CC BY
33
BicHUK ,fl,mnponeTpoBCBKoro ymBepcmeiy. Bionoria, eKonorifl. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2015. 23(2), 124-128.
doi:10.15421/011518
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online
www.ecology.dp.ua
УДК 634.942:581.135(477.60)
Вплив аерогенного забруднення на ф^онцидну активнiсть деревних рослин
С.О. Володарець
Донецький нацюнальний утверситет, Втниця, Укра'та
Виявлено вплив забруднення повпря дюксидом вуглецю, сiрчистим ангiдридом i дiоксидом азоту на антимжробну дто деревних рослин 8 видав листяних i одного хвойного виду в умовах Пвденного Сходу Украши. Газостшю види Betula pendula Roth та Salix alba L. за умов до забруднювач1в збшьшували фггонцидну активнiсть. У чутливих до до полютанпв видав Aesculus hippocastanum L. та Picea pungens Engelm. антимжробна дая зменшувалась 3i зростанням загазованосп повiтря. Встановлено се-зонну динамжу фггонцидно1 активностi A. hippocastanum, B. pendula, S. alba та P. pungens в умовах м. Донецьк, на далянках iз рiз-ним ступенем забруднення. Максимальну фiтонцидну даю листюв дослiджених видав вщмчено влiтку. Для P. pungens виявлено два тки фiтонцидностi: у серпы та груднi. Встановлено вплив джерела забруднення на антимжробну активтсть листк1в B. pendula, Fraxinus excelsior L., Robinia pseudoacacia L., Populus nigra L., Tilia cordata Mill. та P. pungens, що зростають у наса-дженнях м. Краматорськ. З'ясовано посилення антимжробно1 дй листюв бiльшостi дослiджених видав, окрiм A. hippocastanum та P. pungens, в умовах урбатзованого середовища.
Ключовi слова: антимжробна дш; сезонна динамка; урбашзоване середовище
Influence of aerogenic contamination on phytoncide activity of woody plants
S.O. Volodarez
Donetsk National University, Vinnytsya, Ukraine
The main objective of this paper is to determine variations of antimicrobial activity of the volatile organic compounds from leaves of woody plants, which are growing on the areas with the different air pollution degree in the south-east of Ukraine. The research objects were Aesculus hippocastanum L., Betulapendula Roth, Salix alba L., Piceapungens Engelm. in Donetsk, Ukraine, and 6 species (Betulapendula Roth, Fraxinus excelsior L., Robinia pseudoacacia L., Populus nigra L., Tilia cordata Mill., Picea pungens Engelm.) in Kramatorsk, Ukraine. Samples were collected in Donetsk every month during 2012 and 2013 years on four sample areas. Three research areas border with Donetsk Metallurgical Plant PSC, heavy traffic road and Kalinin coal mine, that feature such pollutants as CO2, SO2, NO2, and marsh gas. The fourth research area is the recreation zone (Donetsk Culture and Leisure Park near Donbass Arena stadium). The control area is located in the Donetsk Botanical Garden. The leaves from trees in Kramatorsk were collected in July and August 2013 on the sample area. The research area borders with Novokramatorsk Machine-building Plant JSC, which also features CO2, SO2, NO2 and other pollutants. The control area is located in the Jubilejnyi park. The research proves that antimicrobial activity of the volatile organic compounds from leaves of species under study is sensitive to the impact of pollutants. Moreover, the antimicrobial activity of leaves B. pendula, S. alba, F. excelsior, R. pseudoacacia, P. nigra increases under the influence of pollutants from metallurgical plants and traffic exhausts. The antimicrobial ability of A. hippocastanum, T. cordata and P. pungens enhances in the areas with the cleaner air. These species are not gas-resistant species. Consequently, gas-resistant species feature the higher antimicrobial activity in the conditions of contamination. The other benefit of this study consists in monitoring of the seasonal antimicrobial activity of trees which are growing in Donetsk. The deciduous species have the highest antimicrobial activity in summer. P. pungens demonstrates two peaks of antimicrobial activity. Aerogenic pollution with gas and particulate matter limits the antimicrobial activity of woody species. It should be noted that antimicrobial activity increases to some limit value, which is connected with the vital capacity of plants. The paper offers to use the antimicrobial activity of the volatile organic compounds of trees as one of phyto-indication tests under the influence of CO2, SO2 and NO2.
Keywords: antimicrobial activity; seasonal dynamics; urban area
Донецький нацюнальний утверситет, вул. Фрунзе, 4, Втниця, 21007, Украта Donetsk National University, Frunze Str., 4, Vinnytsya, 21007, Ukraine Tel.: +38-050-814-57-62. E-mail: svetlana_masina@mail.ru
Вступ
Одт з поширених i небажаних наслщюв промислово! даяльносп людини - це забруднення повiтря, води, грунту та змши через це !х хiмiчних, фiзичних або бюеколопч-них властивостей. Забруднювальш речовини, що мютяться у повiтрi промислового мiста, небезпечш як для людини, так i для рослин i тварин (Bobyliov et al., 2014; Brygadyrenko and Ivanyshyn, 2015). Для рослин основними фотохiмiчними оксидантами е озон, штрати, оксиди азоту, оксиди арки, фториди (Jun et al., 2015; Morani et al., 2012). Ц речовини спричинюють некрози листкiв, ослаб-лення та загибель рослин (Harmens et al., 2014).
Уа рослини у процесi житдаяльносп видляють бюлойчно акгивнi речовини. Летк1 органiчнi речовини (ЛОР) утворюються гад час фотосинтезу як вторинш про-дукти метаболзму (Wyche et al., 2014). Фггонцидна активнiсть дерев в умовах мюта змшюеться разом з iншими фiзiологiчними показниками рослин (Henninger, 2012). Характер видлення ЛОР деревними рослинами залежить вщ абiотичних та антропогенних факторш, а також вщ житгевого стану рослини та и вiку (Oderbolz et al., 2013). В умовах техногенного навантаження змшюеться хiмiчний склад ЛОР та !х ангимiкробна дя (Nowak et al., 2005; Matsumoto et al., 2013). Вплив ЛОР на яюсть повiгря у великих мстах - один iз прюритетних напрямiв дослiджень у свiтi. Внаслвдок окиснення ЛОР в атмосферу вившьняеться велика кшьюсть озону, що е одним iз провщних чинниюв формування парникового ефекту (Brown et al., 2013; Calfapietra et al., 2013).
В Укра'т дослiдження ступеня видшення летких фiтонцидiв деревами в урбашзованому середовищi залишаеться вщкритим питанням. У Донецькш областi дослiдження з визначення антимшробно! до листкiв де-ревних рослин проводили лише у 1970-1980-п роки у м. Донецьк. Для всебiчного висвiтлення цього питання ми провели дослвдження у двох великих мютах - Донецьк i Краматорськ. Останнiй розташований на швноч областi та е промисловим мютом iз населенням 160 тис. людей (Tymoshenko, 2015).
Для встановлення впливу негативних наслiдкiв промислово! та господарсько! дiяльностi людини на деревнi рослини дослщжено антимiкробну активнiсть цих рослин у рiзних типах насаджень залежно вiд 1х призна-чення. Фтонцидну активнiсть видiв деревних рослин дослвджували у насадженнях спецiального призначення (насадження транспортних магистралей i вулиць, длянки санiтарно-захисних зон поблизу промислових шдпри-емств) та загального користування (парк культури та вщпочинку, ботанiчний сад). Фтонцидна активнiсть тiсно пов'язана з умовами зростання деревних рослин.
Мета стати - встановити закономiрнiсть змши фитонцидно! активностi листкiв деревних рослин залежно ввд типу забруднювача.
Матерiал i методи досл1джень
Об'екти дослщжень у м. Донецьк - Aesculus hippocastanum L., Betula pendula Roth, Salix alba L. та Picea pungens Engelm., яю зростають у саттарно-захиснш
зон ПАТ «Донецьксталь» - металургшний завод (ДМЗ)», уздовж одте! з основних автомагистралей м. Донецьк, на територи шахти iM. М.1. Калшша, у зонi рекреаци (парк бшя стадиону «Донбас арена»). Як контроль використано делянки Донецького ботанiчного саду НАН Укра!ни, розташоват за межами д! основних джерел забруднення. У м. Краматорськ дослвдна делянка розташована у санiтарно-захиснiй зон ПАТ «Новокраматорський машинобудвний завода», контроль - парк «Ювшейний». Об'ект дослгдження - B. pendula, Fraxinus excelsior L., Robinia pseudoacacia L., Populus nigra L., Tilia cordata Mill. та P. pungens.
Токсичш речовини, що потрапляють у повiтря тд час роботи металургшного виробництва, складаються на 78% iз дiоксиду вуглецю, 15% - сiрчистого анпдриду, 6% - дюксиду азоту та 0,7% - вуглеводтв, разом iз бенз(а)шреном. Вугiльнi шдприемства забруднюють атмосферне повггря викидами метану, пилу, сiрчистого анпдриду, окисом вуглецю та окисом азоту (Tret'jakova and Averina, 2009). Унаслвдок роботи двигушв внутрiшнього згоряння автотранспорту утворюються таю токсичш речовини: оксиди вуглецю, азоту, вуглеводш, альдепди та сажа (Vysockij et al., 2012).
Матерiал збирали у сонячну безвпряну погоду щомъ сячно протягом 2012-2013 рр. у м. Донецьк. У м. Краматорськ проби ввдбирали в липт та серпнi 2013 р. Для дослгджень брали здоровi непошкоджен листки без ознак хлорозу, ix збирали по всьому периметру крони (з швденно!, пiвнiчно!, сходно! та заидно! частин) iз ниж-нього ярусу 7-8 дерев для отримання середньо! проби. Пд час ввдбирання проб проводили метеорологiчнi вимрювання та фенологiчнi спостереження. Антимжроб-ну акгивнiсть визначали методом «опарення» посiвiв культур мiкроорганiзмiв за ступенем пригнiчення тест-об'eкгiв грам-позитивних бактерш Bacillus subtilis 1MB B-7018 та грам-негативних Escherichia coli УКМ В-926 з колекцц Депозитарш мiкроорганiзмiв 1нституту мжробюлогт! та вiрусологii НАН Укра!ни. Цш листки (2 г) розмщували на кришщ, якою зверху накривали чашку Пет^ з посiвами, виключаючи контакт листюв iз живильним се-редовищем. Чашки з рослинним матерiалом витримували протягом 4 годин в умовах денного освгтлення та юмнатно! температури. Згодом чашки розмщували на добу у термостат за температури 37 °С, наступного дня рахували кшьюсть колонш. У чашках Петрi з рослинним матерiалом рахували кiлькiсть колонш, як1 виросли, та визначали стушнь пригнiчення тест-культури в^дносно контролю (Kiseleva et al., 2011). Жигтeздатнiсть деревних рослин визначали за станом крони та стовбура, наявшстю на ньому лишайник1в, оцтнювали у балах за шкалою Л. С. Савельево! (Savel'eva, 1975). Для оцнки рiзниць мiж фитонцидною активтстю об'екпв використовували схему ANOVA з апостерiорним тестом Тьюк1 за допомогою платформи RStudio v. 0.99.467 (RStudio Inc. 2009-2015).
Результата та ix обговорення
У деревних рослин, як зростають в урбанiзованому середовиш!, перiод вегетацц змшюеться порiвняно з умовно чистими делянками. Вид]1лення летких оргашчних речовин взаемопов'язане сезонними ритмами
$iroueHo3y (Noe et al., 2012). AHagi3 ce30HHHx 3MiH ^iTQHHHiHoi' aKTHBHOCii (®A) gocgig®eHux BHgiB gepeBHux pocgHH noKa3aB, ^o aHiHMiKpo6Ha aKTHBHicTb geTKHx BHgigeHb ^HCTKiB 3age®HTb Big MeieopogoriHHux yMOB i ^eHogoriHHoi $a3H po3BHTKy pocgHH.
,3ga Hacag®eHb B. pendula BgacTHBe nocrynoBe Hapoc-TaHHH aHTHMiKpoÖHoi gii HOP gucrKiB i3 KBiTHa go cepnHa Ta pi3Ke 3HH®eHHa ii y BepecHi, ^o BignoBigae guHaMiui ®A BHgiB pogy Betula L. (Kochergina, 2008). y S. alba Ha6y6-HaBigi 6pyHbKH Ta Mogogi gHciKH BHgigagH MagoaKTHBHi geTKi penoBHHH, aK i gHciKH Ha nonaTKy ii KBiryBaHHa. Hu3bKa ^iTQHHHiHa gia HOP 6pyHboK S. alba noB'a3aHa y ueH nac i3 thm, ^o 6igbma nacruHa $i3iogoriHHo aKTHBHHx penoBHH BHKopucToByeTbca Ha BHyTpimHi npouecu pocguHH. MaxcHMagbHy ®A BigMweHo b gunm. niK ®A uux BHgiB npunaB Ha giTHi Micaui. Ha6y6HaBigi 6pyHbKH Ta Mogogi gucTKu B. pendula Bugigagu aKTHBHi HOP. MaKcuMyM aKTHBHocTi npunagae Ha cepneHb, Kogu aHTHMiKpo6Ha gia geTKHx BHgigeHb gucTKiB B. pendula, ^o 3pocraK>Tb no6gu3y MeragypriHHoro 3aBogy, Ha KogoHii E. coli craHoBuga 73,5 ± 0,75%. Hhctkh gepeB, ^o 3pocragH y caHirapHo-3axHcHHx 3oHax, Magu Bumy ®A.
Ae. hippocastanum 3ycrpiHaeibca y 6aran>ox 3egeHux Hacag®eHHax MicT yKpaiHH, ogHaK Bug Hacro Bpa®aeibca xBopo6aMH Ta Bipanae cBoi geKopaiHBHi aKocri (Gnativ, 2007). B yMoBax cieny nepe3 Hecrany noBiTpaHoi Ta rpyrnornoi Bogoru gga uboro BHgy BcTaHoBgeHo HH3bKy Tengo- Ta nocyxocTiHKicTb (Tarabryn et al., 1986). y ,3,oHeubKiH o6gacri Bci gepeBa Ae. hippocastanum Bpa®em pi3HHMH xbo-po6aMH, a no^HHaKRH 3 2007-2008 pp. Cameraria orhidella Descka et Dimic (KamraHoBa Mmyrona Migb) e ochobhom npuHHHoK» nepeg^acHoro BcuxaHHa Ta onagaHHa gucrKiB цboro Bugy (Popov and Svyrydov, 2009). y 2013 p. Ha no-narKy BereTaqii hhctkh Ae. hippocastanum Bugigagu aKTHBHimi HOP, Hi® ygiTKy, BoceHH ^iToHuugHa aKTHBHicTb 36igbmyBagacb. y gunm gucrKH uboro BHgy y caHirapHo-3axHcHifi 3oHi mgnpneMcTB i y3goB® aBTorpacH 6ygu noBmcrra ypa®em mKigHHKaMH, a y 3oHi peKpeauii Ta b KoHrpogi 6ygo Mo®guBo BigmyKaTH HenomKog®em guciKH. y 3B'a3Ky 3 nocugeHHaM iMyHHux peaKuiH 3i 3pocraHHaM cryneHa Bpa®eHocri xBopo6aMH gepeBa BipaHaroib ^iTQHHHiHi BgaciHBocii, a Ha nonaiKy po3BHTKy xBopo6u bohh, HaBnaKH, BugigaraTb 6igbmy KigbKicib HOP. AHiHMiKpo6Ha aKTHBHicTb gHciKiB gepeB A. hippocastanum, ^o 3pociaMTb no6gH3y AM3, BigHocHo B. subtilis y 1,5 pa3a HH®na nopiBHaHo 3 KompogeM.
XBoa P. pungens, aK BiHHo3egeHoro BHgy, BHgigaga aKTHBHi geTKi penoBHHH npoiaroM poKy. y rpygHi P. pungens Maga BHcoKi noKa3HHKH ®A. AHTHMiKpo6Ha aKTHBHicTb BigHocHo E. coli y xBoi P. pungens pocgHH Ha gigaHKax 6oiaHinHoro cagy y rpygHi cKgaga 83,3 ± 2,16%. y cinHi cnocrepiragocb 3MeHmeHHa ^rroHUHgHoi aKTHBHocTi HOP, npoTe BoHa 3agHmHgacb Ha cepegHboMy piBHi. y groroMy npH 3HanHoMy 3HH®eHHi TeMnepaiyp ge-TagbHa gia geTKHx penoBHH P. pungens Ta ii! $opMH 3HH®y-Bagacb go MiHiMyMy. nonaroK Bereiauii, 6y6HaBiHHa Bere-TaTHBHHx 6pyHboK y P. pungens b yMoBax m. ^oHeubK (6oiaHiHHHH cag) cnociepiraeibca HanpHKiHui KBiTHa, og-HonacHo i3 uhm nigBH^yeTbca ®A, ^o 3yMoBgeHo 36igbmeHHaM coHaHHoi iHcogauii Ta nonaiKoM poctobhx npoueciB y pocgHH. CyrreBe 36igbmeHHa ^iioHungHoi
aKTHBHocri gocgig®yBaHoro BHgy xbohhhx cnocrepiragocb nig nac MacoBoro po3nycKaHHa 6pyHboK i o6oco6geHHa xBoi y rpaBHi. nig nac nocugeHHa poctobhx npoueciB y pocguHax BugigeHHa ^iioHHugiB 36igbmyeTbca (Wyche et al., 2014). niK ^iTOHHugHoi aKTHBHocri xBoi P. pungens npunagae Ha guneHb - cepneHb, npu MaKcuMyMi coHaHHoi iHcogauii. y BepecHi ^iioHHugHa aKTHBHicTb 3MeHmugacb, npoie y gucronagi BoHa ge^o 3pocga, gocarayBmu gpyro-ro MaKcuMyMy y rpygHi 2013 p., ^o 3yMoBgeHo BigguroM. KoguBaHHa ®A npoiaroM BereiauinHoro nepiogy noB'a3aHe 3 MeieopogorinHUMH ^aKiopaMH.
ycraHoBgeHo TicHuH 3B'a3oK Mi® aKTHBHicrM geTKHx $paKuiH xBoi npegcTaBHHKiB pogy Picea A. Dietr. Ta ii BiKoM: HancHgbHimHMH ^iioHUHgHHMH BgacTHBocraMH Bigpi3HaeTbca xBoa gpyroro poKy ®Hira, ^o Mo®Ha noac-hhth aKTHBi3auiew 3axucHux MexaHi3MiB. flHHaMiKy ®A HaBegeHo gga xBoi gpyroro poKy ®Hrra uux BHgiB.
AHagi3 aHTHMiKpo6Hoi aKTHBHocri gepeBHux pocgHH 3a gii pi3Hux aeporeHHux 3a6pygHMBaniB noKa3aB, ^o gucrKH B. pendula Ta S. alba Ha niKy ^iroHUHgHoi aKTHBHocri Bogogjgu bhcokom aHTHMiKpo6HoK> 3gaiHicrTO. ^ga Ae. hippocastanum BcraHoBgeHo cepegHM ra HH3bKy aKTHBHicTb. P. pungens xapaKiepH3yBagacb bhcokhmh ra gy®e bh-cokhmh aHTHMiKpo6HHMH BgacTHBocraMH (Slepyh, 2009).
OgHo^aKTopHHH gucnepciHHuH aHagi3 pe3ygbTariB gocgig®eHb gga HaH6igbme 3a6pygHeHoi gigaHKH no6gu3y i KompogK» noKa3aB, ^o Ha ^iToHuugHy aKTHBHicTb BngHBaMTb yMoBH 3pociaHHa. ®iioHUHgHa aKTHBHicTb ycix gocgig®eHux BHgiB gocroBipHo pi3HHgacb Ha gocgigHiH gigaHui Ta b KoHrpogi (puc.).
OiToHHHiHicTh gucTKiB B. pendula Ta S. alba, ^o 3po-cTaMTb b yMoBax caHirapHo-3axHcHHx 3oh nignpueMcTB, 6yga bh^om nopiBHaHo 3 hhcthmh gigaHKaMH. 3a mKagoro ®Hrre3garHocri gocgigHi gepeBa ouiHeHo b 6 ra 7 6agiB, BignoBigHo. y hhx cnocrepiragH nonaroK BcuxaHHa BepxiB-KoBoro npupocry. B. pendula Ta S. alba go6pe nepeHocarb MicbKi yMoBH. y pocgHH, aKi 3pocragu y caHirapHo-3axHcHiH 3oHi i no6gu3y aBToMaricrpagi, cyrreBoro nomKog-®eHHa gucTKiB He BigMweHo. HanBumy aHiHMiKpo6Hy aKTHBHicTb gHcTKiB B. pendula BigHocHo E. coli BcTaHoBgeHo no6gu3y AM3 (73,5 ± 0,75%) y ceprnm.
Ae. hippocastanum i P. pungens, HaBnaKH, BHrny aHTHMiKpo6Hy aKTHBHicTb BHaBgagH Ha gigaHKax i3 MeH-mHM cryneHeM 3a6pygHeHHa. ^epeBaM Ae. hippocastanum BgacTHBa HH3bKa criHKicTb go ra3onogi6HHx BUKugiB (Tarabryn et al., 1986). XBoHm BBa®aMTbca nyigHBimuMH go 3ara3oBaHocTi noBiTpa, nopiBHaHo 3 gHcTaHHMH BHgaMH.
BuKugu, ^o yTBopMMTbca BHacgigoK po6oTH MeTagypriHHoro 3aBogy Ta aBToMo6igbHoro TpaHcnopry, ToKcHHHimi, Hi® BHKHgu, aKi BHgigaMTbca nig nac BHgo-6yTKy Byrigga. Цe nigrBepg®yMTb orpuMaHi pe3ygbrarH. B. pendula Ta S. alba, ^o 3pociaMTb y caHiTapHo-3axucHiH 3oHi maxTH 3a gii MeiaHy, cipHHcroro aHrigpugy, oKuciB ByrgeuM Ta a3ory, BHgigagu MeHm aKTHBHi HOP nopiBHaHo 3 pocgHHaMH, aKi 3pociaMTb no6gu3y MeTagypriHHoro 3a-Bogy Ta aBTogoporu. Ua 3aKoHoMipHicTb cnpaBegguBa gga gBox ra3o- Ta nugocriHKux BHgiB: B. pendula Ta S. alba. npoie Ae. hippocastanum Ta P. pungens pearyMTb Ha 3a-6pygHeHHa iHaKme, ^iioHuHgHa aKTHBHicTb ix 3HH®yeibca 3 nigBH^eHHaM ToKcuHHocri BHKHgiB, ocKigbKH ui BHgu MyTgHBi go TexHoreHHoro 3a6pygHeHHa aTMoc^epu.
A. híppocastanum (ДМЗ - ДБС) - f
В. pendula (ДМЗ - Д8С) -
P. /range«! (ДМЗ ■ ДБС) -
S. alba (ДМЗ - ДБС)
Р1зниця середшх М1ж групэми pj,лянкз вид (%)
Рис. Графiчне в1дображення anocTepiopHoro анал1зу Тьюк1 фгтонцидноГ' активностi деревних рослин в1дносно B. subtilis у групах д1лямка : вид: виносками позначено 95% BÍporÍAHÍ тервали мiж груповими середнiми
У м. Краматорськ установлено зниження анти-мшробно! до дослщжених видiв i3 вщдаленням вщ дже-рела забруднення, OKpiM T. cordata та P. pungens (табл.).
Перевищення ГДК у м. Краматорськ становить з оксиду вуглецю до 1,6 ГДК, i3 формальдепду - до 3,3 ГДК (2010 р.). На НКМЗ виробництво органiзоване у виглядi замкненого циклу - вщ виплавлення металу до вщправки готових виробiв споживачам. Слад зазначити, що у лiтнi шсящ B. pendula та P. pungens видшяли активнiшi ЛОР у м. Донецьк порiвняно з деревами у м. Краматорськ. Останнш розташований на пiвночi областi. Клiматичнi умови Краматорська подiбнi до умов Донецька, проте вiдрiзняються бiльшою волопстю повiтря. За даними В.В. Слiпих, фггонцидна активтсть деревних рослин за високих показниюв вщносно! вологосп знижуегься (Slepyh, 2009).
Найвищу антимжробну дiю виявив F. excelsior. Показ-ник його ФА на дослднш дшянщ перевищив контроль в 1,1 раза та склав 77,7 ± 0,85% вщносно E. coli. ФА цших листк1в F. excelsior у середньому за вегетацшний перiод
була в 1,3 раза вищою, нiж у розтертих. Однофакторний дисперсшний анал1з результата доодджень показав, що на фпонцидну активтсть впливають умови зростання. R. pseudoacacia виявила в1ропдно вищу фггонцидну акгивнiсгь рослин на дослвднш дшянщ пор1вняно з контролем в|дносно B. subtilis, р1зниця склала 8,5 ± 4,6. Для E. coli достов1рну р1зницю в|дносно контролю зафшсова-но у P. pungens. Для шших видв установлено тенденщю до щдвищення ФА за да токсичних речовин щдприемства.
Забруднення пригнчувало фпонцидну активтсть P. pungens, що узгоджуеться з результатами дослщв Ю.О. Аюмова з1 ствавторами (Akimov et al., 1986). Вони вщмчали зниження видшення ЛОР хвоею P. pungens у екземпляр1в, як1 зростали поблизу автодороги, пор1вняно з контролем. Зменшення ФА хвойних збтаеться з1 змен-шенням декоративних якостей у рослин, як1 зростають на загазованих длянках. За нашими результатами, хвойт, як1 зростають у культурфггоценозах спещального призна-чення, виявили менш1 антимшробт властивосп, шж дерева насаджень загального призначення.
Таблиця
Фтонцидна активность (%) листкв деревних рослин, як1 зростають поблизу Новокраматорського машинобуд1вного заводу
Вид Тест-мжрооргатзми
Bacillus subtilis 1MB B-7018 Escherichia coli УКМ В-926
дослщна длянка контроль дослiдна дiлянка контроль
Betula pendula Roth 54,5 ± 2,06 52,2 ± 1,75 42,5 ± 2,99 40,7 ± 1,41
Fraxinus excelsior L. 71,8 ± 1,54 68,7 ± 1,78 77,7 ± 0,85 73,3 ± 2,15
Robinia pseudoacacia L. 70,8 ± 0,93* 62,2 ± 1,76 77,3 ± 2,60 74,1 ± 1,37
Populus nigra L. 56,7 ± 3,16 54,3 ± 1,25 67,2 ± 0,84 62,6 ± 0,96
Tilia cordata Mill. 65,9 ± 2,28 68,3 ± 1,45 75,4 ± 1,36 76,2 ± 1,23
Picea pungens Engelm. 73,0 ± 0,67 68,7 ± 1,78 56,7 ± 3,30* 64,5 ± 1,47
Прим1тка: * - р1зниця достов1рна за Р < 0,05; n = 6.
Фтонцидна активтсть деревних рослин залежить вщ комплексу факгор1в: фенолопчно! фази, ф1зюлопчного стану рослини та забруднювальних речовин, що мстяться у повпрг В умовах антропогенного навантаження рослини посилюють сво! захист мехатзми за рахунок видлення ЛОР 1з вищою антимжробною акгивнiсгю. На це впливае токсичнiсть речовин та сгiйкiсть рослин до умов урбатзованого середовища.
Висновки
У бiльшостi дослiджених видiв за до аерогенних забруднювачiв фiтонциднi властивосп посилюються. Ф1тонни1ня активнiсть у чистих умовах, пор1вняно iз за-
брудненими, була вищою в Ae. hippocastanum, T. cordata та P. pungens. Ц1 види не газостшкт Бшьша фитонцидня активнiсть в умовах забруднення була у газостшких видв.
Серед антропогенних чинниюв провщними щд час видлення фiтонцидiв е забруднення повпря твердими та газоподiбними домiшками, що обмежувало фiтонцидиу активнiсть деревних рослин. Забруднювальт речовини дшть по-рiзному на види у складi культурфiтоценозiв. Викиди металургшного виробництва та вщ роботи двигунв автомобшьного транспорту максимально сти-мулювали ФА. Щдвищення ФА вщбувалось до певно! меж1, що зумовлено життездаттстю рослин. Фiтонциднi властивостi можна використовувати як одну з шдикащйних ознак фiзiологiчного стану рослин в умовах урбатзованого середовища.
Ei6.iorpa$iHm iIOCII. lanim
Akimov, Y.A., Pushkar, V.V., Kuznecov, V.R., 1989. Soderz-hanie i sostav letuchikh terpenoidov u drevesnykh rastenij v usloviyakh zagryazneniya vozdushnoj sredy [Content and composition of volatile terpenoids in woody plants in the air environment]. Proceedings of the State Nikitsky Botanical Garden 109, 70-79 (in Russian).
Bobyliov, Y.P., Brygadyrenko, V.V., Bulakhov, V.L., Gaichenko, V.A., Gasso, V.Y., Didukh, Y.P., Ivashov, A.V., Kucheriavyi, V.P., Maliovanyi, M.S., Mytsyk, L.P., Pakhomov, O.Y., Tsaryk, I.V., Shabanov, D.A., 2014. Ekologija [Ecology]. Folio, Kharkiv (in Ukrainian).
Brown, S.S., Dube, W.P., Bahreini, R., Middlebrook, A.M., Brock, C.A., Warneke, C., de Gouw, J.A., Washenfelder, R.A., Atlas, E., Peischl, J., Ryerson, T.B., Holloway, J.S., Schwarz, J.P., Spackman, R., Trainer, M., Parrish, D.D., Fehshenfeld, F.C., Ravishankara, A.R., 2013. Biogenic VOC oxidation and organic aerosol formation in an urban nocturnal boundary layer: Aircraft vertical profiles in Houston, TX. Atmos. Chem. Phys. 13, 11317-11337.
Brygadyrenko, V., Ivanyshyn, V., 2015. Changes in the body mass of Megaphyllum kievense (Diplopoda, Julidae) and the granulometric composition of leaf litter subject to different concentrations of copper. J. Forest Sci. 61(9), 369-376.
Calfapietra, C., Fares, S., Manes, F. 2013. Role of Biogenic Volatile Organic Compounds (BVOC) emitted by urban trees on ozone concentration in cities: A review. Environ. Pollut. 183, 71-80.
Gnativ, P.S., 2007. Girkokashtan zvychajnyj u L'vovi ta pytan-nja jogo ekologichnoi' stijkosti v mis'kyh nasadzhennjah [Horse Chestnut and issues of its environmental sustainabi-lity in urban plantings in Lviv]. Scientific Notes the State Natural History Museum. 23, 75-84 (in Ukrainian).
Harmens, H., Mills, G., Hayes, F., Sharps, K., 2014. Air pollution and vegetation. Annual Report 2013/2014. International Cooperative Programme on Effects of Air Pollution on Natural Vegetation and Crops. Online.
Henninger, S., 2012. Biogenic isoprene and its impact on human health in dependence on meteorological conditions. J. Environ. Protect. 3, 1206-1212.
Jun, Y., Yamin, C., Pengbo, Y., 2015. Ranking the suitability of common urban tree species for controlling PM2.5 pollution. Atmospheric Pollution Research 6, 267-277.
Kiseleva, T.I., Chindyaeva, L.N., Cybulya, N.V., 2011. Biologicheskie osobennosti i antimikrobnye svojstva vidov roda Spiraea L. v Novosibirske [Biological features and antimicrobial properties of the genus Spiraea L. in Novosibirsk]. Vestnik Irkutskoj Gosudarstvennoj Sel'skok-hozyajstvennoj Akademii 44(1), 65-72 (in Russian).
Kochergina, M.V., 2008. Fitoncidnye svojstva dekorativnyx rastenij v usloviyax Voronezha [Phytoncidal properties of decorative plants in Voronezh]. Forest Journal 6, 35-42 (in Russian).
Matsumoto, J., 2014. Measuring biogenic volatile organic compounds (BVOCs) from vegetation in aerosol and terms of ozone reactivity. Aerosol Air Qual. Res. 14, 197-206.
Morani, A., Nowak, D.J., Hirabayashi, S., Calfapietra, C., 2011. How to select the best tree planting locations to enhance air pollution removal in the MillionTreesNYC initiative. Environ. Pollut. 159, 1040-1047.
Noe, S.M., Huve, K., Niinemets, U., Copolovici, L., 2012. Seasonal variation in vertical volatile compounds air concentrations within a remote hemiboreal mixed forest. Atmos. Chem. Phys. 12, 3909-3926.
Nowak, D.J., Heisler, G.M., 2005. Trees in the city: Measuring and valuing the urban forest. Northeastern Research Station USDA Forest Service 3, 1-6.
Oderbolz, D.C., Aksoyoglu, S., Keller, J., Barmpadimos, I., Steinbrecher, R., Skjoth, C.A., PlaB-Dulmer, C., Prévôt, A.S.H., 2013. A comprehensive emission inventory of biogenic volatile organic compounds in Europe: Improved seasonality and land-cover. Atmos. Chem. Phys. 13, 1689-1712.
Popov, G.V., Svyrydov, S.V., 2009. Kashtanovaja mol' y bor'ba s nej v Doneckoj oblasty [Chestnut mole, and the fight against it in the Donetsk region]. Donetsk Botanical Garden of NAS of Ukraine, Donetsk (in Russian).
Savel'eva, L.S., 1975. Ustojchivost' derev'ev i kustarnikov v zashhitnykh lesnykh nasazhdeniyakh [Stability of trees and shrubs in protective forest plantations]. Lesnaja Pro-myshlennost', Moscow (in Russian).
Slepyh, V.V., 2009. Antibakterial'naja aktivnost' i komponent-nyj sostav letuchih metabolitov drevesnyh rastenij regiona Kavkazskie mineral'nye vody [Antibacterial activity and the component composition of volatile metabolites of woody plants in the region Caucasian Mineral Waters]. Rastitel'nye Resursy 4, 91-104 (in Russian).
Tarabryn, V.P., Kondratjuk, E.N., Bashkatov, V.G., 1986. Fyto-toksychnost' organycheskyh y neorganycheskyh zagrjazny-telej [Phytotoxicity organic and inorganic pollutants]. Naukova Dumka, Kyiv (in Russian).
Tret'jakova, S.V., Averina, G. (ed), 2009. Zemlja tryvogy na-shoi'. Za materialamy dopovidi pro stan navkolyshn'ogo pry-rodnogo seredovyshha u Donec'kij oblasti u 2008-2009 ro-kah [Land of Our Discontent. By report on the state of the environment in the Donetsk region in 2008-2009]. Novyj Svit, Doneck (in Ukrainian).
Tymoshenko, G.M. (ed), 2015. Chysel'nist' najavnogo naselen-nja Ukrai'ny na 1 sichnja 2015 roku [The population of Ukraine for January 1, 2015]. State Statistics Service of Ukraine, Kyi'v (in Ukrainian).
Vysockij, S.P., Stolyarova, N.A., Fatkulina, A.V., Shirokikh, K.S., 2012. Puti snizheniya vliyaniya avtotransporta na ok-ruzhayushhuyu sredu [Ways to reduce the impact of transport on the environment]. Automobile and Transport Institute Press 1(14), 139-145 (in Russian).
Wyche, K.P., Ryan, A.C., Hewitt, C.N., Alfarra, M.R., McFig-gans, G., Carr, T., Monks, P.S., Smallbone, K.L., Capes, G., Hamilton, J.F., Pugh, T.A.M., MacKenzie, A.R., 2014. Emissions of biogenic volatile organic compounds and subsequent photochemical production of secondary organic aerosol in mesocosm studies of temperate and tropical plant species. Atmos. Chem. Phys. 14, 12781-12801.
Hadiùmna do редкonегiï 20.07.2015
