Палеоэкологические и палеоклиматические реконструкции карельского перешейка на основе изучения субфоссильных Cladocera озера Медведевское (Северо-запад России)
Институты и факультеты
Главная \ Наука \ Научные издания КФУ \ Ученые записки Казанского университета \ Ученые записки Казанского университета. Серия Естественные науки \ Архив

Палеоэкологические и палеоклиматические реконструкции карельского перешейка на основе изучения субфоссильных Cladocera озера Медведевское (Северо-запад России)

Л.А. Фролова1, А.Г. Ибрагимова1, Д.А. Субетто2, Л.Б. Назарова3, Л.С. Сырых4

1Казанский (Приволжский) федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

2Институт водных проблем Севера Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск, 185003, Россия

3Университет Потсдама, г. Потсдам, 14469, Германия

4Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена, г. Санкт-Петербург, 191186, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

Целью исследования является восстановление климатической картины голоцена для Карельского перешейка, а также реконструкция экологических условий прошлого. Представлены результаты палеобиологического анализа сообществ Cladocera оз. Медведевское (Карельский перешеек, расположенный между Финским заливом Балтийского моря и Ладожским озером, Северо-запад России). Выявлены виды-доминанты, определена зоогеографическая и биотопическая приуроченность представителей обнаруженных таксонов. По результатам кладоцерного анализа выделены пять стратиграфических зон, по таксономическому составу которых сделаны выводы об изменении трофического статуса водоема и климатических условий в целом. Проведен сравнительный анализ полученных результатов с ранее полученными данными хирономидного анализа.

Ключевые слова: палеоклиматические реконструкции, субфоссильные Cladocera, озеро Медведевское, Карельский перешеек

Благодарности. Работа выполнена за счет средств субсидии, выделенной Казанскому федеральному университету для выполнения государственного задания в сфере научной деятельности, а также при финансовой поддержке РФФИ (проекты № 18-05-00406, 17-34-50129, 18-35-00328).

Литература

  1. Ulrich M., Wetterich S., Rudaya N., Frolova L., Schmidt J., Siegert C., Fedorov A.N., Zielhofer C. Rapid thermokarst evolution during the mid-Holocene in Central Yakutia, Russia // Holocene. – 2017. – V. 27, No 12. – P. 1899–1913. – doi: 10.1177/0959683617708454.
  2. Frolova L.A. Cladocera from bottom deposits as an indicator of changes in climate and ecological conditions // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. – 2017. – V. 107. – Art. 012084, P. 1–4. – doi: 10.1088/1755-1315/107/1/012084.
  3. Демежко Д.Ю. Реконструкция климата позднего плейстоцена-голоцена Урала по геотермическим данным: Дис. … д-ра геол.-минер. наук. – Екатеринбург, 2001. – 222 с.
  4. Фролова Л.А. Ветвистоусые ракообразные (Cladocera Latreille, 1829, Branchiopoda, Crustacea) в палеоэкологических исследованиях // Методические подходы к использованию биологических индикаторов в палеоэкологии / Науч. ред. Л.Б. Назарова. – Казань: Казан. ун-т, 2011. – С. 52–87.
  5. Kosareva L.R., Nurgalieva N.G., Frolova L.A., Gafiatullina L.I., Krylov P.S., Terekhin A.A., Tishin D.V., Batalin G.A., Gareev B.I., Kuzina D.M., Antonenko V.V., Akhmerov R.D. The integrated exploration of Raifa lake sediments and dendrochronological analysis of Raifa forestry pines // ARPN J. Eng. Appl. Sci. – 2017. – V. 12, No 7. – P. 2192–2206.
  6. Акрамов З.М., Калесник С.В., Вахабов М.Г., Далимов Н.Д., Пославская О.Ю., Смирнов Н.В., Хисамов А.В., Цапенко Н.Г. Советский Союз. Географическое описание в 22 т. Узбекистан. – М.: Мысль, 1967. – 318 с.
  7. Frolova L., Frolova A. Implification of ephippium analysis (Cladocera, Branchiopoda, Crustacea) for reconstruction of past environmental changes in Central Yakutia, Russia // 17th Int. Multidiscip. Sci. GeoConf. SGEM 2017: Conf. Proc. – 2017. – V. 17, No 41. – P. 481–486. – doi: 10.5593/sgem2017/41/S19.061.
  8. Rudaya N., Nazarova L., Nourgaliev D., Palagushkina O., Papin D., Frolova L. Mid-late Holocene environmental history of Kulunda, southern West Siberia: Vegetation, climate and humans // Quat. Sci. Rev. – 2012. – V. 48. – P. 32–42. – doi: 10.1016/j.quascirev.2012.06.002.
  9. Frolova L.A., Ibragimova A. G., Ulrich M., Wetterich S. Reconstruction of the history of a thermokarst lake in the Mid-Holocene based on an analysis of subfossil Cladocera (Siberia, Central Yakutia) // Contemp. Probl. Ecol. – 2017. – V. 10, No 4. – P. 423–430. – doi: 10.1134/S1995425517040023.
  10. Frey D.G. The ecological significance of cladoceran remains in lake sediments // Ecology. – 1960. – V. 41, No 4. – P. 684–699. – doi: 10.2307/1931802.
  11. Frey D.G. Cladocera analysis // Handbook of Holocene palaeoecology and palaeohydrology / Ed. by B.E. Berglund. – Chichester: Wiley‐Interscience; John Wiley & Sons Ltd., 1986. – P. 667–701.
  12. Korhola A., Rautio M. Cladocera and other branchiopod crustaceans // Tracking environmental change using lake sediments. V. 4: Zoological indicators. – Dordrecht: Kluwer Acad. Publ., 2001. – P. 125–165.
  13. Rautio M., Nevalainen L. Cladocera // Encyclopedia of Quaternary Science / (Ed. by S.A. Elias). – Amsterdam: Elsevier, 2013. – P. 271–280.
  14. Hann B.J. Methods in Quaternary Ecology #6. Cladocera // Geosci. Canada. – 1989. – V. 16, No 1. – P. 17–26.
  15. Lotter A.F., Birks H.J. B., Hofmann W., Marchetto A. Modern diatom, Cladocera, chironomid, and chrysophyte cyst assemblages as quantitative indicators for the reconstruction of past environmental conditions in the Alps. I. Climate // J. Paleolimnol. – 1997. – V. 18, No 4. – P. 395–420. – doi: 10.1023/A:1007982008956.
  16. Frolova L.A., Nazarova L.B., Pestryakova L.A., Herzschuh U. Analysis of the effects of climate-dependent factors on the formation of zooplankton communities that inhabit Arctic lakes in the Anabar River basin //Contemp. Probl. Ecol. – 2013. – V. 6, No 1. – P. 1–11. – doi: 10.1134/S199542551301006X.
  17. Frolova L., Nazarova L., Pestryakova L., Herzschuh U. Subfossil Cladocera from surface sediment in thermokarst lakes in northeastern Siberia, Russia, in relation to limnological and climatic variables // J. Paleolimnol. – 2014. – V. 52, No 1–2. – P. 107–119. – doi: 10.1007/s10933-014-9781-7.
  18. Frolova L., Ibragimova A., Fedorova I. Stratigraphy of Cladocera in a core from a Yamal Peninsula lake (Arctic Russia) // 16th Int. Multidisciplinary Sci. GeoConf. SGEM 2016: Conf. Proc. – 2016. – Book 4, V. 2. – P. 579–587. – doi: 10.5593/SGEM2016/B42/S19.074.
  19. Кузнецов Д.Д. Трансформация палеобассейнов на территории Карельского перешейка в позднем неоплейстоцене и голоцене: по данным изучения донных отложений озер: Автореф. дис. … канд. геогр. наук. – СПб., 2014. - 22 с.
  20. Субетто Д.А. Донные отложения озер: палеолимнологические реконструкции. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. – 309 с.
  21. Давыдова Н.Н. Позднеплейстоценовая история Ладожского озера // История плейстоценовых озер Восточно-Европейской равнины / Отв. ред. В.И. Хомутова. – СПб.: Наука, 1998. – С. 134–140.
  22. Ibragimova A.G., Frolova L.A., Subetto D.A., Belkina N.A., Potakhin M.S. The changes in the composition of Cladocera community in bottom sediments of Lake Maloye Shibrozero (Zaonezhsky Peninsula) as a consequence of shifts of environmental and climatic conditions // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., – 2017. – V. 107. –Art. 012029, P. 1–9. – doi: 10.1088/1755-1315/107/1/012029.
  23. Ibragimova A., Frolova L., Subetto D. Subfosil Cladocera from boreal lake Gahkozero (The Republic of Karelia, Russia) as paleoenvironmental proxies // 17th Int. Multidiscip. Sci. GeoConf. SGEM 2017: Conf. Proc. – 2017. – V. 17, No 41. – P. 589–597. – doi: 10.5593/SGEM2017/41/S19.07.
  24. Герасимов Д.В.,  Субетто Д.А., Бельский С.В. Культурные трансформации в контексте изменений окружающей среды на Карельском перешейке и в Северном Приладожье в Голоцене // Хронология, периодизация и кросскультурные связи в каменном веке: Замятинский сб. / Отв. ред. Г.А. Хлопачев. – СПб.: Наука, 2008. – Вып. 1. – С. 164–172.
  25. Сырых Л.С., Назарова Л.Б., Субетто Д.А. Предварительные данные о развитии климата на территории Карельского перешейка в голоцене по результатам хирономидного и литологического анализов // Труды КарНЦ РАН. Сер. Лимнология. – 2015. – № 5. – С. 53–59.
  26. Сакса А.И. Карельский перешеек: формирование природного и историко-географи­ческого ландшафта // Археология, этнография и антропология Евразии. – 2006. – № 2. – С. 35–44.
  27. Субетто Д.А., Давыдова Н.Н., Сапелко Т.В., Вольфарт Б., Вастегорд С., Кузнецов Д.Д. Климат северо-запада России на рубеже плейстоцена и голоцена // Изв. АН Сер. геогр. – 2003. – № 5. – С. 80–91.
  28. Трифонова И.С., Афанасьева А.Л., Русанов А.Г., Станилавская Е.В. Растительные сообщества озер центральной части карельского перешейка как индикаторы их экологического состояния // Изв. Сам. науч. центра РАН. – 2014. – Т. 16, № 1. – С. 1034–1038.
  29. Сенников А.Н. Фитогеографическое районирование Северо-Запада европейской части России (Ленинградская, Псковская и Новгородская области) // Биогеография Карелии. Труды КарНЦ РАН. – 2005. – Вып. 7. – С. 206–243.
  30. Андроников А.В., Субетто Д.А., Лауретта Д.С., Андроникова И.Е., Дросенко Д.А., Кузнецов Д.Д., Сапелко Т.В., Сырых Л.С. Поиск следов метеоритного удара: особенности распределения микроэлементов в позднеплейстоценовых осадках оз. Медведевского (Карельский перешеек, Россия) // Докл. РАН. – 2014. – Т. 457, № 1. – C. 69–73. – doi: 10.7868/S0869565214190190.
  31. Subetto D.A., Wohlfarth B., Davydova N.N., Sapelko T.V., Bjorkman L., Solovieva N., Wastegard S., Possnert G., Khomutova V.I. Climate and environment on the Karelian Isthmus, northwestern Russia, 13000–9000 cal. yrs BP // Boreas. – 2002. – V. 31, No 1. – P. 1– 19. – doi: 10.1111/j.1502-3885.2002.tb01051.x.
  32. Frey D.G. Littoral and offshore communities of diatoms, cladocerans and dipterous larvae, and their interpretation in paleolimnology // J. Paleolimnol. – 1988. – V. 1, No 3. – P. 179–191. – doi: 10.1007/BF00177764.
  33. Пестрякова Л.А., Николаев А.Н., Субетто Д.А., Фролова Л.А., Бобров А.А., Городничев Р.М. Палеоэкология. Методологические основы палеоэкологии. – Якутск: Изд. дом Сев.-Вост. фед. ун-та, 2016. – 84 с.
  34. Szeroczyńska K., Sarmaja-Korjonen K. Atlas of Subfossil Cladocera from Central and Northern Europe. – Friends of the Lower Vistula Society, 2007. – 84 p.
  35. Korosi J.B., Smol J.P. An illustrated guide to the identification of cladoceran subfossils from lake sediments in northeastern North America: Part 1– the Daphniidae, Leptodoridae, Bosminidae, Polyphemidae, Holopedidae, Sididae, and Macrothricidae // J. Paleolimnol. – 2012. – V. 48, No 3. – P. 571–586. – doi: 10.1007/s10933-012-9632-3z.
  36. Фролова Л.А. Cladocera // Биологические индикаторы в палеобиологических исследованиях: Атлас / Науч. ред. Л.Б. Назарова. – Казань: Казан. ун-т, 2013. – С. 44–64.
  37. Смирнов Н.Н. Фауна СССР. Ракообразные. Т. 1, Вып. 2: Chydoridae фауны мира – М.-Л.: Наука, 1971. – 531 с.
  38. Котов А.А., Синев А.Ю., Глаголев С.М., Смирнов Н.Н. Ветвистоусые ракообразные (Cladocera) // Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 1: Зоопланктон / Под ред. В.Р. Алексеева, С.Я. Цалолихина. – М.: Т-во науч. изд. КМК, 2010. – С. 151–276.
  39. Flössner D. Die Haplopoda und Cladocera (ohne Bosminidae) Mitteleuropas. – Leiden: Backhuys Publ., 2000. – 428 p.
  40. Alonso M. Fauna Iberica. V. 7: Crustacea, Branchiopoda. – Madrid: Museo Nacional de Ciencias Naturales CSIC, 1996. – 486 p. (на исп. яз.)
  41. Shannon C.E., Weaver W. The mathematical theory of communication. – Urbana: Univ. Illinois Press, 1963. – 117 p.
  42. Pielou E.C. The measurement of diversity in different types of biological collections // J. Theor. Biol. – 1966. – V. 13. – P. 131–144. – doi: 10.1016/0022-5193(66)90013-0.
  43. Pantle F., Buck H. Die biologische Überwachung der Gewasser und die Darstellung der Ergebnisse // Gas- und Wasserfach. – 1955. – Bd 96, H. 18. – S. 604–620.
  44. Количественные методы экологии и гидробиологии: Сб. науч. тр., посвящ. памяти А.И. Баканова / Отв. ред. чл.-корр. РАН Г.С. Розенберг. – Тольятти: СамНЦ РАН, 2005. – 404 с.
  45. Juggins S. C2. Software for ecological and palaeoecological data analysis and visualization. Version 1.5 User guide. – Newcastle upon Tyne, UK: Newcastle University, 2007. – 73 p.
  46. Grimm E.C. TGView 2.0.2 (Software). – Illinois, USA: Illinois State Museum. Springfield, 2004.
  47. Chengalath R., Bruce W.J., Scruton D.A. Rotifer and crustacean plankton communities of lakes in insular Newfoundland // Verh. Int. Verein. Limnol. – 1984. – V. 22, No 1. – P. 419–430.
  48. Nevalainen L. Sexual reproduction in chydorid cladocerans (Anomopoda, Chydoridae) in southern Finland – implication for paleolimnology: Doct. diss. – Helsinki: University of Helsinki, 2008. –55 p.
  49. Смирнов Н.Н. Историческая экология пресноводных зооценозов. – М.: Т-во науч. изд. КМК, 2010. – 225 с.
  50. Sarmaja-Korjonen K. Headshields of ephippial Chydorus piger Sars (Cladocera, Chydoridae) females from northern Finnish Lapland: A long period of gamogenesis? // Hydrobiologia. – 1999. – V. 390, No 1–3. – P. 11–18. – doi: 10.1023/A:1003507300981.
  51. Sarmaja-Korjonen K. Multi-proxy data from Kaksoislammi Lake in Finland: Dramatic changes in the late Holocene cladoceran assemblages // J. Paleolimnol. – 2002. – V. 28, No 3. – P. 287–296. – doi: 10.1023/A:1021611225821.
  52. Sarmaja-Korjonen K. Chydorid ephippia as indicators of past environmental changes – a new method // Hydrobiologia. – 2004. – V. 526, No 1. –P. 129–136. – doi: 10.1023/B:HYDR.0000041595.08121.ab
  53. Mäemets A. Eesti vesikirbuliste (Cladocera) ökoloogiast ja fenoloogiast // Hüdrobioloogilised uurimused. – 1961. – V. 2. – P. 108–158. (на эст. яз.)
  54. Sandøy S., Nilssen J.P. A geographical survey of littoral crustacea in Norway and their use in paleolimnology // Hydrobiologia. – 1986. – V. 143, No 1. – P. 277–286. – doi: 10.1007/BF00026671.
  55. Frolova L. Subfossil Cladocera (Branchiopoda, Crustacea) in climatic and palaeoenvironmental investigations in Eastern Siberia (Russia) // 16th Int. Multidiscip. Sci. GeoConf. SGEM 2016: Conf. Proc. – 2016. – Book 4, V. 2. – P. 601–606. – doi: 10.5593/SGEM2016/B42/S19.077.
  56. Sládeček V. System of water quality from the biological point of view // Arch. Hydrobiol. Ergebnisse der Limnologie. – 1973. – Bd. 7. – P. 1–218.
  57. Frolova L., Nazarova L., Pestryakova L., Herzschuh U. Subfossil Cladocera from surface sediment in thermokarst lakes in northeastern Siberia, Russia, in relation to limnological and climatic variables// J. Paleolimnol. – 2014. – V. 52, No 1. – P. 107–119. – doi: 10.1007/s10933-014-9781-7.
  58. Ibragimova A.G., Frolova L.A., Grekov I.M. Results of subfossil Cladocera (Branchiopoda, Crustacea) analyses from bottom deposits of Lake Antyukh-Lambina (Kola Peninsula, Murmansk region) // Res. J. Pharm., Biol. Chem. Sci. – 2016. – V. 7, No 6. – P. 3201–3206.
  59. Catalan J., Barbieri M.G., Bartumeus F., Bitušík P., Botev I., Brancelj A., Cogălniceanu D., Manca M., Marchetto A., Ognjanova-Rumenova N., Pla S., Rieradevall M., Sorvari S., Štefková E., Stuchlík E., Ventura M. Ecological thresholds in European alpine lakes // Freshwater Biol. – 2009. – V. 54, No 12. – P. 2494–2517. – doi: 10.1111/j.1365-2427.2009.02286.x.
  60. Bledzki L.A., Rybak. J.I. Freshwater Crustacean Zooplankton of Europe: Cladocera & Copepoda (Calanoida, Cyclopoida) Key to species identification, with notes on ecology, distribution, methods and introduction to data analysis. – Springer, 2016. – 936 р.
  61. Buczkó K., Korponai J., Padisák J., Starratt S.W. (eds.) Palaeolimnological Proxies as Tools of Environmental Reconstruction in Fresh Water. – Springer, 2009. – 327 р.
  62. Андроникова И.Н. Структурно-функциональная организация зоопланктона озерных экосистем разных трофических уровней. Автореф. дис. … д-ра биол. наук. – Л., 1989. – 39 с.

Поступила в редакцию

02.03.17


Фролова Лариса Александровна, кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник Института фундаментальной медицины и биологии

Казанский (Приволжский) федеральный университет

For citation: Frolova L.A., Ibragimova A.G., Subetto D.A., Nazarova L.B., Syrykh L.S. Paleoecological and paleoclimatic reconstructions for the Karelian Isthmus based on the study of subfossil cladocerans from Lake Medvedevskoe (Northwest Russia). Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta. Seriya Estestvennye Nauki, 2018, vol. 160, no. 1, pp. 93–110. (In Russian)


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


Версия для печати Версия для печати
Ключевые слова: Фролова, Ученые записки
Вход в личный кабинет
Ваш логин
Ваш пароль
Забыли пароль? Регистрация