Відносну стійкість до зовнішніх факторів за показником асиметрії виявляють ознаки 2 і 3. найбільшою мінливістю відзначаються ознаки 1 і 5.

Отже, за дії комплексу урбогенних чинників у берези відбувається зростання показника флуктуючої асиметрії, пропорційне рівню антропогенного навантаження на екотопи. При аналізі одержаних даних виявлені ознаки, найбільш схильні до асиметрії – ширина половинки листка та кут між  головною жилкою  і другою  від основи  жилкою другого порядку.

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

Стан асиміляційних структур рослинних організмів і, передусім, пігментів-фоторецепторів (хлорофілів і каротиноїдів) є однією з найвиразніших характеристик адаптації рослин до умов середовища існування [3]. Пігментний склад фотосинтетичного апарату значною мірою визначається сукупним впливом екологічних факторів, у тому числі антропогенних [12]. Тому дані щодо зміни фотосинтетичного апарату можна розглядати в якості важливих показників стану рослинних організмів в зонах атмосферного забруднення [43].

Установлено статистично достовірні (Р<0,05) зміни спектральних характеристик та вмісту фотосинтетичних пігментів рослин урбоекосистеми порівняно з контрольними особинами (табл. 3.3).

Відмічено зниження сумарного вмісту хлорофілів а та b, пропорційне градієнту урботехногенного навантаження. В умовах урбоекосистеми даний показник флуктує в діапазоні від 1,70 мг/г у листках рослин із південного району до 0,80 мг/г –центрально міського району урбоекосистеми, при фоновому значенні – 1,88 мг/г. Така тенденція реалізується, в основному, за рахунок зниження вмісту хлорофілу а. Фонова концентрація останнього у листі Betula pendula складає 1,25 мг/г, що майже на 10% перевищує відповідний показник у південному районі міста. Мінімальна внутрішньотканинна концентрація хлорофілу а відмічена для модельних особин виду, які зростають на у промисловому передмісті і складає 0,37 мг/г.

Таблиця 3.3

Вміст фотосинтетичних пігментів у листках Betula pendula окремих ландшафтно-географічних районів Івано-Франківська (мг/г сирої маси)

Район

Пігмент | Фон | Південний | Південно-східний | Північний | Північно-східний | Центр | Індустріальне передмістя

Хлорофіл а | 1,25±0,04 | 1,16±0,07 | 0,98±0,04* | 0,90±0,04 * | 0,63±0,05* | 0,43±0,05* | 0,37±0,06*

Хлорофіл b | 0,63±0,03 | 0,54±0,05 | 0,53±0,06 * | 0,48±0,05* | 0,38±0,04* | 0,37±0,06 | 0,30±0,04*

Хл а + Хл b | 1,88 | 1,70 | 1,51 | 1,38 | 1,01 | 0,80 | 0,67

Каротиноїди | 0,48±0,04 | 0,48±0,05 | 0,50±0,05 | 0,50±0,06 | 0,42±0,05* | 0,36±0,05* | 0,32±0,05 *

Хл а /Хл b | 2,60 | 2,15 | 1,84 | 1,87 | 1,66 | 1,16 | 1,23

* - вірогідні зміни показника порівняно з фоновим значенням.

Частка хлорофілу b у сумарному вмісті зелених пігментів зростає пропорційно рівню урботехногенного забруднення. На це вказує зниження відношення вмісту хлорофілу а до хлорофілу b (Хл а / Хл b): від 2,15 у південному районі міста до 1,16 – у центральній частині урбоекосистеми при фоновому значенні – 2,60. Така тенденція є ознакою депресивних змін фотосинтетичних процесів.

Вміст хлорофілів є однією з найвиразніших характеристик адаптації фотосинтетичного апарату рослин до несприятливих умов довкілля і перебуває в тісній статистично достовірній функціональній залежності з газостійкістю [32, 42]. Зменшення вмісту фотосинтетичних пігментів у листках в міру інтенсифікації урботехногенного впливу на екотопи, зумовлено здатністю окремих екостоксикантів (зокрема, важких металів та кислих газів) акумулюватися у хлоропластах, інтенсифікувати процеси вільнорадикального окислення ліпідів їх мембран і спричинювати деградацію фотосинтетичних пігментів [2, 8, 49, 52].

Не виявлено пропорційної залежності між рівнем урботехногенного навантаження на екотопи та внутрішньо тканинними концентраціями каротиноїдів у листках B. pendula Roth. У рослин, що зростали у північно-східному, центральному районах і індустріальному передмісті встановлено статистично достовірне (Р<0,05) зменшення вмісту каротиноїдів. Тут значення аналізованого показника складає відповідно 0,42, 0,36 і 0,32 мг/г при 0,48 мг/г – на фоновій території. З огляду на протекторну роль каротиноїдів, така реакція може бути свідченням виснаження адаптивних можливостей виду на зазначених територіях чи залучення інших внутрішніх механізмів захисту для протидії стресовим впливам.

Одним із критеріїв адаптивної здатності рослин до дії стресових чинників є зміна вмісту у тканинах фенольних речовин. В умовах окремих ландшафтно-географічних районів Івано-Франківська, відмінних за ступенем урботехногенного пресингу на екотопи відмічено зміни вмісту суми фенольних сполук у листках берези повислої (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Зміна вмісту суми фенольних сполук у листках Betula pendula в умовах окремих ландшафтно-географічних районів Івано-Франківська: I – південний; II – південно-східний; IIІ – північний; IV – північно-східний; V – індустріальне передмістя (с. Ямниця); VI –центральний.

Встановлено достовірне (Р<0,05) зростання суми фенольних сполук, пропорційне інтенсифікації урботехногенного пресингу. Макисмальне значення показника характерне для модельних особин виду, які зростали у центральному районі урбоекосистеми та індустріальному передмісті. Тут спостерігається підвищення вмісту фенолів відповідно на 16,0 та 14,3 %. Мінімальний вміст суми фенольних сполук встановлений для рослин із південного району урбоекосистеми, де їх концентрація на 3, 1% нижча від фонового значення.

Отже, на несприятливі мови навколишнього середовища, зумовлені інтенсифікацією урботехногенного впливу, береза реагує підвищенням суми фенольних сполук, що може бути адаптивною реакцією в умовах антропогенного стресу та слугувати інформативним біоіндикаційним маркером для оцінки екологічного стану екосистем.

ВИСНОВКИ

У кваліфікаційній роботі проаналізовано вплив урбаністичного навантаження Івано-Франківська на зміну фоліарних морфо-функціональних показників берези повислої (Betula pendula Roth.)

1. Betula pendula характеризується значною чутливістю до впливу урбопромислового забруднення середовища, що проявляється зміною комплексу показників молекулярного і органного рівнів. Зазначені зміни мають як адаптивний, так і деструктивний характер.

2. В умовах урбаністичного навантаження відбувається зменшення площі листкової пластинки в 1,2-1,9 рази та зростання показника флуктуючої асиметрії в 1,1-1,9 рази. Зміна морфометричних показників відбувається