З урахуванням ще й низького рівня технології переробки сировини та слабкого розвитку екологічної інфраструктури стає зрозумілим, чому цей район є чи не найбільше забруднений у Європі. Наприклад, кислотність опадів майже повсюди, крім Південних Карпат, має ph<4,5. За цим показником Карпатський регіон можна порівняти лише з районом Південної Швеції. Виникнення цих проблем зумовлене природними умовами території. Західне перенесення спричинює надходження повітряних мас у промислових районів Південної Польщі на територію Західної України і спричинює випадання тут кислотних дощів [13].

Розділ 2 Матеріали і методи досліджень

2.1.Методика дослідження впливу кислотних опадів на Pinus sylvestrius .

Для вивчення дії впливу кислотних опадів на Pinus sylvestrius в лабораторних умовах ми створили 3 мікрокосмні моделі. Мікрокосми були створені з пластикових пляшок. У межах природної лісової екосистеми були вилучені 1–2 річні сіянці сосни звичайної.

Пізніше поміщені у мікрокосми, які були максимально наближені до природних умов. Перші два тижні наші сіянці проходили період адаптації і поливались дистильованою водою двічі на тиждень по 15мл. Пізніше нами були розроблені розчини кислотних опадів з різним значенням ph: ph 1 =2, ph2= 4, а третій мікрокосм ми поливали дистильованою водою. Розчин створювали так, до дистильованої води по краплях додавали сульфатну кислоту до встановлення потрібного значення ph, яке контролювали за допомогою ph- метра. Сіянці поливали кислотами двічі в тиждень по 15мл. Зміни почали відбуватися вже на 3 тижні досліду. Першим зазнав змін сіянець, який поливали розчином з ph=2.(Додаток 2). Верхівка пагона почала жовтіти, з’явились точкові некрози. У мікрокосмі, який поливали кислотою із значенням ph=4.(додаток 1) почали з’являтись бокові некрози, рослина стала набувати в’ялого вигляду. Даний експеримент тривав 2 місяці, в кінці якого рослина ph=2 стала виснаженою, верхівка пагона набула бурого кольору, деякі хвоїнки почали опадати. У мікрокосмі з ph=4 зміни були менш помітні, хвоя стала світлішою з боковим некрозом. Сіянець який поливався дистильованою водою дуже добре адаптувався до лабораторних умов, підріс і почали з’являтися молоденькі хвоїнки (Додаток 3). Умови в яких проходив дослід були максимально наближеними до природних.

Перші представники класу Хвойних виникли на початку кам’яновугільного періоду палеозойської ери. Серед представників класу відомі як викопні,так і сучасні рослини. До класу Хвойні належать два підкласи:Кордаітиди (Cordaitidae),та Хвойні (Pinidiae).Сучасні Хвойні,можливо,виникли від Кордаітидів, оскільки мають спільне походження з ними [23].

Хвойні-один з підкласів,що складається з п’яти порядків,семи родин та 55 родів,до яких належить більше 560 видів. Найбільшу кількість видів мають роди Ялина, Сосна, Модрина, Тис, Ялівець. Їх представники займають дуже широкі географічні ареали.Вужчі географічні ареали мають види,що належать до родів Тсуга, Псевдотсуга, Кедр, Кипарисовик[13],

Сосна звичайна (Pinus sylvestris L.). Це дерево висотою від 20 до 40м, діаметром до 1м. До 30-40 років розгалуження строго кільчасте, з часом розвиток гілок нерівномірний. Доживає до 350-600 років. Кора бурувато-червона, з поздовжніми тріщинами, товста (до 10см), відшаровується тонкими лусками з нерівними краями. Бруньки яйцеподібні, загострені, 6-12 (20) мм завдовжки, буро-коричневі, засмолені. Хвоя зібрана по 2 шт. в пучку, 4-7 (10)см довжиною. У поперечному січенні – плоско-опукла, жорстка, колюча, зверху темно-зелена, знизу зелена, може злегка скручуватися. Живе 2-3 роки, інколи до 8 років. Розпускається на початку літа, жовтіє в кінці літа, опадає восени. На однорічних проростках хвоя поодинока, на дворічних рослинах – парна, на трьохрічних – з кільчастим розташуванням пагонів. До визначного віку дерева за міжвузлями додаємо ще 2 роки [23].

Статева зрілість настає з 6-10 років, а в насадженнях – з 15 до 40 років. Мікростробіли багаточисленні, спірально у кілька рядів у нижній частині ауксибласта. Макростробіли розташовані по 2-3 шт., рідше поодинокі, зрідка до 10 шт.,розташовані кільчасто. Між запиленням і заплідненням минає до 18 місяців [15].

Шишки – яйцеподібні, червонувато-коричневі, 3-7см довжини, діаметром 2,0-3,5см. Апофіз ромбічної форми з виступом посередині. Вилітають насінини в кінці зими, навесні. Насінини подовгасто-яйцеподібні, сплюснуті, 3-4см довжини. Крило в 3-4 рази довше насінини, охоплює його вилкою. Забарвлення насінин чорне чи темно-буре, одна сторона матова, інша блискуча від прирослого крила. Маса 1000 шт. – 4-9г. Насіннєві роки повторюються через 2-3 роки. Деревина ядрова зі смолистими ходами, легка, м’яка. Може досягти віку 500-600 років [22].

2.2 Штучні екосистеми та їх типи

Невеликі автономії ”світи ”, або мікрокосми, в пляшках або інших посудинах можуть імітувати в мініатюрі природу різних екосистем. Ці невеликі ’’світи’’ можна розглядати як мікроекосистему. Створення невеликих, повністю закритих систем, які потребують лише світлової енергії (своєрідних мініатюрних біосфер), - дуже складне завдання. Експериментальні мікротоми здебільшого варіюють від частково закритих систем, у яких відбувається газообмін з атмосферою, але не відбувається обміну біогенними елементами й організмами, до повністю відкритих систем, які охоплюють угрупування організмів, що містяться в різних хемостатах і трубідостатах з регульованим притоком і відтоком біогенних елементів і організмів[20].

У добре змодельованих мікрокосмах можна спостерігати багато або навіть усі основні функції та трофічні структури природної екосистеми, проте, в силу необхідності, різноманіття та розміри компонентів таких мікротомів украй невеликі. Переваги мікроекосистем для дослідника полягають у тому, що вони мають чіткі межі, легко відтворювані та зручні для експериментів. Не варто, проте, думати, що мікрокосми є копіями тієї або іншої конкретної екосистеми, це всього лише живі працюючі моделі (спрощення) природи[18].