Содержание растительных пигментов в донных отложениях озера Баторино и их спектральные пигментные индексы

  • Анна Анатольевна Жукова Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Ольга Сергеевна Смольская Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь https://orcid.org/0000-0002-2489-8498
  • Екатерина Александровна Вишневецкая Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Юрате Каросиене Центр исследований природы, ул. Академии, 2, LT-08412, г. Вильнюс, Литва
DOI: https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-2-84-96

Аннотация

Исследования на оз. Баторино были направлены на изучение количественных и качественных характеристик автотрофного компонента донных отложений, а также поиск их связи с данными спектрального анализа пигментного состава. Содержание суммарного хлорофилла а (без поправки на присутствие феопигментов) было относительно невысоким – 12,7 ± 10,2 мкг/г сырой массы донных отложений. Содержание каротиноидов в среднем составило 10,24 ± 4,89 мкг/г сырой массы донных грунтов. Показано, что для характеристики структурных показателей донных отложений могут применяться пигментные индексы Е450/Е480, Е480/Е664, Е430/Е664, Е430/Е412, отражающие долговременные тренды в развитии продуцентов в экосистеме, в первую очередь фитопланктона. В ходе предварительного анализа проб были рассчитаны вспомогательные пигментные индексы контроля чистоты экстракта и четкости прописанного спектра: Е664/Е720, Е430/Е720, Е530/Е720, Е412/Е720, Е430/Е530, Е664/Е530, Е412/Е664. Выявлена тесная обратная связь индекса Е430/Е664 и количества хлорофилла а на разных горизонтах колонок донных отложений (r = – 0,7), а также обратная связь средней силы между индексом Е430/Е412 и долей феопигментов (r = – 0,56).

Биографии авторов

Анна Анатольевна Жукова, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; доцент кафедры общей экологии и методики преподавания биологии биологического факультета

Ольга Сергеевна Смольская, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

кандидат биологических наук; доцент кафедры общей экологии и методики преподавания биологии биологического факультета

Екатерина Александровна Вишневецкая, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

студентка биологического факультета. Научный руководитель – А. А. Жукова

Юрате Каросиене, Центр исследований природы, ул. Академии, 2, LT-08412, г. Вильнюс, Литва

кандидат биологических наук; старший научный сотрудник лаборатории альгологии и экологии микроорганизмов Института ботаники

Литература

  1. Cyr H. How does the vertical distribution of chlorophyll vary in littoral sediments of small lakes? Freshwater Biology. 1998; 40(1):25–40. DOI: 10.1046/j.1365-2427.1998.00319.x.
  2. Sigareva LE. Khlorofill v donnykh otlozheniyakh volzhskikh vodoyemov [Chlorophyll in bottom sediments of the Volga reservoirs]. Moscow: KMK; 2012. 224 p. Russian.
  3. Leavitt PR, Hodgson DA. Sedimentary pigments. In: Smol JP, Birks HJB, Last WM, Bradley RS, Alverson K, editors. Tracking environmental change using lake sediments. Terrestrial, algal, and siliceous indicators. Dordrecht: Springer; 2002. p. 295–325. (Developments in paleoenvironmental research; volume 3). DOI: 10.1007/0-306-47668-1_15.
  4. Buchaca T, Catalan J. Factors influencing the variability of pigments in the surface sediments of mountain lakes. Freshwater Biology. 2007;52(7):1365–1379. DOI: 10.1111/j.1365-2427.2007.01774.x.
  5. Villanueva J, Hastings DW. A century-scale record of the preservation of chlorophyll and its transformation products in anoxic sediments. Geochimica et Cosmochimica Acta. 2000;64(13):2281–2294. DOI: 10.1016/S0016-7037(99)00428-7.
  6. Paerl HW, Valdes LM, Pinckney JL, Piehler MF, Dyble J, Moisander PH. Phytoplankton photopigments as indicators of estuarine and coastal eutrophication. BioScience. 2003;53(10):953–964. DOI: 10.1641/0006-3568(2003)053[0953:PPAIOE]2.0.CO;2.
  7. Smolskaya OS, Zhukova AA, Adamovich BV. [Spectral characteristics of the autotrophic component of suspended matter in the lakes of the National Park «Narochansky»]. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi. 2019;63(3):325–330. Russian.
  8. Mikheeva TM, Smolskaya VS, Savich IV, Zhukava HA. Coupling of spectral characteristics of pigmental composition and structural indicators of phytoplankton in Svisloch River. Journal of the Belarusian State University. Ecology. 2018;4:42–51. Russian.
  9. Aronov AG, Aronova TI, Vlasov BP, Ezhova OS, Zhukova TV, Kovalevskaya RZ, et al. Vodnye resursy Natsional’nogo parka «Narochanskii» [Water resources of the National Park «Narochansky»]. Minsk: Riftur Print; 2012. 128 p. Russian.
  10. Ritchie RJ. Universal chlorophyll equations for estimating chlorophylls a, b, c, and d and total chlorophylls in natural assemblages of photosynthetic organisms using acetone, methanol, or ethanol solvents. Photosynthetica. 2008;46(1):115–126. DOI: 10.1007/ s11099-008-0019-7.
  11. Sumanta N, Haque CI, Nishika J, Suprakash R. Spectrophotometric analysis of chlorophylls and carotenoids from commonly grown fern species by using various extracting solvents. Research Journal of Chemical Sciences. 2014;4(9):63–69.
  12. Lorenzen CJ. Determination of chlorophyll and pheopigments: spectrophotometric equations. Limnology and Oceanography. 1967;12(2):343–346. DOI: 10.4319/lo.1967.12.2.0343.
  13. Strickland JDH, Parsons TR. A practical handbook of seawater analysis. Ottawa: Fisheries Research Board of Canada; 1972. 310 p.
  14. Vinberg GG. Pervichnaya produktsiya vodoemov [Primary production of reservoirs]. Minsk: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR; 1960. 330 p. Russian.
  15. Zhukova AA. [Production and destruction indicators of microphytobenthos of Naroch Lake]. In: Rukhlenko IA, editor. Tatishchevskie chteniya: aktual’nye problemy ekologii i okruzhayushchei sredy. Materialy 7-i Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii; 15–18 aprelya 2010 g.; Tol’yatti, Rossiya [Tatishchev readings: actual problems of ecology and the environment. Materials of the 7th International scientific and practical conference; 2010 April 15–18; Togliatti, Russia]. Togliatti: Volzhsky University named after Tatishchev; 2010. p. 50–57. Russian.
  16. Mastitskii SE. Metodicheskoe posobie po ispol’zovaniyu programmy Statistica pri obrabotke dannykh biologicheskikh issledovanii [Methodological manual on the use of the Statistica program in the processing of biological research data]. Minsk: Institut rybnogo khozyaistva; 2009. 76 p. Russian.
  17. Smolskaya OS, Zhukava HA. Spectral pigment indices of phytoplankton in different water objects of Belarus. Journal of the Belarusian State University. Ecology. 2018;1:113–123. Russian.
  18. Smolskaya OS, Zhukava HA, Lyulya АS. Analysis of pigment, physical and chemical characteristics of bottom sediments in lakes Naroch and Myastro. Journal of the Belarusian State University. Biology. 2018;2:65–77. Russian.
  19. Smolskaya VS, Zhukava HA. The contents of plant pigments in bottom sediments of lakes Naroch, Myastro and Batorino. Journal of the Belarusian State University. Ecology. 2020;2:18–25. Russian.
  20. Bul’on VV. Pervichnaya produktsiya planktona vnutrennikh vodoemov [Primary production of plankton of inland water bodies]. Leningrad: Nauka; 1983. 150 p. Russian.
  21. Swain EB. Measurement and interpretation of sedimentary pigments. Freshwater Biology. 1985;15(1):53–75. DOI: 10.1111/ j.1365-2427.1985.tb00696.x.
Опубликован
2021-06-23
Ключевые слова: оз. Баторино, донные отложения, пигментные индексы, хлорофилл, феопигменты, каротиноиды
Как цитировать
Жукова, А. А., Смольская, О. С., Вишневецкая, Е. А., & Каросиене, Ю. (2021). Содержание растительных пигментов в донных отложениях озера Баторино и их спектральные пигментные индексы. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 84-96. https://doi.org/10.33581/2521-1722-2021-2-84-96
Выпуск
№ 2 (2021): Журнал Белорусского государственного университета. Биология
Раздел
Экология и природопользование

Copyright (c) 2021 Журнал Белорусского государственного университета. Биология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).