Экологические особенности функционирования разнотипных

Экологические особенности функционирования
разнотипных субарктических водоемов 1
Денисов Д.Б., Кашулин Н.А.
Институт проблем промышленной экологии севера Кольского научного центра РАН
Введение
Формирования качества пресных вод субарктических регионов, функционирование их
экосистем протекает в специфичных высокоширотных условиях. Наличие множества
природно-ландшафтных комплексов со своим рельефом и микроклиматом обуславливает
существование разнотипных водоемов на сравнительно небольшой территории, что
обуславливает значительную вариабельность естественно-природных показателей состояния
их экосистем (Великорецкая и др., 1974; 1975; Драбкова, 1974; Летанская, 1974). Действие
локальных факторов протекает на фоне глобальных изменений, последствия которых
наиболее очевидны в высоких широтах. Мощным модифицирующим фактором в последнее
время становится и антропогенное воздействие. При этом наиболее чувствительными к
изменениям окружающей среды являются горные водоемы.
Задачей данных исследование было комплексное исследование пресноводных
экосистем Хибинского горного массива с целью выяснения их современного состояния,
выявления тенденций их изменений, определения роли глобальных и локальных факторов в
этих процессах. Данный район является чрезвычайно удобным для исследований такого
рода, так как водоемы доступны, имеет место ярко выраженная вертикальная зональность и
локальные участки среднесрочного интенсивного техногенного воздействия.
Апатито-нефелиновые месторождения Хибин относятся к крупнейшим в мире месторождениям фосфатного сырья. С 20х годов прошлого столетия началась их добыча и переработка а также строительство г. Кировска и близлежащих поселков, что повлекло за собой
трансформацию всех природных комплексов региона, включая многофакторное загрязнение,
изменение ландшафтов водосборных бассейнов, русел рек, строительство гидротехнических
сооружений и т.д. Исследованию последствий загрязнения для водных объектов Хибин посвящен ряд работ (Фрид, 1981; Мироненко и др., 1988, Мироненко и др., 1989; Мирзаев и др.,
1991). В качестве надежного интегрирующего показателя, отражающего условия существования организмов лотических и лентических экосистем, являются сообщества фитоперифитона и фитоперифитона (Руководство, 1992, Баринова и др., 2006, Шаров, 2004). Несмотря на
многочисленные исследования водорослей Арктики и Субарктики (Флора…, 1978; Генкал,
Семенова, 1989, 1999; Генкал, Вехов, 2007), в литературе практически отсутствует информация о фитоперифитоне Хибинского массива.
Наилучшим образом получить представление о режиме современных природных процессов в субарктических водоемах позволяет применение бассейнового подхода на базе модельных водосборов озерно-речных систем. Большое значение имеет информация о состоянии и развитии экосистем в прошлом на основе палеоэкологических реконструкций. Исходя
из этого, исследования проводились по нескольким направлениям: оценка гидрологических
и гидрохимических режимов озер и водотоков, современное состояние первичных продуцентов этих экосистем, как базовых звеньев пищевых цепей, палеолимнологические реконструкции процессов трансформации условий водной среды для понимания особенностей развития экосистем до начала промышленного загрязнения и хода естественных и антропогенно-обусловленных преобразований.
1
Исследование выполнено при поддержке РФФИ (проект №07-05-96905), поддержке в рамках региональной
целевой программы «Развитие науки, научно-технической и инновационной деятельности в Мурманской области на 2006-2008 гг.» (проект № 1.3.28).
РАЙОН, ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Район исследования
В качестве модельного района исследований был выбран Хибинский горный массив.
Ландшафты Хибинского горного массива согласно системе физико-географического районирования, выделяются как особый район Западно-Кольской провинции, входящей в состав
лесной зональной области Балтийской кристаллической страны. В пределах района исследований выражена высотная поясность и выделяются лесной, лесотундровый и тундровый пояса, в свою очередь расчленяемых в зависимости от типа растительных группировок и особенностей микрорельефа – крутизны склонов и теплообеспченности (Природные условия…,
1986; Куплетский, 1928; Гладцин, 1928).
Начиная с 20-30 гг. XX века различия в экосистемах водоема стали определяться
типом и степенью антропогенного воздействия, как результат развития горноперерабатывающего комплекса предприятий апатитовой промышленности и строительства
городов. Поступление загрязнителей, включая кислотообразующие соединения и тяжелые
металлы (ТМ) на водосборные территории водоемов аэротехногенным путем началось во
время интенсивного промышленного освоения и индустриального развития Кольского
Севера и северо-запада Европы.
Рис. 1. Карта-схема района исследований. 1 – точки отбора проб; 2 – перевал; 3 – обогатительные фабрики; 4 –дамбы; 5 – граница площади Хибинского горного массива; 6 – урезы воды
с указанием высоты над. у. м., м; 7 – рудники и карьеры; 8 – населенные пункты; 9 – территории
хвостов обогащения; 10 – горные вершины; 11 – направление течения рек; 12 – направление течения рек, испытывающих загрязнение.
Объекты исследования:
Для исследования современного состояния и механизмов, регулирующих развитие
биоты и формирование качества вод, был выбран водосборный бассейн оз. Б. Вудъявр
(рис.1,3,9). Площадь водосбора около 100 км2, он включает в себя следующие основные
водотоки: р. Поачвумйок, р. Вудъяврйок, р. Кукисйок, р. Саамка, р. Юкспоррйок (рис. 5),
руч. Гакмана, р. Подъемная, р. Сентисйок, а также их притоки и временные водотоки, и
озера: оз. Длинное, оз. Малый Вудъявр (рис. 2), оз. Сентисъявр. В оз. Большой Вудъявр были
исследованы различные участки акватории. Реки водосбора оз. Б.Вудъявр различаются по
характеру русла, пойменных участков и долин, растительностью, наличием порогов, а также
степенью техногенной нарушенности территории. Исследована была также губа Белая оз.
Имандра и р. Белая (рис. 6).
Помимо бассейна оз. Б.Вудъявр и р. Белой, было исследовано оз. Академическое (рис.
8, таблица 1.), самое крупное высокогорное озеро Кольского полуострова. Информация о
батиметрии и гидробиологии водоема получена впервые. Площадь озера составляет 0.2 км2,
площадь водосбора, который ограничен ледниковым цирком сравнительно мала – 2.1 км2.
Для палеоэкологической реконструкции было исследовано 4 водных объекта, в
составе озерно-речной системы р. Белая и принадлежащих бассейну оз. Имандра: два
сопоставимых по размерам озера с выраженным поверхностным стоком: оз. Большой и
Малый Вудъявры, один маленький (< 0.1 км2) бессточный водоем – оз. Купальное (рис. 4) и
участок озерной губы в непосредственной близости от устья р. Белая (рис. 1).
Таблица 1. Основные современные характеристики исследованных водоемов; перед скобками указано среднее значение, в скобках – диапазон.
Показатель, размерность
Широта
Долгота
Высота н.у.м., м
Площадь зеркала,
км2
Средняя глубина, м
Максимальная глубина, м
pH
Электропроводность, (20°С),
мкСм⋅см-1
Щелочность
мкэкв⋅л-1
Окисляемость пермангнатная, мгO⋅л-1
Pобщ, мкг⋅л-1
Nобщ, мкг⋅л-1
Ca, мг⋅л-1
Губа Белая оз.
Имандра
оз. Б. Вудъявр
оз. М. Вудъявр
оз. Купальное
67°40’
33°11’
127.5
-
67°43’
33°41’
312.7
3.24
67°39’
33°37’
356.5
0.67
67°39’
33°38’
352.0
0.05
Оз.Акад
емическое
67°74’
33°72’
759.4
0.23
6
11.5
19.7
38.6
7.6
10.6
2.0
4.8
10.0
18.5
7.55
115
8.30 (9.00-7.60)
128 (122-133)
7.31 (7.29-7.32)
29
6.02
10
6.86
13
458 (457-460)
655 (659-636)
239 (238-240)
11
80.5
3.00 (2.58-3.14)
1.88 (1.72-2.08)
0.76 (0.48-1.04)
1.90
0.57
98 (92-103)
458 (400-515)
5.00 (4.44-4.78)
249 (236-279)
2153 (1960-2300)
3.89 (3.78-4.11)
6.5 (6.0-7.0)
76 (52-100)
0.72 (0.69-0.75)
16.0
192
0.16
2.5
93
0.20
Na, мг⋅л-1
18.0 (17.3-17.8)
20.0 (19.3-21.3)
5.26 (5.23-5.28)
1.30
2.50
-1
4.00 (3.79-3.83)
121 (117-125)
245 (210-280)
6.37 (6.22-6.45)
187 (182-190)
1633 (1440-2020)
1.38 (1.36-1.40)
49.5 (49.0-50.0)
26.5 (26.0-27.0)
0.36
15.0
2.0
0.78
3.0
3.0
K, мг⋅л
Sr, мкг⋅л-1
−
NO 3 , мкгN⋅л-1
3−
PO 4 , мкгP⋅л-1
+
NH 4 , мкгN⋅л-1
Al, мкг⋅л-1
13 (3-23)
2
46.0 (30.0-61.6)
217 (194-246)
1
1
0
306 (198-370)
5 (4-6)
4.0
4.0
57.0
19.0
91.0 (86.0-94.0)
37.0 (33.0-41.0)
Рис. 2. Озеро Малый Вудъяввр
Рис. 4.Озеро Купальное
Рис.3. Озеро Большой Вудъявр. Отстойник стоков шахтных вод
рис. 5. Река Юкспоррйок, загрязненная рудничными водами
Рис.6. Река Белая в среднем течении загрязненная бытовым мусором
Рис. 7. Территория рудника «Кировский»
Рис.8.Озеро Академическое: карта схема точек отбора проб,
постановки сетей, батиметрия, общий вид.
Основные критерии, которые явились определяющими в выборе объектов,
представлены в таблицах 1. и 2.
Таблица 2. Сведения о состоянии исследуемых водных объектов. (Во всех водоемах выражено аэротехногенное загрязнение ТМ)
Объект исследования
Антропогенные преобразования
Источник
Загрязнения
оз. Купальное
Аэротехногенное
оз. М.Вудъявр
Аэротехногенное
оз. Б.Вудъявр
Аэротехногенное
предприятия ОАО
«Апатит», г. Кировск.
Аэротехногенное
предприятия
ОАО «Апатит», г.
Кировск, г. Апатиты
Аэротехногенное ?
губа Белая
(оз. Имандра)
Оз. Академическое
Приоритетные
элементы –
загрязнители
ТМ, Al, Sr, сульфаты, соединения
азотной группы
Са, Na, Sr, сульфаты, соединения
азотной группы
Са, Na, Sr, Al, P,
N, сульфаты
Са, Na, Sr, Al, P,
N, сульфаты
-
Изменения морфологии водоема
-
Изменение температурного режима
-
-
-
рассеивающая дамба
подогретые
шахтные и коммунальные воды
, воды ТЭЦ
подогретые
шахтные воды и
стоки городов
дамбы хвостов обогащения, техногенные донные отложения
-
-
Наличие ранних исследований
Каныгина,
1939; 1940
Каныгина,
1939; 1940 гг
Порецкий и
др., 1934 г
-
Методы
Отбор гидробиологических проб, колонок донных отложений (ДО) и воды на гидрохимический анализ и определение содержания хлорофиллов был проведен стандартными методами (Skogheim, 1979; Даувальтер, 1999; Шаров, 2004; Руководство …, 1992). Сеть точек
отбора проб показана на рис. 9. Все аналитические методики определения основных
гидрохимических параметров воды и донных отложений проведены в соответствие
международным стандартам (Standard method…, 1975; Руководство…, 1977) в лаборатории
аналитической химии ИППЭС КНЦ РАН.
Для исследования сезонной динамики хлорофиллов были выбраны оз. М. и Б. Вудъявры, а также р. Белая в нижнем течении. Концентрацию хлорофиллов рассчитывали по
формуле Джеффри и Хамфри (Jeffrey, Humphrey, 1975). Биомасса фитопланктона оценивалась по формуле Вфито=302.6хл.а1,26 (Шаров, 2004).
Анализ диатомовых комплексов был проведен с использованием стандартных методов (Диатомовые водоросли СССР, 1974; Диатомовый анализ, 1949-1950; Давыдова, 1985;
Руководство …, 1992), по описанной ранее схеме (Денисов и др., 2006, Денисов, 2007). Распределение химических элементов в ДО было использовано в качестве маркера для определения начала и оценки хода развития промышленного загрязнения. Уровень загрязнения ДО
химическими элементами оценивался коэффициентом загрязнения Cf (Даувальтер, 1999).
Для достоверного выделения этапов развития водоемов был применен кластерный анализ,
основанный на данных стратиграфического распределения N таксонов диатомовых водорослей с наиболее выраженной послойной динамикой. Интерпретация результатов проводилась
с учетом данных ранних исследований (Каныгина, 1939; Порецкий и др., 1934). Для оценки
исторического изменения гидрохимических условий в исследованных водных объектах была
проведена реконструкция теоретических значений pH на основе диатомовой модели, разработанного для озер Швеции (Renberg, Hellberg, 1982).
Рис.7. Карта-схема водосборного бассейна оз. Б.Вудъявр, точки отбора проб и некоторые
гидрохимические показатели
В ходе проведения работ на оз. Академическое были исследованы глубины водоема
посредством эхолота «JJ-Connect fisherman-120», точки отбора проб и измерения глубин
фиксировались системой навигации GPS на базе КПК «Fujitsu Siemens pocket LOOX 520»,
всего на акватории озера произведено 35 замеров глубин.
Таксономическая идентификация, подсчет водорослей и оценка их экологических характеристик была проведена по описанной ранее схеме (Денисов и др., 2006; Денисов, 2007)
с использованием (Баринова и др., 2000, 2006; Баринова, Медведева, 1986; Диатомовый анализ, 1949; Диатомовые водоросли СССР, 1974; Лосева, 2000; Battarbee, 1986; Hustedt, 1939;
Krammer, Lange-Bertalot, 1988-1991, Определитель…, 1982; Tikkanen, 1986) Фотографирование образцов выполнено с помощью цифровой фотокамеры Konica Minolta ZX 20. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакетов программ Statistica 7.0
и Microsoft Excel 2003.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Современное состояние водных экосистем
Гидрология и режим.
Бассейн оз. Б.Вудъявр. По результатам проведенных измерений было установлено,
что общими характеристиками исследованных водотоков являются небольшая длина – 5 – 8
км и площадь водосбора около 10 км2. Ширина рек в верховьях в пределах 2 – 3 м, глубина –
0.2- 0.5 м, в среднем течении – 6 – 10 м, 0.3 – 0.8 м, соответственно. При выходе из горных
долин ширина рек достигает 10 м, при глубине 0.5 – 1.0 м.
Период полевых наблюдений на большинстве объектов совпал со второй половиной
гидрологической фазы - весеннего половодья. Максимальный подъем уровня воды в руслах
рек определялся по меткам уровней высоких вод на предметах в пойме рек и, как правило,
превышал текущий уровень на 0.30 м. В верхнем течении рек половодье запаздывает относительно нижних участков, бровки низких пойм находятся под водой, совпадает и запаздывание фенологических фаз развития растительности на водосборе.
В режиме стока рек ярко выражена сезонность. При затяжном снеготаянии волна половодья более распластана во времени. На период половодья приходится основная часть годового стока рек. Меженный летне-осенний период характеризуется низкими уровнями воды, обеспечивающими тальвеговый или подрусловой сток, при обсыхании отдельных участков основного русла (р. Гакмана, левый приток р. Кукисйок). В реках зарегулированных
озерами и болотными массивами летние уровни воды выше и стабильнее во времени
(р.Кукисйок, р.Вудъяврйок, р. Поачвумйок). Дополнительное снеговое питание поступает в
реки от таяния снежников, сохраняющихся в отдельные годы на протяжении всего теплого
периода. Русла в верховьях рек и озера часто промерзают до дна, а в бортах речных долин
образуются наледи различных цветов, обозначающие места выклинивания подземных вод (р.
Поачвумйок).
Оз. Академическое. Питание озера осуществляется за счет снежников,
присутствующих в цирке в течение всего июля, а также атмосферных осадков. Судя по
мощности и площади снежников, в отдельные годы они могут сохраняться в течение всего
лета. Не исключается возможность подземного питания. Из озера берет начало один из
притоков р.Каскаснюнйок, вся система принадлежит бассейну оз. Умбозеро.
Почвенный покров на водосборе оз. Академическое выражен слабо; растительность
характеризуется преобладанием лишайников рода Certaria, среди кустарничков встречаются
Betula nana, представители сем. Vacciniaciae, Cyperaceae и другие типичные растения высокогорной тундры. Склоны ледникового цирка крутые, с каменистыми осыпями, скальными
выступами, трещинами. Дно водоема каменистое, сравнительно мелководная (0.5 – 2 м) литоральная зона переходит в чашу озера с крутыми склонами (5-8 м) до глубин 10-15 м. Водоем характеризуется высокой прозрачностью (до 15 м) и голубым цветом воды. В водоеме летом устанавливается температурная стратификация. Температура у поверхности может прогреваться летом до 16.8 ºС, у дна – до 10.6 ºС.
Гидрохимический состав вод.
Некоторые данные гидрохимии исследованных водных объектов представлены в таблицах 1, 3, 4. Пробы воды, отобранные из самоизливающихся буровых скважин (рис. 9), показали ярко выраженную щелочную реакцию подземных вод (рН от 8.4 до 9.7), которую
обеспечивают подстилающие породы щелочного состава. Показатели рН водной среды в
верховьях рек от 6.4 до 6.7, при общей минерализации 6 мг/л. В оз. Купальное рН составляет
5.7, при минерализации 4.0 мг/л и нехарактерном
порядке преобладающих ионов
(SO4>Na>Cl>HCO3>K>Mg). Для остальных водных сред территории порядок распределения
преобладающих ионов одинаков: HCO3>Na>SO4>K>Ca>Cl>Mg. Минерализация воды в водотоках постепенно увеличивается вниз по течению рек и составляет около 20 мг/л, рН достигает нейтрального показателя в 7.0. Сравнительно высокая минерализация наблюдается в
водных объектах, принимающих промышленные и бытовые стоки – 191 мг/л в нижнем течении р. Юкспоррйок, 160-210 мг/л в отстойнике оз. Б.Вудъявр, 122 мг/л в нижем течении
р.Саамка, 115 мг/л в р. Белая. pH этих водных объектов может достигать 9.4.
Рис. 10. Карта-схема различных зон акватории оз. Б.Вудъявр, выделенные в результате
анализа: I – зона отстойника рудничных вод, II – загрязняемая зона, III – «условно чистая» зона, VI – зона смешивания вод.
Таблица 3. Некоторые гидрохимические показатели различных зон акватории оз. Б. Вудъявр. В числителе – среднее значение, в знаменателе – диапазон.
I
II
III
VI
pH
Щелочность,
(µeq/l)
P(общ)
мгP/л
N(общ.)
мгN/л
Ca(мг/л)
SO4(мг/л)
8.35
8.01-9.67
8.21
7.81-8.51
7.57
7.65-8.21
8.0
7.47-9.26
851
803-1376
763
718-807
750
741-763
732
598-754
1520
1120-1755
735
673-759
553
550-555
726
491-1370
7474
3850-10974
3190
2528-3853
2575
2512-2639
2901
1661-3380
7.14
4.17-10.12
4.51
4.07-5.02
4.0
3.90-4.05
4.22
3.35-4.81
33.56
21.24-52.5
19.88
16.73-23.10
15.50
15.91-16.95
16.54
15.03-20.53
На основе гидрохимических данных было выполнено зонирование акватории водоема, в ходе которого выделено 4 зоны (рис. 10 , табл. 3). Зона I – отстойник рудничных вод,
образованный отделением части акватории водоема дамбой, характеризуется повышенными
значениями фосфора, азота, pH, щелочностью и др. Зона II – была определена, как загрязняемая зона водоема: концентрация приоритетных загрязнителей определяется недостаточно
эффективным функционированием дамбы отстойника. Локализация загрязняющих веществ в
этой части водоема определяется течениями. В летние месяцы эту зону можно определить
визуально по цвету воды с четкой границей. Зона III - «условно чистая» представляет собой
часть акватории с наиболее низкими по водоему средними концентрациями загрязнителей.
Таблица 4. Некоторые гидрохимические показатели оз. М. Вудъявр и рек, питающих оз. Б.
Вудъявр. В числителе – среднее значение, в знаменателе – диапазон.
pH
М.Вудъявр
р.Саамка
р.Юкспоррйок
р.Вудъяврйок
7.17
7.04-7.27
8.27
7.67-9.05
8.83
8.64-9.02
7.01
6.92-7.03
Щелочность,
(µeq/l)
240.9
199-282
1038
963-1512
2126
1985-2278
185
184-187
P(общ)
мгP/л
N(общ.)
мгN/л
Ca
(мг/л)
SO4
(мг/л)
5.2
5.0-5.6
1603
672-2041
2187
795-2890
4
2-7
148.43
56-733
4892
3287-7014
8157
2890-13110
57
29-94
0.72
0.68-0.86
9.74
5.71-13.70
8.59
4.13-14.74
1.05
0.65-1.57
1.76
1.38-1.85
28.5
20.1-36.8
41.8
28.8-90.3
1.9
1.85-2.07
Гидрохимические показатели этой части озера во многом определяются впадением р.
Вудъяврйок с фоновыми гидрохимическими показателями (табл. 4). Зона VI – зона смешивания вод, где были получены интегральные гидрохимические показатели (табл. 3). Таким образом, эта зона наиболее предпочтительна для отбора проб для получения средних по водоему значений. Во многом сходные результаты были получены сотрудниками МГУ (Анисимова и др., 2006). Границы зон нестабильны и меняются в зависимости от картины течений,
направления и силы ветра, определяемые погодными условиями и сезонными изменениями.
Наиболее четкое разделение вод зон происходит в середине лета.
Оз. Академическое по гидрохимическим характеристикам принадлежит классу
ультра-олиготрофных водоемов (табл. 1). Последствий антропогенного загрязнения и
присутствия загрязнителей не было обнаружено. Качество вод озера соответствует
естественно-природным водоемам Кольского полуострова, с низкими концентрациями
биогенных элементов и общей минерализации, высоким содержанием кислорода. Очевидно,
водоем способен противостоять кислотным выпадениям благодаря щелочным
подстилающим породам, сравнительно высокой буферной емкости и значительным
глубинам. Это подтверждается фоновыми концентрациями SO4, NO3 и околонейтральными
значениями pH.
Состояние и функционирование первого трофического звена
Фитопланктон. Сообщества фитопланктона озера Б. Вудъявр по данным исследований за период с июня по сентябрь был составлен следующим числом таксонов для каждого
отдела: Cyanophyta – 2, Bacillariophyta – 33, Chlorophyta – 15, Euglenophyta – 2, всего было
обнаружено 52 таксона. Наиболее многочисленной группой по обилию и числу видов в течение всего исследованного периода оказались диатомовые рода Fragilaria: Fragilaria capucina
v. rumpens, Fragilaria ulna v. ulna и Cymbella minuta. Эти виды являются космополитами и
способны развиваться в разнотипных водоемах с широким спектром условий.
При анализе видовой структуры фитопланктонных сообществ дополнительно
учитывалось обилие каждого вида. На рисунке 11 представлена сезонная динамика
соотношения основных отделов водорослей фитопланктона. Для оз. Б. Вудъявр
дополнительно приводится сопоставление с динамикой уровня биомассы фитопланктона.
Водорослевые сообщества оз. Б. Вудъявр развиваются в уникальных условиях
постоянного наличия необходимых доступных биогенных элементов (N, P) и динамика
видового состава в течение сезона определяется другими факторами: температурой воды,
уровнем поступающей солнечной радиации, метеорологическими условиями. Таким
образом, видовой состав фитопланктона водоема формируется преимущественно
космополитными, индифферентными по различным условиям водорослями, а также
способными развиваться в условиях избытка биогенов, повышенных значениях pH и общей
минерализации.
В фитопланктоне оз. М.Вудъявр обнаружено 38 таксонов водорослей в двух отделах:
Bacillariophyta – 35 и Chlorophyta – 3. В течение всего исследованного периода
доминировали диатомовые водоросли. Обнаружены виды, характеризующие олиготрофные
холодноводные условия в водоеме: Cymbella arctica, Cymbella norvegica, Tetracyclus rupestris.
Рис. 11. Сезонная динамика соотношения основных отделов водорослей
фитопланктона: а) оз. Бол. Вудъявр (кривая линия - сезонная динамика биомассы
фитопланктона), б) – оз. Мал. Вудъявр.
Это подтверждается динамикой летних температур, которые не поднимались выше
12ºC. Различия этих водоемов по видовому составу сводиться к отсутствию в оз. Мал.
Вудъявр космополитных таксонов, способных жить в условиях органического загрязнения и
присутствие видов, индицирующих олиготрофные условия. Сезонная динамика структуры
водорослевых сообществ также существенно отличается от Б. Вудъявра – отсутствуют
резкие колебания соотношения обилия отделов водорослей, не выявлено развития синезеленых водорослей. Сходство заключается в общей тенденции к увеличению доли зеленых
водорослей в конце лета (рис. 11).
В водах оз. Академическое представители фитопланктона не были обнаружены,
очевидно, в водах озера обитает менее чем 1 экз./л.
Содержание хлорофиллов. Содержание фотосинтетических пигментов, особенно
хлорофилла «а» отражает не только и биомассу и уровень продуктивности фитопланктона,
но и физиологическое состояние водорослей и позволяет оценить интенсивность
фотосинтетических процессов (Винберг, 1960). На основании этого возможно сделать вывод
о состоянии первого трофического уровня и оценить уровень трансформации экосистемы
водоема под влиянием антропогенных факторов. Несмотря на трудоемкость, сезонные
исследования концентрации хлорофиллов с высокой частотой отбора проб являются
единственным источником достоверной информации о развитии и функционировании
водорослевых сообществ в субарктических водоемах со сравнительно непродолжительным
периодом вегетации.
Для тундровых озер Кольского полуострова характерны низкие (0.2-0.3 мг/м3)
концентрации хлорофилла «а» в период открытой воды (Никулина, 1975 б). Для
загрязняемых стоками рудников и хозбытовыми водами водоемов получены экстремальновысокие значения концентрации хлорофиллов. Средние значения концентраций
хлорофиллов представлено в таблице 5. Исследования 2005-2006 гг. на примере оз. Бол.
Вудъявр показали, что динамика и уровень содержания хлорофилла «a» может сильно
различаться в разные годы (рис. 12). Максимальные значения концентрации хлорофиллов
«a» и «b» в водоеме были отмечены за сравнительно короткий период по сравнению с
предыдущим годом – 1 – 2 суток. Проведенные исследования показали, что сезонные
изменения содержания хлорофиллов и видового состава могут различаться год от года, что
определяется в первую очередь метеорологическим факторами (температура и осадки), а
также гидрохимическими параметрами. Для оз. М. Вудъявр четких зависимостей динамики
содержания хлорофиллов от гидрохимических характеристик выявить не удалось.
Очевидно, вследствие низкого содержания биогенных элементов и отсутствия
загрязнения, определяющее значение для развития водорослей имеют такие факторы, как
температура воды и световые условия. Кроме того, в связи с высокой прозрачностью воды,
значительный вклад в общую биомассу водорослей в оз. М. Вудъявр вносит фитоперифитон,
концентрация хлорофиллов в котором не учитывается и не может быть использована для
анализа.
Озеро Академическое характеризуется сравнительно низкими концентрациями
хлорофилла «а» и «с», хлорофилл «b» вообще не был обнаружен (табл. 5), что согласуется с
данными об отсутствии фитопланктона. Очевидно, основная масса фитобиомассы в водоеме
образуется за счет жизнедеятельности фитоперифитона, также возможно, что период отбора
проб не совпал с максимумом развития фитопланктона.
На примере оз. Б.Вудъявр была установлена тесная зависимость концентрации
хлорофилла от pH и концентрации Si (рис. 13). Для определения ведущих гидрохимических
факторов, определяющих сезонную динамику содержания хлорофиллов в оз. Бол. Вудъявр
был выполнен факторный анализ методом главных компонент на основе данных за 20052006 гг. (рис. 14). Анализ позволил выявить два основных фактора, сочетающих ряд
определяющих гидрохимических параметров.
Таблица 5. Среднее содержание хлорофиллов (мг/м3) в водоемах Хибинского горного массива.
Бол.Вудъявр
Мал.Вудъявр
р. Белая
оз. Академическое
Chl «a»
6.18
1.44
5.91
0.85
Chl «b»
4.18
1.47
3.37
0.0
Chl «c»
0.95
0.66
0.61
0.1
Рис. 12. Сравнение динамики хлорофиллов «a», «b» и «c» (мг/м3) в оз. Бол. Вудъявр в 2005 и 2006 гг.
Рис. 13. Зависимость содержания хлорофилла «а» (г/м3) в зависимости от pH и концентрации Si
в оз. Бол. Вудъявр в 2006 г.
Фактор 1, на который приходится 28% общей дисперсии, характеризуется тесной
положительной связью с содержанием Mg, K, NO3, Si, а также щелочностью, и тесной
отрицательной связью с хлорофиллами «a», «b», и значением pH. Таким образом, фактор 1
составлен в основном градиентом pH и концентрацией Si, и в значительной степени
определяет динамику сообществ фитопланктона, в основном диатомового, который зависит
от концентрации кремния. Величина pH в свою очередь определяется, вероятно,
концентрацией нитратов. Связь с концентрацией магния также очевидна, так как он входит в
состав хлорофилла.
Фактор 2, на который приходиться 20% общей дисперсии, проявляет тесную
положительную связь с Ca, Fe, общими Zn и Mn, и отрицательную связь с Na и PO4.
Следовательно, этот фактор связан с формой и интенсивностью процессов круговорота
органического вещества, в образовании которого определяющую роль играют водоросли, что
подтверждает связь с элементами, участвующими в циклах органического вещества – Mn, Fe,
Zn, а также с биогенными элементами – фосфатами. Кроме того, фактор 2 отрицательно
связан с Ca и положительно с Na, таким образом, подтверждается его связь с биологическим
катионным обменом.
Рис. 14. Расположение гидрохимических показателей и содержания хлорофиллов в пространстве двух факторов по данным 2005-2006 гг. оз. Бол. Вудъявр.
Таким образом, развитие фитопланктона оз. Б. Вудъявр в отношении
гидрохимических параметров водной среды, определяется, с одной стороны, наличием
доступных биогенных элементов (в основном, PO4), уровнем органического загрязнения –
формой и количеством органики и интенсивностью обменных процессов клеток водорослей,
с другой стороны, величиной pH и наличием доступного кремния (для преобладающих в
водоеме диатомовых водорослей). Концентрации общего N и P не оказывают достоверно
подтвержденного влияния, так как не являются лимитирующими факторами в оз. Бол.
Вудъявр.
Фитоперифитон. В ходе исследования фитоперифитона водосборного бассейна оз.
Б.Вудъявр было обнаружено 162 таксонов водорослей, населяющих водоемы и водотоки Хибинского горного массива, из которых Chyanophyta – 55; Bacillariophyta – 74; Chlorophyta –
28; Xantophyta – 2; Euglenophyta – 2. По числу видов наиболее многочисленными оказались
диатомовые, по обилию (численности) – синезеленые (рис. 15). Структура сообществ фитоперифитона различалась в зависимости от типа горной долины, формируемой водотоком, а
также характером водотоков, скоростью течения, высотой над уровнем моря, типом ландшафта.
На примере модельной реки Кукисйок были установлены механизмы, регулирующие
развитие перифитона в июле: перифитон наиболее интенсивно развивается в пределах
поймы реки на пологом участке, где развит почвенный покров и растительность (рис. 17).
Рост перифитона обеспечивают поступающие с этого участка водосбора биогенные
элементы, их источником дополнительно являются временные лужи с гниющими
растительными остатками (листья и пр.).
Высокогорные водные экосистемы вносят вклад в формирование качества вод водосборов рек, развитие в них перифитона подтверждает наличие элементов минерального питания уже на этапе формирования водотоков. Некоторые представители загрязняемых и незагрязняемых водотоков представлены на рисунках 18 и 19.
Рис.15. Суммарное соотношение обилия и числа таксонов основных отделов водорослей в водных объектах Хибинского горного массива
Карта-схема распределения перифитона с указанием обилия и соотношения основных
отделов представлена на рис. 16.
На поверхности снежников и ледников в июле интенсивно развивается Sphaerella
nivalis, придавая снегу красноватый цвет, что подтверждает наличие необходимых им
биогенных элементов в снегу (рис. 19). Особое значение имеют минеральные элементы,
поступающие с подземными водами из самоизливающихся скважин (при сравнительно
высоких значениях минерализации и pH), что вызывает развитие водорослей, зачастую
достигающих значительного обилия. Значение ряда элементов для развития водорослей в
условиях дефицита биогенов требует специального изучения.
Видовой состав, численность и таксономическое разнообразие альгофлоры коренным
образом меняется в местах поступления сточных вод рудников и очистных сооружений. Так,
в районе стоков очистных сооружений г. Кировска в р. Белую интенсивно развиваются
синезеленые водоросли, характерные для эвтрофируемых вод с высоким содержанием
органики, в то время как в самой реке основу обилия составляют диатомовые. Это
подтверждается гидрохимическими данными: в стоках очистных концентрации азота и
фосфора более чем в два раза выше, чем в реке.
Таким образом, в пределах модельного водосбора оз. Б.Вудъявр, наибольшим
обилием перифитона (100-500 тыс. клеток на см2) характеризуются водоемы, загрязняемые
фосфатами и стоками очистных сооружений г. Кировска: р.Белая, оз. Б.Вудъявр. Типичные
представители, составляющие основу биомассы: Fragilaria arcus, Ulotrix sp; и
самоизливающиеся скважины, где господствуют синезеленые и Ulotrix sp. На примере
притока р. Самка показано, что наибольшим видовым разнообразием характеризуются
водотоки, берущие начало в болотистых участках, в которых может быть представлено 5
отделов водорослей. Установлено, что перифитон не развивается в водотоках с большим
количеством взвеси (стоки Расвумчоррского рудника, нижнее течение р. Саамка) и в
условиях верховий некоторых рек (р. Кукисйок, р. Юкспоррйок), на литорали озер в
половодье (М.Вудъявр, Купальное). Специфичные условия снежников и высокогорных
временных луж содержат элементы минерального питания, достаточные для развития
фитоперифитона, в частности, золотистых водорослей рода Tribonema.
Рис.16. Карта-схема распределения перифитона водосборного бассейна оз. Б.Вудъявр
Рис.17. Уровень развития, численность(клеток на см2) и соотношение отделов водорослей перифитона в условиях пойменной экосистемы р.Кукисйок
Рис.18. Некоторые представители фитоперифитона загрязняемых фосфатами водоемов
(оз. Б.Вудъявр и р.Белая): а) – Melosira lineate, Fragilaria capucina v. vaucheriae; б) – Ulotrix
tenuissima, Fragilaria capucina v. capucina; в) – Fragilaria arcus; г) – колония Coelospherium
minutissimum; д) - Diatoma mesodon; е) - Meriduon cyrculare.
Рис.19. Водоросли-обитатели снежников и ледников: а),б) – Shaerella nivalis. Некоторые
представители фитоперифитона незагрязняемых водоемов (верховья рек и средние течения
р.Кукисйок, Юкспоррйок, приток р. Саамка): в) – Chamaesiphon polymorphus; г) – Cymbella arctica;
д) – Closterium acutum; е) – Closterium ehrenbergii; ж) - Draparnaldia glonurata; е) - Navicula radiosa.
В составе перифитона оз. Академическое выявлено 22 таксона, из которых: 4 –
Cyanoproсaryota, 5 – Chlorophyta, 1 – Dynophyta, 12 – Bacillariophyta. Пространственное
распределение фитоперифитона по акватории водоема резко отличается (рис. 21): на
литорали в массе развиваются синезеленые (до 2.2 млн.клеток/см2) представленные
единственным видом рода Calotrix, в то время как на глубине развиваются сравнительно
разнообразные (H’=2,3 бит⋅экз-1) сообщества водорослей (до 71 тыс.кл./см2). Распределение
наиболее массовых таксонов представлено на рисунке 20, откуда видно, что основу
численности, обилия и разнообразия составляют диатомовые водоросли (90%), причем
основными доминантами являются Brachisira brebissonii, Eunotia arcus и Frustulia rhomboides
v. crassinervia. Доля синезеленых значительно ниже (6%), и представлены в основном
представителем рода Chamaesiphon. В ходе исследований структуры сообщества, было
установлено, что среди водорослей перифитона встречаются планктонные формы:
Dynophyta: Peridinium nangoei и Chlorophyta: Euastrum pulchellum, в то время как в толще
воды фитопланктон не был выявлен. Такое распределение объясняется неоднородностью
условий, меняющихся с глубиной, кроме того, на дне водоема развиваются водные
печеночные мхи, формирующие особый комплекс условий для развития эпифитных
диатомовых водорослей. Судя по всему, гидрохимические факторы играют незначительную
роль в распределении фитоперифитона, ведущая роль принадлежит субстрату и глубине.
При этом на стоке озера (исток р. Каскаснюнйок) также развивается Calotrix sp., и единично
присутствуют реофильные диатомовые – Tabelaria flocullosa.
Рис.20.Соотношение основных таксонов водорослей фитоперифитона оз. Академическое с
глубины 10-15 м.
Распределение сообществ фитоперифитона в водоеме имеет резкое различие по
вертикали, как в обилии, так и разнообразии, что связано с глубиной озера и типом
субстрата. Наибольшим разнообразием характеризуются диатомовые водоросли дна
водоема, эпифитно развивающиеся на печеночных мхах. Фитопланктон в период
исследований в толще воды не был выявлен, отдельные планктонные формы встречались
незначительно в составе фитоперифитона. Данные о состоянии экосистемы водоема с
успехом могут быть использованы как фоновые характеристики в области нормировании
антропогенной нагрузки и оценке состояния загрязняемых водоемов.
Рис.21. Представители фитоперифитона оз. Академическое: а) – обитатели литорали:
Calotrix sp.; б) – глубины 10-15 м: Eunotia arcus, Frustulia rhomboids v. crassinervia, Brachisira
brebissonii
1. Палеоэкологическая реконструкция
История среднесрочного развития водоемов и трансформации их экосистем под влиянием природных и антропогенных факторов была выполнена посредством диатомового анализа колонок ДО. На основании анализа распределения приоритетных элементовзагрязнителей в ДО для каждого водоема были выделены стратиграфические зоны слоев отложений, со сравнительно низкими концентрациями этих элементов, формирование которых
происходило в так называемый «доиндустриальный» период развития водоема. Исключение
составили ДО губы Белая, где значительная мощность техногенных отложений и высокая
скорость седиментации не позволили произвести отбор более глубоких, «доиндустриальных» слоев. Было установлено, что степень загрязнения различными элементами неодинакова для исследованных водных объектов. Выделение периодов развития (стратиграфические
зоны отложений) были выделены на основе результатов кластерного анализа (рис. 22)
Оз. Купальное. Было выделено 4 стратиграфические зоны, соответствующие 4 периодам развития водоема (рис. 23 а). Зона I. (11-8 см ДО) соответствует доиндустриальному
периоду, и характеризуется высоким видовым разнообразием и низкой Nо, характерной для
субарктических водоемов. Зона II. (8-5 см) – начало индустриального периода, сопровождающиеся интенсивными преобразованиями в структуре экосистемы. Зона III (5-1 см) отражает процессы развития экосистемы оз. Купальное в индустриальный период. Зона IV (1-0
см) отражает современный этап развития водоема. Здесь имело место дальнейшее упрощение структуры диатомовых комплексов, сопровождающееся ростом Nо и снижением значений H’. В целом, оз. Купальное представляет собой уникальный для щелочного Хибинского
массива водоем, который вследствие отсутствия выраженного стока, притоков, преимущест-
венно атмосферного питания и малой буферной емкости являлся предрасположенным к процессам техногенного закисления еще до начала промышленного освоения региона.
Рис. 22. Стратиграфические зоны колонок ДО, выделенные по результатам кластерного
анализа на основе различия и сходства видового состава диатомовых комплексов.
Оз. М. Вудъявр. Выделено 3 периода развития (рис. 23 б). Зона I (10-6 см) представляет собой доиндустриальный период развития водоема, когда развивалась богатая в видовом отношении диатомовая флора, при сравнительно низких значениях Nо. Зона II (6-4 см)
соответствует началу индустриального периода. Зона III (4-0 см) отражает условия в индустриальный период развития водоема. В целом, происходящие изменения не оказали существенного влияния на диатомовую флору, что объясняется высокой буферной емкостью, про-
точностью водоема, типом питания и отсутствием прямого поступления загрязнителей, на
основании чего экосистема водоема может быть определена, как «фоновая».
Оз. Б. Вудъявр. Выделено 6 периодов (рис. 24 а). Зона I (26-17) характеризуется ультраолиготрофными условиями, по-видимому, с высоким содержанием кислорода, о чем свидетельствует видовой состав диатомей. Зона II (17-15) была определена исходя из изменений, которые проявились в увеличении Nо, обусловленной развитием видов, предпочитающих более высокую концентрацию биогенных компонентов и более высокие температуры воды.
Рис. 23. Динамика относительной численности (%) некоторых таксонов диатомей, общая численность (N0, млн.экз./г) и видовое разнообразие (H’, бит⋅экз-1 в различных зонах ДО оз.
М. Вудъявр (а) и оз. Купальное (б). 1 – доиндустриальный период развития водоема; 2 – индустриальный период; 3 – этап преобразований экосистемы водоема.
Рис. 24. Динамика относительной численности (%) некоторых таксонов диатомей, общая численность (N0, млн.экз./г) и видовое разнообразие (H’, бит⋅экз-1 в различных зонах ДО оз. Б. Вудъявр (а) и губы Белая оз. Имандра (б). 1 – доиндустриальный период развития водоема; 2 – индустриальный период; 3 – этап преобразований экосистемы водоема.
Зона III (15-13 см) соответствует началу индустриального периода: поступление значительного количества биогенных элементов, как результат начала добычи и переработки
апатитового сырья, вызывало массовое развитие диатомовых водорослей, что подтверждается резким увеличением Nо диатомей и снижением H’. Зона IV (13-10 см) соответствует следующему периоду резких изменений в экосистеме водоема. Оптимальные условия для массового развития водорослей были обеспечены дальнейшим поступлением биогенных ве-
ществ и ростом минерализации воды. Зона V (10-2 см) соответствует периоду перехода экосистемы к новому, относительно стабильному состоянию, когда летнее «цветение» воды не
было столь интенсивным. Зона VI (2-0 см) отражает период развития экосистемы озера в последнее десятилетие. Происходящие изменения связаны с прекращением работы фабрики
АНОФ-1, а также спадом производства в 90-е годы. Этот период можно считать очередным
этапом резких преобразований экосистемы, что подтверждается результатами кластерного
анализа (рис. 22) Несмотря на снижение техногенной нагрузки в этот период, происходящие
в водоеме изменения носят негативный характер и подтверждаются упрощением диатомовых
комплексов, снижением видового разнообразия.
Губа Белая оз. Имандра. Было выделено 4 зоны (рис. 24 б). Отследить доиндустриальный этап в развитии этой части оз. Имандра не удалось вследствие высокой мощности
техногенных отложений. Согласно авторам (Порецкий и др., 1934), развивающаяся в водном
объекте диатомовая флора коренным образом отличалась от существующей в последние десятилетия. Зона I (14-12 см) вероятно, сформировалась в период, когда произошел спад производства в 90-е годы, о чем свидетельствуют сравнительно низкие значения концентрации
ТМ и тенденция к уменьшению концентрации элементов, связанных с апатитовым производством. Возможно, это также можно связать с переходом фабрики АНОФ-2 на частично оборотное водоснабжение. Зона II (12-10 см), согласно результатам кластерного анализа (рис.
22) характеризуется резким отличием от других периодов, что связано с преобразованиями в
экосистеме водоема.
Рис. 25. Исторические тренды изменения pH, рассчитанные на основе диатомовой модели: а) – оз. Б.Вудъявр, б) – губа Белая, в) – оз. Купальное, г) – оз. М. Вудъявр.
Вероятно, переход экосистемы в новое состояние произошел вследствие изменения
состава вод, приносимых р. Белая в этот период, как результат прекращения работы АНОФ1. Зона III (10-8 см) связана с дальнейшими преобразованиями, о которых свидетельствует
рост Nо и снижение H’. Зона IV (8-0 см) отражает период, сопровождающийся увеличением
взвеси, о чем свидетельствует существенное сокращение N видов, предпочитающих высокую прозрачность, и обеднение видами бентических водорослевых сообществ. Некоторое
улучшение экологической обстановки в губе Белая, вероятно, произошло в конце этого периода.
Сложность в интерпретации полученных результатов связаны со значительным разнообразием групп факторов, действующих в пределах устьевого участка. Основными из них
можно считать: терригенный речной снос осадков и гидрохимический состав вод р. Белая;
экосистема оз. Имандра и перенос загрязнителей течениями.
Результаты исторической реконструкции значений pH на основе диатомовой модели
представлен на рисунке 25. Озеро Купальное являлось предрасположенным к процессам техногенного закисления еще до начала промышленного освоения региона. В настоящее время
процессам закисления в водоеме способствует низкая щелочность (табл. 1). Была установлена тенденция к слабо выраженному защелачиванию оз. М. Вудъявр. Водоем очевидно устойчив к кислотным нагрузкам, но предрасположен к защелачиванию.
Наиболее существенные изменения pH в сторону щелочного спектра (> 7.0) отмечен
для оз. Б. Вудъявр. Мощное поступление шахтных вод привело к последовательной смене pH
от околонейтральных значений до щелочных (~ 8.0). Для экосистемы губы Белая оз. Имандра
удалось отследить динамику pH лишь за последние десятилетия. Преобразование различных
гидрохимических показателей, в том числе pH, в этот период определялись целым комплексом факторов, среди которых основным являлся терригенный речной снос осадков и гидрохимический состав вод р. Белая
Заключение
Таким образом, исследования позволили впервые сформировать представления о видовом составе фитопланктона и фитоперифитона водоемов горно-тундровой зоны Хибинского горного массива с различной техногенной нагрузкой. Определены таксономический
состав, обилие, структура сообществ, получена информация о сообществах водорослей снежников, ледников и горных плато, что расширило понимание закономерностей формирования
и трансформации качества поверхностных вод региона под воздействием глобальных и региональных факторов.
На примере горных озер на основе гидрохимических данных и структурных показателях сообществ фитоперифитона, показаны различия в формировании условий обитания организмов в питающих озеро реках. Установлено влияние пойменных систем в период половодья на развитие водорослей. Стоки рудников с большим содержанием взвеси ингибируют
развитие фитоперифитона. Самоизливающиеся скважины в долинах рек с повышенным (до
9.0) значениями pH и высокой минерализацией стимулируют развитие синезеленых и зеленых водорослей; воды скважин вносят вклад в качество вод водотоков. Выявлены различия в
структуре горных долин по: интенсивности процессов выветривания, выраженности растительного покрова, почв, харакеру и интенсивности загрязнения, сообществам фитоперифитона, что позволило оценить режим природных процессов на водосборах субарктических
озер. Видовой состав сообществ водорослей поверхности снежников, ледников формирует
Shaerella nivalis, временных водоемов горных плато – Tribonema elegans, Achnantes minutissima.
Для высокогорного оз. Академическое впервые составлена карта глубин, описано
влияние глубины на распредление сообществ фитоперифитона, определен видовой состав и
структура фитоперифитона: на литорали монодоминантное сообщество Calotrix sp., на
глубинах 10-15 м – эпифитно на мхах и каменистом субстрате развиваются
преимущественно диатомовые родов Brachisira, Eunotia и Frustulia.
Среднее содержание хлорофиллов в незагрязняемых озерах (оз. Мал. Вудъявр,
Академическое) находится в пределах фоновых значений, для интенсивно загрязняемых
биогенными элементами водоемов (оз. Бол. Вудъявр, р. Белая) характерны экстремально
высокие значения содержания хлорофиллов «a» и «b», связанные с массовым развитием
водорослей. Сезонные изменения содержания хлорофилла «a» характеризуются одним ярко
выраженным максимумом, приходящимся на конец июня-июль. Время настопления
максимума определяется географическим положением водоема. На примере оз. Бол. Вудъявр
показано, что период максимальных значений хлорофилла «a» может различатся год от года,
что определяется метеорологическим факторами (температура воды, осадки, облачность).
Проведенные исследования на основе анализа динамики структуры диатомовых
комплексов разнотипных водоемов западной части Хибинского горного массива в пределах
модельной озерно-речной системы в зоне воздействия горнорудного производства позволили
реконструировать некоторые периоды их исторического развития. Использование
концентраций элементов в ДО в качестве маркеров начала антропогенного воздействия на
водоем, позволило косвенно определить временной интервал накопления седиментов и
обозначить доиндустриальный период в развитии водоема. Были выделены отдельные этапы
наиболее значительных, резких преобразований экосистем водоемов. Выявлена различная
степень и направленность происходящих изменений в зависимости от типа и интенсивности
оказываемого воздействия с одной стороны, и индивидуальных параметров экосистем
водоемов с другой. Результатом данной работы также стала информация о состоянии
водоемов в период, предшествующий индустриальному развитию Кольского региона. В ходе
работы были расширены представления об экологии некоторых видов диатомовых
водорослей, которые могут служить индикаторами соответствующего типа загрязнения.
Полученные данные могут быть использованы при анализе трансформации экосистем малых
водоемов различных ландшафтов.
Список литературы.
1. Анисимова Л.А., Ефимов Л.Е., Тананаев Н.И. Оценка гидроэкологического состояния
водных объектов Хибинского полигона МГУ. «Современные экологические проблемы Севера (к 100-летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского)». Материалы
международной конференции (Апатиты 10-12 ноября 2006). Часть 1. Апатиты: Изд.
Кольского научного центра РАН, 2006. С. 140-142.
2. Арманд А.Д. Очерк формирования рельефа и четвертичных отложений Хибинских
тундр/Вопросы геоморфологии и геологии осадочного покрова Кольского полуострова. I. Отдельный оттиск. Апатиты, 1960. 53 с.
3. Баринова, С.С., Медведева, Л.А., Анисимова, О.В. Биоразнообразие водорослейиндикаторов окружающей среды. PiliesStudio, Тель Авив, 2006, 498 с.
4. Баринова С.С., Медведева Л.А., Анисимова О.В. Водоросли-индикаторы в оценке качества окружающей среды. М.: ВНИИ природы, 2000. – 150 с.
5. Баринова С.С., Медведева Л.А. Атлас водорослей-индикаторов сапробности (российский Дальний Восток). Владивосток: Дальнаука, 1996. C. 364.
6. Большие озера Кольского полуострова. Изд-во «Наука». Л., 1976. 249 с.
7. Великорецкая И. И. Ландшафтная структура озерных районов Кольского полуострова. / Озера различных ландшафтов Кольского полуострова. Часть I. Гидрология озер и
характеристика их водосборов. Изд. «Наука». Л., 1974. С. 21-49.
8. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск, 1960. 329 с.
9. Генкал С.И., Вехов Н.В. Диатомовые водоросли русской Арктики. М.: Наука, 2007. –
64 с.
10. Генкал С.И., Семенова Л.А. Материалы к флоре водорослей (Bacillariophyta) Обского
Севера // Сб. науч. тр. ГосНИОРХ. 1989. Вып. 305. С. 43-55.
11. Генкал С.И., Семенова Л.А. Новые данные к флоре Bacillariophyta Обского Севера //
Биология внутр. Вод. 1999. №1/3. С.7-20.
12. Гладцин И.Н. Геоморфологические наблюдения в Хибинских тундрах. Несколько
слов об озерах и реках Хибинского массива. / Тр. Ин-та по изучению Севера. Т.2. М.,
1928. С. 70-75.
13. Давыдова Н.Н. Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов в
голоцене. – Л.: Наука, 1985. – 244 с.
14. Даувальтер В.А. Закономерности осадконакопления в водных объектах Европейской
субарктики (природоохранные аспекты проблемы) // Дис. на соиск. уч. степ. д-ра
геогр. наук. – Апатиты, 1999. – 398 с.
15. Денисов Д.Б. Изменения гидрохимического состава и диатомовой флоры донных отложений в зоне воздействия горнорудного производства (Кольский полуостров)//
Водные ресурсы, 2007, Т.34, № 6. С. 719-730.
16. Денисов Д.Б. К вопросам исследования сезонной динамики содержания хлорофиллов
в субарктических водоемах. «Современные экологические проблемы Севера (к 100летию со дня рождения О.И. Семенова-Тян-Шанского)». Материалы международной
конференции (Апатиты 10-12 ноября 2006). Часть 1. Апатиты: Изд. Кольского научного центра РАН, 2006. С. 174-176.
17. Денисов Д. Б. Экологические особенности условий обитания Surirella brebissonii. //
Морфология, систематика, онтогенез, экология и биогеография диатомовых водорослей: Сб. тез. IX школы диатомологов России и стран СНГ/ Под. ред. С.И. Генкала;
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина, Борок, 2005, С. 32.
18. Денисов Д.Б., Даувальтер В.А., Кашулин Н.А., Каган Л.Я. Долговременные изменения состояния субарктических водоемов в условиях антропогенной нагрузки (по данным диатомового анализа)// Биология внутренних вод, 2006, № 1. С. 24-30.
19. Диатомовые водоросли СССР, 1974;
20. Диатомовый анализ. Л.: 1949., кн. 1. 240 с.; кн. 2. 238 с.
21. Драбкова В. Г. Продукционные процессы в озерах Кольского полуострова. / Озера
различных ландшафтов Кольского полуострова. Часть II. Гидрохимия и гидробиология.Изд. «Наука». Л., 1974. С. 213-223.
22. Драбкова В.Г. Зональное изменение интенсивности микробиологических процессов в
озерах. Л., 1981. 212 с.
23. Зюзин Ю.Л., Вахмистров Б.Б., Водоснежные потоки в Хибинах и меры защиты от
них. В сб.:Доклады III Международной конференции “Лавины и смежные вопросы”,
Апатиты, с.148- 157, 2006.
24. Ильяшук Б.П. Сравнительное изучение роста и продукции водных мхов в закисленных озерах южной карелии. // Экология, 1999. №6 С. 421-425.
25. Каган Л.Я. Изменение сообществ диатомовых водорослей при антропогенном преобразовании экосистемы оз. Имандра. // Водные ресурсы. – 2001. – Т. 28, №3. – С. 329338.
26. Каныгина А.В. Гидробиологическое и гидрохимическое исследование озер Большой и
Малый Вудъявр. – Апатиты: Кольская база АН СССР, 1939. – 206 с.
27. Каныгина А.В. Биологические и химические исследования озер Большой и Малый
Вудъявр // Материалы к изучению поверхностных вод Кольского полуострова. Апатиты, 1940. С. 99-144.
28. Касиков А. Г., Кузнецов В. Я., Беляевский А. Т., Денисов Д. Б., Кузнецов О. С. Состав
структура и морфология взвешенных частиц, присутствующая в сточных водах комбината «Североникель». //Сборник докладов конференции-выставки «Неделя высоких
технологий» в направлении «водоочистка и водоподготовка предприятий химической
промышленности». (23-26 сентября, 2002 г.) Санкт-Петербург., 2002 г. С. 140-142.
29. Куплетский Б.М. Географический очерк, рельеф и орография Хибинских и Ловозерских тундр. / Тр. Ин-та по изучению Севера. Т.2. М.,1928. С. 3-45
30. Летанская Г.И. Фитопланктон и первичная продукция озер Кольского полуострова //
Озера различных ландшафтов Кольского полуострова, 1974. Ч.2. С. 143-179.
31. Лосева Э.И. Атлас пресноводных плейстоценовых диатомей европейского СевероВостока. – С.-Пб.: Наука, 2000. – 211 с.
32. Максимова Н.А. Отчет о результатах разведки подземных вод для водоснабжения г.
Кировска Мурманской области за 1991-1998 гг. (с подсчетом запасов по состоянию на
01.01.1999 г.) // Фонды Комитета природных ресурсов по Мурм. обл. Мурманск, 1999.
№ 5270.
33. Мирзаев Г.Г., Иванов Б.А., Щербаков В.М., Проскуряков Н.М. Экология горного производства: Учебник для ВУЗов. М.: Недра, 1991. 321 с.
34. Мироненко В.А., Мольский Е.В., Румынин В.Г. Горнопромышленная гидрогеология.
М.: Недра, 1989. 287 с.
35. Мироненко В.А., Мольский Е.В., Румынин В.Г. Изучение загрязнения подземных вод
в горнодобывающих районах. Л.: Недра. 1988. 279 с.
36. Никулина В.Н. Фитопланктон // Биологическая продуктивность северных озер. Ч.2.
Озера Зеленецкое и Акулькино. Л., 1975 б. С. 37-52.
37. Определитель пресноводных водорослей СССР. Выпуск 11(2) «Зеленые водоросли».
Л.: Наука, 1982.- 620 с.
38. Порецкий В.С., Жузе А.П., Шешукова В.С. Диатомовые Кольского полуострова в связи с микроскопическим составом Кольских диатомитов.// Тр. Геоморфол. Ни-та АН
СССР., 1934. т. 8. С. 95-200.
39. Природные условия Хибинского учебного полигона: Учебное пособие по практикам
студентов-географов в Хибинах/ Под. ред. С.М. Мягкова. Изд-во Моск. Ун-та. Москва, 1986. – 170 с.
40. 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.
41. Руководство по методам химического анализа морских вод Л.: Гидрометеоиздат.
1977. 208 с.
42. Руководство по гидробиологическому мониторингу пресноводных экосистем. – С.Пб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 320 с.
43. Трифонова И.С. Экология и сукцессия озерного фитопланктона. Л., 1990. 184 с.
44. Флора и фауна водоемов Европейского Севера. Л.: Наука, 1978. 192 с.
45. Шаров А.Н. Фитопланктон водоемов Кольского полуострова. Петрозаводск: Карельский НЦ РАН, 2004. 113 с.
46. Экология городского водоема. /М.Ц. Итигилова, А.П. Чечель, Л.В. Замана и др./ Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1998.- 260 с.
47. Battarbee R.W. Diatom analyses. // Handbook of Holocene Palaeoecology and Paleohydrology. Edited by B.E. Berglund, 1986. P. 531-570.
48. Hustedt F. // Arch. Hydrobiol. Suppl. 15., 1939. P. 274.
49. 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.
50. Krammer T., Lange-Bertalot H. Bacillariophyceae, Subwasserflora von Mitteleuropa, V. 2
(1-4). Stuttgart/Jena: Gustav Fisher Verlag, 1988-1991.
51. Renberg I., Hellberg T. The pH history of lakes in south-western Sweden as calculated from
the subfossil diatom flora of the sediments.// AMBIO 11., 1982 P. 30-33.
52. Skogheim O. K. Rapport fra Arungenprosjectet. Oslo: As-NLN, 1979. № 2. 7 p.
53. Standard method for examination for water and wastewater. USA. 1975. 1195 p.
54. Tikkanen T. Kasviplanctonopas. Suomen Luonnonsuojelun Tuki Oy. Helsinki, 1986.- 279 p.
55. Watanabe T., Asai K., Houki A., Tanaka Sh., Hizuka T. Saprophilous and Eurysaprobic
Diatom Taxa to Organic Water Pollution and Diatom Assemblage Index (DAIpo)//Diatom,
2. Dsember, 1986. P. 23-73.