В історії розвитку біоіндикації особливе місце займають рослинні організми (методи фітоіндикації). Предмет фітоіндикації чітко окреслений – це оцінка екологічних чинників за допомогою ознак рослин [18].

Використання рослин як біоіндикаторів промислового забруднення природного середовища дозволяє, таким чином, не тільки оцінити екологічний вплив окремих хімічних речовин, але й установити сукупну дію забруднювачів із врахуванням різних природних факторів [10].

Концепція біоіндикації заснована на адекватному відбитті живим організмом умов середовища, в яких він розвивається і на зміну яких відповідним чином реагує. Людство давно помітило і використовувало для практичних потреб здатність окремих рослин певним чином реагувати у відповідь на дію подразнюючих чинників (зміна швидкості росту, процесів цвітіння, утво-рення плодів, інтенсивності забарвлення тощо) [6, 25, 40]. Так, ще в середині 19 ст. були відмічені пошкодження рослин димом навколо бельгійських та англійських содових фабрик, а дещо пізніше з’явились публікації щодо ушкодження димом хвойних.

Біоіндиакційний метод дедалі поширюється, оскільки має такі переваги, як [5, 7, 18]:—

можливість оцінки сумарного ефекту зовнішнього впливу;—

вивчення впливу забруднення на рослини і тварин, тобто визначення біологічного впливу фізичних та хімічних факторів середовища існування;—

визначення впливу у просторі й часі;

— висока чутливість та відносна дешевизна методу.

Відповідно з організаційними рівнями біологічних систем можна виділити різні рівні біоіндикації, між якими не можна провесни різких меж [5] :

1-й рівень: біохімічні і фізіологічні реакції;

2-й рівень: анатомічні, морфологічні, бїоритмічні та поведінкові;

3-й рівень: флористичні, фауністичні та хорологічні зміни;

4-й рівень: ценотичні зміни;

5-й рівень: біогеоценотичні зміни;

6-й рівень: зміни ландшафтів,

За особливостями реакції на вплив забруднювачів рослини поділяють на рослини-індикатори й рослини-монітори [28].

Рослина-індикатор– це рослина у якої ознаки ушкодження виявля-ються при впливі фітотоксичної концентрації забруднюючих речо-вин або їх суміші. Такі рослини є хімічними сенсорами, які можуть виявляти у довкіллі присутність забруднюючої речовини, але спостереження за ними не дають змоги отримати дані про її кількість [7]. Біоіндикатори повинні бути генетично ідентичними, бути достатньо чутливими, реагувати на шкідливі речовини макси-мально специфічно та кількісно. Метод має бути простим у здійсненні, мож-ливим для відтворення та стандартизо-ваним [46].

Індикаторами можуть бути такі рослини, які акумулюють у тканинах забруднюючу речовину або продукти метаболізму, утворені внаслідок взаємодії рослини із зов-нішніми чинниками: важкими металами, газоподібними речовинами, такими як фтористий водень (НF) або оксиди сульфуру (SОx). Внаслідок їх дії у рослин можуть змінюватись параметри розвитку: швидкість, якість росту і дозрівання, цвітіння, утворення плодів і на-сіння, процесів розмноження; знижується продуктив-ність і врожайність. Кожний параметр окремо або їх ком-плекс можна використати, щоб визначити наявність заб-руднюючих речовин у повітрі і (за допомогою проведення дослідів) у контрольованих умовах для того, щоб зістави-ти ознаки ушкодження або зміни у стані рослини з наяв-ністю певної забруднюючої речовини або їх суміші. Такі дослідження засвідчили, наприклад, що тютюн дуже чутливий до дії озону і реагує характерними ушкодженнями [40]. Також виявлено, що кількість зав'язі і врожайність помі-дорів значно зменшуються при хронічному впливі на цю рослину озону у низьких концентраціях. У соєвих бобів за дії певних доз SО2 з'являються небажані ознаки, зміню-ються швидкість росту і врожайність [7].

Рослина-монітор — це рослина, за ознаками ушкодження на якій можна отримати інформацію про кількість забруднюючих речовин або їх суміші у довкіллі. Для того щоб індикатор став монітором, тобто міг інформувати про якісні і кількісні характеристики забруднювача, необхідно визначити і використати залежності між реакцією рослин на забруднення і концентра-цією цієї речовини в навколишньому середовищі. Для цього використовують три основні способи [40]:—

зіставлення ступеня ушкодження, спричиненого забруднюючою речовиною, із відомою концентрацією забруднюючої речовини у довкіллі;—

використання рослини як живого колектора (накопичувача забруднюючих речовин);—

вимірювання кількості забруднюючої речовини або метаболітів (новоутворених речовин), які з'явилися в рослинних тканинах після дії забруднювача, і зістав-лення отриманих значень з концентрацією забруднюю-чої речовини в повітрі.

Організми-монітори (біомонітори) мають допомогти якісно та кількісно розпізнати шкідливі організми та їх поширення. Вони часто застосовуються для контро-лю шкідливих впливів [28].

Оскільки внаслідок притаманної рослинам змінності види і сорти рослин по різному реагують на вплив негативних факторів, слід відбирати ті рослини, реакція яких передбачувана. Такими є мохи, папороті, голо- і покритонасінні, які використовують як біоіндикатори і (або) біомонітори [7,26, 35]. А також особлива роль, при цьому, належить хвойним видам [32].

Для біоіндикації використовують пасивний і активний моніторинг. За допомогою пасивного моніторингу вивчають у вільно живучих організмів видимі або непомітні пошкодження, а також відхилення від норми, які є ознаками стресової дії. Активний моніторинг передбачає виявлення тих самих впливів на тест-організми, які знаходяться в стандартизованих умовах [7].

Отже, біоіндикація (в т.ч. фітоіндикація) є важливим засобом для оцінки комплексного ефекту різних факторів середовища існування і здійснюється на локальному, регіональному і національному рівнях й відіграє важливу роль в охороні навколишнього природного середовища, оскільки поява у рослин типової ознаки ушкодження вказує на наявність у довкіллі забруднюючих речовин.

1.3 Фітомеліоративна роль Pinopsida в міських екосистемах

Фітомеліорація- це процес використання природної перетворювальної функції рослинності в оптимізації ноосфери. Фітоценотичний покрив, або автотрофний блок екосистеми, є біосферно активним. Він виробляє біомасу, фіксує вуглекислий газ і молекулярний азот, продукує кисень. Бере участь у біохімічних циклах і грунтових процесах [33]. В умовах урбанізованого ландшафту весь рослинний покрив відіграє фітомеліоративну функцію [11]. Важлива роль у зниженні рівня забруднення