Біоекологічні особливості Betula pendula Roth. в умовах урбанізованого середовища (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. Аеротехногенне забруднення довкілля у містах та фітовітальність деревних рослин……………………………………. | 5

1.2. Адаптивні та деструктивні зміни деревних рослин за умов аеротехногенного забруднення середовища ……………………….. |

8

Розділ 2. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……. | 18

2.1. Загальна характеристика території та методів дослідження …. | 18

2.2. Визначення площі листкових пластинок Betula pendula Roth. ….. | 23

2.3. Визначення рівня некротичного (дехромаційного) ураження листкової пластинки………………………………………………….. |

24

2.4. Визначення величини флуктуючої асиметрії листків берези. ... | 25

2.5. Спектрофотометричний метод визначення хлорофілу а, b

та каротиноїдів ………………………………………………………. |

26

2.6. Визначення суми фенольних сполук у рослинному матеріалі. . | 27

2.7. Статистична обробка результатів дослідження………………...

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

31

3.1. Морфометричні особливості Betula pendula в умовах урбоекосистеми Івано-Франківська ………………………………… | 31

3.2. Фізіолого-біохімічні зміни Betula pendula в умовах урбоекосистеми Івано-Франківська (вміст фотосинтетичних пігментів та суми фенольних сполук) ………………………………. |

37

Висновки…………………………………………………………. | 41

Список використаної літератури……………………. | 43

ВстуП

Актуальність теми. Інтенсифікація антропогенного втручання у функціонування природних екосистем спричинює їх глибокі деструктивні зміни [1]. Найвідчутніший прояв цього процесу має місце в урбанопромислових комплексах, де забруднення довкілля сягає рівня екологічно значимого фактору [34]. Його хронічний вплив є лімітуючим для багатьох біологічних видів, особливо у випадках потрапляння у довкілля токсикантів, до яких організми еволюційно не пристосовані [8, 10]/

Вплив урботехногенних полютантів проявляється зміною інтегральних показників фітовітальності і формуванням пристосувально-захисних механізмів рослин. В основі адаптаційної здатності рослинних організмів до дії стресових чинників лежить зміна низки морфофізіологічних параметрів листків. Вони індикують ранні порушення біологічних систем навіть за незначних доз стресора, характеризують стан асиміляційного апарату рослин у досліджуваних умовах і є одними з найбільш інформативних показників якості середовища [8, 27, 10, 23].

У літературі наявні численні відомості щодо впливу урботехногенних полютантів на інтегральні показники фітовітальності. Мало висвітленими є особливості такого впливу на різних рівнях організації рослин, а також перспектива використання флоральних морфо-функціональних порушень як критеріїв якості середовища. Особливою рідкістю при цьому відзначаються публікації присвячені деревним видам. Між тим, саме деревні рослини, перебуваючи у тривалій експозиції в антропогенно трансформованих умовах середовища існування, володіють рядом переваг при індикації довготермінових тенденцій забруднення та, одночасно, виконують функцію природних бар’єрів на шляху аеротехногенних полютантів, що робить їх незамінними для оптимізації урбанізованого середовища. Тому доповнення та поглиблення існуючих уявлень щодо можливості використання деревних рослин для біоіндикаційних досліджень урбанізованих екосистем є актуальним завданням сучасної екології.

Одним із найбільш поширених представників дендрофлори у містах України є береза повисла (Betula pendula Roth.).

Метою роботи було проаналізувати окремі морфо-фізіологічні особливості листків Betula pendula в умовах урбаністичного навантаження Івано-Франківська та оцінити перспективу використання виявлених змін у практиці біоіндикаційних досліджень.

Для досягнення поставленої мети були визначені такі завдання:

1. оцінити вплив урбопромислового забруднення на фоліарні морфометричні показники Betula pendula (площу листкових пластинок, рівень некротизації та ступінь асиметричності листків);

2. проаналізувати зміну фізіолого-біохімічних показників Betula pendula (вміст фотосинтетичних пігментів та суми фенольних сполук) в урбанізованому середовищі;

3. оцінити інформативність та біоіндикаційну перспективність аналізованих тест-параметрів.

Об’єкт дослідження – біоекологічні особливості Betula pendula в урбанізованому середовищі.

Предмет дослідження – морфологічні та фізіологічні показники Betula pendula за дії урбогенних факторів

Структура роботи. Бакалаврська робота викладена на ___ сторінках друкованого тексту, містить __ рисунків та ___ таблиць. В роботі використані матеріали наукової бібліотеки Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника та дані експериментальних досліджень. Перелік використаних літературних джерел складають ___ найменувань.

Розділ 1

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Аеротехногенне забруднення довкілля у містах та фітовітальність деревних рослин

В умовах міського середовища життєздатність інтродуцентів залежить головним чином від пошкоджуючих урбогенних впливів. Пріоритетним чинником урботехногенної трансформації екосистем є привнесення у природні біотопи широкого спектру полютантів. Це зумовлює утворення контрастних локальних та широкопросторових біогеохімічних аномалій, масштаби яких визначаються інтенсивністю та характером антропогенного впливу [34]. В умовах урбоекосистем пріоритетними забруднювачами довкілля, а відповідно, біоценотичного покриву, виступають важкі метали, сполуки сульфуру та нітрогену, а також екотоксичні продукти їх взаємодії. Але, конкретний спектр полютантів визначається спеціалізацією промислових підприємств, а також характером та інтенсивністю урбогенного впливу. При цьому, основні осередки забруднення приурочені до автомагістралей або локалізовані поблизу промислових об’єктів [1, 2, 40, 42, 43, 50].

Так, автотранспортні засоби викидають у атмосферне повітря понад 200 шкідливих речовин. Відповідно до літературних даних, лише за рік легковий автомобіль забирає з атмосферного повітря 4350 кг кисню, а замість нього викидає 3250 кг вуглекислого та 530 – чадного газу, 90-150 кг вуглеводнів, 40 кг оксидів нітрогену, 1 кг свинцю тощо [34]. Небезпека впливу перелічених шкідливих речовин полягає ще й у тому, що вони у великій кількості утримуються в нижніх шарах повітря на рівні дихальних шляхів людини та спричинюють ряд патологічних змін [1]. Одним із найнебезпечніших компонентів транспортних викидів є також тетраетиловий свинець та його інші алкільні похідні. Відомо, що тільки 10% загальної кількості зазначених екотоксикантів осідає на відстані 30м від автомагістралі, а решта розносяться з повітряними масами на великі території. У складі відпрацьованих газів автомобілів містяться також вуглеводні. Їх найбільша кількість виділяється при гальмуванні та холостому ході транспорту. Особливо токсичним є бен(а)пірен, що має виражені канцерогенні властивості [48].

Серед промислових викидів найбільшу небезпеку становлять важкі метали, а також оксиди сульфуру та нітрогену, промисловий пил