Сполуки, що потрапляють в атмосферне повітря міст, синергічно діють на стан рослинності. Особливо чутливі до цих умов хвойні й окремі види листяних порід. Ці перешкоди є причиною обмеження інтродукції деревних рослин у містах [8, 9, 14, 20, 24, 26, 32, 34, 38, 51, 53, 54].

Стан деревних рослин залежить від їх біологічних властивостей [16]. Стійкість рослин до промислових полютантів обумовлена різними факторами. Найважливішою є фізіологічна стійкість, яка враховує фотоокиснення, буферність клітин і пов’язані з цим порушення ферментативних систем. У зв’язку з цим виділяють три види стійкості:

1. Біологічна, характеризує здатність рослин відновлювати пошкоджені газами органи, що характерним є для рослин з інтенсивним ростом;

2. Морфолого-анатомічна, яка знижує потрапляння токсичних газів у середину листка і відповідно понижує його пошкодженість;

3. Фізіологічна, характеризує рівень водо-розчинної фракції.

Як свідчать дані літератури [7, 20, 25, 54], листопадні види є більш стійкими до забруднюючих речовин порівняно з хвойними, що пов’язано з щорічною зміною їх листя, які накопичують токсиканти в кутикулі, епідермісі і мезофілі.

За спостереженнями В.П. Кучерявого [34], можна виділити три основні групи рослин:

- види найбільш стійкі, які успішно зростають у всіх еколого-фітоценотичних поясах. Їх листя залишається здорове і передчасно не відмирає. Передчасне пожовтіння і опадання поодиноких листків не знижують декоративних якостей рослин. Цвітіння і плодоношення протікають без відхилень у фазі. Очевидно, що існує деяка різниця у розвитку рослин, але вона не впливає суттєво на їх вигляд. Ці рослини, маючи широку амплітуду зростання, задовільно переносять умови ксерофілізації. Найбільш стійкі види мають свої межі стійкості, за якими припиняється розвиток і настає смерть рослини. До цієї групи рослин не належить жодний вид хвойних.

- види середньої стійкості, які повний розвиток отримують в сприятливих умовах, а в найбільш несприятливих умовах виявляють помітні зміни в розвитку. Ці умови впливають на величину органів і зменшують життєздатність рослин. Найбільш несприятливих умовах часто вже в липні спостерігаємо некроз країв листків, які нерівномірно відмирають і опадають протягом літа і ранньої осені. Скорочення вегетації веде до зниження біологічних та естетичних функцій рослини. Такі види не підходять для вирощування у несприятливих умовах міського середовища. Водночас їх можна використовувати біля вулиць, у скверах, на ділянках з натуральною плодючою і забезпеченою вологою землею.

- види, найбільш уразливі до несприятливих міських умов. Нормально вони розвиваються тільки в умовах, близьких до натуральних. Лише тоді їх розвиток погоджується з ритмікою місцевого клімату, а рослини досягають нормальних розмірів і проходять цикл непорушеного генеративного розвитку. На відміну від попередньої групи рослин тут відсутнє натуральне забарвлення листків. Відмирання листків починається з країв і поступово переходить до середини. Передчасно відмерлі листки не опадають зразу, а тривалий час залишаються на деревах. Їм характерна зміна розвитку всіх фаз. На кінцевому етапі свого життя рослини виробляють тільки недорозвинуті вегетативні органи.

Таким чином, придатність різних рослин до певних умов середовища є різною, і це необхідно брати до уваги при проектуванні і практичному використанні деревних рослин, створенні необхідних умов для розвитку нових посадок і догляду за ними. Це дасть можливість рослинам краще виконувати свої екологічні та естетичні функції.

Отже, в умовах техногенного забруднення в рослинні організми потрапляють різноманітні хімічні чинники, які можуть не відігравати суттєвої біохімічної ролі в їх життєдіяльності і розвитку або ж викликати значні фітотоксичні ефекти.

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

Деревні рослини відіграють важливу роль у процесах очищення атмосфери від промислових полютантів. Вони поглинають значну кількість хімічних сполук, які забруднюють навколишнє середовище. Крім того, зелені насадження є продуцентами кисню, виконують фітомеліоративну, рекреаційну, естетичну функції, що має важливе значення в індустріальних районах, які відрізняються великою густотою населення. З іншого боку, техногенне забруднення є визначальним фактором, який призводить до деградації та загибелі фітоценозів, що прилягають до промислових комплексів та в зелених зонах міста [9, 28, 40, 43]. Вирішення проблеми створення стійких деревних насаджень на техногенно забруднених територіях опирається на всебічні наукові дослідження впливу забруднювачів на процеси росту й розвитку рослин. В цих дослідженнях важливу роль відіграє оцінка загального стану рослинного організму за дії негативних чинників середовища [43].

Вплив урботехногенних полютантів проявляється зміною інтегральних показників фітовітальності і формуванням пристосувально-захисних механізмів рослин.

Як показано в роботах В.М. Гришка, А.І. Ліханова [14, 37], для рослин промислових зон характерна виражена пластичність, яка виступає як механізм виживання в нестабільному природному середовищі. Механізми пристосування рослинних організмів до зовнішніх умов (адаптація) формувались у процесі їх історичного розвитку шляхом відповідних змін архітектоніки органів, життєвих форм, способів розмноження і розповсюдження, типу обміну речовин у відповідності до дії конкретних факторів [10, 15]. Розрізняють адаптації, які відбуваються відносно повільно, мають фундаментальний характер і пов’язані з нагромадженням відповідних спадкових змін, та такі, що не стосуються генетичного апарату, проявляються протягом онтогенезу і визначаються як модифікації [23, 27]. Суть модифікації полягає у здатності рослинних організмів певним чином реагувати на дію зовнішніх факторів як на рівні морфо-анатомічних ознак, так і фізіологічних функцій. Слід зауважити, що окремі види значно різняться за можливостями і глибиною адаптаційних змін [25].

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 у досліджуваних умовах і є одними з найбільш інформативних показників якості середовища.

На фізіолого-біохімічному