Пигментные индексы Е₄₅₀/Е₄₈₀ и Е₄₃₀/Е₄₁₂ автотрофной компоненты сестона и донных отложений в водоемах и водотоках Беларуси

Спектрофотометрический метод измерения хлорофилла позволяет без дополнительных затрат, используя пигментные индексы, получать ценную информацию о состоянии первичных продуцентов толщи воды и донных отложений всех типов водоемов вне зависимости от уровня их трофического статуса и состояния фитопланктона. Любая экосистема характеризуется определенным пигментным фоном в зависимости от присутствующих растительных сообществ, производящих первичную продукцию. Изменение пигментных характеристик происходит взаимосвязанно и сохраняет свою направленность в ходе сезонной и многолетней сукцессии сообществ продуцентов. Определение спектральных индексов в воде и донных отложениях дает возможность использовать их в качестве интегральных показателей при оценке экологического состояния водных объектов Беларуси. Наибольшую ценность и практическую значимость имеют индексы для оценки доли цианопрокариот в общей биомассе фитопланктона (Е₄₅₀/Е₄₈₀) и доли феопигментов (Е₄₃₀/Е₄₁₂) в суммарном хлорофилле-а. Рассчитаны и апробированы пигментные индексы, отражающие состояние первичных продуцентов: Е₄₅₀/Е₄₈₀ и Е₄₃₀/Е₄₁₂. Выявлена тесная связь между индексом Е₄₅₀/Е₄₈₀ и долей цианопрокариот в общей биомассе фитопланктона (r=-0,81), на основании чего составлена шкала для примерной оценки доли цианопрокариот по величине индекса Е₄₅₀/Е₄₈₀. Значимая взаимосвязь наблюдалась также между индексом Е₄₃₀/Е₄₁₂ и долей феопигментов в суммарном хлорофилле-а (r=-0,78). Для каждого индекса рассчитан диапазон колебаний в зависимости от типа водного объекта и определены пороговые значения. На основании полученных пигментных характеристик для каждого исследованного водного объекта составлена база данных.

1. Limnological analyses / ed.: R.G. Wetzel, G.E. Likens. — 3nd ed. — New York :

2. Springer-Verlag, 2000. — 429 p. https://doi.org/10.1007/978-1-4757-3250-4.

3. Wright, S. W. Pigment markers for phytoplankton production / S.W. Wright,

4. S.W. Jeffrey // Marine organic matter: biomarkers, isotopes and DNA / ed.

5. J.K. Volkman. — Heidelberg, 2006. — Vol. 2. — P. 71–104. https://doi.

6. org/10.1007/698_2_003.

7. Пырина, И.Л. Содержание пигментов фитопланктона как показатель современного состояния Рыбинского водохранилища / И.Л. Пырина, Л.Е. Сигарева // Актуальные проблемы экологии Ярославской области : материалы

8. третьей науч.-практ. конф. / Верхневолж. отд-ние Рос. экол. акад. — Ярославль, 2005. — Вып. 3, т. 1. — С. 270–274.

9. Ляшенко, О.А. Растительные пигменты как показатели биомассы фитопланктона в мелководном эвтрофном озере / О.А. Ляшенко // Проблемы

10. регион. экологии. — 2004. — №5. — С. 6–14.

11. Хлорофиллы. Спектр поглощения [Электронный ресурс] // Экология :

12. справочник. — Режим доступа: https://ru-ecology.info/term/68178. — Дата

13. доступа: 18.05.2019.

14. The use of sedimentary algal pigments to infer historic algal communities in Lake

15. Apopka, Florida / M. N. Waters [et al.] // J. of Paleolimnology. — 2005. — Vol.

16. — P. 53–71. https://doi.org/10.1007/s10933-004-1691-7

17. Бульон, В.В. Первичная продукция планктона внутренних водоемов /

18. В.В. Бульон ; отв. ред. Г.Г. Винберг. — Л. : Наука, Ленингр. отд-ние, 1983. —

19. с. — (Труды Зоологического института / Акад. наук СССР ; т. 98).

20. Pigments in surface sediments of South American shallow lakes as an integrative proxy

21. for primary producers and their drivers / T. Buchaca [et al.] // Freshwater Biology. —

22. — Vol. 64, №8. — P. 1437–1452. https://doi.org/10.1111/fwb.13317.

23. Сигарева, Л.Е. Хлорофилл в донных отложениях волжских водоемов /

24. Л.Е. Сигарева. — М. : Т-во науч. изд. КМК, 2012. — 217 с.

25. Минеева, Н.М. Растительные пигменты в воде волжских водохранилищ /

26. Н.М. Минеева. — М. : Наука, 2004. — 156 с.

27. Lorenzen, C.J. Determination of chlorophyll and pheopigments spectrophotometric

28. equations / C. J. Lorenzen // Limnology a. Oceanography. — 1967. — Vol. 12,

29. №2. — P. 343–346. https://doi.org/10.4319/lo.1967.12.2.0343.

30. Вода. Методика спектрофотометрического определения хлорофилла-а :

31. ГОСТ 17.1.4.02-90. — Введ. 01.01.91. — М. : Изд-во стандартов, 1999. — 10 с.

32. Jeffrey, S. W. New spectrophotometric equations for determining chlorophylls a,

33. b, c1 and c2 in higher plants, algae and natural phytoplankton / S. W. Jeffrey,

34. G. F. Humphrey // Biochemie u. Physiologie der Pflanzen. — 1975. — Vol. 167,

35. №2. — P. 191–194. https://doi.org/10.1016/S0015-3796(17)30778-3.

36. A red-shifted chlorophyll / M. Chen [et al.] // Science. — 2010. — Vol. 329,

37. №5997. — P. 1318–1319. https://doi.org/10.1126/science.1191127.

38. Сиделев, С.И. Анализ связей пигментных и структурных характеристик фитопланктона высокоэвтрофного озера / С.И. Сиделев, О.В. Бабаназарова //

39. Журн. Сиб. федер. ун-та. Сер. Биология. — 2008. — Т. 1, №2. — Р. 162–177.

40.

41.

42.

43.

44.

45.

46.

47.

48.

49.

50.

51.

52.

53.

54.

55. Аспекты экологии внутренних водоёмов

56.

57. Moss, B.A spectrophotometric method for the estimation of percentage degradation

58. of chlorophylls to pheo-pigments in extracts of algae / B. Moss // Limnology a.

59. Oceanography. — 1967. — Vol. 12, №2. — P. 335–340. https://doi.org/10.4319/

60. lo.1967.12.2.0335.

61. Смольская, О.С. Спектральные пигментные индексы фитопланктона в разнотипных водных объектах Беларуси / О.С. Смольская, А.А. Жукова //

62. Журн. Белорус. гос. ун-та. Экология. — 2018. — №1. — С. 113–123.

63. Экологическая система Нарочанских озер / Белорус. гос. ун-т ; под ред. Г.Г.

64. Винберга. — Минск : Университетское, 1985. — 302 с.

65. Связь спектральных характеристик пигментного состава и структурных

66. показателей фитопланктона р. Свислочь / Т.М. Михеева [и др.] // Журн.

67. Белорус. гос. ун-та. Экология. — 2018. — №4. — С. 42–51.

68. Смольская, О.С. Спектральные характеристики автотрофной компоненты

69. взвешенного вещества в озерах Национального парка «Нарочанский» / О.

70. С. Смольская, А.А. Жукова, Б.В. Адамович // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. — 2019. — Т. 63, №3. — С. 325–330. https://doi.org/10.29235/1561-8323-

71. -63-3-325-330.

72. Смольская, О.С. Пигментные и физико-химические характеристики донных отложений озер Нарочь и Мястро / О.С. Смольская, А.А. Жукова,

73. А.А. Люля // Журн. Белорус. гос. ун-та. Биология. — 2018. — №2. —

74. С. 65–77.

75. Многолетние изменения индекса трофического состояния Нарочанских

76. озер и его связь с основными гидроэкологическими параметрами / Б.В. Адамович [и др.] // Вод. ресурсы. — 2016. — Т. 43, №5. — С. 535–543. https://doi.

77. org/10.7868/S0321059616050023

78. The dynamics of freshwater phytoplankton stability in the Naroch Lakes (Belarus) /

79. T. M. Mikheyeva [et al.] // Ecological Indicators. — 2017. — Vol. 81. — P. 481–490.

80. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.05.054

81. Смольская, О.С. Вертикальное распределение производных хлорофилла и пигментные индексы в донных отложениях оз. Нарочь / О.С. Смольская, А.А.

82. Жукова // Пойменные и дельтовые биоценозы Голарктики: биологическое

83. многообразие, экология и эволюция : материалы Междунар. науч.-практ.

84. конф., Астрахань, 13–18 мая 2019 г. / Астрах. гос. ун-т ; ред.: В.Н. Пилипенко, С.Р. Кособокова. — Астрахань, 2019. — С. 152–158.