Дослідження фотосинтетичних пігментів в гіпергалинному Куяльницькому лимані та його припливах (Україна, Північно-західне Причорномор’я)
Анотація
Мета. Дослідити вміст фотосинтетичних пігментів (хлорофілу «а», «b», «с» і феофітину) у гіпергалинному Куяльницькому лимані (Кл) та основних його припливах в період низької водності лиману (2008-2012 рр.), оцінити динаміку міжрічних та внутрішньорічних концентрацій, їх просторовий розподіл по акваторії Кл та виявити вплив абіотичних чинників водного середовища на зазначені характеристики.
Методи. Гідрохімічні, гідробіологічні методи аналізу, геоінформаційний просторовий аналіз та статистичний аналіз. Використано оригінальну геоінформаційну базу даних комплексного багаторічного (2000-2022 рр.) моніторингу басейну Куяльницького лиману.
Результати. За результатами узагальнення, аналізу та систематизації матеріалів експериментальних досліджень вмісту фотосинтетичних пігментів (хлорофілу «а», «b», «с») і феофітину (первинного продукту розпаду хлорофілу) у поверхневих водах гіпергалинного Куяльницького лиману (Кл) і його основних припливах (р. Великий Куяльник, канали стоків з Пересипських та Корсунцівських ставків) у період низької водності лиману (2008-2012 рр.) представлено міжрічний та внутрішньорічний розподіл вмісту пігментів, оцінено їх співвідношення в зазначених водних об’єктах та просторовий розподіл вмісту хлорофілу «а» по акваторії Кл в різні сезони року. Встановлено, що в періоди низької водності Кл та осолонення його вод продукційна діяльність незначна, але вона не припиняється. Адаптивні механізми водоростевих угруповань щодо екстремальних умов Кл (осолонення, обміління, підвищення температури води, скорочення притоку прісних вод) виражаються в збільшенні долі допоміжних пігментів (хлорофілів «b» і «с»). Отримані співвідношення пігментів вказують в основному на домінування водоростей відділу діатомових у всіх водних об’єктах басейну протягом періоду досліджень. Проведено кореляційний аналіз взаємозв’язків між концентраціями хлорофілів а, b, с; концентраціями окремих хлорофілів і феофітину та між хлорофілом «а» і основними абіотичними чинниками середовища (температура, рН, розчинений у воді кисень, БСК₅, ХСК, азот амонійний, фосфор фосфатний, кремній розчинний). Результати досліджень свідчать про низьку фотосинтетичну діяльність водоростей Кл та переважання процесів деструкції в період низької водності та осолонення лиману.
Висновки. На підставі даних багаторічних спостережень досліджено зв’язки між вмістом хлорофілу «а» і абіотичними чинниками середовища зростання угруповань мікроводоростей та виділено ряд основних показників (температура, солоність, кисневий режим і режим біогенних речовин), які суттєво впливають на фотосинтетичну активність, продуктивність Кл, структуру та видовий склад альгоценозу. Результати дослідження пігментного фонду Кл свідчать про те, що характеристики вмісту фотосинтетичних пігментів та їх співвідношення можуть бути використані в якості інтегральних характеристик продуктивності та екологічного стану водойм.
Завантаження
Посилання
Didovets, I., Krysanova, V., Hattermann, F. F., López, M. del R. R., Snizhko, S., & Schmied, H. M. (2020). Climate change impact on water availability of main river basins in Ukraine. Journal of Hy-drology: Regional Studies, 32, 100761. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2020.100761
Wernberg, T., Smale, D. A., Tuya, F.,Thomsen, M. S., Langlois, T. J., de Bettignies, T., Bennett, S., & Rousseaux, C. S. (2013). An extreme climatic event alters marine ecosystem structure in a global biodiversity hotspot. Nature Climate Change, 3(1), 78-82. https://doi.org/10.1038/nclimate1627
Ivanyuty, S. P. (Eds.). (2020). Zmina klimatu: naslidky ta zakhody adaptatsiyi: analit. dopovidʹ. K.: NISD. ISBN 966-554-344-2. (In Ukrainian).
Muluneh, M.G. (2021). Impact of climate change on biodiversity and food security: a global perspective – a review article. Agric & Food Secur, 10 (1), 36. https://doi.org/10.1186/S40066-021-00318-5
Turney, C., Ausseil, A.G., & Broadhurst, L. (2020). Urgent need for an integrated policy framework for biodiversity loss and climat change Nat. Ecol. Evol., 4(8), 996. https://doi.org/10.1038/s 41559-020-1242-2
Li, Z.X., Gao, Y., Wang, S., Zhang, K., Lin, Q., Jia, J.J., & Lu, Y. (2022). Lake pigment characteristics and their applicability in reconstructing phytoplankton communities under irregular hydrological regu-lation in a floodplain lake system. Journal of Hydrology, 614, 128575. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2022.128575
Buchaca, T., Kosten, S., Lacerot, G., Mazzeo, N., Kruk, C., Huszar, V.L.M., Lotter, A.F., & Jeppesen, E. (2019). Pigments in surface sediments of South American shallow lakes as an integrative proxy for primary producers and their drivers. Freshwater Biology, 64(8), 1437–1452. https://doi.org/10.1111/fwb.13317
Jiménez, L., Romero-Viana, L., Conde-Porcuna, J. M. & Pérez-Martínez, C. (2015). Sedimentary photo-synthetic pigments as indicators of climate and watershed perturbations in an alpine lake in southern Spain. Limnetica, 34(2), 439-454. https://doi.org/10.23818/limn.34.33
Jeffrey, S., Wright, S. & Zapata, M. (2011). Microalgal classes and heir signature pigments. In S. Roy, C. Llewellyn, E. S. Egeland, & G. Johnsen. (Eds.). Phytoplankton Pigments: Characterization, Chemotax-onomy, and Applications in Oceanography. Cambridge University Press, Cambridge, UK, pp. 3–77.
Vasenko, O. H., Vernychenko, G. A., & Vernychenko-Tsvetkov, D. Yu. (2018). Photosynthetic pig-ments algoflora as biomarkers of the ecological status of water objects (at example of the Danube lower reaches). Pytannya bioindykatsiyi ta ekolohiyi. 23(1), 128-145. https://doi.org/10.26661/2312-2056/2018-23/1-11. (In Ukrainian).
Parparov, A. (2010). Water Quality Assessment, Trophic Classification and Water Resources Manage-ment Journal of Water Resource and Protection, 2(10). https://doi.org/10.4236/jwarp.2010.210108
Makri, S,, Lami, A,, Lods-Crozet, B,, & Loizeau, J.L. (2019). Reconstruction of trophic state shifts over the past 90 years in a eutrophicated lake in western Switzerland, inferred from the sedimentary record of photosynthetic pigments. J Paleolimnol., 61(2), 129–145. https://doi.org/10.1007/s10933-018-0049-5
Szymczak-Żyła, M., Kowalewska, G., & Louda, J.W. (2011). Chlorophyll-a and derivatives in recent sediments as indicators of productivity and depositional conditions. Marine Chemistry, 125(1–4), 39–48. https://doi.org/10.1016/j.marchem.2011.02.002
Mineeva, N.M., & Semadeni, I. (2023). Chlorophyll Content and Photosynthetic Activity of Phytoplankton in Reservoirs of the Volga River (Russia). Phycology, 3, 368–381. https://doi.org/10.3390/phycology3030024
Mineeva, N. M. (2021). Long-term dynamics of photosynthetic pigments in plankton of a large plains reservoir. Biosystems Diversity, 29(1), 10–16. https://doi:10.15421/01210 .
Medved', V. O. (2023). Phytoplankton Spectral Pigment Indices in the Lakes of the City of Kyiv. Hy-drobJ., 59(4), 30-46. https://doi/10.1615/HydrobJ.v59.i4.30
Boulion, V.V. (2004). Contribution of major groups of autotrophic organisms to primary production of water bodies. Water Resour. 2004. V. 31. N 1. P. 92–102. https://doi:10.1023/B:WARE.0000013579.89883.55
Mineeva, N.M. (2004). Plan Pigments in the Waters of the Volga River Reservoirs. M.: Nauka. (In Rus-sian).
Medinets, V.I., Kovalova, N.V., Derezyuk, N.V., Snigirov, S.M., Cherkez, Ye. A., Medinets, S.V., & Gazyetov, Ye. (2017). Biological consequences of Kuyalnik Estuary filling with marine water from Odessa bay. Man and environment. Issues of neoecology, (1-2(27)), 35-51. https://doi.org/10.26565/1992-4224-2017-27-04 (In Ukrainian).
Gerasimyuk, V.P, Ennan, А. А.-А, & Shykhaleyeva, G.M. (2021). Algae. In P.M. Tsarenko, & А. А.-А. Ennan (Eds.). Encyclopedia of Kuyalnyk Estuary: in 8 vol. (Vol. 2). Kyiv: Osvita Ukraine. (In Ukraini-an).
Romanenko, V. D. (Eds.) (2006). Methods of hydroecological research of surface waters. Kyiv: LOG-OS. (In Ukrainian).
Ennan, A.A.-А., Shikhaleeva, G.M., Tsarenko, P.M., Kiryushkina, H.M., & Gerasimyuk, V.P. (2023). Seasonal Dynamics of Algoflora Development of the Hyperhaline Kuyalnyk Estuary (North-Western Black Sea Coast, Ukraine). Int. J. Algae, 25(3), 223-234. https://doi:10.1615/InterJAlgae.v25.i3.30.
Shikhaleyeva, G.M., Ennan, A.A.-A., Tsarenko, P.M., & Kiryushkina, G.M. (2023). Analysis of the In-fluence of Abiotic Factors on the Development of Microalgae in the Hyperhaline Kuyalnyk Estuary (Ukraine, the Black Sea Northwestern Coast). Hydrob. Journal, 59(5), 3-14. https://doi.org/10.1615/HydrobJ.v59.i5.10.
Sizo, A.V., Shikhaleeva, G.N., & Ennan, A.A. (2012). Methodological aspects of organization of geoin-formation support of ecological monitoring and assessment of surface water quality (on the example of Kuyalnitsky estuary). Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University series “Geogra-phy”. 24 (63). 100-114.
Авторське право (c) 2024 Shykhaleyeva G. M., Kiryushkina G. M., Yurchenko Yu. Yu.
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License 4.0 International (CC BY 4.0), котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
