CC BY
53
Ключевые слова: биопродуктивность, береза бородавчатая, дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ), геоинформационные системы (ГИС), флуоресценция хлорофилла, Шацкий НПП.
Mokriy V.I., Paslavskiy M.M., Kalagurka L. V. Biophysical monitoring of ecosystem of Shatsky's National natural park
This paper presents a mathematical interpretation of data for rapid diagnosis morphophysiological indicators birch trees as a necessary condition for qualitative assessment of biological productivity of plantations Shatsky's NNP. A comprehensive security fluorometric rapid methods and technical devices designed to diagnose the state of the photosynthetic apparatus of higher plants in vivo in real time.
Keywords: biological productivity, birch, remote sensing (RS), geographic information systems (GIS), chlorophyll fluorescence, Shatsky NNP.
УДК574.4:504.054 Наук. спшроб. М.П. Кейван; ст. наук. ствроб.
О.В. Тертична, канд. бюл. наук; наук. спЫроб. О.П. Кейван, канд. бюл. наук -1нститут агроекологи i природокористування НААН, м. Кшв
ВИКОРИСТАННЯ РОСЛИН-БЮШДИКАТОР1В ДЛЯ ЕКОЛОГ1ЧНОГО ОЦ1НЮВАННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВ1ТРЯ В ЗОН1 РОЗТАШУВАННЯ ПТАХОФАБРИКИ
Дослщжено стан атмосферного повггря в зош впливу птахофабрики за тестом "Стерильшсть пилку рослин". Показано, що в умовах забруднення атмосферного по-в^ря спостер^аеться зниження фертильностс, збшьшення кшькосп стерильних пил-кових зерен рослин-бiоiндикаторiв. Показано, що стушнь ураження бюлопчних систем поступово зменшуеться в мiру вщдалення вщ птахофабрики.
Ключовг слова: бюшдикатори, стерильшсть пилкових зерен, фертильшсть пил-кових зерен, птахофабрика.
Зелеш насадження вдаграють важливу роль у формуванш сприятли-вого еколопчного стану довкола сшьськогосподарських тдприемств. У цих умовах виршальне значення мае наукове обгрунтування та оргашзащя мош-торингу стану навколишнього природного середовища, яю охоплюють, з одного боку, спостереження за джерелами 1 факторами антропогенно! ди, з ш-шого - за станом ушх елеменлв бюсфери. У зв'язку 1з забрудненням навколишнього середовища шквдливими речовинами, зокрема 1 тими, що мають мутагенш властивосп (мутагени), та впливом несприятливо! еколопчно! си-туацп, назрша необхщнють для дослщження стану об'екпв довкшля за показ-никами ушкодженост рослин-бюшдикатор1в.
Мета роботи полягае в ощнюванш забруднення саштарно-захисно! зони птахофабрики за показниками ушкодженосп рослин-бюшдикатор1в.
Матерiали i методика дослiджень. Дослщження проводили в зош впливу птах1вничого тдприемства, що розташоване в Кшвськш обл., в зош Центрального Люостепу. Для визначення загально! токсичносп або потен-цшно! мутагенност повггряного басейну застосовували метод цитогенетич-ного бютестування - тест " Стерильшсть пилку шдикаторних рослин" [1].
В1дб1р квтв рослин-бю1ндикатор1в здшснювали одночасно на терито-ри саштарно-захисно! зони птах1вничого шдприемства та на територп контролю в червш - липш. Контролем було обрано дшянку з щентичними геок-
2. Екологiя довкiлля
109
лiматичними умовами, яка не зазнала антропогенного впливу. Переглядали шд мiкроскопом до 1000 пилкових зерен за збшьшення 7x40. Фертильш пил-ковi зерна за наявносп йодного розчину за Грамом зафарбовувались у вох-ристо-коричневi кольори, а стерильш або зовсiм не зафарбовуються, або за-фарбовуються фрагментарно на 20-30 %, набуваючи блщо-жовтого кольору. Стерильнiсть пилкових зерен визначали у вiдсотках. Оцiнку стану атмосферного повпря проводили за умовним показником ушкодженосп рослин-шди-каторiв та штегральним показником, що характеризуе рiвень токсичностi атмосферного повiтря на дослщжуванш дiлянцi.
Як бiоiндикатори для дослщження пилку було обрано таю рослини:
• у 2010 р. - зв1робш звичайний Hypericum perforatum L. та деревш степовий Achillea stepposa Klok.;
• у 2011 р. - чистотш великий Chelidonium majus L., вишня звичайна Cerasus vulgaris Mill.
Результати дослщження. Отримаш результати свщчать, що значення умовного показника ушкодженосп клiтин пилку звiробою звичайного змшю-ються вiд 0,93 до 1,50 на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики, та вiд 0,33 до 0,60 на територп контролю. 1нтегральний показник на територп СЗЗ становив 1,12, що свщчить про значний вплив птахофабрики на довкш-ля. Значення умовного показника ушкодженост кттин пилку деревто степо-вого змшювався вiд 0,91 до 1,03 на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики та вщ 0,24 до 0,35 на територп контролю (табл. 1). Свщченням знач-ного антропогенного навантаження на бюгеоценоз е отримаш значення штег-рального показника на територп саштарно-захисно! зони (0,97). Отримаш результати дають пiдстави стверджувати, що рiвень ушкодженостi бiосистем -"високий" на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики та "середнш" на контрольны дiлянцi.
Табл. 1. Оцнка стану навколишнього середовища за тестом " Стерильтсть
пилку рослин 6iornduKamopie", 2010 р.
Бюшдикатор М1сце ввдбору зразкш УПУ 1УПУ
1,50
СЗЗ 1,08 1 12±0'07
0,93
Зв1робш звичайний 0,97
0,33
Контроль 0,52 0,45±0'03
0,36
0,60
0,99
СЗЗ 1,03 0,97±0'01
0,91
Деревш степовий 0,95
0,24
Контроль 0,31 0,29±0,01
0,35
0,27
За результатами розрахунюв дослщжень пилку чистотiлу великого Chelidonium majus Ь. ми встановили, що в 2011 р. найменший вiдсоток сте-рильних пилкових зерен спостер^аеться на вiдстанi 800 м вщ саштарно-за-хисно! зони птахофабрики (3,7-4,5 %), а найбiльший вщсоток стерильностi пилкових зерен - на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики (16,919,6 %) (табл. 2).
Табл. 2. Вiдсоток стерильност пилкових зерен чистотту великого _СкеШкт'шт таи 2010 р._
Бюшдикатор М1сце ввдбо- Кшьюсть клгшн Стерильшсть
ру зразкш дослщжених стерильних пилку, М±т, %
1000 175 17 5±и'04
СЗЗ 1000 169 16,9±м
1000 181 18,1±15
1000 196 19,6±1'6
1000 126 12,6±1'1
200 м вщ 1000 115 11,5±1-02
Чистотш СЗЗ 1000 131 13,1±1-14
великий 1000 123 12,3±''и8
Chelidonium 1000 51 5,1±0'5
majus Ь. 500 м вщ 1000 49 4 9±0,5
СЗЗ 1000 56 5,6±0'53
1000 53 5,3±и'5
1000 37
800 м вщ 1000 40 4 0±0,38
СЗЗ 1000 46 4,6±и'43
1000 38 3,8±и'3'
Значення умовного показника ушкодженосп клггин пилку звiробою звичайного змшюються вщ 0,93 до 1,50 на територп СЗЗ птахофабрики, та вщ 0,33 до 0,60 на територп контролю. 1нтегральний показник на територп саштарно-захисно! зони становив 1,12, що свщчить про значний вплив птахофабрики на довюлля. Значення умовного показника ушкодженосп кттин пилку деревто степового змшювався вiд 0,91 до 1,03 на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики та вщ 0,24 до 0,35 на територп контролю.
Свщченням значного антропогенного навантаження на бюгеоценоз е отримаш значення штегрального показника на територп СЗЗ (0,97). Отримаш результати дають пiдстави стверджувати, що рiвень ушкодженостi бюсис-тем - "високий" на територп саштарно-захисно! зони птахофабрики та "се-реднiй" на контрольны дiлянцi.
Отриманi данi були зведеш у едину систему умовних показниюв уш-кодженостi бiосистем (УПУ), що дозволило зробити оцiнку стану навко-лишнього середовища за допомогою iнтегральних умовних показникiв ушко-дженосп (1УПУ). Критерп УПУ та 1УПУ визначали з урахуванням аналопч-них показниюв у комфортних i критичних умовах, а також природно! стшкосп пилкових кштин рослин-бiоiндикаторiв до впливу антропогенних факторiв на забруднених територiях. Проаналiзувавши отриманi данi, вста-новлено "безпечну" категорiю еколопчно! безпеки територш за токсично-му-
тагенним фоном на вщсташ 800 м вщ птахофабрики, небезпечну - на територп 200 м вiд птахофабрики та надзвичайно небезпечну на територп саштар-но-захисно! зони птахофабрики (табл. 3). Табл. 3. Оцнка стану навколишнього середовища за тестом "Стерильшсть
Бюшдикатор Мюце ввдбору зразюв УПУ 1УПУ
0,87
СЗЗ 0,84 0,91±о,»2
0,90
0,98
0,62
200 м вщ СЗЗ 0,56 0,61±0,01
Чистотш 0,65
великий 0,61
Chelidonium 0,24
majus L. 500 м вщ СЗЗ 0,23 0,25±0,°°
0,26
0,25
0,16
800 м вщ СЗЗ 0,18 0,18±0,01
0,21
0,17
Пд час виконання розрахунюв дослщження пилку рослини-бюшдика-тора вишнi звичайно! Cerasus vulgaris Mill. було виявлено, що найменший вщ-соток стерильних пилкових зерен спостер^аеться на вщсташ 800 м вiд саш-тарно-захисно! зони птахофабрики (2,9-3,8 %), а найбшьший вiдсоток стериль-ностi пилкових зерен - на територп СЗЗ птахофабрики (13,8-16,2 %) (табл. 4).
Табл. 4. BidcomoK стерильности пилкових зерен вишнi звичайноЧ Cerasus vulgaris Mill.
Бюшдикатор Мюце вiдбору КшЬЮСТЬ клiтин Стерильшсть
3pa3KiB дослiджених стерильних пилку, М±т, %
1000 154 15,4±U4
СЗЗ 1000 138 13,8±U9
1000 162 16,2±MO
1000 144 14,4±',/3
1000 103 10,3±0,92
200 м вщ СЗЗ 1000 100 10,0±0,9
1000 98 9 8±0,88
Вишня звичайна 1000 112 11 2±0,99
Cerasus vulgaris Mill. 1000 56 5,6±0,53
500 м вщ СЗЗ 1000 51 5 1±0,48
1000 49 4 9±0,4'
1000 58 5,8±0,55
1000 38 3,8±0,3'
800 м вщ СЗЗ 1000 32 3,2±0,31
1000 29 2 9±0,28
1000 35 3,5±0,34
Розрахунки умовних показниюв ушкодженосп бiосистем (УПУ) дали змогу оцiнити стан навколишнього середовища за допомогою iнтегрaльних умовних показниюв ушкодженосп (1УПУ), який показав "помiрно небезпеч-ну" кaтегорiю еколопчно! безпеки територш саштарно-захисно! зони птахо-фабрики (1УПУ=0,35) i "безпечну" кaтегорiю еколопчно! безпеки територп на вiдстaнi 800 м вщ птахофабрики (1УПУ=0,05).
Розрахунки умовних показниюв ушкодженосп бюсистем (УПУ) дали змогу оцшити стан навколишнього середовища за допомогою штегральних умовних показниюв ушкодженосп (1УПУ), який показав "помiрно небезпеч-ну" кaтегорiю еколопчно! безпеки територш саштарно-захисно! зони птахофабрики (1УПУ=0,35) i "безпечну" категорто еколопчно! безпеки територп на вщсташ 800 м вiд птахофабрики (1УПУ=0,05) (табл. 5).
Табл. 5. Оцтка стану навколишнього середовища за тестом "Стерильтсть
пилку рослин 6iomduKamopie ", 2011 р.
Бiоiндикaтор Мiсце ввдбору зрaзкiв УПУ 1УПУ
0,36
СЗЗ 0,32 0,35±0,01
0,38
0,34
0,23
200 м вщ СЗЗ 0,22 0,23±°Д>
0,22
Вишня звичайна 0,25
Cerasus vulgaris Mill. 0,11
500 м вiд СЗЗ 0,09 0 1 ±0,00
0,09
0,11
0,06
800 м вщ СЗЗ 0,04 0,05±°Д>
0,04
0,05
Кaтегорiя еколопчно! безпеки СЗЗ птахофабрики за рiвнем токсичнос-т повпря "небезпечна" з високим рiвнем ушкодженостi бiоiндикaторiв та критичним станом бiоiндикaторiв. Загальне оцiнювaння еколопчного стану за тестом " Стерильнють пилку рослин бiоiндикaторiв" показав, що у 20102011 рр. кaтегорiя еколопчно! безпеки контрольно! дiлянки за умовним по-казником ушкодженостi "помiрно небезпечна" зi середнiм рiвнем ушкодженосп бiоiндикaторiв та конфлiктним i загрозливим !х станом.
Висновки. Розглянуто проблеми фiтомонiторингу СЗЗ птахофабрики за допомогою показника стерильност пилкових зерен рослин-iндикaторiв атмосферного забруднення. Отже, метод цитогенетичного бiотестувaння з вико-ристанням пилку iндикaторних рослин е iнформaтивним для екологiчного оцiнювaння атмосферного повпря антропогенно навантажених територiй, дае змогу швидко оцшити сумарну дж> вше! сукупностi зaбруднювaчiв бiосфери.
На основi даних еколопчних дослiджень зроблено повний aнaлiз пилку рослин, стан яких корелюе зi станом атмосферного повггря, де вони рос-туть. Показано, що ступiнь ураження бюлопчних систем територп птахофаб-
рики поступово зменшуегься по Mipi вiддалення вщ птахофабрики. Дослщже-но i визначено умовний показник ушкодженосп, стан бюсистем, категорп еколопчно! безпеки.
Л1тература
1. Методичш рекомендацп до виконання лабораторно! роботи на тему: "Оцiнка токсичносп атмосферного повiтря за тестом "Стерильшсть пилку рослин з дисциплiн "Бювдикащя" та "Цитогенетичний монiторинг довкiлля" для студен™ напряму тдготовки 6.040106 - "Еколопя i охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористу-вання" / упоряд.: А.1. Горова, С.А. Риженко, А.В. Павличенко, О.О. Борисовська, 1.Г. Миронова. - Днiпропетровськ : Вид-во Нац. гiрничий ун-ту, 2007. - 25 с.
Кейван М.П., Тертичная О.В., Кейван Е.П. Использование растений-биоиндикаторов для экологической оценки атмосферного воздуха в зоне расположения птицефабрики
Исследовано состояние атмосферного воздуха в зоне влияния птицефабрики по тесту "Стерильность пыльцы растений". Показано, что в условиях загрязнения атмосферного воздуха наблюдается снижение фертильности, увеличение количества стерильных пыльцевых зерен растений-биоиндикаторов. Показано, что степень поражения биологических систем постепенно уменьшается по мере отдаления от птицефабрики.
Ключевые слова: биоиндикаторы, стерильность пыльцевых зерен, фертиль-ность пыльцевых зерен, птицефабрика.
Keivan M.P., Tertuchna O. V., Keivan O.P. Usage of plants bioindicators for environmental assessment of air in the area of poultry farm
The condition of the air in the zone of influence of farms under the test "Sterility of pollen." It is shown that in conditions of air pollution decrease fertility and increase the number of sterile pollen grains of plants bioindicators. It is shown that the degree of destruction of the biological systems gradually decreases the further away from the poultry farm.
Keywords: bioindicators, sterility of grains of pollen, fecundity grains of pollen, poultry farm.
УДК 630*2:332.122:379.841(477.51) Здобувач В.Б. Брайко1 -
НУ бюресурав i природокористування Украти, м. Ктв
САН1ТАРНИЙ СТАН РЕКРЕАЦ1ЙНО-ОЗДОРОВЧИХ Л1СОВИХ НАСАДЖЕНЬ М1СТА ЧЕРН1ГОВА
Наведено результати дослщжень саштарного стану рекреацшно-оздоровчих шв Чершгова. Акцентовано увагу на необидносп переформування ослаблених наса-джень i насамперед - за участю тожш чорно! i верби ламко!, яга мають найпрший саштарний стан, у коршш деревостани з високими захисними властивостями та есте-тичною привабливютю. Запропоновано заходи шдвищення еколопчного потенщалу та естетично! привабливосп люопаркових насаджень.
Ключовг слова: люопарк, постшна пробна площа, категс^я саштарного стану дерев.
Рекреацiйно-оздоровчi люи забезпечують вщновлення потенцшних сил пращвниюв та слугують для вщпочинку населення. Вони видшеш у мю-тах, селищах i навкруги них, тому потерпають вщ промислових викидiв, транспорту [6, 2] та рекреацшних навантажень [3, 7]. Загальна площа люових
1 Наук. кер1вник: проф. А.Ф. Гойчук, д-р с.-г. наук
