Морфометричні параметри листків пов’язані з формуванням структури листової пластинки і станом продихів, проте в літературі не існує єдиної думки щодо первинності зміни їх за дії несприятливих факторів. Зокрема, на думку І.М. Кравкіної [30], пошкодження листків полютантами зумовлені в більшості кутикулярною проникливістю ніж чисельністю відкритих продихів. Автор вважає, що атмосферні опади, тумани, роси, а також кутикулярна транспірація сприяють перетворенню газоподібних полютантів у крапельно-рідкі, які легко можуть проникнути через кутикулу. Інші автори [33, 53] на основі експериментальних досліджень на стійких і нестійких видах деревних рослин дотримуються думки про взаємозв’язок кількості й розміру продихів з морфологічними характеристиками листків.

Здатність рослинних клітин і організмів у цілому реагувати відповідним чином на зовнішні впливи є необхідною компонентою їх існування та пристосування до умов навколишнього середовища. Негативний фактор при взаємодії з чітко організованою системою здатний зруйнувати та дезорганізувати її. Але в стресових умовах живі організми проявляють надзвичайну здатність спрямовану пристосовуватись до негативних впливів [10, 27]. Зокрема, дослідженнями Гнатіва П.С. [10] доведено, що в умовах інтенсифікації антропотехногенного пресингу на природні екосистеми у видів роду Betula L. відбувається зміна розмірів і форми листкової пластинки, зміна проходження фенофаз, порушення фотосинтетичної системи, зміна значень електрофізіологічних показників (електричного імпедансу та поляризаційної ємкості), зміна таксаційних показників тощо. Це вказує на значну чутливість берези до дії урботехногенних чинників.

Отже, аналіз літературних джерел показав, що наявність забруднюючих речовин у довкіллі призводить до виникнення низки морфо-функціональних змін листків деревних рослин, які спрямовані на збереження рослинного гомеостазу у несприятливих умовах середовища існування.

Розділ 2

Матеріали й методи дослідження.

2.1. Загальна характеристика території та методів дослідження

Дослідження проводились в межах урбоекосистеми Івано-Франківська, що є багатогалузевим, розвинутим промисловим центром. Його індустріальний профіль визначають в основному галузі: машинобудування, хімічна і деревообробна. 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 [47].

Поверхневі води міста представлені річками – Бистрицею Солотвинською та Бистрицею Надвірнянською, озером штучного походження, а також невеликими водоймами та струмками [16].

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 [47].

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 [19].

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% [16].

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. 1). Як контроль було обрано умовно екологічну чисту територію, близьку за природно-кліматичними умовами – селище Рожнятів.

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)

Об’єктом дослідження обрано березу повислу (Betula pendula Roth.) (Рис. 2), яка широко представлена у зелених насадженнях міста не лише в зоні комплексного озеленення, але і в декоративних посадках поблизу адміністративних будинків, готелів тощо.

Рис. 2. 2. Загальний вигляд Betula pendula Roth.

Береза повисла - дерево заввишки 20 - 30 м із стовбуром 60 - 80 см в діаметрі із розлогою або яйцеподібною кроною часто