. Petrozavodsk: Karel'skii NTs RAN, 2007. 395 s.

Kitaev S. P. Ekologicheskie osnovy bioproduktivnosti ozer razlichnykh prirodnykh zon [Ecological bases of bioproductivity of lakes in different natural zones]. Moscow: Nauka, 1984. 309 s.

Kuz'min G. V. Tablitsy dlya vychisleniya biomassy vodoroslei [Algae biomass calculation table]. Magadan, 1984. 48 s.

Kupletskii B. M. Geograficheskii ocherk, rel'ef i orografiya Khibinskikh i Lovozerskikh tundr [Geographical digest, topography and orography of Khibiny and Lovozero tundras]. Tr. In-ta po izucheniyu Severa [Institute for the Study of the North]. Moscow, 1928. T. 2. S. 3–45.

Letanskaya G. I. Fitoplankton i pervichnaya produktsiya ozer Kol'skogo poluostrova [Phytoplankton and primary production in lakes of Kola Peninsula]. Ozera razlichnykh landshaftov Kol'skogo poluostrova [Lakes in different landscapes of Kola Peninsula]. 1974. Ch. 2. S. 143–179.

Loseva E. I. Atlas presnovodnykh pleistotsenovykh diatomei evropeiskogo Severo-Vostoka [Atlas of freshwater pleistocene diatoms from northeastern Europe]. St-Petersburg: Nauka, 2000. 89 s.

Moiseenko T. I., Dauval'ter V. A., Kagan L. Ya. Gornye ozera kak markery zagryazneniya vozdukha [Mountain lakes as markers of air pollution]. Vodnye resursy [Water Resources]. 1997b. T. 24, No 5. S. 600–608.

Opredelitel' presnovodnykh bespozvonochnykh evropeiskoi chasti SSSR (plankton i benthos) [Key to freshwater invertebrates from the European part of the USSR (plankton and benthos)]. Otv. red. L. A. Kutikova, Ya. I. Starobogatov. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1977. 510 s.

Opredelitel' presnovodnykh bespozvonochnykh Rossii i sopredel'nykh territorii [Key to freshwater invertebrates of Russia and adjacent territories]. Pod obshch. red. S. Ya. Tsalolikhina. Dvukrylye nasekomye. St.-Petersburg: Nauka, T. 4. 2000. 997 s.

Opredelitel' presnovodnykh bespozvonochnykh Rossii i sopredel'nykh territorii [Key to freshwater invertebrates of Russia and adjacent territories]. Pod obshch. red. S. Ya. Tsalolikhina. Vysshie nasekomye. St. Petersburg: Nauka, 2001. T. 5. 825 s.

Opredelitel' presnovodnykh vodoroslei SSSR. Zelenye vodorosli [Key to freshwater algae of the USSR. Green algae]. Leningrad: Nauka, 1982. Vyp. 11(2) 620 s.

Prirodnye usloviya Khibinskogo uchebnogo poligona: Uchebnoe posobie po praktikam studentov-geografov v Khibinakh [Environmental conditions of Khibiny educational test-site: practice manual for geography students in Khibiny]. Pod. red. S. M. Myagkova. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta. 1986. 170 s.

Rodyushkin I. V. Formy metallov v vode oz. Imandra [Metal compounds in water of Lake Imandra]. Problemy khimicheskogo i biologicheskogo ekologicheskogo sostoyaniya vodnykh ob"ektov Kol'skogo Severa [Problems of chemical, biological and ecological state of water bodies of the Kola North]. Apatity: Izd-vo Kol'sk. nauch. tsentra RAN, 1995. S. 44–59.

Romanenko V. D., Oksiyuk O. P., Zhukinskii V. N., Stol'berg F. V., Lavrik V. I. Ekologicheskaya otsenka vozdeistviya gidrotekhnicheskogo stroitel'stva na vodnye ob"ekty [Environmental assessment of hydraulic engineering impact on water bodies]. Kiev: Nauk. dumka, 1990. 256 s.

Romanenko V. I. Mikrobiologicheskie protsessy produktsii i destruktsii organicheskogo veshchestva vo vnutrennikh vodoemakh [Microbiological processes of production and destruction of organic substance in inland water bodies]. Leningrad: Nauka, 1985. 294 s.

Rukovodstvo po gidrobiologicheskomu monitoringu presnovodnykh ekosistem [Guidance on hydrobiological monitoring of freshwater ecosystems]. Pod red. V. A. Abakumova. St.-Petersburg: Gidrometеоizdat, 1992. 318 s.

Rukovodstvo po metodam khimicheskogo analiza morskikh vod [Guidance on methods of chemical analysis of sea waters]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1977. 208 s.

Sladechek V. Obshchaya biologicheskaya skhema kachestva vody. Sanitarnaya i tekhnicheskaya gidrobiologiya [General biological scheme of water quality. Sanitary and technical hydrobiology] M.: Nauka, 1967. P. 26–31.

Sharov A. N. Fitoplankton vodoemov Kol'skogo poluostrova [Phytoplankton in water bodies of Kola Peninsula]. Petrozavodsk: Karel'skii NTs RAN, 2004. 113 s.

Shvarev S. V. Poslelednikovye tektonicheskie dvizheniya i formirovanie terras ozera Imandra (Kol'skii poluostrov) [Postglacial tectonic movements and terraces formation of Lake Imandra (Kola Peninsula)]. Geomorfologiya [Geomorphology]. 2003. No 4. S. 97–104.

Yakovlev V. A. Presnovodnyi zoobentos severnoi Fennoskandii (raznoobrazie, struktura i antropogennaya dinamika) [Freshwater zoobenthos of northern Fennoscandia (diversity, structure and anthropogenic dynamics)]. Ch. 2. Apatity: Izd. KNTs RAN, 2005. 145 s.

Battarbee R. W. Diatom analyses. Handbook of Holocene Palaeoecology and Paleohydrology. Edited by B. E. Berglund. 1986. P. 531–570

Jeffrey W., Humphrey G. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a, b, c and O2 in higher plants, algae and natural phytoplankton. Biochem. Physiol., 1975. Vol. 167. P. 191–194

Hustedt F. Systematische und ökologische Untersuchungen über die Diatomeen. «Flora von Java, Bali und Sumatra nach dem Material der Deutschen Limnologischen Sunda-Expedition III» Die ökologoschen Factorin und ihr Einfluss auf die Diatommenflora. Arch. Hydrobiol., Suppl. vol. 16, 1939. Р. 274–394.