1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Геохимия
  4. T. 67, № 12, 2022

Геохимия, 2022, T. 67, № 12, стр. 1285-1296

Растительные пигменты и органическое вещество в донных отложениях крупных мелководных озер Северо-Запада России

Л. Е. Сигарева a, *, Н. А. Тимофеева a, В. В. Законнов a

a Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
152742 Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, 109, Россия

* E-mail: sigareva@ibiw.ru

Поступила в редакцию 14.04.2021
После доработки 05.04.2022
Принята к публикации 27.04.2022

Аннотация

Получены первые данные о распределении растительных пигментов в разнотипных донных отложениях крупных мелководных озер Воже и Лача (Северо-Запад России). Закономерности распределения хлорофилла a с феопигментами и органического вещества в поверхностных отложениях согласуются с особенностями седиментации. Среди процессов осадконакопления в оз. Воже доминируют размыв ложа, перенос взвеси и переотложение, в оз. Лача – седиментация. В оз. Воже преобладают крупнозернистые наносы и сильнее выражена мозаичность грунтового комплекса по сравнению с оз. Лача. В обоих озерах продукционные показатели однотипных грунтов характеризуются сходными величинами. Пространственное распределение хлорофилла a с продуктами его деградации в бентали оз. Воже более неоднородно, чем в оз. Лача. Вклад продуктов разрушения хлорофилла в донных отложениях исследуемых озер составляет около 60%. Среднее содержание органического вещества, рассчитанное с учетом площадей разнотипных грунтов, в отложениях оз. Воже (11.8 ± 2.7%) в 2.3 раза меньше, чем в оз. Лача (27.4 ± 5.5%). Средние концентрации хлорофилла с феопигментами характеризуют оз. Воже как типично мезотрофный водоем (38.3 ± 9.3), оз. Лача – эвтрофный в начальной стадии (72.2 ± 17.7 мкг/г сухого осадка). Углерод растений, рассчитанный по содержанию осадочных пигментов, составляет незначительную долю от суммарной первичной продукции фитопланктона, перифитона и макрофитов (в оз. Воже – 0.38%, в оз. Лача – 0.46%) и соответствует 5.3–6.5% общего органического углерода отложений. При отсутствии антропогенного загрязнения в озерах были выявлены признаки эвтрофирования, обусловленные трансграничным переносом и поступлением с водосбора биогенных элементов в условиях потепления климата.

Ключевые слова: хлорофилл, феопигменты, органическое вещество, донные отложения, озера Воже и Лача, трофическое состояние, ранний диагенез

Список литературы

  1. Башкин В.Н., Евстафьева Е.В., Снакин В.В. и др. (1993) Биогеохимические основы экологического нормирования. М.: Наука, 304 с.

  2. Белкина Н.А. (2011) Роль донных отложений в процессах трансформации органического вещества и биогенных элементов в озерных экосистемах. Тр. Карельского науч. центра РАН. (4), 35-41.

  3. Болотова Н.Л., Зуянова О.В., Зуянов Е.А., Терещенко В.Г. (1996) Изменение рыбной части сообщества и уловов при эвтрофировании крупного северного озера. Вопросы ихтиологии. 36(4), 470-480.

  4. Буторин Н.В., Зиминова Н.А., Курдин В.П. (1965) Донные отложения верхневолжских водохранилищ. Л.: Наука, 159 с.

  5. Ветров А.А., Романкевич Е.А. (2001) Первичная продукция и потоки органического углерода на дно в Арктических морях, ответ на современное потепление. Океанология. 51(2), 266-277.

  6. Гапеева М.В., Законнов В.В., Ложкина Р.А., Павлов Д.Ф., Борисов М.Я. (2018) Оценка загрязнения тяжелыми металлами малонаселенных территорий на примере Северо-Западного региона России. Экология человека. (3), 4-9.

  7. Гидробиология озер Воже и Лача (В связи с прогнозом качества вод, перебрасываемых на юг). (1978) Л.: Наука, 276 с.

  8. Гидрология озер Воже и Лача (В связи с переброской северных вод в бассейн р. Волги). (1979) Л.: Наука, 288 с.

  9. Даценко Ю.С. (2007) Эвтрофирование водохранилищ. Гидролого-гидрохимические аспекты. М.: ГЕОС, 252 с.

  10. Ивичева К.Н., Филоненко И.В. (2015) Зообентос озера Воже. Известия Самарского науч. центра РАН. 17(4), 705-711.

  11. Катанская В.М., Летанская Г.И. (1986) Современное состояние автотрофных сообществ оз. Лача. Водные ресурсы. (5), 147-153.

  12. Китаев С.П. (2007) Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 394 с.

  13. Корнева Л.Г., Митропольская И.В., Макаренкова Н.Н., Цветков А.И. (2021) Структура и динамика фитопланктона больших мелководных зарастающих озер (Воже и Лача, Вологодская и Архангельская области, Россия). Труды ИБВВ РАН. 94(97), 17-29.

  14. Лазарева В.И., Сабитова Р.З. (2021) Ранне-летний зоопланктон озер Воже и Лача (Вологодская область). Труды ИБВВ РАН. 94(97), 56-76.

  15. Новоселов А.П., Студёнов И.И., Козьмин А.К., Дворянкин Г.А., Имант Е.Н., Левицкий А.Л. (2017) Видовое разнообразие и динамика показателей кормовой базы рыб оз. Лача. Часть 1. Зоопланктон. Arctic Environ. Res. 17(2), 113-122.

  16. Номоконова В.И. (2009) Гидрохимический режим и трофическое состояние озер Самарской Луки и сопредельной территории. Известия Самарского научного центра РАН. 11(1), 155-164.

  17. Номоконова В.И. (2011) Содержание фотосинтетических пигментов в воде и донных отложениях водоемов Самарской Луки. Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 20(2), 54-70.

  18. Отчет о выполнении научно-исследовательской работы на тему: Исследование состояния и разработка научно обоснованных рекомендаций по восстановлению уровенного режима водной системы оз. Воже – р. Свидь – оз. Лача. Борок, 2015. 236 с.

  19. Пряничникова Е.Г. (2021) Макробентос озер Воже и Лача. Труды ИБВВ РАН. 94(97), 77-93.

  20. Распопов И.М. (2005) Зарастание озера Лача макрофитами. Экологическое состояние континентальных водоемов северных территорий: Тр. междунар. конф. СПб: Наука, ВВМ, 186-192.

  21. Романкевич Е.А., Ветров А.А., Пересыпкин В.И. (2009) Органическое вещество Мирового океана. Геология и геофизика. 50(4), 401-411.

  22. Россолимо Л.Л. (1977) Изменение лимнических экосистем под воздействием антропогенного фактора. М.: Наука, 144 с.

  23. Румянцев В.А., Кудерский Л.А., Алхименко А.П., Измайлова А.В. (2005). Континентальные водоемы Северного сегмента территории России: ресурсы, геоэкология. Экологическое состояние континентальных водоемов северных территорий: Тр. междунар. конф. СПб: Наука, ВВМ, 11-25.

  24. Савенко В.С. (2003) Геохимические аспекты теории биотической регуляции. Известия РАН. Серия географическая. (1), 20-32.

  25. Савенко В.С. (2011) Экология в геохимии. Вестник Московского университета. Серия. 4. Геология. (3), 15-22.

  26. Сигарева Л.Е. (2012) Хлорофилл в донных отложениях волжских водоемов. М.; Т-во науч. изд. КМК, 217 с.

  27. Сигарева Л.Е., Законнов В.В., Шарапова Н.А. (2000) Оценка экологического состояния оз. Плещеево по пигментным характеристикам донных отложений. Проблемы региональной экологии. (6), 100-113.

  28. Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А. (2004) Содержание растительных пигментов в литоральных отложениях Рыбинского водохранилища в разные по водности годы. Биология внутренних вод. (1), 25-35.

  29. Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А., Законнов В.В., Русанов А.Г., Игнатьева Н.В., Поздняков Ш.Р. (2019) Признаки естественного эвтрофирования мелководного озера Неро по осадочным пигментам. Биология внутренних вод. (4, вып. 2), 27-35.

  30. Смольская О.С., Жукова А.А., Люля А.С. (2018) Пигментные и физико-химические характеристики донных отложений озер Нарочь и Мястро. Журн. БГУ. Биология. (2), 65-77.

  31. Состояние экосистемы озера Неро в начале ХХI в. (2008) М.: Наука, 406 с.

  32. Филоненко И.В., Комарова А.С. (2015) Многолетняя динамика площади зарастания прибрежно-водной растительностью оз. Воже. Принципы экологии. 4(16), 63-72.

  33. Хендерсон-Селлерс Б., Маркленд Х.Р. (1990) Умирающие озера. Причины и контроль антропогенного эвтрофирования. Л.: Гидрометеоиздат, 279 с.

  34. Янин Е.П. (2003) Экологическая геохимия и проблемы биогенной миграции химических элементов 3-го рода. Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. (Труды Биогеохимической лаборатории. Т. 24). М.: Наука. С. 5-9.

  35. Behrenfeld M.J., Boss E., Siegel D.A., Shea D.M. (2005) Carbon-based ocean productivity and phytoplankton physiology from space. Glob. Biogeochem. Cycles 19, GB1006.

  36. Cotovicz L.C. Jr., Knoppers B.A., Brandini N., Poirier D., Costa Santos S.J., Cordeiro R.C., Abril G. (2018) Predominance of phytoplankton-derived dissolved and particulate organic carbon in a highly eutrophic tropical coastal embayment (Guanabara Bay, Rio de Janeiro, Brazil). Biogeochemistry. 137(1–2), 1-14.

  37. Freiberg R., Nõmm M., Tõnno I., Alliksaar T., Nõges T., Kisand A. (2011) Dynamics of phytoplankton pigments in water and surface sediments of a large shallow lake. Estonian J. Earth Sciences. 60(2), 91-101.

  38. Koomklang J., Yamaguchi H., Ichimi K., Tada K. (2018). A role for a superficial sediment layer in upward nutrient fluxes across the overlying water–sediment interface. J. Oceanogr. 74(1), 13-21.

  39. Leavitt P.R. (1993) A review of factors that regulate carotenoid and chlorophyll deposition and fossil pigment abundance. J. Paleolimnol. (9), 109-127.

  40. Lorenzen C.J. (1967) Determination of chlorophyll and phaeo-pigments: spectrophotometric equations. Limnol. Oceanogr. 12(2), 343-346.

  41. Möller W.A.A., Scharf B.W. (1986) The content of chlorophyll in the sediment of the volcanic maar lakes in the Eifel region (Germany) as an indicator for eutrophication. Hydrobiologia. 143, 327-329.

  42. Reuss N., Leavitt P.R., Hall R.I., Bigler C., Hammarlund D. (2010) Development and application of sedimentary pigments for assessing effects of climatic and environmental changes on subarctic lakes in northern Sweden. J. Paleolimnol. 43(1), 149-169.

  43. Szymczak-Żyła M., Kowalewska G. (2009) Chloropigments a in sediments of the Gulf of Gdansk deposited during the last 4000 years as indicators of eutrophication and climate change. Palaeogeogr., Palaeoclimatol., Palaeoecol. 284(3–4), 283-294.

  44. Taylor W.R., Palmer J.D. (1963) The relationship between light and photosynthesis in intertidal benthic diatoms. Biol. Bull. mar. biol. Lab. Woods Hole. 125, 395.

  45. Timofeeva N.A., Sigareva L.E., Gusakov V.A., Zakonnov V.V. (2018) Content of plant pigments in the bottom sediments of the water bodies of Vietnam. Inland Water Biology. 11(3), 278-285.

  46. Tse T.J., Doig L.E., Leavitt P.R., Quiñones-Rivera Z.J., Codling G., Lucas B.T., Liber K., Giesy J.P., Wheater H., Jones P.D. (2015) Long-term spatial trends in sedimentary algal pigments in a narrow river-valley reservoir, Lake Diefenbaker, Canada J. Great Lakes Res. 41 (Suppl. 2), 56-66.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Геохимия

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал