Досліджено методи та засоби вимірювань геометричних параметрів і маси фітопланктону у водоймах господарсько-побутового призначення. Розширено функціональні можливості та підвищено швидкодію засобів вимірювань на підставі введення в комп'ютер і алгоритмічної обробки відеозображень фітопланктону. Розглянуто похибки перетворення вимірювальної відеоінформації у процесі вимірювань, визначено заходи щодо їх зменшення та компенсації. Розроблено автоматизовану систему для вимірювання геометричних параметрів і маси фітопланктону. Для обробки вимірювальної відеоінформації запропоновано використовувати штучні нейронні мережі. Виконано експериментальні дослідження, які підтверджують одержані теоретичні результати.

  Скачати повний текст

Вперше на прикладі водосховищ Дніпра та деяких непроточних ставків встановлено зворотний зв'язок між зміною концентрацій розчинених у воді поліфенолів і процентним вмістом синьозелених водоростей у складі фітопланктону. Вперше доведено, що особливість впливу екзометаболітів фенольної природи на функціональну активність синьозелених і зелених водоростей зумовлена концентраційним ефектом. Доведено, що активність поліфенольних сполук пов'язана з їх хімічною структурою, відновлювальними властивостями, а також величиною pH водного середовища. Встановлено, що речовини зазначеної природи (наприклад, гідрохінон, пірокатехін, кофейна кислота) можуть окиснюватись до відповідних хінонів без участі ферментних систем водоростей. Виявлено, що заростання окремих мілководних ділянок водойм вищими водяними рослинами супроводжуться випадінням з планктону видів синьозелених водоростей, які є збудниками "цвітіння" води. Запропоновано гіпотетичну схему механізму впливу екзогенних легковідновлюваних хінонів, які потрапили у клітини водоростей, на гальмування синтезу органічних метаболітів даних гідробіонтів, що обумовлено використанням іонів водню для відновлення окиснених фенолів.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження багаторічних змін мезозоопланктону Севастопольської бухти за період з 1976 р. до 2002 р. Наведено оцінку довгострокових змін таксономічного складу, структури, чисельності мезозоопланктону та його основного компоненту - копепод, а також сезонних флуктуацій даних показників. Проаналізовано зміни, що відбулися у таксоцені роду Acartia, найбільш чисельному у мезозоопланктоні прибережних ділянок Чорного моря. Виявлено особливості сезонної динаміки, статевої та розмірної структур популяції нового для Чорного моря виду A. tonsa та їх відмінності від популяції аборигенного виду A. clausi. Досліджено реакцію угруповання мезозоопланктону на зміну умов довкілля, а також випадкову інтродукцію нових видів на різних рівнях організації: в угрупованні мезозоопланктону, у таксоцені копепод, у таксоцені Acartia, у популяціях окремих видів копепод.

  Скачати повний текст

Виявлено, що швидкості споживання нітратів і амонію мікропланктоном змінюються від мінімальних величин взимку до максимальних - влітку. Визначено, що концентрації нітратів і амонію у поверхневому шарі та константи напівнасичення для процесу їх споживання мікропланктоном помірно рівні. З'ясовано, що вміст неорганічних сполук азоту у середовищі лімітує швидкість їх споживання та розвиток водоростей у Чорному морі у півтора - два рази. Зазначено, що на фоні виснаження запасів нітратів і амонію у зоні фотосинтезу ступінь забезпеченості мікропланктону азотом знижується у три - п'ять разів.

  Скачати повний текст

Встановлено, що однією з причин даного ефекту є падіння відношення вмісту азоту до фосфору. Визначено закономірності реакції прісноводних водоростей на підвищення мінералізації води. Показано, що важливим чинником формування фітопланктону є метаболітні взаємозв'язки між макрофітами, водоростями та бактеріями, а також неоднакова чутливість різних представників альгофлори до токсикантів.

  Скачати повний текст

Уперше проведено аналіз структурної організації зоопланктону різних біотопів Дніпровського водосховища, для кожного біотопу окремо розраховано продукцію зоопланктону за умов антропогенного впливу. Для обчислення продуктивності зоопланктону водосховища застосовано фізіологічний метод, а для оцінювання його структури - індекс ценотичної значущості. Вперше шляхом статистичного аналізу з'ясовано природні й антропогенні чинники, які визначають кількісні та якісні показники зоопланктону водосховища та тенденції його розвитку. Виявлено види зоопланктону, що раніше не реєструвалися у водосховищі. Уперше досліджено вертикальний розподіл зоопланктону водойми у зимовий період.

  Скачати повний текст

Наведено результати багаторічного моніторингу видового складу та чисельності пелагічних личинок донних безхребетних, що охоплює весь таксономічний комплекс меропланктону. Вивчено сезонні та річні зміни таксономічної структури меропланктону, видовий склад та сезонну динаміку чисельності личинок донних безхребетних у Балаклавській бухті, наведено список таксономічного складу меропланктону, що включає личинки 57-ми видів безхребетних, які відносяться до 38-ми родин. Розглянуто просторовий розподіл личинок донних безхребетних у Балаклавській бухті, розходження в структурі меропланктону кутової та відкритої частин бухти. Проаналізовано вплив згінно-нагінних явищ, наслідків гідротехнічних робіт на чисельність і видовий склад меропланктону Балаклавської бухти, а також поширення у чорноморському секторі прибережних вод Криму ряду видів пелагічних личинок бентосних організмів, які є вселенцями у Чорне море.

  Скачати повний текст

Проаналізовано задачу відновлення спектрів поглинання монокультур планктону на підставі вимірів коефіцієнта яскравості концентрованих суспензій, а також задачу визначення біооптичних властивостей морської води за вимірюваним значенням спектрального коефіцієнта яскравості моря в інтервалі довжин хвиль від 340 до 700 нм. За методом роз'язання оберненої задачі для монокультур фітопланктону одержано оцінку спектральних показників поглинання самих клітин і комплексного показника заломлення речовини. У процесі розв'язання оберненої задачі біооптики моря розроблено нестатистичну чотирихпараметричну модель оптичних властивостей води, а також інтерполяційний алгритм, що підвищує стійкість розв'язків оберненої задачі. З використанням розробленого методу розв'язання оберненої задачі біооптики моря проведено вимірювання коефіцієнта яскравості в Чорному, Мармуровому та Середземному морях в інтервалі довжин хвиль 400 - 570 нм.

  Скачати повний текст

Досліджено структурні характеристики фітопланктону у різних районах північної частини Чорного моря протягом річного циклу (березень, травень, липень, вересень, листопад 1992 та лютий 1993 рр.). Особливості сезонної сукцесії та рівень розвитку фітопланктону у 1992 - 1993 рр. зіставлено з їх багаторічними тенденціями. Показано просторовий зв'язок структурних характеристик фітопланктону у глибокій частині моря з океанографічними параметрами. Визначено відміни стану фітопланктону у зонах підйому води у порівнянні з суміжною акваторією. Зафіксовано збільшення значення перидінійових та золотистих водоростей у фітопланктоні Чорного моря. Особливо це властиво для відкритої частини моря. Виявлено, що зміни біомаси водоростей у значній мірі обумовлені атмосферною циркуляцією, яка діє не безпосередньо, а за особливостями поля течій. Вперше кількісно доведено, що суттєві зміни у фітопланктоні відкритого моря обумовлені сумарною дією природних (атмосферна циркуляція) та антропогенних (безповоротне водокористування) факторів. Наслідки цього негативно впливають на величину біорізноманіття у фітоцені (за інформаційною ентропією Шенона) та знижують сталість екосистеми до зовнішнього впливу.

  Скачати повний текст

Наведено дані стосовно просторово-часової динаміки вертикального та горизонтального розподілів, основних напрямків переміщення зоопланктону у межах різних біотопів мілководної зони Кременчуцького та Канівського водосховищ за 1999 - 2003 рр. Розроблено новий метод комплексного відлову зоопланктону та молоді риб пастками оригінальної конструції (пластикові пастки "АСТ"), який можна застосовувати для пасивного лову водних організмів. У розподілі зоопланктону встановлено, що важливу роль на мілководдях водосховищ відіграють біотичні фактори (зарослість біотопів, вплив інших груп живих організмів - фітопланктон, молодь риб).

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності формування первинної продукції та таксономічного складу фітопланктону середньої притоки Дніпра (на прикладі р.Тетерів). Встановлено, що висока продуктивність фітопланктону р.Тетерів підтримується за рахунок підвищеної асиміляційної активності водоростей на мезотрофних і їх великої рясності на евтрофних ділянках. Зарегульована ділянка характеризується вищою продуктивністю, ніж річкова, що обумовлено більшою товщиною фотосинтезуючого шару й інтенсивнішою вегетацією фітопланктону. З'ясовано, що на сучасному етапі розвитку річкової екосистеми фітопланктон представлено 335-ма видами (400 внутрішньовидовими таксонами, включно з тими, що містять номенклатурний тип виду). Наведено флористичне зведення планктонних водоростей р.Тетерів та їх частоту трапляння. Доведено, що загальною тенденцією трансформації фітопланктону тетерівських водосховищ є спрощення його структури з часом. За інтенсивністю продукційно-деструкційних процесів, біомасою, вмістом хлорофілу a фітопланктону середня ділянка річки належить до мезотрофного типу, а верхня, нижня та зарегульована - до евтрофого типу.

  Скачати повний текст

Вивчено видовий склад гетеротрофного бактеріопланктону та стійкість домінуючих морських бактерій до важких металів. У воді Одеського прибережжя визначено вміст Pb, Cd, Hg, оцінено їх мутагенність. Визначено кількість гетеротрофних бактерій в усі сезони року та видовий склад домінуючих представників відповідно до сучасної номенклатури. Виявлено, що мінімальні інгібуючі концентрації (МІК) Pb, Cd, Hg перевищують їх вміст у морській воді. Показано, що резистентність морських бактерій зростає відповідно до рівня антропогенного забруднення. Створено колекцію бактерій з різною стійкістю до Pb, Cd, Hg, встановлено їх якісний склад. Вивчено мінливість стійкості вилучених бактерій до Pb, Cd та Hg за підтримки на середовищі з важкими металами та без них. Наведено оцінку здатності акумулювати Cd морськими бактеріями.

  Скачати повний текст

З'ясовано основні закономірності багаторічної сукцесії структурних, функціональних характеристик фітопланктону в просторі та часі, його роль у функціонуванні екосистем річкової ділянки Дніпра, а також водоймищ після стабілізації гідробіологічного режиму та аварії на Чорнобильській АЕС. Доведено, що головним чинником стабілізації структурно-функціональних характеристик дніпровського фітопланктону на сучасному етапі його еволюції є остаточна зміна евтрофної лотичної екосистеми на лентичну (після заповнення Канівського водоймища). Встановлено зниження інтенсивності "цвітіння" води синьозеленими водоростями, перехід від монодомінантних угруповань до оліго- і полідомінантних, зростання абсолютного і відносного значеннь у фітопланктоні дрібноклітинних центричних діатомових і зелених (вольвоксових, хлорококових) водоростей. Показано, що просторово-часовий розподіл продукційних характеристик водоростей різних відділів у річних та озерних плесах на популяційно-видовому та ценотичному рівнях, інтенсифікація продукційних процесів дозволяють фітопланктону в більш повній мірі реалізувати біопродукційний потенціал, компенсувати зниження надходжень потоків енергії після зменшення "цвітіння" води синьозеленими водоростями. Підкреслено, що радіоактивне забруднення дніпровських водоймищ після аварії на Чорнобильській АЕС та існуюча еколого-токсикологічна ситуація не викликає загальної деградації фітопланктону. Стабілізація радіаційної ситуації в басейні Дніпра на початку 90-х рр. сприяла зростанню ролі фітопланктону в міграції радіонуклідів у системі "вода - фітопланктон - зоопланктон".

  Скачати повний текст

Встановлено основні етапи сукцесії фітопланктону Канівського водосховища. На сучасному етапі сукцесії виділено три ділянки водосховища з сукцесійними відмінностями просторово-часового розподілу видового та кількісного різноманіття та структурної характеристики домінуючого комплексу фітопланктону. Виявлено зменшення кількості таксонів нижче виду та зростання флористичного індексу вид - внутрішньовидовий таксон. Доведено, що притоки річки Десна, Красна, Стугна, Либідь - є джерелом підвищення різноманіття фітопланктону водосховища. Перелік водоростей водосховища поповнено 196-ма видами (205-ма внутрішньовидовими таксонами, включно з тими, що містять номенклатурний тип виду), 16 з них - нові для Дніпра та дніпровських водосховищ. Вивчено вплив конкретних антропогенних критеріїв на природну сукцесію фітопланктону. Досліджено, що гідротехнічні роботи (видобуток піску) та підігріті скидні води (Трипільська ДРЕС) мають локальний вплив на його розвиток. На прилеглих до Києва ділянках водосховища встановлено зниження видового, кількісного, інформаційного різноманіття фітопланктону та інтенсивності первинної продукції у порівнянні з ділянками водосхоивща, де сукцесія протікає під впливом природних критеріїв. Створено базу даних (Microsoft Access 97) фітопланктону Канівського водосховища.

  Скачати повний текст

Вперше в прибережних наносах акваторії Севастополя визначено чисельність та особливості поширення сульфатредукуючих, тіонових і денітрифікуючих бактерій. Встановлено, що досліджувані групи бактерій поширені повсюдно. Найбільша їх чисельність виявлена в районах, які мають значне антропогенне навантаження. Кількість тіонових бактерій в прибережних наносах і донних осадках перевищує таку сульфатредукуючих від сотень до тисяч (кл./г). Експериментально досліджено формування анаеробного угрупування за відсутності гідродинамічного впливу. З'ясовано, що мікробіологічні процеси перетворення нафтових вуглеводнів відбуваються за участю аналізованих груп бактерій. Встановлено, що в прибережних наносах з різним гранулометричним складом і концентрацією нафтових вуглеводнів живуть представники груп тіонових і денітрифікуючих бактерій, здатні розвиватися за умов нестабільного кисневого режиму. Виявлено здатність даних бактерій, що живуть у прибрежних наносах і донних осадках, використовувати вуглеводні нафтового походження як єдине джерело вуглецю й енергії.

  Скачати повний текст

Розглянуто можливості застосування мікрокалоріметрії як методу прямого вимірювання потоків енергії у мікробних угрупованнях пелагіалі та, зокрема, мікробної "петлі". З використанням засобів імітаційного моделювання досліджено мікробні процеси, що відбуваються після концентрування угруповання пікопланктона на нітроцелюлозну мембрану. Запропоновано оптимальний протокол приготування проб гетеротрофного пікопланктону (0,2 - 2 мкм) для подальшого вимірювання їх теплопродукції за мікрокалориметричним методом. Експериментально показано, що джерелом цієї теплопродукції є не метаболізм ультрамікробактерій, а певні позаклітинні процеси - гідроліз біополімерів як наслідок екзоферментативної активності бактеріопланктона. На підставі результатів дослідження показано доцільність застосування мікрокалоріметричного методу з метою вивчення потоків енергії у природних мікробних угрупованнях.

  Скачати повний текст

З використанням сучасного методу багаторазових батифотометричних зондувань верхнього фотичного шару пелагіалі вивчено дрібномасштабну просторово-часову структуру планктонного угруповання у різних за гідрологічною структурою водних масах. Показано визначальну роль дінофітових водоростей у формуванні мезомасштабної просторової структури, а також тонкої вертикальної структури поля біолюмінесценції у морях Середземноморського басейну. Доведено вагомий вплив зсувних ефектів внутрішніх хвиль на розподіл планктону, неврахування яких може призвести до значних помилок у визначенні його продуктивності. Установлено повсюдне існування тонкої структури у розподілі планктону як протяжних шарів товщиною 3 - 7 м, що має важливе значення для функціонування пелагічних угруповань і загальної оцінки стану морських екосистем. Розглянуто механізми генерації тонких шарів скупчень дінофітових водоростей на фоні фронтогенезу вод за переходу від північно-західного шельфу до відкритої частини у Чорному морі. Виявлено взаємозв'язок між тонкою структурою поля біолюмінесценції (планктону) та тонкою термохалінною структурою вод. Розроблено метод розрахунку параметрів тонкої структури поля біолюмінесценції, що відображають характер агрегованості планктону. Досліджено діапазони їх мінливості у водних масах з різним динамічним режимом. Уперше показано залежність процесів структуроутворення планктонних скупчень від гідродинамічних факторів.

  Скачати повний текст

Визначено основні закономірності розвитку фітопланктону в різнотипних водоймах мегаполісу за таксономічними ознаками, індексом Шеннона, чисельністю, біомасою, вмістом хлорофілу a, сапробіологічною характеристикою. Доведено репрезентативність фітопланктону як біологічного показника екологічного стану водойм мегаполісу. Досліджено 554 види водоростей (594 внутрішньовидові таксони) зі 169-ти родів, 36-ти порядків, 16-ти класів і 8-ми відділів, з яких 3 види і 1 різновид - нові для флори України. Встановлено зниження структурних показників фітопланктону (видові, надвидові ознаки, індекс Шеннона), зумовлене збільшенням впливу антропогенного чинника незалежно від типу водойм. Зареєстровано пряму достовірну кореляцію між біомасою фітопланктону і вмістом хлорофілу a у водоймах з домінуванням природних процесів та відсутність між даними показниками у водоймах, де дія антропогенного чинника інтенсивніша. Поділено водойми Києва за трофічним статусом на мезотрофічні (оз. Синє, затока Собаче гирло), евтрофні (оз. Бабине, став Горіховатський) та гіпертрофні (став Бетонний на р.Нивка, став на струмку Сирець). Зазначено, що найбільш видові ознаки властиві фітопланктону евтрофних водойм. Класифіковано водойми за показниками різноманіття фітопланктону на 4 типи, співставлення яких з категоріями екологічного статусу Водної Рамкової Директиви ЄС 2000/60 визначено від "доброго" до "поганого" статусу.

  Скачати повний текст