vestibИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus, Biological Series1029-89402524-230XThe Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1029-8940-2026-71-2-157-166vestib-1014Research ArticleСтатьиОценка экологического состояния озер Белорусского Поозерья с использованием индекса Q фитопланктонного сообществаAssessment of the ecological state of lakes in the Belarusian Lake Region using the Q index of the phytoplankton communityhttps://orcid.org/0009-0008-9240-7647КарпаеваА. Ю.KarpaevaA. Yu.

Карпаева Анастасия Юрьевна – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, г. Минск

Anastasiya Yu. Karpaeva – Junior Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

stya1@gmail.comНаучно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по биоресурсамScientific and Practical Center of the National Academy of Sciences of Belarus for Bioresources202630042026712157166Copyright © Карпаева А.Ю., 20262026Карпаева А.Ю.Karpaeva A.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestibio.belnauka.by/jour/article/view/1014

В работе представлены результаты оценки экологического состояния 11 озер Белорусского Поозерья различного трофического статуса с использованием индекса Q фитопланктонного сообщества в вегетационные сезоны 2023–2025 гг. Изучены сезонная динамика индекса и его взаимосвязь с ключевыми показателями трофности. Установлено, что индекс Q варьировал в широком диапазоне (от 0,11 до 4,03), демонстрируя сезонную изменчивость: повышение от весны к лету и снижение к осени, что отражает сезонную сукцессию фитопланктона. Наиболее высокие средние значения индекса, соответствующие хорошему качеству вод, зафиксированы в мезотрофных озерах Волос Северный, Волос Южный, тогда как минимальные характерны для гиперэвтрофных озер Великое, Ильменок. Корреляционный анализ выявил статистически значимые отрицательные связи индекса Q с биомассой фитопланктона (ρ = –0,67) и концентрацией общего фосфора (ρ = –0,50), а также положительную связь с прозрачностью воды (ρ = +0,68). Отсутствие значимой корреляции с долей сине-зеленых водорослей подчеркивает комплексный характер индекса, учитывающего вклад всех функциональных групп. Показано, что в гиперэвтрофных озерах индекс стабильно низок вне зависимости от сезона, в то время как в водоемах с более низким трофическим статусом он чувствителен к сезонным перестройкам сообщества. Полученные результаты подтверждают диагностическую ценность Q-индекса как интегрального показателя трофического статуса, но указывают на необходимость учета его сезонной динамики и ограничений, связанных с доминированием отдельных таксонов.

The article presents the results of an assessment of the ecological state of 11 lakes of the Belarusian Lake Region with different trophic status using the Q index of the phytoplankton community during the seasons of 2023–2025. The seasonal dynamics of the index and its relationship with key trophic indicators were examined. The Q index was found to vary widely (from 0.11 to 4.03), demonstrating seasonal variability: increasing from spring to summer and decreasing towards autumn, which reflects the seasonal succession of phytoplankton. The highest average index values, corresponding to good water quality, were recorded in mesotrophic lakes Volos Severny, Volos Yuzhny, while the lowest were typical of hypertrophic lakes Velikoye, Ilmenok. Correlation analysis revealed statistically significant negative correlations of the Q index with phytoplankton biomass (ρ = –0.67) and total phosphorus concentration (ρ = –0.50), and a positive correlation with water transparency (ρ = +0.68). The absence of a significant correlation with the proportion of cyanobacteria emphasizes the integrated nature of the index, which accounts for the contribution of all functional groups. It was shown that in hypertrophic lakes, the index remains consistently low regardless of the season, whereas in water bodies with a lower trophic status, it is sensitive to seasonal community rearrangements. The obtained results confirm the diagnostic value of the Q index as an integrative indicator of trophic status, but also highlight the need to consider its seasonal dynamics and limitations associated with the dominance of certain taxa.

фитопланктонтрофический статусиндекс QБелорусское Поозерьекачество водыphytoplanktontrophic statusQ indexBelarusian Lake Regionwater qualityReferencesКорнева, Л. Г. Динамика морфофункциональных групп фитопланктона Рыбинского водохранилища и оценка качества его вод по индексу сообществ / Л. Г. Корневаa, В. В. Соловьева // Водные ресурсы. – 2021. – Т. 48, № 1. – С. 52–60.Kornevaa L. G., Solov’eva V. V. Dynamics of morphofunctional groups of phytoplankton of the Rybinsk Reservoir and assessment of the quality of its waters using the community index. Vodnye resursy [Water resources], 2021, vol. 48, no. 1, pp. 52–60 (in Russian).Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton / C. S. Reynolds, V. Huszar, C. Kruk [et al.] // Journal of Plankton Research. – 2002. – Vol. 24, N 5. – P. 417–428. https://doi.org/10.1093/plankt/24.5.417Reynolds C. S., Huszar V., Kruk C., Naselli-Flores L., Melo S. Towards a functional classification of the freshwater phytoplankton. Journal of Plankton Research, 2002, vol. 24, no. 5, pp. 417–428. https://doi.org/10.1093/plankt/24.5.417Семенченко, В. П. Экологическое качество поверхностных вод / В. П. Семенченко, В. И. Разлуцкий. – Мн.: Бел. навука, 2010. – 330 с.Semenchenko V. P., Razlutskii V. I. Ecological quality of surface waters. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 2010. 330 p. (in Russian).Лопух, П. С. Общая лимнология: пособие для студентов геогр. фак. / П. С. Лопух, О. Ф. Якушко. – Мн.: БГУ, 2011. – 366 с.Lopukh P. S., Yakushko O. F. General limnology: a manual for students of the Faculty of Geography. Minsk, Belarusian State University, 2011. 366 p. (in Russian).Михеева, Т. М. Методы количественного учета нанофитопланктона (обзор) / Т. М. Михеева // Гидробиологический журнал. – 1989. – Т. 25, № 4. – С. 3–21.Mikheeva T. M. Methods of quantitative enumeration of nanophytoplankton (review). Gidrobiologicheskii zhurnal [Hydrobiological Jornal], 1989, vol. 25, no. 4, pp. 3–21 (in Russian).Мордухай-Болтовский, Ф. Д. Методика изучения биогеоценозов внутренних водоемов / Ф. Д. Мордухай-Болтовский. – М.: Наука, 1975. – 240 с.Mordukhai-Boltovskii F. D. Methodology for studying biogeocenoses of inland water bodies. Moscow, Nauka Publ., 1975. 240 p. (in Russian).Определитель пресноводных водорослей СССР: в 14 т. / АН СССР, Ботан. ин-т им. В. Л. Комарова; отв. ред. М. М. Голлербах. – М.: Совет. наука; Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1951–1983. – 14 т.Gollerbakh M. M. (ed.). Identifier of freshwater algae of the USSR. 14 vol. Moskva, Sovetskaya nauka Publ., Leningrad, Nauka, Leningradskoe otdelenie Publ., 1951–1983 (in Russian).Süßwasserflora von Mitteleuropa. Cyanoprokaryota. Oscillatoriales. Süßwasserflora von Mitteleuropa. Cyanoprokaryota. Oscillatoriales / J. Komárek, К. Anagnostidis. – München: Elsevier Spektrum Akademischer Verlag, 2005. – 759 p.Komárek J., Anagnostidis K. Süßwasserflora von Mitteleuropa. Cyanoprokaryota. Oscillatoriales. München, Elsevier Spektrum Akademischer Verlag, 2005. 759 p.Use of Phytoplankton Assemblages for Monitoring Ecological Status of Lakes within the Water Framework Directive: The Assemblage Index / J. Padisák, G. Borics, I. Grigorszky, É. Soróczki-Pintér // Hydrobiologia. – 2006. – Vol. 553. – P. 1–14. https://doi.org/10.1007/s10750-005-1393-9Padisak J., Borics G., Grigorszky I., Soroczki-Pinter E. Use of Phytoplankton Assemblages for Monitoring Ecological Status of Lakes within the Water Framework Directive: The Assemblage Index. Hydrobiologia, 2006, vol. 553, pp. 1–14. https://doi.org/10.1007/s10750-005-1393-9Armstrong, G. D. Colonies as defence in the freshwater phytoplankton genus Dinobryon (Chrysophyceae): Ph. D. Thesis / G. D. Armstrong; The University of British Columbia. – Vancouver, 1985. – 178 p.Armstrong G. D. Colonies as defence in the freshwater phytoplankton genus Dinobryon (Chrysophyceae). Ph. D. Thesis. Vancouver, 1985. 178 p.Short Communication: Assessing phytoplankton species structure in trophically different water bodies of South Ural, Russia / А. Kostryukova, I. Mashkova, S. Belov [et al.] // Biodiversitas Journal of Biological Diversity. – 2021. – Vol. 22, N 8. – P. 3530–3538. https://doi.org/10.13057/biodiv/d220853Kostryukova A., Mashkova I., Belov S., Shchelkanova E., Trofimenko V. Short Communication: Assessing phytoplankton species structure in trophically different water bodies of South Ural, Russia. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 2021, vol. 22, no. 8, pp. 3530–3538. https://doi.org/10.13057/biodiv/d220853Кулизин, П. В. Опыт использования функциональной классификации фитопланктона для оценки качества воды некоторых левобережных притоков р. Волги (бассейн Чебоксарского водохранилища) / П. В. Кузлин, Е. Л. Воднеева, А. Г. Охапкин // Принципы экологии. – 2020. – Т. 9, № 2. – С. 48–59.Kulizin P. V., Vodeneeva E. L., Okhapkin A. G. Experience of using functional classification of phytoplankton to assess the water quality of some left-bank tributaries of the Volga River (Cheboksary Reservoir basin). Printsipy ekologii [Principles of Ecology], 2020, vol. 9, no. 2, pp. 48–59 (in Russian).The PEG-model of seasonal succession of planktonic events in fresh waters / U. Sommer, Z. M. Gliwicz, W. Lampert, A. Duncan // Archiv für Hydrobiologie. – 1986. – Vol. 106, N 4. – P. 433–471. https://doi.org/10.1127/archivhydrobiol/106/1986/433Sommer U., Gliwicz, Z. M., Lampert W., Duncan A. The PEG-model of seasonal succession of planktonic events in fresh waters. Archiv für Hydrobiologie, 1986, vol. 106, no. 4, pp. 433–471. https://doi.org/10.1127/archiv-hydrobiol/106/1986/433Demir, А. N. Phytoplankton functional groups provide a quality assessment method by the Q assemblage index in Lake Mogan (Turkey) / A. N. Demir, O. Fakioğlu, B. Dural // Turkish Journal of Botany. – 2014. – Vol. 38, N 1. – P. 169–179. https://doi.org/10.3906/bot-1301-60Demir А. N., Fakioğlu O., Dural, B. Phytoplankton functional groups provide a quality assessment method by the Q assemblage index in Lake Mogan (Turkey). Turkish Journal of Botany, 2014, vol. 38, no. 1, pp. 169–179. https://doi.org/10.3906/bot-1301-60Phytoplankton dynamics and structure, and ecological status estimation by the Q assemblage index: a comparative analysis in two shallow Mediterranean lakes / T. O. Sevindik, H. Tunca, A. Gönülol [et al.] // Turkish Journal of Botany. – 2017. – Vol. 41, N 1. – P. 25–36. https://doi.org/10.3906/bot-1510-22Sevindik T. O., Tunca H., Gönülol A., Gürsoy N., Küçükkaya Ş. N. Phytoplankton dynamics and structure, and ecological status estimation by the Q assemblage index: a comparative analysis in two shallow Mediterranean lakes. Turkish Journal of Botany, 2017, vol. 41, no. 1, pp. 25–36. https://doi.org/10.3906/bot-1510-22Ochocka, A. Sensitivity of plankton indices to lake trophic conditions / A. Ochocka, A. Pasztaleniec // Environmental Monitoring and Assessment. – 2016. – Vol. 188. – Art. 622. https://doi.org/10.1007/s10661-016-5634-3Ochocka A., Pasztaleniec A. Sensitivity of plankton indices to lake trophic conditions. Environmental Monitoring and Assessment, 2016, vol. 188, art. 622. https://doi.org/10.1007/s10661-016-5634-3Phytoplankton Community Structure and Its Relationship with Environmental Factors in Nanhai Lake / D. Gong, Z. Guo, W. Wei [et al.] // Diversity. – 2022. – Vol. 14, N 11. – Art. 927. https://doi.org/10.3390/d14110927Gong D., Guo Z., Wei W., Bi J., Wang Zh., Ji X. Phytoplankton Community Structure and Its Relationship with Environmental Factors in Nanhai Lake. Diversity, 2022, vol. 14, no. 11, art. 927. https://doi.org/10.3390/d14110927Трифонова, И. С. Экология и сукцессия озерного фитопланктона / И. С. Трифонова. – Л.: Наука. Ленингр. отд-ние, 1990. – 182 с.Trifonova I. S. Ecology and succession of lake phytoplankton. Leningrad, Nauka. Leningradskoe otdelenie Publ., 1990. 182 p. (in Russian).Функциональная классификация фитопланктона и микробиологические параметры для оценки состояния прибрежных вод Южного Байкала / Д. В. Малашенков, И. В. Мошарова, В. В. Ильинский, С. А. Мошаров // Биология внутренних вод. – 2022. – № 1. – С. 3–13.Malashenkov D. V., Mosharova I. V., Il’inskii V. V., Mosharov S. A. Functional classification of phytoplankton and microbiological parameters for assessing the state of coastal waters of Southern Baikal. Biologiya vnutrennikh vod [Biology of inland waters], 2022, no. 1, pp. 3–13.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.