CC BY
81
Труды ИБВВ РАН, 2018, вып. 81(84)
Transactions of IBIW RAS, 2018, issue 81(84)
УДК: 574.583(28):581
СОДЕРЖАНИЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ПИГМЕНТОВ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ ВОДОХРАНИЛИЩ Р. КАМЫ
П. Г. Беляева1, Н. М. Минеева2, Л. Е. Сигарева2, Н. А. Тимофеева2, О. С. Макарова2
1 Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения РАН 614081 г. Пермь, ул. Голева, 13, e-mail: [email protected] 2 Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузскийр-н, e-mail: [email protected]
Приводятся первые данные о содержании растительных пигментов в планктоне и донных отложениях водохранилищ р. Камы. В период летней межени 2016 г. в Камском, Воткинском и Нижнекамском водохранилищах концентрации хлорофиллов (Хл а+b+c) в толще воды составляют 20.8±3.3, 24.0±9.2 и 19.0±5.4 мкг/л, содержание хлорофилла в сумме с феопроизводными (Хл а+Фео) в поверхностном слое донных осадков - 76.7±21.6, 42.6±14.6 и 16.3±10.3 мкг/г с.о., соответственно. Доля феопигментов в толще воды невелика (от 22.4±4.8% до 30.9±1.4%), но формирует основу пигментного фонда донных отложений (от 76.9±3.4% до 90.4±4.1%). При отсутствии связи между пигментами водного и донного ярусов трофическое состояние всех камских водохранилищ по среднему содержанию Хл а в планктоне оценивается как эвтрофное, по среднему содержанию Хл а+Фео в донных осадках Камское водохранилище - эв-трофное, Воткинское и Нижнекамское - мезотрофные.
Ключевые слова: растительные пигменты, водная толща, донные отложения, водохранилища р. Камы.
DOI 10.24411/0320-3557-2018-1-0007
ВВЕДЕНИЕ
При исследовании водных экосистем необходимы сведения о формировании их продуктивности - основном показателе, отражающем особенности функционирования биологических сообществ в различных условиях среды. Целостное представление о формировании и трансформации органического вещества в водоеме дает комплексное изучение продуктивности пелагиали и бентали, которое редко проводится синхронно. Взаимодействие водной толщи и донных отложений выражено наиболее четко в неглубоких водоемах с высокой гидродинамической активностью. Среди показателей, отражающих связь пелагиали и бентали, особый интерес представляют растительные пигменты, которые широко используются в современных гидробиологических исследованиях для получения оперативной информации о развитии и состоянии альгоце-нозов. Содержание основного фотосинтетиче-
ского пигмента хлорофилла а (Хл а) в планктоне служит характеристикой продукционных возможностей водорослей, их биомассы, а также трофического статуса водоема и качества воды [Винберг, 1960; Китаев, 2007 (Vinberg, 1960; Kitaev, 2007)]. В то же время, связь содержания осадочных пигментов с трофией водоема изучена недостаточно.
При обширных данных о пигментах планктона [Минеева, 2004, 2018 (Mineeva, 2004, 2018)] и донных отложений Волги [Сигарева, 2012; Сигарева, Тимофеева, 2018 (Sigareva, 2012; Sigareva, Timofeeva, 2018)], данные для камских водохранилищ до настоящего времени единичны [Беляева, 2014 (Belyaeva, 2014)]. Цель работы — изучение содержания и распределения растительных пигментов в воде и донных отложениях водохранилищ р. Камы для оценки их современного трофического состояния.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Материал собран в августе 2016 г. в Камском, Воткинском, Нижнекамском и камской ветви Куйбышевского водохранилищ (рис. 1). Содержание пигментов в воде и донных отложениях определяли спектрофотомет-рическим методом [Сигарева, 2012 (Sigareva, 2012); SCOR-UNESCO, 1966]. Для характеристики водной толщи анализировали интегральные пробы воды, отобранные от поверхности до дна на 31 русловой и 11 мелководных
станциях, для донных отложений - образцы грунта из поверхностного слоя (0-10 см) на 18 русловых станциях. Подробное описание сбора и обработки материала приведено в статьях [Минеева, 2018; Сигарева, Тимофеева, 2018 (Mineeva, 2018; Sigareva, Timofeeva, 2018)]. Оценка трофии по содержанию Хл а в планктоне выполнена согласно [Минеева, 2000 (Mineeva, 2000)], по осадочным пигментам -согласно [Mö ller, Scharf, 1986].
Рис. 1. Карта-схема водохранилищ р. Камы. Fig. 1. Map-scheme of the Kama River reservoirs.
Река Кама, крупнейший приток Волги, протекает преимущественно по широкой долине между возвышенностями Высокого Заволжья. Ее бассейн простирается от таежной до лесостепной зоны. Длина Камы 1805 км, площадь водосборного бассейна более 507 тыс. км2, питание преимущественно снеговое, а также подземное и дождевое [Rivers of Europe, 2009]. Река подвержена загрязнению промышленными сточными водами. На Каме создано три крупных неглубоких водохрани-
лища речного типа, различающихся по мор-фометрическим показателям (табл. 1). Водохранилища характеризуются интенсивным водообменом, Камское и Воткинское - сезонным, а Нижнекамское - недельно-суточным регулированием стока. Около половины площади Нижнекамского водохранилища занимают мелководья с глубинами до 2 м. Нижняя часть каскада относится к Куйбышевскому водохранилищу.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Наши исследования выполнены в августе 2016 г. в период летней межени при максимальном прогреве водной толщи. Количество осадков и объем поверхностного притока в бассейне р. Камы летом 2016 г. были на 18% ниже средних многолетних величин, а температура воды (> 20°С) мало изменялась с глубиной (табл. 2) и существенно (на 6°С) превышала среднюю многолетнюю [http://accident.perm.ru/index.php/spravochnyj-razdel /кИта^.
Прозрачность воды составляла 0.8-1.4 м в двух верхних водохранилищах и увеличива-
лась до 0.9-1.8 м в нижнем течении р. Камы. Высокое содержание растворенного кислорода в Нижнекамском и Куйбышевском водохранилищах свидетельствует о благоприятном кислородном режиме. В Воткинском и Камском водохранилищах содержание О2 существенно снижалось с глубиной (табл. 2). Средняя электропроводность уменьшалась от 460 цСим/см в Камском водохранилище до 230-280 в Воткинском и Нижнекамском и увеличивалась до 340 цСим/см в камском отроге Куйбышевского, рН воды (8.1-8.3) была слабо щелочной на всех станциях.
Таблица 1. Морфометрические характеристики водохранилищ р. Камы по: [Матарзин, Новосельский, 1983; Матарзин и др. 1984; Эдельштейн 1998 (Matarzin, Novosel' sky, 1983; Matarzin et al., 1984; Edel' shtein, 1998)]
Table 1. Morphometric characteristics of the Kama River reservoirs according to: [Matarzin, Novosel'sky, 1983; Matarzin et al., 1984; Edel'shtein, 1998]
Показатель Камское Воткинское Нижнекамское Куйбышевское камская ветвь
Годы заполнения 1954 1962-1964 1979 1955-1957
Площадь акватории, км2 1910 1120 1080 1397
Площадь мелководий, % 19.4 11.3 49.8 -
Объем, км3 12.2 9.4 2.9 6.6
Длина, км 300 365 185 265
Максимальная глубина, м 30 28 20 -
Средняя глубина, м 6.3 8.4 3.3 5.5
Коэффициент водообмена, год-1 4.2 5.8 6.8 4.1
Таблица 2. Абиотические характеристики водохранилищ р. Камы в августе 2016 г. (по данным лаб. гидрологии и гидрохимии ИБВВ РАН)
Table 2. Abiotic characteristics of the Kama River reservoirs in August 2016 (according to the data of Laboratory of hydrology and hydrochemistry IBIW RAS)
Водохранилище Прозрач- Температура воды, °С О2, мг/л О2, %
ность, м Поверхность Дно Поверхность Дно Поверхность Дно
Камское 1.2±0.1 23.3±0.3 22.1±0.7 9.6±0.5 2.5±1.0 117± 6 28±12
Воткинское 1.0±0.1 23.6±0.1 22.0±0.7 10.6± 1.0 4.2±1.6 127±12 49±18
Нижнекамское 1.4±0.4 24.3±0.6 24.2±0.3 10.1± 0.9 8.9±0.6 122±11 105± 7
Куйбышевское, камская ветвь 1.3±0.1 24.7±0.1 24.8±0.1 9.7±0.3 8.1±0.5 119± 3 104±12
Примечание. Здесь и в табл. 4, 5 приведены средние величины со стандартной ошибкой. Note. Here and in the Tables 4, 5 are the mean values with standard error.
Содержание Хл а в воде Камских водохранилищ варьирует от 4.2 до 88.5 мкг/л. Минимальные и максимальные значения различались в 12 раз в русловой части Воткинского и в 3.9-6.5 раз в остальных водохранилищах. Повышенным содержанием Хл а (рис. 2) выделялись участки Воткинского и Камского водохранилищ, принимающие воды основных притоков - рек Иньва, Косьва, Нытва, Тулва. Коэффициенты вариации средних для водоема концентраций Хл а (35-76%) свидетельствуют об умеренной изменчивости пространственного распределения фитопланктона. Содержание пигмента на мелководьях Камского и Воткинского водохранилищ в 1.4-2 раза выше, чем на русловых станциях (табл. 3). Вероятно, это обусловлено характерным для литоральной зоны интенсивным прогревом и повышенным содержанием биогенных веществ. Аналогичное соотношение между показателями развития фитопланктона в глубоководной и мелководной зонах отмечено для водохранилищ Волги [Минеева, 2004 (Mineeva, 2004)]. Хл а преобладал в общем фонде зеленых пигментов (Хл a+b+c), его вклад возрастал от 67% в цен-
тральном районе Нижнекамского водохранилища до 97% в нижней части Камского и составлял в среднем от 85.1 до 90.7%. Содержание дополнительных хлорофиллов было значительно ниже, максимальные величины отмечены в центральных районах водохранилищ. Средняя доля Хл b колебалась в пределах 3.15.7%, доля Хл с - от 6.0 до 9.6% (табл. 4). Такое соотношение зеленых пигментов свидетельствует о смешанном составе фитопланктона, характерном для водохранилищ Камы [Беляева, 2016 (Belyaeva, 2016); Rivers of Europe, 2009]. Концентрация продуктов распада хлорофилла - феопигментов составляла в среднем 3.4-5.8 мкг/л при наиболее высоких значениях в камской ветви Куйбышевского водохранилища. Их относительное содержание (в среднем 22.4-30.9% суммы с чистым Хл а) типично для фотической зоны большинства пресных водоемов, включая водохранилища Волги [Минеева, 2004 (Mineeva, 2004)]. Тесная связь между содержанием Хл а и феопигментов (г~0.80) свидетельствует, что их основным источником в водохранилищах Камы являются планктонные водоросли.
мкг/л
Камское Боткинское Нижнекамское Куйбышевское
60 г
1020 820 620 420 220 20 км
Рис. 2. Содержание хлорофилла а на русловых станциях водохранилищ р. Камы в августе 2016 г. По оси абсцисс - расстояние от устья Камы, вертикальные линии - границы водохранилищ.
Fig. 2. Chlorophyll a content in channel stations of the Kama River reservoirs in August 2016. Abscissa is the distance from the Kama mouth; vertical lines are the boundaries of reservoirs.
Таблица 3. Содержание хлорофилла а в воде глубоководных русловых и мелководных участков водохранилищ Камы в августе 2016 г.
Table 3. Chlorophyll a content in the water of deep channel and shallow sites in the Kama River reservoirs in August 2016
Водохранилище, участок Хлорофилл а, мкг/л
Пределы Среднее с ошибкой
Камское, русловой 8.9-40.1 18.9±3.1
мелководный 13.1-43.8 26.5±3.6
Воткинское, русловой 6.2-76.3 22.6±6.4
мелководный 4.2-88.5 46.5± 14.5
Нижнекамское, русловой 5.4-35.5 17.2±5.9
Куйбышевское, камская ветвь, русловой 8.2-32.1 16.9±3.5
Содержание растительных каротиноидов изменялось от 2.3 до 33.4 ^SPU/л, средние для водоемов значения - от 9.9 до 15.6 ^SPU/л. Концентрации желтых и зеленых пигментов, как и в других водоемах [Минеева, 2004 (Mineeva, 2004)], тесно коррелируют между собой (r=0.96). Их отношение (К/Хл) изменяется от 0.8 до 1.5, средние величины К/Хл ниже единицы, что свидетельствует о физиологическом благополучии фитопланктона и его достаточной обеспеченности биогенным питанием. Другой показатель соотношения каротиноидов и хлорофилла - пигментный индекс E480/E664 (отношение оптической плотности экстракта в максимумах поглощения света ка-ротиноидами и хлорофиллом) во всех водохранилищах близок к единице и лишь в Нижнекамском водохранилище незначительно превышает ее (табл. 4).
Содержание Хл а в донных отложениях изменялось от следовых количеств до 27 мкг/г сухого осадка (с.о.) и было существенно ниже, чем содержание феопигментов (Фео), достигавшее 118 мкг/г с.о. (рис. 3). В суммарной концентрации растительных пигментов (Хл а+Фео), изменявшейся от 1 до 145 мкг/г с.о., доля феопигментов оценивалась в 62-94%, средние для отдельных водохранилищ величины составляли 77-90% при максимальных в Камском водохранилище, минимальных - в Нижнекамском (табл. 5). По среднему содержанию Хл а+Фео в донных отложениях камские водохранилища близки к водохранилищам Средней и Нижней Волги, но заметно уступают таковым Верхней Волги [Сигарева, 2012 (Sigareva, 2012)].
Таблица 4. Содержание фотосинтетических пигментов в воде русловых станций водохранилищ Камы Table 4. The content of photosynthetic pigments in the channel stations water of the Kama River reservoirs
Показатель Камское Воткинское Нижнекамское Куйбышевское, камская ветвь
Число станций 9 9 6 7
Хл а+b+c, мкг/л 20.8± 3.3 24.0± 9.2 19.0± 5.4 18.9±4.0
Хл а, % 85.1± 1.8 88.2± 0.5 85.6± 4.2 90.7±1.1
Хл b, % 5.7±0.8 3.4±0.1 4.7±1.7 3.1±1.0
Хл c, % 9.2±0.9 8.4±0.5 9.6±2.5 6.0±0.5
Феопигменты, мкг/л 5.1±2.2 3.7±1.4 3.4±0.9 5.8±1.3
То же, % 30.9±1.4 27.3±0.8 22.4±4.8 28.1±3.0
Каротиноиды (К), ^SPU/л 9.9±1.5 12.9± 2.3 15.6± 5.6 12.9±2.3
E480/E664, отн.ед. 1.04±0.06 1.07±0.03 1.12± 0.04 0.96±0.04
К/Хл, отн.ед. 0.80±0.05 0.86±0.02 0.89± 0.02 0.79±0.03
Рис. 3. Содержание осадочных пигментов на русловых станциях водохранилищ р. Камы в августе 2016 г. (1 - хлорофилл а, 2 - феопигменты).
Fig. 3. Sedimentary pigments content in channel stations of the Kama River reservoirs in August 2016 (1 - chlorophyll a, 2 - pheopigments).
Относительное содержание феопроиз-водных Хл а в донных отложениях существенно выше, чем в толще воды, что соответствует высокой степени деградации осадочного хлорофилла в разнотипных водоемах [Сигарева, 2012; Сигарева и др. 2016 (Sigareva, 2012; Sigareva е! а1., 2016)]. В то же время, соотношение желтых и зеленых пигментов характеризовалось сравнительно небольшими величинами. Индекс Е480/Е664 изменялся от 1.2 до 2.4, индекс Е480/1.7 Е665к, рассчитанный с поправкой на феопигменты, - от 0.65 до 1.50. Первый индекс превышал величины, полученные для функционирующего фитопланктона (табл. 4, 5), второй сопоставим с ними. Судя по значениям обоих индексов, в донных отложениях камских водохранилищ создаются неблаго-
приятные условия для длительного сохранения органического вещества.
Содержание осадочных пигментов в камских водохранилищах тесно связано с типом грунта. Донные отложения на станциях наблюдения верхних участков Камского и Нижнекамского водохранилищ представлены песком, в Воткинском - илистым песком. Преобладающий тип донных отложений большинства участков Камского и Воткинского водохранилищ - глинистый и песчанистый илы, а Нижнекамского - песок. Самые низкие концентрации Хл а+Фео (0.1-5.5 мкг/г) отмечены в отложениях песка и илистого песка, более высокие (11-44 мкг/г) - для песчанистого ила, максимальные (52-145 мкг/г) - для глинистого ила. Это согласуется с выявленными ранее
особенностями накопления и сохранения рас- Сигарева и др., 2013, 2016; Сигарева, Тимо-
тительных пигментов в донных отложениях в феева, 2018 (Sigareva, 2012; Sigareva et а1.,
зависимости от их типа и условий формирова- 2013, 2016; Sigareva, Timofeeva, 2018)]. ния грунтового комплекса [Сигарева, 2012;
Таблица 5. Содержание осадочных пигментов в водохранилищах Камы
Table 5. The content of sedimentary pigments in the Kama River reservoirs
Показатель Камское Воткинское Нижнекамское
Число станций 6 7 5
Хл а+Фео, мкг/г с.о. 76.7±21.6 42.6± 14.6 16.3±10.3
Хл а, мкг/г с.о. 15.5± 3.8 4.9±2.1 1.2±0.79
То же, % 23.1± 3.4 10.6±1.4 9.6±4.1
Феопигменты, мкг/г с.о. 61.2±18.3 37.6± 12.8 15.1± 9.5
То же, % 76.9± 3.4 89.4±1.4 90.4± 4.1
Е48о/Ебб5, отн.ед. 1.67±0.10 1.83± 0.15 1.73±0.33
EW1.7-E«5fc, отн.ед. 1.14±0.07 1.16± 0.10 1.08±0.20
Концентрации растительных пигментов в водной толще и донных отложениях камских водохранилищ не коррелируют между собой (г<0.10), что, вероятно, обусловлено сложным характером связи между этими показателями. Интенсивный водообмен и высокая проточ-ность препятствуют осаждению фитопланктона из толщи воды. Кроме этого, судя по коэффициентам вариации средних (табл. 6), пространственное распределение пигментов в воде характеризуется умеренной, а в донных отложениях - высокой степенью неоднородности. Последнее является следствием существенных различий условий формирования донных отложений и их продукционных свойств в водохранилищах. Ранее и на других водоемах было показано, что пространственное распределение пигментов в донных отложениях выражено сильнее, чем в водной толще [Сигарева, 2012 (Sigareva, 2012)].
Выявленные особенности распределения растительных пигментов в пелагиали и бента-ли обусловливают различие оценок трофического статуса водохранилищ по содержанию пигментов в воде и донных отложениях. Среднее содержание Хл а в толще воды всех водохранилищ Камы соответствует эвтрофной ка-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В период летней межени 2016 г. содержание фотосинтетических пигментов в водохранилищах р. Камы, крупнейшего притока Волги, представлено широким диапазоном величин, относящихся к разным трофическим категориям. Средняя концентрация суммы хлорофиллов (Хл а+Ь+с) в воде Камского, Воткинского, Нижнекамского и камской ветви Куйбышевского водохранилищ составляет соответственно 20.8, 24.0, 19.0 и 18.9 мкг/л, в
тегории и отражает ситуацию, сложившуюся в водоеме в период летней межени. Среднее содержание Хл а+Фео в донных осадках, отражающее более длительный период функционирования экосистемы и значительную неравномерность пространственного распределения продукционных показателей, характеризует Камское водохранилище как эвтрофное, Воткинское и Нижнекамское - как мезотрофные.
Таблица 6. Коэффициенты вариации (%) содержания растительных пигментов в воде и донных отложениях водохранилищ Камы
Table 6. Coefficients of variation (%) of the plant pigments content in water and bottom sediments in the Kama River reservoirs
Водохранилище Хл а в вод- Хл а+Фео в
ной толще донных отложениях
Камское 55 69
Воткинское 35 91
Нижнекамское 76 141
фонде зеленых пигментов преобладает Хл а, среднее количество феопигментов (22.430.9%) типично для пресноводного планктона. Средняя концентрация осадочных пигментов (Хл а+Фео) составляет 76.7, 42.63 и 16.3 мкг/г с.о. соответственно в Камском, Воткин-ском и Нижнекамском водохранилищах. В пигментном фонде донных отложений преобладают феопроизводные хлорофилла (от 76.9 до 90.4%), что обусловлено неблагоприятными
для новообразования ОВ условиями. Пространственное распределение растительных пигментов в камских водохранилищах неоднородно. Коэффициенты вариации свидетельствуют об умеренной изменчивости концентраций Хл а в водной толще и высокой вариабельности Хл а+Фео в донных отложениях. Локальное увеличение концентрации Хл а в толще воды отмечается на участках, принимающих основные притоки, содержание осадочных пигментов меняется в зависимости от
типа грунта. Количественная связь между пигментами в водной толще и донных отложениях водохранилищ Камы не выявлена. Трофическое состояние всех камских водохранилищ в период летней межени 2016 г. по содержанию Хл а в планктоне оценивается как эв-трофное, по среднему содержанию Хл а+Фео в донных осадках Камское водохранилище -эвтрофное, Воткинское и Нижнекамское - ме-зотрофные.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Беляева П.Г. Трофический статус Камского водохранилища по фитопланктону в летний период // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2014. Т. 16. № 5. С. 244-248.
Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск: Изд-во АН БССР, 1960. 329 с.
Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карельский науч. центр РАН, 2007. 395 с.
Матарзин Ю.М., Новосельский Ю.И. Камское водохранилище как объект районирования // Комплексные исследования рек и водохранилищ Урала. Пермь: Перм. гос. ун-т, 1983. С. 3-19.
Матарзин Ю.М., Сорокина Н.Б., Пушкина Н.П. и др. Современные экологические условия Камы и Камских водохранилищ // Биологическая продуктивность и качество воды Волги и ее водохранилищ. М.: Наука, 1984. С. 26-37.
Минеева Н.М. Растительные пигменты как показатель состояния экосистемы водохранилищ. Пигменты планктона // Современная экологическая ситуация в Рыбинском и Горьковском водохранилищах: состояние биологических сообществ и перспективы рыборазведения. Ярославль: ЯГТУ, 2000. С. 66-83.
Минеева Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ. М.: Наука, 2004. 156 с.
Минеева Н.М. Состав и содержание фотосинтетических пигментов в планктоне водохранилищ Волги (2015-2016) // Тр. ИБВВ РАН. 2018. Наст. сб.
Сигарева Л.Е. Хлорофилл в донных отложениях волжских водоемов. М.: Тов-во науч. изд. КМК, 2012. 217 с.
Сигарева Л.Е., Законнов В.В., Тимофеева Н.А., Касьянова В.В. Осадочные пигменты и скорость илонакопления как показатели трофического состояния Рыбинского водохранилища // Водные ресурсы. 2013. Т. 40. № 1. С. 6269.
Сигарева Л.Е., Пырина И.Л., Тимофеева Н.А. Межгодовая динамика растительных пигментов в воде и донных отложениях Рыбинского водохранилища // Экология, морфология и систематика водных растений. Тр. ИБВВ РАН. Вып. 76 (79). Ярославль: Филигрань, 2016. С. 119-130.
Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А. Содержание растительных пигментов в донных отложениях водохранилищ Волги // Тр. ИБВВ РАН. 2018. Наст. сб.
Эдельштейн К.К. Водохранилища России: экологические проблемы, пути их решения. М.: ГЕОС, 1998. 277 с.
Электронный ресурс Климатические особенности в Пермском крае: http://accident.perm.ru/index.php/spravochnyj-razdel/klimat.
Möller W.A.A., Scharf B.W. The content of chlorophyll in the sediment of the volcanic maar lakes in the Eifel r egion (Germany) as an indicator for eutrophication // Hydrobiologia. 1986. Vol. 143. P. 327-329.
Rivers of Europe / Eds. K. Tockner, U. Uehlinger, Ch.T. Robinson. Amsterdam: Elsevier, 2009. 700 pp.
SCOR-UNESCO Working Group 17. Determination of photosynthetic pigments // Determination of photosynthetic pigments in sea water. Monographs on oceanographic methodology. Montreux: UNESTO, 1966. P. 9-18.
REFERENCES
Belyaeva P.G. 2014. [Trophic status of the Kama reservoir according to phytoplankton occurence in summer period] // Izv. Samarskogo Nauch. Tsentra RAN. Vol. 16. No 5. P. 244-248. [In Russian]
Edel'shtein K.K. 1998. [Reservoirs of Russia: environmental problems, the ways to solve them]. Moskva: GEOS. 277 pp. [In Russian]
Kitaev S.P. [Basic General Limnology for Hydrobiologists and Ichthyologists]. Petrozavodsk: Karelskiy Nauch. Tsentr RAN. 2007. 395 pp. [In Russian]
Matarzin Yu.M., Sorokina N.B., Pushkina N.P. et al. 1984. [Modern ecological conditions in the Kama River and Kama reservoirs] // Biologicheskaya produktivnost' i kachestvo vody Volgi i ee vodohranilish. Moskva: Nauka. P. 26-37. [In Russian]
Matarzin Yu.M., Novosel'sky Yu.I. 1983. [Kama reservoir as an object of regionalization] // Kompleksnye issledovaniya rek i vodohranilish Urala. Perm': Perm. gos. un-t. P. 3-19. [In Russian]
Mineeva N.M. 2000. [Plant pigments as indicators of ecosystem state in reservoirs. Plankton pigments] // Sovremennaya ekologicheskaya situaciya v Rybinskom i Gor'kovskom vodohranilishchah: sostoyanie biologicheskih soobshchestv i perspektivy ryborazvedeniya. Yaroslavl. YaGTU. P. 66-83. [In Russian]
Mineeva N.M. 2004. [Plant Pigments in the Waters of the Volga River Reservoirs]. Moskva: Nauka. 158 pp. [In Russian] Mineeva N.M. 2018. [Composition and content of photosynthetic pigments in plankton of the Volga River reservoirs
(2015-2016)] // Trudy IBVV RAN. This issue. [In Russian] 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. Vol. 143. P. 327-329. Rivers of Europe 2009. / Eds. K. Tockner, U. Uehlinger, Ch.T. Robinson. Amsterdam: Elsevier. 700 pp. SCOR-UNESCO Working Group 17. 1966. Determination of photosynthetic pigments // Determination of photosynthetic
pigments in sea water. Monographs on oceanographic methodology. Montreux: UNESCO. P. 9-18. Sigareva L.E. 2012. [Chlorophyll in bottom sediments of the Volga water bodies]. Moskva: KMK Scientific Press. 217 p. [In Russian]
Sigareva L.E., Pyrina I.L., Timofeeva N.A. 2016. [Interannual dynamics of chlorophyll content in plankton and bottom sediments of the Rybinsk reservoir] // Bobrov A.A. (ed.): Ekologiya, morfologiya i sistematika vodnykh rasteniy. Trudy IBVV RAN. Vypusk 76 (79). Yaroslavl: Filigran. P. 119-130. [In Russian] Sigareva L.E., Timofeeva N.A. 2018. [Content of plant pigments in bottom sediments of the Volga River reservoirs] //
Trudy IBVV RAN. This issue. [In Russian] Sigareva L.E., Zakonnov V.V., Timofeeva N.A., Kasyanova V.V. 2013. Sedimentary pigments and silting rate as indicators
of the trophic condition of the Rybinsk reservoir // Water Resources. Vol. 40. No 1. P. 54-60. Vinberg G.G. 1960. [Primary Production of the Basins]. Minsk: Izd-vo AN BSSR. 329 p. [In Russian] Web Site Climatic features in the Perm region: http://accident.perm.ru/index.php/spravochnyj -razdel/klimat [In Russian]
CONTENT OF THE PLANT PIGMENTS IN WATER AND BOTTOM SEDIMENTS OF
THE KAMA RIVER RESERVOIRS
P. G. Belyaeva1, N. M. Mineeva2, L. E. Sigareva2, N. A. Timofeeva2, O. S. Makarova2
1 Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms, Ural Branch of RAS 13, Golev street, Perm, 614081, e-mail: [email protected] 2 Papanin Institute for Biology of Inland Waters RAS Borok, Yaroslavl, 152742, e-mail: [email protected]
The first data on content of the plant pigments in plankton and bottom sediments in the Kama River reservoirs are considered. During the low-water period, in summer 2016 concentrations of chlorophylls (Chl a+b+c) in the water column in the Kamsk, Votkinsk, Nizhnekamsk reservoirs made 20.8 ±3.3, 24.0±9.2, 19.0±5.4 pg/l, and chlorophyll content in total with pheopigments (Chl a+Pheo) in the surface layer of bottom sediments made 76.7±21.6, 42.6±14.6, and 16.3±10.3 pg/g of dry weight, respectively. The share of pheopigments in the water column is small (from 22.4±4.8% to 30.9±1.4%) but is quite high in bottom sediments (from 76.9±3.4% to 90.4±4.1%). In the absence of correlation between pigments in the water column and bottom sediments, the trophic state of all Kama River reservoirs estimated by the average Chl a content in plankton corresponds to eu-trophic type, while, the Kama reservoir is eutrophic, Votkinsk and Nizhnekamsk are mesotrophic according to the average content of Chl a+Pheo in the bottom sediments.
Keywords: plant pigments, water column, bottom sediments, Kama River reservoirs
