Введение
I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 16
1.1. Первичная продукция и фотосинтез 16
1.2. Методы расчета первичной продукции 18
1.2.1. Принципиальные возможности измерения первичной продукции и их практическая реализация 18
1.2.2. Кислородный и радиоуглеродный методы измерения первичной продукции 22
1.3. Практическое применение кислородного и радиоуглеродного методов на водоемах 23
1.3.1. Измерения первичной продукции на водоеме без применения склянок 23
1.3.2. Измерение первичной продукции с использованием темных и светлых склянок 24
1.3.2.1. Принцип метода и его варианты 24
1.3.2.2. Совершенствование методики склянок 25
1.3.2.3. Преимущества и ограничения метода склянок в разных его модификациях 27
1.3.2.3.1. Общие ограничения метода склянок 27
1.3.2.3.2. Ограничения кислородного метода с применением склянок 27
1.3.2.3.3. Ограничения применения радиоуглеродного метода по методике склянок 28
1.3.2.3.4. Ограничения применения техники инкубаторов 29
1.3.2.3.5. Пересчет первичной продукции 30
1.3.2.3.6. Прогнозирование величины первичной продукции 30
1.4. Характеристика первичной продукции при помощи спектральных методов 31
1.4.1. Измерение отраженного света водоема 32
1.4.2. Флуоресцентный подход к получению характеристик фитопланктона и его продукции 34
1.4.2. Зависимость между флуоресценцией фитопланктона in. trim и Хл.а 34
1.4.2.2. Флуоресценция хлорофилла водорослей и первичная продукция фитопланктона 37
1.4.2.2.1. Методика применения dCMU 37
1.4.2.2.2. Применение D0MU в условиях культуры 37
1.4.2.2.3. Связь между флуоресценцией хлорофилла а in. Hif-o с применением BUMU и первичной продукцией фитопланктона 38
1.4.2.2.4. Замедленная флуоресценция и флуоресценция фитопланктона без ингибитора; их связь с первичной продукцией 40
1.4.2.2.5. Флуоресценция хлорофилла in tro, видовые различия и физиологическое состояние водорослей 41
1.4.2.2.6. Ограничения метода применения флуоресценции хлорофилла для характеристики способности фитопланктона к фотосинтезу 42
1.5. Физические и фотосинтетические фундаменты методов, основанных на изучении флуоресценции 45
1.5.1. Природа флуоресценции 45
1.5.2. Спектр и индукционная кривая флуоресценции 47
1.5.2.1. Спектр флуоресценции 47
1.5.2.2. Индукционная кривая флуоресценции, ее связь с процессами фотосинтеза 47
1.5.2.3. Действие 1)0МІ/ на индукционную кривую флуоресценции 50
1.5.3. Способы регистрации флуоресценции хлорофилла в экологических исследованиях 50
1.6. Перечень задач, требующих решения 52
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 55
2.1. Объекты исследований и условия культивирования водорослей 55
2.1.1. Объекты исследования 55
2.1.2. Условия выращивания водорослей 55
2.1.3. Модифицированные условия выращивания водоросли 58
2.2. Методика измерения ростовых параметров
культуры водорослей 59
2.2.1. Определение оптической плотности суспензии 59
2.2.2. Определение содержания сухой биомассы 59
2.2.3. Определение содержания фотосинтетических пигментов 60
2.2.3.1. Определение содержания хлорофиллов а, в, с 60
2.2.3.2. Определение содержания феофетина а и фео-форбида 61
2.3. Газохроматографическое определение содержания кислорода и интенсивности фотосинтеза культур планктонных водорослей 62
2.3.1. Определение содержания кислорода в водной среде 63
2.3.2. Измерение фотосинтеза культуры водорослей 64
2.3.2.1. Измерение фотосинтеза с экспонированием пробы в склянках без газовой фазы 64
2.3.2.2. Измерение фотосинтеза с экспонированием пробы в склянках с газовой фазой 65
2.3.3. Калибровка газового хроматографа кислородом 66
2.4. Регистрация параметров флуоресценции водорослевой суспензии 67
2.4.1. Описание флуоресцентной установки 67
2.4.2. Запись спектра флуоресценции в аналоговом и цифровом виде 70
Параметры, характеризующие спектр флуоресценции и их получение 71
Регистрация индукции /кинетики/ флуоресценции 73
Методы обработки результатов 75
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОХРОМОТОГРАФИЧКСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИСЛОРОДА 78
СПЕКТРЫ СТАЦИОНАРНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ВОДОРОСЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ IJV VIVO И КРИВЫЕ РОСТА ВОДОРОСЛЕЙ 87
Рост водоросли и изменения в спектре флуоресценции 87
Изменения в физиологическом состоянии водоросли s и характеристика соотношения 1648-682 9I
Кривые роста водоросли 5, и изменения в спектре флуоресценции 93
Рост водоросли и изменения в спектре флуоресценции 97
Различия между водорослями по спектрам флуоресценции в красной области 100
ИНДУКЦИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ВОДОРОСЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ IN VIVO БЕЗ И С ДОБАВЛЕНИЕМ CMU... 103
Индукция флуоресценции как индикатор таксономических и физиологических различий водорослей 103
Подбор концентрации ингибитора CMU и способы измерения интенсивности индукционного
сигнала 108
СВЯЗЬ ПАРАМЕТРОВ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА W VIVO , ПОЛУЧАЕМЫЕ ПРИ ПРИМЕНЕНИИ OMUС ИНТЕНСИВНОСТЬЮ ФОТОСИНТЕЗА И СОДЕРЖАНИЕМ ХЛОРОФИЛЛА В ВОДОРОСЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ 114
Связь между отношением F+CMUr-CMU и ПДл.а 114
6.2. Связь между F+CMU и ПДл.а V. 119
6.3. Связь между г+вмц и Хл.а 121
7. СВЯЗЬ ПЛОЩАДИ СПЕКТРА ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛО РОФИЛЛА W V1V0 С ИНТЕНСИВНОСТЬЮ ФОТО СИНТЕЗА И Хл.а ВОДОРОСЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ 125
7.1. Связь между ПС и Пхл.а 125
7.2. Связь между ПС и Хл.а 127
8. ОТНОШЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ ДВУХ ГЛАВНЫХ
ПОЛОС СПЕКТРА-ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ ХЛОРОФИЛЛА VIVO И ЕГО СВЯЗЬ С ФОТОСИНТЕЗОМВОДОРОСЛЕВОЙ СУСПЕНЗИИ 130
8.1. Отношение интенсивности флуоресценции фикобилинов к максимуму спектра флуорес
ценции хлорофилла и интенсивность фотосинтеза 130
8.2. Отношение 704-684 и интенсивность фотосинтеза водоросли 133
8.3. Отношение 712-687 и интенсивность фотосинтеза водоросли 134
9. ОБЩЕЕ ОБСЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 136
ВЫВОДЫ 142
СПИСОК ОСНОВНОЙ ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 145
ПРИЛОЖЕНИЕ 160
