CC BY
16
3. Клименко Ю.О. Деревна рослиннють старовинних парюв Вiнничини // Науковий вiсник УкрДЛТУ : Проблеми урбоекологп та ф^омелюрацп. - Львiв : РВВ УкрДЛТУ. - 2003. - Вип. 13.5. - С. 299-302.
4. Кучерявый В.А. Урбоэкологические основы фитомелиорации. - М. : НПО Информация, 1991. - Ч. 2. - 288 с.
5. Липа О.Л., Федоренко А.П. Заповщники та пам'ятки природи Украши. - К. : Вид-во "Урожай", 1969. - 188 с.
6. Остапенко С.О. Дендропарки Львiвщини та ix охорона // Охорона природи та раць ональне використання природних ресурав у захщних областях УРСР : тези доповщей. -Львiв, 1974. - С. 117-119.
7. Приклашвська Н.Ф. Про щнш, рiдкiснi та унiкальнi дерева i чагарники Львiвщини // Охорона природи та ращональне використання природних ресурав у Захiдних областях УРСР : тези доповщей мiжобласноi конф. - Львiв, 1974. - С. 109-111.
УДК574:581.132; 504.054 Acnip. М.М. Миленька1 -
Прикарпатський НУ м. В. Стефаника
ВМ1СТ ФОТОСИНТЕТИЧНИХ ШГМЕНТЮ В ЛИСТКАХ TILIA CORDATA MILL. ТА ACER NEGUNDO L. ЗА УМОВИ УРБОТЕХНОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ ДОВК1ЛЛЯ
Дослщжено вплив урботехногенних чинниюв на фотосинтетичний пiгментний комплекс деревних рослин (Acer negundo L. та Tilia cordata Mill). Показано видоспе-цифiчнi особливосп змiни кшьюсного складу пластидних пiгментiв. Обгрунтовано перспектившсть використання виявлених змiн як шформативних ознак за здшснен-ням комплексних бюшдикацшних дослiджень територiй у зош урботехногенного впливу.
Ключов1 слова: фотосинтетичш пiгменти, бiоiндикацiйна ознака, урботехно-генне забруднення.
PostgraduateM.M. Mylen'ka -Prycarpathian National University
named after Vasyl Stefanyk
Contents of fotosinthetic pigments of Tilia cordata Mill. and Acer negundo L. in the conditions of urbotechnogenic contamination
Influence of urbotechnogenic factors on the photosynthetic pigmental complex of arboreal plants (Acer negundo L. and Tilia cordata Mill) was investigated. The species-specific features of change of quantitative composition of plastids pigments were showed. Perspective of the use of found out changes as informing signs during the lead through of complex bioindication researches of territories in the affected of urbotechnogenic influence was grounded.
Keywords: photosynthetic pigments, bioindication sign, urbotechnogenic contamination.
Вступ. За умов зростаючого ступеня атмосферного забруднення деда-л1 бшьшо1 актуальност набувае питания ранньо1 д1агностики якост довкшля та пошуку шлях1в нейтрашзацн згубно1 ди аеротехногенних полютанпв. Важливу роль тут выводиться зеленим рослинам, що синтезують оргашчну речовину, включаючи у метабол1зм шгред1енти промислових викид1в, знижу-ючи 1х концентрацда в атмосфер1 [9]. При цьому, р1зн1 види характеризуются диференцшною резистентшстю до аеротехногенного забруднення умов ю-нування. Така вщмшшсть у газостшкосл рослин е наслщком неоднаково1 швидкост поглинання газ1в i досягнення ix летально! дози у кштинах i ткани-
1 Наук. керiвник: проф. В.1. Парпан, д-р бiол. наук - Прикарпатський НУ iiw. В. Стефаника
нах [11]. Численш HayKOBi дослiдження [2, 5, 6, 8-10] доводять, що газос-тiйкiсть рослин знаходиться в тюнш статистично достовiрнiй фyнкцiонaльнiй зaлежностi з штенсившстю фотосинтетичних процесiв. Бiльшiсть забрудню-вaчiв, що потрапляють у рослинш клiтини, акумулюються в хлоропластах, викликаючи руйнування фотосинтетичного апарату, вiльнорaдикaльне фото-окислення, депресiю фотосинтезу [11]. Даш про змши фотосинтетичного апарату можна розглядати як вaжливi показники стану рослинних оргaнiзмiв у зонах атмосферного забруднення.
Метою нашо! роботи було дослiдити стан фотосинтетично! системи деревних рослин в умовах антропо-техногенного забруднення довкшля та вивчити перспектившсть застосування фiзiолого-бiохiмiчних показниюв у прaктицi бiоiндикaцiйних дослiджень.
Методика дослвджень. Дослiдження проводились у межах урбоеко-системи монофyнкцiонaльного типу - Бурштинсько! агломераци, що розта-шована в Галицькому рaйонi ^ано-Франювсько! область Вона сформована на бaзi одного з найбшьших промислових об'екпв захщного регiонy Укра-!ни - Бурштинсько! теплоелектростанци (БуТЕС). Основними iнгредieнтaми викиду шдприемства е вyгiльний пил, ки^ гази (сiрчистий aнгiдрит та спо-луки нiтрогенy) та деякi важк метали - полютанти, iнгiбyючий вплив яких на фiзiологiчнi процеси рослин доведений численними експериментальними дослiдженнями [1, 2, 5, 6, 8, 9, 11].
За принципом функщонального призначення територш та класифжа-цiею урболандшаф™ 1.Г. Черваньова [4], для дослщжувано! територп роз-роблено монiторинговy мережу, зпдно з якою видiлено дослщш дiлянки, що належать до промислово! площадки пiдприемствa (ППП) у зош неоргашзова-них викидiв БуТЕС (I), придорожшх дiлянок (II), аграрних зон (III), сел^еб-них зон шдивщуально! та каштально! забудови (IV i V вщповщно) та зелених мюьких насаджень (VI). Як фонову - обрано умовно чисту територш побли-зу смт. Рогатин, подiбнy за природно-кшматичними умовами (VII).
На зазначених мошгорингових дiлянкaх здiйснено оцiнкy впливу ур-ботехногенних чинникiв на вмют фотосинтетичних пiгментiв у листках клена ясенелистого (Acer negundo L.) та липи дрiбнолистоl (Tilia cordata Mill). За л^ературними даними [2, 5, 8] назваш види вщносяться до рiзних кaтегорiй гaзостiйкостi. Визначення достовiрностi обраних бiоiндикaторiв здiйснювaли за методикою Р. Шуберта [3].
Проби листюв вщбирали з пiдвiтряного боку дерева в однакових ярусах за одного порядку галуження [10]. Вмют хлорофшв а, b та каротино'дав визначали спектрофотометричним методом пiсля екстракци 80 %-ним ацетоном. Обрахунки здшснювали за формулами Вернера-Веттштейна [1].
Отримаш результати опрацьовували загальноприйнятими вaрiaцiйно-статистичними методами; достовiрнiсть виявлених вщмшностей мiж фоно-вою та дослщжуваними територiями визначали за t-критерiем Стьюдента при 5-ти вiдсотковомy рiвнi значимост а [7]. Всi пiдрaхyнки та статистичну об-робку даних здшснювали з використанням програм Excel 2003.
194
Збiрник науково-техшчних праць
Результати та Тх обговорення. Проведет дослщження показали ста-тистично достовiрнi змiни кшьюсного складу пластидних nirMeHTiB у листках A. negundo L. та T. cordata Mill. на вЫх дослщжених дшянках стосовно вiдповiдних !м фонових значень. При цьому, вщзначено появу видоспeцифiч-них змiн тгментного комплексу деревних рослин у трансформованих умовах середовища iснування.
Для обох видiв характерним е зниження суми пластидних шгменлв у рядi: промислова площадка БуТЕС < придорожш дшянки < аграрна зона мю-та < зони шдив^ально! забудови < зони каштально! забудови < зелеш мiськi насадження. Вказана закономiрнiсть бшьш виразно проявляеться в T. cordata Mill. У цього виду флуктуащя вмюту хлорофiлiв становить 2,15 мг/ г, водно-час як у A. negundo L. - 1,37 мг/г (рис. 1, а-б).
Рис. 1. BMicm хлорофШв у листках деревних рослин Í3 рЬних функцюнальних ландшафтiв БурштинськоИ агломераци: а - Acer negundo L. ; б - Tilia cordata Mill.; * eiÓMiHHoemi статистично docmoeipHi порiвняно i3 контролем (I)
Простежуеться вщмштсть у характeрi змши окремих пластидних шг-менпв деревних рослин на тeриторiях рiзного функщонального призначення. В обох видiв спостер^аеться достовiрнe послiдовнe зниження вмюту хлоро-фiлiв а та b у рядi дослiджeних дшянок У1<У<1У<Ш<11<1 стосовно до вщпо-вщних фонових. Сeрeднi значення вмiсту хлорофшу а у листi T. cordata Mill змшюються вiд 1,25 мг/г на фоновш дiлянцi до 0,37 мг/г на дшянщ в межах промислово! площадки БуТЕС; у A. negundo L. - вщ 1,98мг/г до 0,56 мг/г вщ-повщно. Екстремуми значень вмiсту хлорофiлу b становлять для A. negundo L. та T. cordata Mill вщповщно 0,77-0,30 мг/г та 0,64-0,22 мг/г. Абсолют-ний вмют каротино!дав у листi A. negundo L. змшюеться у бiльш вузькому дь апазонi числових значень: вiд 0,52 мг/г на фоновш дшянщ до 0,26 мг/г у лист дерев, що зростають на територп промислово! площадки. У листках T. cordata Mill вмют каротинощв статистично достовiрно вiдмiнний вiд фонових значень на дшянках I, III та VI (рис. 2, а-б).
Вщзначено змши у сшввщношенш хлорофшв а, b та каротино!дав у листках дослщжених видiв на рiзнофункцiональних урболандшафтах Бур-штинсько! агломераци порiвняно iз фоновою тeриторiею. Спостeрiгаеться зниження вщсотково! частки хлорофiлу а та зростання частки каротино'дав у лист A. negundo L. та T. cordata Mill. Вщсоткова частка хлорофшу b обох ви-дiв хоч i зазнае деякого зростання, проте без статистично!' достовiрностi.
Рис. 2. BMicm окремих пластидних nieMeHmis у листках деревнихрослин Í3 ргзних функцюнальних ландшафтiв БурштинськоИ агломераци: А - Acer negundo L.;
Б - Tilia cordata Mill.; * - eiÓMÍmocmi статистично docmoeipHi порiвняно i3
контролем (I)
Одержат результати вказують на високу чутливють хлорофшу а деревних рослин до впливу урбопромислових емiсiй; хлорофш b при цьому вщ-значаеться бшьшою лабшьшстю. Зростання вмiсту каротино'дав за умов хро-нiчного стресу, спричиненого аеротехногенним забрудненням довкшля, може бути свщченням напруги адаптацiйного процесу [5,6,8].
Вщомо, що A. negundo L. та T. cordata Mill. характеризуются рiзним ступенем газостiйкостi [2, 5, 6, 8]. Якщо розглядати A. negundo L. як газос-тшкий вид, то зростання вмiсту каротино'дав можна трактувати як антистре-совий адаптивний мехашзм, що виникае за умов урботехногенного пресингу. Зниження вмюту каротино'дав у газонестiйкого виду T. cordata Mill. на дшян-ках, що вщносяться до придорожнiх зон та територи в межах неоргашзова-них викидiв БуТЕС може бути свщченням виснаження адаптивних можли-востей виду на зазначених територiях.
Перспективою продовження роботи е здшснення ощнки екологiчного стану територiй у зош впливу БуТЕС з використанням фiзiолого-бiохiмiчного рiвня бiоiндикацiйних дослiджень.
Висновки. 1нтенсифжащя впливу чинникiв iз вираженим шпбуючим ефектом на систему пластидних шгменлв листкiв T. cordata Mill. та A. negundo L. вщбуваеться в наступному рядi дослiджених урболандшаф^в Бур-штинсько!' агломераци: зеленi мюью насадження > зони каштально!' забудови > зони шдивщуально! забудови > аграрна зона мiста > придорожш дiлянки > промислова площадка БуТЕС.
У листках T. cordata Mill. та A. negundo L. встановлено змши кшьюс-ного складу пластидних шгмен^в: статистично достовiрне зниження вмiсту хлорофiлу а, незначне - хлорофшу b, та зростання вмюту каротино'дав.
Фотосинтетична система T. cordata Mill. виявляе вишу чутливють до комплексу урботехногенних чинниюв порiвняно iз A. negundo L.
Змши кшьюсного складу пластидних пiгментiв T. cordata Mill. та A. negundo L можна вщнести до неспецифiчних штегральних бюшдика-цiйних ознак антропо-техногенного забруднення довкшля. Зазначеш види де-
196
Збiрник науково-технiчних праць
ревних рослин, враховуючи ix сануючi та шдикацшт властивостi, доцiльно рекомендувати для еколого-ефективного озеленення мюьких територiй та промислових майданчиюв шдприемств.
Л1тература
1. Бессонова В.П. Вплив важких метал1в на тгментну систему листка // Украшський боташчний журн. - 1992. - Т. 49, № 2. - С. 63-66.
2. Бессонова В.П. Морфо-функциональные исследования растений в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами : автореф. дисс. на соискание ученой степ. д-ра биол. наук. - Днепропетровск : Вид-во ДГУ, 1991. - 18 с.
3. Биоиндикация загрязнения наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. - М. : Изд-во "Мир", 1988. - 350 с.
4. Городская середа Харькова: географический анализ загрязнения, самоочищения земель, возможные влияния на здоровье / под ред. И.Г. Черванева. - Харьков, 1994. - 81 с.
5. Загрязнение воздуха и жизнь растений / под ред. М. Трешоу. - Л. : Изд-во "Гидро-метиоиздат", 1988. - 536 с.
6. Коршиков И.И. Адаптация растений к условиям техногенно загрязненной среды. -К. : Вид-во "Наук. думка", 1996. - 237 с.
7. Лакин Г.Ф. Биометрия: учеб. пособие для биол. спец. вузов - 4-е изд. - М. : Изд-во "Высш. шк.", 1990. - 350 с.
8. Николаевский В.С. Биологические основы газоустойчивости растений. - Новосибирск : Изд-во "Наука", 1979. - 280 с.
9. Пересипкша Т.М., Дубова О.В., Фендюр Л.М. Ф1зюлого-бюх1м1чш особливосп рослин в умовах промислового середовища // Украшський боташчний журнал. - 1997. - Т. 54, № 5. - С. 469-473.
10. Руденко С.С., Костишин С.С., Морозова Т.В. Основи загальноi екологи: практич-ний курс : частина 1. - Чершвщ : Вид-во "Рута", 2005. - 320 с.
11. Сергейчик С. А., Гвардиян В.Н, Сергейчик А. А., Мышковец Е.Н., Ходасевич Э.В.
Влияние атмосферных загрязнений на фотосинтез древесных растений // Ботанический журнал. - 1989. - № 5. - С. 736-740.
