За переконанням більшості авторів, зниження фітомаси деревних рослин в умовах аеротехногенного забруднення довкілля може бути наслідком зниження їх фотосинтетичної продуктивності, а також витрат речовинно-енергетичних ресурсів на перебудову захисних механізмів [11]. Окремі літературні дані свідчать [12, 15], що зменшення розмірів листя та його деформація пов’язані з ксерофітизацією, що спрямована не лише на оптимізацію водного режиму рослин, але й на збільшення об’єму апопласта, в якому локалізується значна частина полютантів, які потрапляють у листки.

Основними забруднювачами повітря, які негативно впливають на рослини, є кислі гази такі як: SO2, NOх, HF і HCl [56]. Пригнічення росту деревних рослин в екстремальних екологічних умовах часто супроводжується зниженням радіального приросту, а також змінами напряму та форми росту й галуження, деформацією пагонів [17, 24, 30, 32, 48, 58].

За іншими даними, в умовах аеротехногенного забруднення спостерігається аномальне збільшення річних пагонів, гігантизм, стимулювання росту деревних рослин. Зокрема, така тенденція виявлена для Acer negundo L. [16].

Індикацію забруднення середовища промисловими інгредієнтами можна проводити, фіксуючи зміни ще на початкових етапах органогенезу. При цьому, чим інтенсивніша дія полютантів, тим більшою мірою затримується поява нових метамерів на апексі вегетативних бруньок [54]. У дерев з урбанізованих територій зачатки листків у бруньці достовірно менші, ніж у рослин заміської зони. З.В. Грицай [16] у видів роду Acer L. в умовах промислового забруднення відзначає запізнення в порівнянні з контролем початкових етапів розвитку конуса наростання генеративних бруньок, пригнічення внутрішньобрунькової диференціації квіток і закладання метамерних утворень у суцвіттях, зменшення розмірів генеративних бруньок.

Індикаційними ознаками можуть бути зміни забарвлення асиміляційних органів, а також їх некротизація, що в більшості випадків є неспецифічними реакціями рослин на різноманітні стресори [5, 9, 21, 24, 37, 48]. Для кількісної оцінки таких реакцій рослин широко використовують індекс пошкодження листкової поверхні [5].

Проаналізовані літературні дані свідчать про перспективність використання макроскопічних змін деревних рослин при здійсненні оцінки екологічного стану територій. Це дозволить отримати об’єктивну картину реакції деревних видів і виявити види, найбільш стійкі до антропогенного навантаження в умовах досліджуваної урбоекосистеми

Розділ 2

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1. Загальна характеристика території та методів дослідження

Дослідження проводились в межах полі функціональної урбоекосистеми Івано-Франківська. Індустріальний профіль міста визначають в основному галузі: деревообробна, хімічна і будівельна. Урбоекосистема займає площу 9282 га. Кількість населення становить 252 тис. осіб. Виробнича територія міста складає 25%, житлова – 60%, комунальна 15%.

Місто розташоване в зоні Передкарпатського крайового прогину на шести надпойменних терасах на висоті від 220 до 320 м. Характер рельєфу рівнинний. Клімат помірно-континентальний з великою кількістю опадів. Температурний режим характеризується нестабільністю. Найчастіше реєструються два взаємо протилежні напрями вітру: південно-східний і північно-західний. Останній є переважаючим і зумовлює перенесення основної маси повітряних полютантів. Безвітряна або слабо вітряна погода фіксується більш як 250 днів на рік, що сприяє виникненню температурних інверсій [19, 51].

Поверхневі води міста представлені річками – Бистрицею Солотвинською та Бистрицею Надвірнянською, озером штучного походження, а також невеликими водоймами та струмками [51].

В залежності від механічного складу, оглеєності та опідзоленості в межах міста ідентифіковано 17 ґрунтових різноманітностей. Майже на всій території переважвють ґрунти дернового типу. Підзолисті ґрунти поширені фрагментарно на північному заході та заході ґрунтової карти і займають невелику площу [51].

За даними обласного Гідрометцентру, Івано-Франківського науково-дослідного інституту екобезпеки і природних ресурсів та державного управління екологічної безпеки, в межах урбаністичного комплексу розташовано близько 65 стаціонарних джерел забруднення. Основні забруднювачі – ВАТ «Промприлад», ВАТ «Арматурний завод», завод «Полімер», 63-тій котельно-зварювальний завод, локомотиворемонтний завод, лісокомбінат, меблеве об’єднання. 80% забруднення повітряного басейну міста відбувається за рахунок викидів автотранспорту. В загальній кількості щорічно в атмосферу потрапляє близько 40 тисяч тонн токсичних речовин. На північно-східній околиці міста біля с. Ямниця розташовані потужні підприємства-забруднювачі: фірма «Барва» (завод тонкого органічного синтезу), ВАТ «Івано-Франківський цементно-шиферний комбінат», завод залізобетонних виробів, асфальтно-бетонний завод, шкідливі викиди яких становлять до 100-120 тисяч тонн в рік. В атмосферному повітрі міста регулярно фіксуються випадки перевищення гран6ично допустимих концентрацій (ГДК) за вмістом пилу, оксиду нітрогену, фенолу, бенз(а)пірену. Крім того, ідентифікуються диоксид сульфуру, нітрогену, формальдегід, складні ефіри. В атмосферних опадах виявлено присутність важких металів: цинку, кадмію, міді, нікелю, хрому [22].

Переорієнтація і порушення балансу природних потоків речовини та енергії у навколишньому середовищі міста та надходження в нього продуктів техногенезу відображається на функціонуванні його біоценотичного покриву і фітоблоку зокрема. Результати геоботанічної зйомки території Івано-Франківська свідчать про незадовільний стан дерновочагарникової рослинності. 53% всіх обстежених дерев міського фітоценозу визнано пошкодженими і такими, що не відповідають ландшафтно-естетичним вимогам озеленення. В зелених насадженнях окремих вулиць і скверів міста кількість дерев сильно ослаблених, сухих чи таких, що всихають перевищує 20% [22].

При визначенні районів дослідження керувались генеральним планом забудови міста, а також даними щодо розташування основних джерел забруднення. Таким чином, територія урбоекосистеми була поділена на шість зон (п’ять мікрорайонів: північний, північно-східний, центральний, південний, південно-східний та північно-східну околицю – с. Ямниця), що відрізняються характером та інтенсивністю урботехногенного навантаження (рис. 2. 1). Як контроль було обрано умовно екологічну чисту територію, близьку за природно-кліматичними умовами – селище Рожнятів [54].

Рис. 2. 1. Розташування фітостаціонарів на території урбоекосистем Івано-Франківська: 1 – Північний район; 2 – Північно-Східний район; 3 – Центральноміський район; 4 – Південний; 5 – Південно-Східний; 6 – Північно-Західна околиця (індустріальне передмістя)

Всі дослідження виконані в умовах in situ