Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.НИР

The structure and biological productivity of plankton communities of marine and freshwater ecosystems.

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа: Основной задачей темы НИР в первый год реализации работы являлось выявление зависимости структуры и продуктивности сообществ фито- и зоопланктона от влияния природных (1) и антропогенных (2) факторов в морских и пресноводных экосистемах. (1) Для оценки влияния природных факторов на функционирование этих компонентов водных экосистем определены концентрация хлорофилла “а”, численность и биомасса разных размерных фракций фитопланктона, а также проведен анализ состояния водорослей в Онежском заливе Белого моря в июне 2015 г. Также в заливе в сентябре 2019 г дана оценка численности, биомассы и размерной структуры мелких (3–10 мкм) фототрофных флагеллят, их вклад в суммарную биомассу фитопланктона и концентрация хлорофилла “а”. Проанализированы результаты годовой (2017 г.) динамики фито- и зоопланктона Белого моря на примере губы Чупа (Кандалакшский залив) в связи с динамикой абиотических и биотических факторов. Проанализированы данные по обилию и составу ледовой флоры, а также данные по сезонной и вертикальной динамике структуры фитопланктона с 17 марта по 3 октября 2019 г. в стратифицированном озере Кисло-Сладкое (Карельский берег Белого моря) после его промывки морской водой осенью 2018 г. Продолжено изучение состава и распределения видов планктонного сообщества Чёрного моря. Исследовано влияние изменчивости биогенной базы на изменение видового состава, численности и биомассы фитопланктона Геленджикской бухты. Впервые пространственное распределение и таксономический состав пиководорослей класса Mamiellophyceae исследованы в водах Норвежского, Баренцева, Карского морей и моря Лаптевых. Впервые исследовано пространственное распределение численности и биомассы пиководорослей, а также вклад пикофитопланктона в содержание хлорофилла вдоль трансекты от Хатангского залива до континентального склона в западной части моря Лаптевых в сентябре 2017 г. Впервые сезонная динамика и видовой состав пикофракции (<3 м) эукариотического планктона исследованы методом высокопроизводительного секвенирования проб годовой ловушки, установленной с сентября по июнь в северо-западном районе Карского моря (2018–2019 гг.). Впервые дана оценка вклада поверхностного микро-, нано- и пикофитопланктона в общую биомассу углерода, концентрацию хлорофилла а и первичную продукцию в Карском море и море Лаптевых, а также исследована взаимосвязь этих размерных групп фитопланктона с факторами окружающей среды, которые определяют их пространственную изменчивость. (2) Для оценки влияния антропогенных факторов на планктонные сообщества предложен высокочувствительный метод оценки состояния клеток водорослей, основанный на регистрации длительного послесвечения или замедленной флуоресценции хлорофилла. Проведены мониторинговые наблюдения с применением комплекса параметров флуоресценции хлорофилла на трех участках р. Москвы, различающихся по уровню загрязнения. Продолжены исследования проблем восстановления экосистемы Южного Байкала после многолетнего действия стоков Байкальского целлюлозо-бумажного комбината на примере воздействия фенолов на культуры водорослей. Обработаны и обобщены данные по содержанию тяжелых металлов в гидробионтах Белого моря, выявлены закономерности и особенности их накопления в разных группах. Полученные результаты расширяют современные представления о влиянии природных и антропогенных факторов на компоненты водных экосистем и экосистемные процессы. Климатические изменения, происходящие в последние десятилетия в Арктике, привели к существенным изменениям абиотических условий в шельфовых арктических морях и повлияли на условия существования базового трофического звена арктических экосистем — фитопланктон. Проведенные исследования показали, что в Белом море видовой состав доминирующих видов существенно изменился за последние два десятилетия, произошла смена крупноклеточных водорослей (микрофитопланктон) на более мелкоразмерные наноформы. В целом в морях российской Арктики (Карском и Лаптевых) вклад пикофитопланктона концентрацию хлорофилла «а» и первичную продукцию был наибольшим по сравнению со вкладом остальных размерных фракций фитопланктона. Таким образом, изменения пелагической морской среды, происходящие в арктическом регионе, приводят к возрастанию роли более мелкоразмерных водорослей в формировании первичной продукции фитопланктона и увеличению доли этой группы водорослей в его суммарной биомассе. Изменение размерной структуры фитопланктона может сказаться на его отклике на прогрессирующее опреснение поверхностного слоя моря, колебания биогенного режима и потоков вещества в арктических экосистемах. Структура фитопланктонного сообщества северо-восточной акватории Чёрного моря имеет хорошо выраженную межгодовую изменчивость, которая в значительной степени обусловлена интенсивностью притока вод из открытой части моря и отражается на количественных характеристиках фитопланктона. Разработаны и успешно применяются методы оценки токсического воздействия загрязнителей (тяжелых металлов, фенолов и проч.) на клетки водорослей, основанные как на замедленной флуоресценции хлорофилла, так и по относительному выходу переменной флуоресценции. Таким образом, планируемые на первый год задачи полностью выполнены. Полученные результаты могут быть использованы для адекватного прогноза динамики как морских, так и пресноводных экосистем при наблюдаемом климатическом тренде и антропогенной нагрузке. Ожидаемые результаты учитываются при подготовке и проведении межфакультетского курса «Арктические экосистемы: структура, функционирование, важнейший источник биоресурсов», а также спецкурсов кафедры общей экологии и гидробиологии «Первичная продукция в водных экосистемах», «Биологическая продуктивность водоемов», «Структура и функционирование фито- и бактериопланктона», «Структура и функционирование зоопланктона и зообентоса».
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа: За отчетный период (2022) в результате выполнения НИР обработан материал по фитопланктону Белого моря и отделяющихся от него водоемов. Исследованы видовой состав, обилие и динамика структуры в губе Чупа и в прибрежном стратифицированном озере Кисло-Сладкое (Карельский берег Белого моря). Получены оценки численности, биомассы и содержания хлорофилла “a” пикофитопланктона (ПФ), вклада пикоформ в суммарное содержание хлорофилла и определен состав фотоавтотрофных пикоэукариот (<3 мкм), дана оценка величины первичной продукции (ИПП) различных размерных фракции фитопланктона в период схода сезонного льда в Карском море (июнь 2021 г.). Исследован видовой состав пикоэукариот осеннего планктона Карского и Лаптевых морей. По результатам мониторинга планктонного сообщества северо-восточной части Черного моря изучена изменчивость состояния фито-и зоопланктонного сообщества в зависимости от условий среды. Для анализа функционального состояния фитопланктона стратифицированного озера Кисло-Сладкое на беломорском побережье впервые были применены флуоресцентные методы. Исследована фотосинтетическая активность фитопланктона в Стерляжьем пруду Звенигородской станции МГУ. Изучены изменения световых зависимостей параметров фотолюминесценции хлорофилла в клетках микроводорослей в присутствии разных наночастиц. Изучено влияние фенолов сточных вод на первичные фотосинтетические реакции целых клеток водоросли Chlorella pyrenoidosa. Большая часть результатов получена впервые и дополняет, и уточняет существующие представления. За отчетный период опубликованы работы в рецензируемых изданиях, индексируемых библиографическими системами WoS и Scopus. Поставленные задачи выполнены полностью.
3 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа: За отчетный период (2023) в результате выполнения НИР изучена сезонная динамика планктонных сообществ в губе Чупа (Кандалакшский залив Белого моря); в соленой полуизолированной лагуне на мысе Зеленый (Белое море) прослежена годовая динамика вертикальной гидрологической структуры и сезонная динамика фитопланктона; в озере Кисло-Сладком (Кандалакшский залив Белого моря) исследованы видовой состав и углеродная биомасса доминирующих форм фитопланктона в пробах, отобранных с июня по август в 2019 г. после промывки озера морской водой перед ледоставом, и в 2021 г., когда осенне-зимнее обновление придонных вод озера не происходило; обработан материал, собранный в озере Еловом в период с 30 мая по 24 августа 2021 г., определен видовой состав фитопланктона; исследована связь спектрального состава света в меромиктических водоемах на побережье Белого моря с пигментным составом фототрофов в зоне хемоклина; во льду Кандалакшского залива Белого моря с помощью высокопроизводительного секвенирования Illumina области V4 гена 18S рРНК исследован видовой состав гетеротрофных протист; изучено пространственное распределение, численность и разнообразие природных сообществ пикоцианобактерий (ПЦ) в устьях рек Хатанги, Индигирки, Колымы и прилегающих к ним районах шельфа Лаптевых и Восточно-Сибирского морей; проведено исследование пространственно-временной изменчивости скорости ассимиляции углерода фитопланктона (Pb opt), нормированной на величину концентрации хлорофилла а (ХЛ a), и его разных размерных групп в морях российской Арктики и ее связь с факторами окружающей среды; впервые проведены синхронные комплексные гидрологические и биогеохимические исследования в Онежском заливе в зависимости от фазы приливного цикла; продолжен многолетний мониторинг влияния естественных и антропогенных факторов на развитие планктонных организмов Геленджикской бухты; исследовано воздействие антибиотика ципрофлоксацина на первичные процессы фотосинтеза морской диатомовой микроводоросли Thalassiosira weissflogii; проведены исследования изменения процессов фотосинтеза у морских водорослей Thalassiosira weissflogii после воздействия фенолов. Большая часть результатов получена впервые и дополняет, и уточняет существующие представления. За отчетный период опубликованы работы в рецензируемых изданиях, индексируемых библиографическими системами WoS и Scopus. Поставленные задачи выполнены полностью.
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа:
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа:
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа:
7 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Структура и биологическая продуктивность планктонных сообществ морских и пресноводных экосистем.
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".