Біоіндикаційна перспективність деяких видів роду Acer L. в умовах міських екосистем

(на прикладі міста Івано-Франківська)

(кваліфікаційна робота для здобуття кваліфікації

бакалавр біології)

З М І С Т

ВстуП……………………………………………………………….. | 3

Розділ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ………………………………... | 5

1.1. Основні принципи методу біоіндикації ……………………….. | 5

1.2. Стан фотосинтетичної системи деревних рослин в умовах антрпогенного стресу: адаптивне значення і перспектива використання в практиці біоіндикаційних досліджень …………... |

8

1.3. Порушення процесів мікроспорогенезу як критерій якості навколишнього середовища ………………………………………… | 13

1.4. Морфологічні зміни деревних рослин в умовах урбанізованих екосистем ……………………………………………………………... | 16

Розділ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……. | 19

2.1. Загальна характеристика території та методів дослідження …. | 19

2.2. Визначення розмірів листкової пластинки ……………………. | 26

2.3. Йодний метод визначення стерильності пилкових зерен ……. | 27

2.4. Визначення вмісту пластидних пігментів у листках………….. | 28

2.5. Статистична обробка результатів дослідження………………... | 29

Розділ 3. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ…………………………………………………….. | 32

3.1. Зміна фоліарних морфометричних показників представників Acer L. в умовах урбанізованого середовища ……………………… | 32

3.2. Чутливість чоловічого гаметофіту Acer platanoides L. та Acer negundo L. до дії урботехногенних чинників ……………………… | 34

3.3. Стан фотосинтетичної системи представників Acer L. в умовах урботехногенного пресингу ………………………………… | 36

Висновки…………………………………………………………. | 40

Список використаної літератури……………………. | 42

ВстуП

Розвиток міст пов’яза-ний із формуванням особливого урбанізованого довкілля з комплексом екологічних чинників, які негативно впливають на біоценотичний покрив та здоров’я людей [1, 32, 35] Тому є важливим питання оцінки рівня екологічної трансформованості територій та глибини впливу урбогенних факторів. Вдосконалення системи біомоніторингу урбоекосистем через пошук та впровадження у практику досліджень інформативних високочутливих біомаркерів забруднення набуває зараз особливої актуальності.

Особливою біоіндикаційною цінністю характеризуються деревні рослини, що безпосередньо входять в комплекси озеленення міст [8, 33, 35]. Тому доповнення існуючих уявлень щодо можливості використання дендрологічних показників для біоіндикаційних досліджень урбанізованих екосистем є актуальним завданням сучасної екології.

Метою роботи було дослідити на різних рівнях організації біоіндикаційну перспективність деяких видів роду Acer L. (Acer platanoides L. та Acer negundo L.) в умовах урбоекосистеми Івано-Франківська.

Відповідно до мети були визначені наступні завдання:

1. проаналізувати зміну морфометричних показників Acer platanoides L. та Acer negundo L. під впливом урбаністичного навантаження;

2. дослідити вплив урботехногенних факторів на стан чоловічого гаметофіту Acer platanoides L. та Acer negundo L.;

3. дослідити стан фотосинтетичної системи Acer platanoides L. та Acer negundo L. в умовах урбоекосистеми Івано-Франківська;

4. оцінити інформативність аналізованих параметрів Acer platanoides L. та Acer negundo L. для практики біоіндикаційних досліджень на урбанізованих територіях.

Об’єкт дослідження – чутливість Acer platanoides L. та Acer negundo L. до дії урботехногенних чинників на молекулярному, клітинному та оранному рівнях організації.

Предмет дослідження – стан чоловічого гаметофіту, біохімічні, та морфологічні показники рослин.

Структура роботи. Бакалаврська робота викладена на 47 сторінках друкованого тексту, містить 2 таблиці та 8 рисунків, в тому числі мікрофото. В роботі використані матеріали наукової бібліотеки Прикарпатського національного університету ім. Василя Стефаника та дані експериментальних досліджень. Перелік цитованої літератури складає 62 найменування (у тому числі 56 – кирилицею, 4 – латиницею і посилання на електронні ресурси).

Розділ 1

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Основні принципи методу біоіндикації

Біоіндикаційний метод базується на адекватному відображенні живими організмами умов середовища, у яких вони розвиваються й на зміну яких відповідним чином реагують [5, 6, 9, 29, 45]. Засновником індикаційного підходу називають американського ботаніка Ф. Клементса, який ще в 1920 році в праці «Рослинні сукцесії та індикатори» відмічав, що кожна рослина або рослинне угрупування є найкращою мірою умов, у яких зростає [5].

Організми-біоіндикатори інтегрують біологічно значимі ефекти забруднення, дозволяють визначити швидкість змін, що відбулися, шляхи надходження та місця накопичення різних токсикантів в екосистемах [11].

У вузькому розумінні поняття біоіндикації застосовується для оцінки антропогенних чи антропогенно модифікованих факторів середовища на основі зміни візуальних ознак чи кількісних характеристик біологічних об’єктів і систем. Застосування біоіндикаційних методів при оцінці екологічного стану територій дозволяє суттєво скоротити застосування дорогих і трудомістких фізико-хімічних методів аналізу [5].

Згідно з класифікацією, запропонованою Р. Рабе (Rabe R.) [59], натурні біоіндикаційні дослідження за методом проведення поділяють на пасивний і активний моніторинг. У першому випадку у вільноживучих організмів фіксуються видимі чи приховані пошкодження та відхилення, що є ознаками дії стресорів різної етіології. При активному моніторингу намагаються виявити аналогічні впливи, але на тест-організми, що перебувають у стандартизованих умовах.

Е. Вайнерт і співавтори [9] виділяють різні форми біоіндикації за характером дії антропогенних факторів і реакцією на неї організмів-біоіндикаторів: специфічну й неспецифічну; пряму й опосередковану; первинну та вторинну; чутливу й акумулюючу.

Для забезпечення високоефективного біомоніторингу важливим є дотримання ряду принципів. На думку Р.Т. Карабаня [26], до пріоритетних належить принцип простоти аналізу. Автор зазначає, що найбільш ефективними є методи індикації з використанням простих тестів, які дозволяють швидко оцінити екологічний стан великих територій малою кількістю ресурсів.

Другим принципом є пріоритетне використання рослинних організмів, які, виконуючи роль первинних ланок трофічних ланцюгів, поглинають увесь спектр наявних у довкіллі забруднювачів і постійно зазнають їх впливу внаслідок закріплення в субстраті. На думку багатьох авторів [4-6, 8, 11, 13, 14, 21, 30, 35, 37, 41, 48, 52, 54, 56 - 58, 60], рослини є більш зручним об’єктом біоіндикації, ніж організми інших таксономічних груп, унаслідок особливостей їх життєдіяльності. Велика площа контакту й інтенсивний газообмін із навколишнім середовищем зумовлюють їх високу чутливість до дії різноманітних збурюючих факторів, у тому числі антропогенних [2 – 4, 10, 12, 14, 15, 21,