Потім визначали середню відносну відмінність на одну ознаку для кожного окремого листка. Для цього суму відносних відмінностей за кожною з п'яти ознак ділили на 5, тобто на число виміряних ознак:

Середню відносну відмінність на одну ознаку для даної вибірки листків визначали за формулою:

Цей показник характеризує ступінь асиметрії організму. Для даного показника розроблена 5-ти бальна шкала відхилення від норми, у якій 1 бал - відносна норма, а 5 балів - критичне значення із наступною градацією:

1 бал - до 0,055;

2 бали - 0,055 - 0,060;

З бали - 0,060 - 0,065;

4 бали - 0,065 - 0,070;

5 балів – більше 0,070

2.5. Спектрофотометричний метод визначення хлорофілу а, b

та каротиноїдів

Вміст пігментів визначали за допомогою спектрофотометричного методу [41]. Так як хлорофіли а і b та каротиноїди володіють максимумом поглинання при різних довжинах хвиль, визначення проводили при 662 нм (хлорофіл а), 644 нм (хлорофіл b), та 440 нм (каротиноїди). Екстракцію пігментів з хвої проводили ацетоном. Для цього наважку (0,1 г) з усередненої проби листків клена гостролистого (Acer platanoides L). та липи широколистої (Tilia platyphyllos Scop) розтирали в ступці з 5 мл 90%-го ацетону. Отриманий гомогенат фільтрували і екстракт доводили ацетоном в мірній колбі до 25 мл. В забарвленому екстракті вимірювали оптичну густину розчину при відповідних для кожного з пігментів довжинах хвиль .

Концентрацію хлорофілів розраховували за формулами:

Ca = 9,78 * D662 – 0,99 * D644,

Cв = 21,43 * D644 – 4,65 * D662,

Cа+в = 5,13 * D662 + 20,44 * D644,

де Ca – концентрація хлорофілу а (в мкг/мл);

Cв – концентрація хлорофілу b (в мкг/мл);

D662 – оптична густина розчину при 662 нм та товщі шару 1 см;

D644 – оптична густина розчину при 544 нм та товщі шару 1 см.

Концентрацію каротиноїдів вираховували за формулою:

Ск = 4,7 * D440 – 0,27 * Cа+в,

де Ск – концентрація каротиноїдів (в мкг/мл);

D440 – оптична густина розчину при 440 нм та товщі шару 1 см;

Cа+в – концентрація суми хлорофілів.

Вміст пігментів у дослідному зразку розраховували в мг на 100 г сирої маси за формулою:

Х = А * С / n * 1000,

де Х – вміст пігменту в досліджуваному зразку (в мг на 100 г сухої маси);

С – концентрація пігмента (в мкг/мл);

А – об’єм екстракта пігментів (в мл);

N – наважка дослідної речовини;

1000 -– коефіцієнт перерахунку концентрації пігменту (в мл на 100 г речовини).

2.6. Визначення суми фенольних сполук у рослинному матеріалі.

У кваліфікаційній роботі використано метод визначення суми фенольних сполук за Левенталем у модифікації А. Л. Кірсанова [21].

Наважку з 10 г свіжого розтертого в ступці з битим склом рослинного матеріалу нагрівали у склянці на 100 мл із 40 мл дистильованої води протягом 15 хвилин на киплячій водяній бані при інтенсивному помішуванні. Екстракт охолоджували, фільтрували і доводили до мітки в колбі до 50 мл. 10 мл отриманого екстракту переносили у фарфорову чашку об’ємом 1000 мл, додавали 750 мл дистиляту і 25 мл розчину індигокарміну. Суміш титрували 0,1 н розчином KMnO4 (3.16 г KMnO4 в 1 л води), ретельно помішуючи. Закінчення титрування встановлювали за появою у розчині золотисто-жовтого відтінку. Результат титрування множили на перерахунковий коефіцієнт (4, 16) для переведення мілілітрів 0,1 н KMnO4 в міліграми фенольних сполук, які містяться у 10 мл взятого на титрування екстракту.

2.7. Статистичні методи дослідження

Математичну обробку отриманих даних проводили варіаційно-статистичним методом з використанням програми Excel.

Для кожної змінної визначали середнє арифметичне (М), стандартне відхилення (у), відхилення від середнього арифметичного (m), t-критерій Стьюдента [35].

Середнє арифметичне (М) – центр розподілу, навколо якого групуються всі варіанти цілої сукупності:

(4)

де:

- середнє арифметичне;

- сума варіант досліджуваної сукупності;

– кількість об’єктів.

Стандартне відхилення (у) – показник, який характеризує варіювання сукупності об’єктів:

(5)

де:

– стандартне відхилення;

– варіанта;–

середнє арифметичне;

– кількість об’єктів.

Відхилення від середнього арифметичного (m) – показник, що враховує характер зміни варіант:

(6)

де:

- відхилення від середнього арифметичного;

- варіанта;

- середнє арифметичне;

- кількість об’єктів;

- стандартне відхилення.

Коефіцієнт варіації Cv розраховується за формулою:

*100% (7),

де

- стандартне відхилення;

- середнє арифметичне.

T – критерій Стьюдента використовується при порівнянні між собою середніх вибіркових величин та для обчислення достовірності різних теоретичних сукупностей.

, (8)

де :

, (9)

де:

при >30, =, (10)

де:

m1 та m2 – стандартна помилка середніх арифметичних відповіно першої (контрольної) та другої (дослідної) груп.

При < 30

, (11)

де:

та - середні арифметичні досліджуваних сукупностей відповідно першої (контрольної) та другої (дослідної) груп;

та - варіанти досліджуваних сукупностей;

- об’єм сукупності;

Отримані дані по t- критерію Стьюдента для встановлення достовірності порівнювали з табличними. Різницю вважали достовірною при p < 0,05.

Розділ 3

Результати та їх обговорення

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

Хронічний вплив урботехногенних факторів будь-якої інтенсивності має у рослин виражений морфологічний ефект [8, 23, 54]. Це дозволяє проводити доволі точну неспецифічну біоіндикацію якості довкілля урбопромисливих комплексів із використанням дендрометричних показників [4]. Найбільш інформативними серед них можна вважати ті, що тісно корелюють із величиною первинної продукції та характеризують газообмін у системі «рослина – середовище». До таких, зокрема, належать площа листкової поверхні та рівень некротичних (дехромаційних) ушкоджень листків.

Одержані результати вказують на зміну розмірів листкових пластинок Betula pendula штучних фітоценозів міста в умовах урботехногенного забруднення середовища існування (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Площі листкових пластинок Betula pendula штучних фітоценозів окремих районів урбоекосистеми Івано-Франківська (M±m, см2)

та коефіцієнти їх варіації (Сv, %)

№

п/п | Район міста | Площа листка,

M±m, см2 | Коефіцієнт варіації,

Сv, %

1 | Фонова