територія | 12,60±0,63 | 4,94
2 | Південний | 10,60± 0,77 | 4,82
3 | Південно-східний | 9,10± 0,80* | 5,24
4 | Північний | 8,80± 1,03* | 6,70
5 | Північно-східний | 7,80± 1,21* | 8,92
6 | Індустріальне передмістя
(с. Ямниця) | 6,70± 1,41* | 10,20
7 | Центральний | 8,10± 1,10* | 9,70
* - вірогідні зміни показника порівняно з фоновим значенням.
Відповідно до результатів вимірювань, у межах всіх досліджених районів Івано-Франківська спостерігається зменшення розмірів листкових пластинок порівняно із фоновою територією у послідовному ряді: південно-східний північний північно-східний центральний індустріальне передмістя (с. Ямниця). У південному районі міста аналізовані показники хоча і нижчі контрольних за абсолютними значеннями, проте встановлена відмінність є статистично незначимою. Зменшення розмірів асиміляційних органів деревних рослин і, відповідно, зниження їх фітомаси, в умовах аеротехногенного забруднення довкілля може бути наслідком зниження фотосинтетичної продуктивності, а також витрат речовинно-енергетичних ресурсів на перебудову захисних механізмів. Зміна площі листкових пластинок, 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 [26, 27]. Такий ефект є ознакою ксероморфності, обумовленої мікрокліматичними та мікроедафічними особливостями урбоекосистеми, а також може розглядатися як адаптивно-пристосувальна реакція, спрямована на зменшення інтенсивності газообміну в умовах аерогенного забруднення довкілля [26].
За розглянутими параметрами в усіх досліджених видів збільшується гетерогенність групової реакції, про що свідчить зростання коефіцієнта варіації (Сv). Найвищі значення показника відмічені для рослин центрального району та промислового передмістя. Це може бути зумовлено генетичною стійкістю окремих особин до полютантів певного класу або з механізмами адаптації до антропогенних стресорів [40].
Промислові полютанти можуть спричиняти появу некрозів на листках деревних рослин, які зростають в умовах промислового забруднення. Саме тому наступним етапом наших досліджень було визначення відсотку некротизації листків берези повислої окремих ландшафтно-географічних районів міста Івано-Франківська. Результати наших досліджень представлені на рис. 3.1.
I II III IV V VI VII
– неушкоджена площа листка; – некротизована (дехромована) площа листка;
Рис. 3.1. Некротичне (дехромаційне) ушкодження листкової пластинки берези повислої окремих ландшафтно-географічних районів Івано-Франківська: I – південний; II – південно-східний; IIІ – північний; IV – північно-східний; V – індустріальне передмістя (с. Ямниця); VI –центральний.
Відсоткова частка візуально відмінних (депігментованих та некротизованих) фрагментів листкових пластинок зростає у послідовному ряді ландшафтно-географічних районів урбоекосистеми: південний південно-східний північний північно-східний індустріальне передмістя (с. Ямниця). Максимальна частка некротозованих тканин листкових поверхонь характерна для модельних особин виду з центральноміського району, де зазначений показник сягає 40% при фоновому значенні – 3%. В усіх зонах міста ушкодження утворені плямистими, верхівковими й міжжилковими некрозами та дехромаціями. Такі ушкодження виникають внаслідок глибоких незворотних змін у листковій пластинці через зосередження поглинутих із атмосферного повітря полютантів на окремих її ділянках. Топографія розподілу фітотоксикантів в межах асиміляційних органів деревних рослин залежить від складу промислових емісій, концентрацій їх окремих інгредієнтів, швидкості надходження до листка та переміщення по судинах [54].
Таким чином, вплив інтоксикантів на рослини визначається їх концентрацією у довкіллі. Як адаптивно-пристосувальна реакція, спрямована на зменшення інтенсивності газообміну в умовах аерогенного забруднення довкілля, у деревних рослин фітосанітарних насаджень Івано-Франківська виникає мікрофолія. Зі збільшенням надходження в асиміляційні органи забруднювачів, вони не дотоксикуються захисними механізмами рослин і не підлягають відновленню та нейтралізації. Це спричинює підкислення і руйнування мезофілу, унаслідок чого виникають некротичні ушкодження [5].
Розміри листкових пластинок і ступінь їх некротичного ураження можуть розглядатися як неспецифічні біоіндикаційні ознаки урботехногенного забруднення середовища. Рівень дехромаційних і некротичних ушкоджень листків пропорційний до градієнта урботехногенного впливу і є більш інформативною біоіндикаційною ознакою, порівняно зі зміною площі листкової пластинки.
Критерієм сталого розвитку рослинних організмів, який може використовуватись в якості важливої популяційної ознаки при екологічних дослідженнях є показник флуктуючої асиметрії, визначення величини якого є наступним етапом нашої роботи.
Вимірювання проводили за п’ятьма параметрами листка (ознаками):
1. ширина половинки листка; 2. довжина другої жилки другого порядку від основи листка; 3. відстань між основами першої і другої жилок другого порядку; 4. відстань між кінцями цих жилок; 5. кут між головною жилкою і другою від основи жилкою другого порядку.
Одержані результати представлені в таблиці 3.2.
Максимальні значення показника флуктуючої асиметрії листків берези повислої характерні для особин, які зростали в межах локальних міських екотопів із найвищим рівнем антропопресії – центрально міському районі та індустріальному передмісті (с. Ямниця). Інтегральний показник асиметрії сягає значень 0,0866 та 0, 1032, що відповідає критичному значенню за шкалою В.М. Захарова. Мінімальне значення інтегрального показника (0,0592: бал – 2) встановлено для модельних особин південного району міста. Аналіз одержаних результатів вказує на різну чутливість обраних фоліарних параметрів до дії урботехногенних чинників.
Таблиця 3.2.
Розходження ознак листків Betula pendula окремих ландшафтно-географічних районів Івано-Франківська
Ландшафтно-географічний район урбоекосистеми | 1 ознака | 2 ознака | 3 ознака | 4 ознака | 5 ознака | Відносна середня відмінність між ознаками, | Бал
Фонова територія | 0,052 | 0,057 | 0,059 | 0,048 | 0,058 | 0,0548 | 1
Південний | 0,064 | 0,053 | 0,055 | 0,060 | 0,064 | 0,0592 | 2
Південно-східний | 0,066 | 0,058 | 0,062 | 0,067 | 0,063 | 0,0632 | 3
Північний | 0,075 | 0,060 | 0,064 | 0,067 | 0,065 | 0,0662 | 4
Північно-східний | 0,077 | 0,067 | 0,065 | 0,068 | 0,070 | 0,0694 | 4
Центральний | 0,090 | 0,086 | 0,085 | 0,084 | 0,088 | 0,0866 | 5
Індустріальне передмістя | 0,112 | 0,095 | 0,098 | 0,101