geomorfГеоморфология и палеогеографияGeomorfologiya i Paleogeografiya2949-17892949-179710.31857/10.31857/S2949178923040126XWGHCZgeomorf-3271Research ArticleСтатьиArticleОсобенности процесса изоляции озера Витальевского (остров Валаам) и динамика растительности в связи с изменением уровня Ладожского озера в позднем голоценеLake Vitalievskoye (Valaam Island) isolation process and vegetation dynamics due to changes in the level of the Lake Ladoga during the Late Holocenehttps://orcid.org/0000-0003-0933-7091СапелкоТ. В.SapelkoT. V.tsapelko@mail.ruГазизоваТ. Ю.GazizovaT. Yu.tssml@bk.ruМоисеенкоА. Д.MoiseenkoA. D.

St. Petersburg State University, St. Petersburg

tsapelko@mail.ruЛудиковаА. В.LudikovaA. V.ellerbeckia@yandex.ruКузнецовД. Д.KuznetsovD. D.dd_kuznetsov@mail.ruРусановА. Г.RusanovA. G.a_rusanov@yahoo.comИнститут озероведения РАН – СПб ФИЦ РАН, Санкт-ПетербургРоссияInstitute of Limnology of the Russian Academy of Sciences, St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, St. PetersburgRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университет, Санкт-ПетербургRussian Federation2023111220235447289Copyright © Сапелко Т.В., Газизова Т.Ю., Моисеенко А.Д., Лудикова А.В., Кузнецов Д.Д., Русанов А.Г., 20232023Сапелко Т.В., Газизова Т.Ю., Моисеенко А.Д., Лудикова А.В., Кузнецов Д.Д., Русанов А.Г.Sapelko T.V., Gazizova T.Y., Moiseenko A.D., Ludikova A.V., Kuznetsov D.D., Rusanov A.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://geomorphology.igras.ru/jour/article/view/3271

Пыльца макрофитов является ценным источником информации об изменении уровня озера. Продолжая наши предыдущие исследования по использованию пыльцевого анализа макрофитов в палеолимнологии, мы изучили колонку донных отложений озера Витальевского на острове Валаам (северная часть Ладожского озера). Для подтверждения полученных результатов палинологического анализа дополнительно проведены литологический и диатомовый анализы. С помощью геоботанического и палинологического анализов поверхностных проб озерных отложений установлено распространение макрофитов на внутренних островных озерах на современном этапе. В результате комплексное исследование позволило установить этапы развития оз. Витальевского в позднем голоцене: этап залива Ладожского озера с небольшим зарастанием водной растительностью; этап изоляции озера от Ладоги, когда макрофиты практически исчезали из водоема и этап самостоятельного развития оз. Витальевского, когда произошло их массовое распространение, а затем в результате антропогенного воздействия стало сокращаться. Проведенное исследование на о. Валаам позволило получить данные по современному распространению макрофитов в островных озерах северной части Ладожского озера, их динамике в позднем голоцене, а также провести методическую работу по установлению роли макрофитов для изучения истории как малых островных озер, так и Ладожского озера.

The macrophyte pollen is a valuable source of information about lake level changes. Continuing our previous studies on the use of the macrophytes pollen analysis in the paleolimnology we studied the Lake Vitalievskoye sediments sequence of on the Valaam Island (the northern part of Lake Ladoga). To confirm the results of pollen analysis we conducted lithological and diatom analyzes. The macrophytes distribution of the island lakes at the present time has been established with the help of geobotanical and pollen analyzes of the lacustrine surface sediments. As a result, a comprehensive study made it possible to establish the stages of the Lake Vitalievskoye development during the Late Holocene: The Lake Ladoga Bay stage with a slight overgrowth of aquatic vegetation; the lake isolation stage of the from Lake Ladoga, when macrophytes disappeared from the lake, and the lake independent development stage, when their maximum distribution occurred and later began to decline as a result of the human impact. According to our research of the Valaam Island lakes we have received new data about the modern distribution of macrophytes in the island lakes, their dynamics in the Late Holocene. We also conducted a methodological study establishing the macrophytes pollen role in studying the small island lakes history and the Lake Ladoga level.

Ладожское озероостровные озераостров Валаампоздний голоценизоляциядонные отложениямакрофитыпыльцадиатомовые водорослилитологияорганическое веществоLake Ladogaisland lakesValaam IslandLate Holoceneisolationlake sedimentsmacrophytespollendiatomslithologyorganic matterАвторы выражают благодарность Н.В. Игнатьевой и Л.И. Суворовой за гидрохимический анализ. Исследование выполнено в рамках государственного задания ИНОЗ РАН – СПб ФИЦ РАН по теме № FMNG-2019-0001The authors are grateful to N.V. Ignatieva and L.I. Suvorova for hydrochemical analysis. The study contributes to the State Research Program of the Institute of Limnology – St. Petersburg Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences on topic No. FMNG-2019-0001ReferencesГазизова Т.Ю., Сапелко Т.В. (2020) Обоснование значения пыльцы макрофитов для палеолимнологических реконструкций на примере озер о. Лункулансаари на северо-востоке Ладожского озера // Биосфера. № 4. С. 21–30.Gazizova T.Yu., Sapelko T.V. (2020) Substantiation of the value of macrophyte pollen for paleolimnological reconstructions on the example of Lake Lunkulansaari in the north-east of Lake Ladoga // Biosfera. No. 4. P. 21–30. (in Russ.)Газизова Т.Ю., Русанов А.Г., Сапелко Т.В. (2023) Оценка сходства видового состава макрофитов между современной водной растительностью и субрецентными спорово-пыльцевыми спектрами малых озер на острове Валаам (Ладожское озеро) // Лимнология и океанология (в печати).Gazizova T.Yu., Rusanov A.G., Sapelko T.V. (2023) Assessment of the similarity of the species composition of macrophytes between modern aquatic vegetation and subrecent spore-pollen spectra of Valaam Island small lakes (Lake Ladoga)// Limnologiya i okeanologiya [v pechati]. (in Russ.)Гричук В.П. (1940) Методика обработки осадочных пород, бедных органическими остатками, для целей пыльцевого анализа // Проблемы физической географии. Вып. 8. С. 53–58.Grichuk V.P. (1940) Methods of processing sedimentary rocks poor in organic residues for the pollen analysis purposes // Problemy fizicheskoj geografii. Vol 8. P. 53–58. (in Russ.)Давыдова Н.Н. (1985) Диатомовые водоросли – индикаторы природных условий водоемов голоцена. Л. 224 с.Davydova N.N. (1985) Diatomovy`e vodorosli – indikatory` prirodny`x uslovij vodoemov golocena (Diatoms – indicators of natural conditions of Holocene reservoirs). Leningrad. 224 p. (in Russ.)Делюсина И.В. (1988) Биостратиграфия поздне- и послеледниковых отложений Ладожского озера и палеоклиматология Приладожья по палинологическим данным: автореферат дис. ... кандидата геол.-минер. наук. АН ЭССР. Ин-т геологии. Таллин. 15 с.Delyusina I.V. (1988) Biostratigrafiya pozdne- i poslelednikovy`x otlozhenij Ladozhskogo ozera i paleoklimatologiya Priladozhya po palinologicheskim dannym (Biostratigraphy of late and postglacial deposits of Lake Ladoga and paleoclimatology of the Ladoga region according to palynological data). PhD thesis. AN ESSR. Institut geologii. Tallin. 15 p. (in Russ.)Катанская В.М. (1988) Высшая водная растительность // Методические аспекты лимнологического мониторинга. Л.: Наука. С. 102–113.Katanskaya V.M. (1988) Higher aquatic vegetation // Metodicheskie aspekty limnologicheskogo monitoringa. Leningrad: Nauka (Publ.). P. 102–113. (in Russ.)Карякин И.В., Лапшин Р.Д., Шестакова А.А. (2009) ArcView GIS для экологов. Инструктивно-методическое пособие. Н. Новгород. 543 с.Karyakin I.V., Lapshin R.D., Shestakova A.A. (2009) ArcView GIS for ecologists. Instructional and methodical manual. Nizhny Novgorod. 543 p. (in Russ.)Кочубей О.В., Марков В. Е., Дзюба О. Ф. и др. (2012) Реконструкции природных обстановок ландшафтов средне- и позднеголоценового времени на основе комплексного использования палинологического и геохимического методов // Вестник СПбГУ. Сер. 3. Вып. 2. 2012. С. 13–27.Kochubej O.V. et al. (2012) Reconstructions of landscapes natural settings of the Middle and Late Holocene time based on the integrated use of palynological and geochemical methods // Vestnik SPbGU. Vol. 3. No. 2. 2012. P. 13–27. (in Russ.)Куприянова Л.А., Алёшина Л.А. (1972) Пыльца и споры растений флоры европейской части СССР. Л.: Наука. Т. 1. 171 с.Kupriyanova L.A., Alyoshina L.A. (1972) Py`l`cza i spory` rastenij flory` evropejskoj chasti SSSR (Pollen and spores of plants of the USSR European part flora). Leningrad: Nauka (Publ.). Vol. 1. 171 p. (in Russ.)Куприянова Л.А., Алёшина Л.А. (1978) Пыльца двудольных растений флоры европейской части СССР. Lamiaceae – Zygophyllaceae. Л.: Наука. 184 с.Kupriyanova L.A., Alyoshina L.A. (1978) Py`l`cza dvudol`ny`x rastenij flory` evropejskoj chasti SSSR. Lamiaceae – Zygophyllaceae (Pollen of dicotyledonous plants of the USSR European part flora. Lamiaceae – Zygophyllaceae). Leningrad: Nauka (Publ.). 184 p. (in Russ.)Кучко А.А. (1983) Леса Валаама и их значение // Природные комплексы Валаама и воздействие на них рекреации. Петрозаводск. С. 5–33.Kuchko A.A. (1983) Forests of Valaam and their significance // Prirodny`e kompleksy` Valaama i vozdejstvie na nix rekreacii (Natural complexes of Valaam and the impact of recreation on them). Petrozavodsk. P. 5–33. (in Russ.)Лудикова А.В., Субетто Д.А., Давыдова Н.Н. и др. (2005) Колебания уровня Ладожского озера в голоцене (на основе палеолимнологических исследований оз. Святого Сергия на о. Путсаари) // Известия РГО. – Т. 137, Вып. 6. С. 34–41.Ludikova A.V. et al. (2005) Fluctuations in the Lake Ladoga level in the Holocene (based on paleolimnological studies of the Lake St. Sergius on Putsaari Island)// Izvestiya RGO. Vol. 137. No. 6. P. 34–41. (in Russ.)Лудикова А.В. (2015) Свидетельства среднеголоценовой трансгрессии Ладожского озера по данным диатомового анализа // Известия РГО. Т. 147. Вып. 4. С. 38–51.Ludikova A.V. (2015) Evidence of the Middle Holocene transgression of Lake Ladoga according to diatom analysis // Izvestiya RGO. Vol. 147. No. 4. P. 38-51. (in Russ.)Морозова Р.М., Лазарева И.П. (2002) Почвы и почвенный покров Валаамского архипелага. Петрозаводск. 170 с.Morozova R.M., Lazareva I.P. (2002) Pochvy i pochvennyj pokrov Valaamskogo arxipelaga (Soils and soil cover of the Valaam Archipelago). Petrozavodsk. 170 p. (in Russ.)Папченков В.Г. (2001) Растительный покров водоемов и водотоков Среднего Поволжья. Ярославль. 213 с.Papchenkov V.G. (2001) Rastitelnyj pokrov vodoemov i vodotokov Srednego Povolzhya. Yaroslavl (Vegetation cover of reservoirs and watercourses of the Middle Volga region). 213 p.Сапелко Т.В., Кузнецов Д.Д., Корнеенкова Н.Ю. и др. (2014) Палеолимнология внутренних озер острова Путсаари (Ладожское озеро) // Известия РГО. Т. 146. Вып. 3. С. 29–40.Sapelko T.V. Kuznetsov D.D., Korneenkova N.Yu. et al. (2014) Paleolimnology of the Putsaari Island inner lakes (Lake Ladoga) // Izvestiya RGO. Vol. 146. No. 3. P. 29–40. (in Russ.)Сапелко Т.В., Терехов А.В., Амантов А.В. (2018) Ладожская трансгрессия: реконструкция финальной стадии и последующего спада в северной части озера // Региональная геология и маталлогения. №75. С. 23–34.Sapelko T.V., Terexov A.V., Amantov A.V. (2018) Ladoga Transgression: reconstruction of the final stage and subsequent decline in the northern part of the lake // Regionalnaya geologiya i matallogeniya. No. 75. P. 23–34. (in Russ.)Сапелко Т.В., Корнеенкова Н.Ю. (2017) Реконструкция истории островных озер по данным палинологического и ботанического анализов // Актуальные проблемы современной палинологии: Материалы XIV Всеросcийской палинологической конференции. М. С. 311–315Sapelko T.V., Korneenkova N.Yu. (2017) Reconstruction of the island lakes history according to palynological and botanical analyses // Materialy XIV Vseroscijskoj palinologicheskoj konferencii “Aktualnye problemy sovremennoj palinologii”. Moscow. P. 311–315. (in Russ.)Степанова А.Б., Воякина Е.Ю., Зуева Н.В. и др. (2021) Водная система Валаамского архипелага. Малые лесные озера // Современное состояние и проблемы антропогенной трансформации экосистемы Ладожского озера в условиях изменяющегося климата. СПб. С. 477–485.Stepanova A.B., Voyakina E.Yu., Zueva N.V. et al. (2021) The water system of the Valaam Archipelago. Small forest lakes // Sovremennoe sostoyanie i problemy` antropogennoj transformacii e`kosistemy` Ladozhskogo ozera v usloviyax izmenyayushhegosya klimata (The current state and problems of anthropogenic transformation of the Lake Ladoga ecosystem in a changing climate). St.-Petersburg. P. 477–485. (in Russ.)Субетто Д.А., Арсланов Х.А., Долуханов П.М. и др. (2005) Формирование стока Ладожского озера в голоцене и расселение человека // Экологическое состояние континентальных водоемов северных территорий. СПб. C. 207–214.Subetto D.A., Arslanov KH.A., Dolukhanov P.M. et al. (2005) Formation of the runoff of Lake Ladoga in the Holocene and human settlement// Ekologicheskoye sostoyaniye kontinental'nykh vodoyemov severnykh usloviy. (Ecological state of continental water bodies of the northern territories) SPb. P. 207–214. (in Russ.)Bennion H. (1995) Surface-sediment diatom assemblages in shallow, artificial, enriched ponds, and implication for reconstructing trophic status // Diatom Research. Vol. 10. P. 1–19.Bennion H. (1995) Surface-sediment diatom assemblages in shallow, artificial, enriched ponds, and implication for reconstructing trophic status // Diatom Research. Vol. 10. P. 1–19.Delusin I., Donner J. (1995) Additional evidence of the Holocene transgression in Lake Ladoga on the basis of an investigation of the beach deposits on the island of Mantsinsaari // Bulletin of the Geological Society of Finland. P. 39–50.Delusin I., Donner J. (1995) Additional evidence of the Holocene transgression in Lake Ladoga on the basis of an investigation of the beach deposits on the island of Mantsinsaari // Bulletin of the Geological Society of Finland. P. 39–50.Grimm E.C. (2004) TGView. Illinois State Museum, Research and Collections Center, Springfield.Grimm E.C. (2004) TGView. Illinois State Museum, Research and Collections Center, Springfield.Hedenström A., Risberg, J. (1999) Early Holocene shore-displacement in southern central Sweden as recorded in elevated isolated basins // Boreas. Vol. 28. P. 490–504.Hedenström A., Risberg, J. (1999) Early Holocene shore-displacement in southern central Sweden as recorded in elevated isolated basins. // Boreas. Vol. 28. P. 490–504.Juggins S. (2007) C2: Software for ecological and palaeoecological data analysis and visualisation (user guide version 1.5). Newcastle upon Tyne: Newcastle University 77: 680.Juggins S. (2007) C2: Software for ecological and palaeoecological data analysis and visualisation (user guide version 1.5). Newcastle upon Tyne: Newcastle University 77: 680.Krammer K., Lange-Bertalot H. (1986) Süsswasserflora von Mitteleuropa. 2/1. Bacillariophyceae. 1 Teil: Naviculaceae. Stuttgart: Gustav Fischer Verlag. 876 p.Krammer K., Lange-Bertalot H. (1986) Süsswasserflora von Mitteleuropa. 2/1. Bacillariophyceae. 1 Teil: Naviculaceae. Stuttgart: Gustav Fischer Verlag. 876 p.Krammer K., Lange-Bertalot H. (1988) Süsswasserflora von Mitteleuropa. 2/2. Bacillariophyceae. 1 Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae. Stuttgart: Gustav Fischer Verlag. 596 p.Krammer K., Lange-Bertalot H. (1988) Süsswasserflora von Mitteleuropa. 2/2. Bacillariophyceae. 1 Teil: Bacillariaceae, Epithemiaceae, Surirellaceae. Stuttgart: Gustav Fischer Verlag. 596 p.Krammer K, Lange-Bertalot H (1991) Bacillariophyceae. In: Ettl H, Gerloff J, Heying H, Mollenhauer D (eds) Su¨ßwasserflora von Mitteleuropa. Band 2/3. Stuttgart: Gustav. Fisher Verlag. 576 p.Krammer K, Lange-Bertalot H (1991) Bacillariophyceae. In: Ettl H, Gerloff J, Heying H, Mollenhauer D (eds) Su¨ßwasserflora von Mitteleuropa. Band 2/3. Stuttgart: Gustav. Fisher Verlag. 576 p.Nurminen L. (2003) Macrophyte species composition reflecting water quality changes in adjacent water bodies of lake Hiidenvesi, SW Finland // Ann. Bot. Fennici. Vol. 40. P. 199–208.Nurminen L. (2003) Macrophyte species composition reflecting water quality changes in adjacent water bodies of lake Hiidenvesi, SW Finland // Ann. Bot. Fennici. Vol. 40. P. 199–208.Saarnisto M., Grönlund T. (1996) Shoreline displacement of Lake Ladoga – new data from Kilpolansaari // Hydrobiologia. Vol. 322. P. 205–215Saarnisto M., Grönlund T. (1996) Shoreline displacement of Lake Ladoga – new data from Kilpolansaari // Hydrobiologia. Vol. 322. P. 205–215Saarnisto M. (2012) Late Holocene land uplift/neotectonics on the island of Valamo (Valaam), Lake Ladoga, NW Russia / Quaternary International. No. 260. P. 143–152Saarnisto M. (2012) Late Holocene land uplift/neotectonics on the island of Valamo (Valaam), Lake Ladoga, NW Russia / Quaternary International. No. 260. P. 143–152Sapelko T., Kuznetsov D., Ludikova A. et al. (2020) The development of island lakes of Lake Ladoga during the Late Pleistocene Holocene // Limnology and Freshwater Biology. No. 4. Р. 470–471. DOI:10.31951/2658-3518-2020-A-4-470Sapelko T., Kuznetsov D.D., Ludikova A.V. et al. (2020) The development of island lakes of Lake Ladoga during the Late Pleistocene Holocene // Limnology and Freshwater Biology. No. 4. Р. 470–471. DOI:10.31951/2658-3518-2020-A-4-470Toivonen H., Huttunen P. (1995) Aquatic macrophytes and ecological gradients in 57 small lakes in southern Finland // Aquat. Bot. Vol. 51. P 197–22Toivonen H., Huttunen P. (1995) Aquatic macrophytes and ecological gradients in 57 small lakes in southern Finland // Aquat. Bot. Vol. 51. P 197–22Van Dam H., Mertens A., Sinkeldam J. (1984) A coded checklist and ecological indicator values of freshwater diatoms from the Netherlands. // Netherlands journal of aquatic ecology. Vol. 28. C. 117–133.Van Dam H., Mertens A., Sinkeldam J. (1984) A coded checklist and ecological indicator values of freshwater diatoms from the Netherlands. // Netherlands journal of aquatic ecology. Vol. 28. C. 117–133.Vuorela I., Lempiänen T., Saarnisto M. (2001) Land use pollen record from the Island of Valamo, Russian Karelia // Annales Botanici Fennici. No. 38. P. 139–165.Vuorela I., Lempiänen T., Saarnisto M. (2001) Land use pollen record from the Island of Valamo, Russian Karelia // Annales Botanici Fennici. No. 38. P. 139–165.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.