Вплив комплексу факторів урбанізованого середовища на чоловічий гаметофіт деревних рослин

Зміст

Вступ

І Розділ. Огляд літератури

Основні джерела і чинники забруднення міського середовища

Основні принципи біоіндикації

Використання рослин як індикаторів стану довкілля

Дослідження репродуктивних структур деревних рослин

ІІ Розділ. Методика та об’єкти досліджень

Об’єкти дослідження

Аналіз стерильності чоловічого гаметофіту та морфометрія пилкових зерен

ІІІ Розділ. Практична частина роботи

Аналіз стерильності пилку досліджуваних видів в умовах урбоекосистеми

Морфометричні показники пилкових зерен

Висновки

Література

Вступ

У зв’язку з невпинним процесом урбанізації в останні роки особливо гостро постала проблема оптимізації міського середовища. Територія міст характеризується наявністю великої кількості джерел забруднення, їх нерівномірним розташуванням, а також досить складним поширенням забруднюючих речовин. До складу промислових та транспортних емісій входить цілий ряд генетично активних сполук, що безпосередньо веде до зростання мутагенної напруги на урбанізованих територіях.

Незважаючи на велику деформаційну функцію у навколишньому середовищі, біогеоценотичному покриві, і речовинно-енергетичному обміні територій, місто ще не стало об’єктом екологічних спостережень 1,2.

Невід’ємною частиною біотичного блоку урбосистем є рослинні організми. Велика площа контакту та інтенсивний газообмін з навколишнім середовищем зумовлюють їх високу чутливість до дії різноманітних збурюючих факторів, в тому числі і антропогенних.

Особливої уваги заслуговує проблема впливу антропогенних чинників на спадковий аппарат та репродуктивну здатність рослин. Сьогодні не викликає сумніву те, що репродуктивні структури, і насамперед чоловічий гаметофіт, є найбільш чутливими до дії токсичних інгредієнтів 3.

Метою кваліфікаційної роботи – індикація стану навколишнього середовища на урбанізованій території (в умовах урбосистеми м. Івано-Франківська) та заміській зон, на основі використання стерильності пилкових зерен рослин: тополі китайської (Populus Simonii); берези бородавчастої (Betula verrucosa); каштана кінського (Castanea vulgaris lat.); вишні звичайної (Cevasus vulgaris Lam.); яблуні домашньої (садової) (Malus domestica Borkh).

Розділ І

Огляд літератури

Основні джерела і чинники забруднення середовища

Ріст промисловості і зв’язане з ним утворення промислових і міських агломерацій, розширення транспортного зв’язку і туризму в комплексі з інтенсивними методами виробництва в сільському і міському господарстві – все це привело до збільшення експлуатації природних ресурсів і до суттєвого впливу на зовнішнє середовище. В теперішній час в сильно усвоюваних ландшафтах майже не існує біоценозів, котрі не зазнавали б впливу людини. Антропогенні компоненти середовища викликають більш або менш сильне забруднення біологічних систем, котрі або пристосовуються до нових умов, витримують їх або приречені на вимирання.

Відомо, що рівень забруднення атмосфери залежить від об’мів неконтрольованих промислових викидів у повітря. Це спричинюється концентрацією промислових підприємств у містах забруднення повітря спричинює зміну термічного режиму.

Потужним забруднювачем повітря є транспорт. Понад 40 % від загальної кількості його викидів припадає на оксиди вуглецю і вуглеводні, більш як 30 % це оксиди азоту. Частка викидів автотранспорту в Івано- Франківську – 24 %.

Найбільшої шкоди природному середовищу завдала катастрофа на Чорнобильскій АЕС, що набула глобального характеру.

Внаслідок господарської діяльності зменшуються запаси та погіршується якість підземних вод. Істотно змінилась якість грунтів: зменшилась кількість гумусу, збільшилось забруднення, яке спричинене промисловими викидами. Надходження азотних добрив з грунту у грунтові води і водойми призводить до інтенсивного росту синьозелених водоростей, які роблять воду непридатною для пиття. Нітрати у грунтових водах частково перетворюються в нітрити, що особливо токсичні.

При переробці корисних копалин, хімізації сільського господарства щорічно в атмосферу надходить велика кількість діоксиду сірки. Внаслідок його окислення атмосферні опади стають кислими. Кислотні дощі згубно впливають на здоров’я людей і тварин, пошкоджують рослини.

В зв’язку з наростаючим забрудненням біосфери особливо слід відмітити роль рослин, як індикаторів забрудненості навколишнього середовища. Рослинний світ дуже чутливо реагує на забруднення навколишнього середовища, тому невипадково вчені розглядають рослини як найбільш чутливі і надійні індикатори 12.

Основні принципи біоіндикації

Всі біологічні системи – організми, популяції та біоценози – в ході свого розвитку пристосувались до комплексу факторів певної території. Вони заволоділи всередині біосфери певною областю, екологічною нішею, всякій знаходять оптимальні умови існування і можуть нормально харчуватись та розмножуватись. Кожен організм володіє в відношенні кожного діючого на нього фактора генетично детермінованим, філогенетично набутим, унікальним фізіологічним діапазоном толерантності, в межах якого цей фактор є придатний для нього. Якщо фактор відрізняється надто низькою або надто високою інтенсивністю, але ще не летальний, то організм знаходиться в фізіологічному песимумі. В обстеженій області інтенсивності фактора, особливо сприятливої для даної особи, організм існує в умовах фізіологічного оптимума.

При широкій амплітуді толерантності організми називаються еврипотентними, при вузькій – стенопотентними.

Будучи взаємозалежними, окремі фактори можуть до певної міри взаємозамінятися. Різні сполучення факторів викликають схожі ефекти, хоча їх повної взаємозаміни не відбувається. Тому в природі існує відмінний по присутності і по розмірам від фізіологічних (потенціальних) діапазонів толерантності екологічні діапазони присутності (екологічні потенції), які відображають фактичну реакцію організму при дії всіх факторів середовища. Фізіологічна толерантність і екологічна потенція організму визначають його індикаторну цінність. В результаті кожна біологічна система характеризує залежну від часу дію на неї факторів середовища – природних, змінених людиною або антропогенних. Метод оцінки біотичних і абіотичних факторів місцезнаходження за допомогою біологічних систем часто називають біоіндикацією (лат. – indificare – вказувати) 10,11.

В відповідності організми чи групи організмів, життєві функції яких так тісно корегують з певними факторами середовища, що можуть застосовуватися для їх оцінки, називаються біоіндикаторами.

Часто термін біоіндикації використовується виключно для залежної від часу оцінки антропогенних або випробовуючих антропогенний вплив факторів середовища на основі зміни кількісних характеристик біологічних об’єктів і систем.

Антропогенні дії, з одної сторони, представляють собою нові параметри середовища, а з другої –