ВАК 03.03.00 Физиология
УДК 57 Биологические науки
В работе представлены новые данные по содержанию пигментов в фитопланктоне, эпифитоне и донных отложениях мелководного высокопродуктивного оз. Неро (Ярославская область, Россия) по данным съемки летом 2017 г. Глубины на станциях изменялись в пределах 0.4–4 м, прозрачность воды – 20–150 см. Донные отложения озера были представлены сапропелем или сапропелем с остатками макрофитов. Содержание пигментов определяли спектрофотометрическим методом в 90% ацетоновом экстракте. Среднее содержание хлорофилла а в фитопланктоне составило 73.5±6.1 мкг/л, в эпифитоне 40.7±21.4 мг/м2 субстрата, сумма хлорофилла а с феопигментами в донных отложениях – 313.1±20.6 мкг/г сухого осадка, что характерно для оз. Неро. Относительное содержание феопигментов характеризуется невысокими величинами в функционирующих сообществах водорослей фитопланктона (23±2%) и эпифитона (28±2%) и достигают наибольших значений в донных отложениях (89±1%). Между всеми растительными сообществами существуют конкурентные отношения, о чем свидетельствует различная вариабельность их продукционных характеристик. Коэффициент вариации концентрации хлорофилла а эпифитона достигает 190%, фитопланктона – 54%, хлорофилла а и феопигментов в донных отложениях – 29%. Пространственное распределение пигментов в водорослях зависит от наличия зарослей макрофитов. Зарастание акватории высшей водной растительностью отрицательно влияет на содержание пигментов в фитопланктоне и положительно на их накопление в донных отложениях. Средняя концентрация хлорофилла а фитопланктона на станциях с зарослями макрофитов (49±10 мкг/л) была в 1.5 раза меньше, чем на станциях без макрофитов (82±7 мкг/л). В сапропеле суммарная концентрация хлорофилла а и его дериватов на открытых участках составила 277±16, на зарастающих – 397±42 мкг/г сухого грунта. Трофический тип озера сохраняется гипертрофным на протяжении последних 800 лет, несмотря на многолетнюю динамику растительных сообществ. Экосистема озера находится на последней стадии олиготрофно-эвтрофной сукцессии.
хлорофилл а, феопигменты, фитопланктон, эпифитон, донные отложения
1. Бикбулатов Э.С., Бикбулатова Е.М., Литвинов А.С., Поддубный С.А. Гидрология и гидрохи¬мия озера Неро. Рыбинск: Дом печати, 2003. 192 с.
2. Бульон В.В. Продукция фитопланктона и макрофитов: моделирование и прогноз // Актуаль¬ные про-блемы ра¬ционального использования биологических ресурсов водохранилищ. Ры¬бинск: Дом печати, 2005. С. 32-44.
3. Бульон В.В. Содержание феопигментов в планктоне // Гидробиол. ж. 1978. Т. 14. № 3. С. 62-70.
4. Винберг Г.Г. Первичная продукция водоемов. Минск: Изд-во АН БССР, 1960. 329 с.
5. Китаев С.П. Основы лимнологии для гидробиологов и ихтиологов. Петрозаводск: Карель¬ск. науч. центр РАН, 2007. 395 с.
6. Метелёва Н.Ю. Пигментные характеристики летнего эпифитона водохранилищ Верхней Волги // Вода: химия и экология. 2017. № 3. С. 34-39.
7. Метелева Н.Ю. Эпифитон озера Неро // Биология внутр. вод. 2001. № 4. С. 32-45.
8. Сигарева Л.Е. Хлорофилл в донных отложениях волжских водоемов. М.: Тов-во научных из¬даний КМК. 2012. 217 с.
9. Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А. Содержание растительных пигментов в литоральных отло¬жениях Ры-бинского водохранилища в различные по водности годы // Биология внутр. вод. 2004. № 1. С. 25-35.
10. Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А., Бабаназарова О.В., Зубишина А.А. Содержание раститель¬ных пигмен-тов в са¬пропеле оз. Неро // Биология внутр. вод. 2004. № 2. С. 3946.
11. Сиделев С.И., Бабаназарова О.В., Рычкова Е.Н. Многолетние изменения концентраций хло¬рофилла а в мелко¬водном высокоэвтрофном озере // Водные экосистемы: трофические уровни и проблемы поддер-жания био¬разнообразия: Матер. Всерос. конф. с международ. уч. Вологда: Центр оперативной поли-графии “Коперник”, 2008. С. 102-105.
12. Состояние экосистемы озера Неро в начале XXI века. М.: Наука, 2008. 406 с.
13. Структура и функционирование экосистемы Рыбинского водохранилища в начале XXI века. М.: РАН, 2018. 456 с.
14. Трифонова И.С. Оценка трофического статуса водоемов по содержанию хлорофилла а в планктоне // Методи¬ческие вопросы изучения первичной продукции планктона внутрен¬них водоемов. СПб: Гидро-метеоиздат, 1993. С. 158-163.
15. Трифонова И.С., Афанасьева А.Л., Беляков В.П., Бардинский Д.С., Родионова Н.В., Русанов А.Г., Ста-нислав¬ская Е.В. Влияние колебаний гидрологического режима на состояние биологических сообществ эвтрофи¬рующегося озера // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2017. Т. 19. № 2(3). С. 561-568.
16. Трифонова И.С., Афанасьева А.Л., Русанов А.Г., Станиславская Е.В. Растительные сооб¬щества озер цен¬тральной части Карельского перешейка как индикаторы их экологического состояния // Изв. Са-мар. науч. центра РАН. 2014. Т. 16. № 1(4). С. 1034-1038.
17. Трифонова И.С., Денисова И.А., Станиславская Е.В., Афанасьева А.Л. Первичная продукция и трофиче-ский статус макрофитного озера Большое Раковое (Карельский перешеек) // Биология внутр. вод. 1998. № 3. С. 9-18.
18. Экология зарастающего озера и проблема его восстановления. СПб.: Наука, 1999. 222 с.
19. Belyaeva P.G. Photosynthetic pigments of phytoperiphyton in the Sylva River (Middle Ural) // Inland Water Biology. 2017. Vol. 10. № 1. P. 52-58. DOI:https://doi.org/10.1134/S1995082917010035
20. Boulion V.V. Contribution of major groups of autotrophic organisms to primary production of water bodies // Water Resour. 2004. V. 31. № 1. P. 92-102. DOI:https://doi.org/10.1023/B:WARE.0000013579.89883.55
21. Jeffrey S.W., Humphrey G.F. New spectrophotometric equations for determing chlorophylls a, b and c in higher plants, algae and natural phytoplankton // Biochem. Physiol. Pflanz. 1975. Vol. 167. № 2. P. 191-194. DOI:https://doi.org/10.1016/S0015-3796(17)30778-3
22. Lalonde S., Downing J.A. Epiphyton biomass is related to lake trophic status, depth, and macrophyte architec-ture // Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 1991. V. 48. № 11. P. 2285-2291. DOI:https://doi.org/10.1139/f91-268
23. Laugaste R., Lessok K. Planktonic algae and epiphyton of the littoral in lake Peipsi, Estonia // Limnologica. 2004. Vol. 34. № 1-2. P. 90-97. DOI:https://doi.org/10.1016/S0075-9511(04)80026-4
24. Lorenzen C.J. Determination of chlorophyll and phaeo-pigments: spectrophotometric equations // Limnol. Oceanogr. 1967. Vol. 12. № 2. P. 343-346. DOI:https://doi.org/10.4319/lo.1967.12.2.0343
25. Mineeva N.M., Metelyeva N.Yu. Comparative characteristics of phytoplankton and epiphyton productivity in the Upper Volga Reservoirs // Inland Water Biology. 2019. V. 12. Suppl. 1. P. 37-44. DOI:https://doi.org/10.1134/S1995082919050146
26. Möller W.A.A., Scharf B.W. The content of chlorophyll in the sediment of the volcanic maar lakes in the Eifel region (Germany) as an indicator for eutrophication // Hydrobiologia. 1986. Vol. 143. № 1. P. 327-329. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00026678
27. Müller U. Vertical zonation and production rates of epiphytic algae on Phragmites australis // Freshwater Biol. 1995. Vol. 34. № 1. P. 69-80. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1995.tb00424.x
28. Sigareva L.E., Timofeeva N.A., Zakonnov V.V., Rusanov A.G., Ignatyeva N.V., Pozdnyakov Sh.R. Features of natural eutrophication of shallow Lake Nero based on sedimentary pigments // Inland Water Biology. 2019. Vol. 12. Suppl. 2. P. 33-41. DOI:https://doi.org/10.1134/S1995082919060129
29. Yacobi Y.Z., Zohary T. Carbon:chlorophyll a ratio, assimilation numbers and turnover times of Lake Kinneret phytoplankton // Hydrobiologia. 2010. Vol. 639. P. 185-196. DOI:https://doi.org/10.1007/s10750-009-0023-3
