Для зручності аналізу в кожному варіанті обчислювали коефіцієнт стерильності (Ксп) за формулою (1) [36]:

Ксп = , (1),

де Ксп – коефіцієнт стерильності пилку; – стерильність пилку у зоні дослідження, %; – стерильність пилку на фоновій території, %.

Морфологічну різноякісність оцінювали за частотою зустріваності гігантських та карликових пилкових зерен у пилковій культурі, що відповідно були в 1,3 – 1,5 раза більші чи менші середньої норми. Вимірювання розмірів пилку проводили, як зазначено на рисунку 3.6:

Рис. 3.9. Схема вимірювання розмірів пилкових зерен

За результатами досліджень були обчислені умовні показники ушкодженості (УПУ) чоловічого гаметофіту деревних рослин та проведена подальша інтегральна оцінка екологічного стану дослідженої території. . Для цього використовували формули 2–3 [47]:

УПУі=(Пкомф–Пn)/(Пкомф–Пкрит) (2),

де УПУі – умовний показник ушкодженості гаметофіту за аналізованим показником; і – аналізований показник; Пкомф – комфортне (контрольне) значення аналізованого параметру біоіндикатора; Пкрит – критичне значення параметру; Пn – значення параметру у кожному дослідному варіанті.

ІУПУ= УПУі (3),

де ІУПУ – інтегральний умовний показник пошкодження чоловічого гаметофіту деревних рослин, який відображає рівень токсикоз-мутагенної напруги середовища.

Цитологічний аналіз проводили під мікроскопом Olympus CX-300 з використанням програмного продукту Quick PHOTO MICRO 2,3 for Windows. Мікрофотографування здійснювали за допомогою інтегрованої в мікроскоп фотонасадки Olympus SP – 500 UZ при збільшенні мікроскопа 1000х та програмного забезпечення Quick PHOTO MICRO 2,3 for Windows (Olympus).

3.4. Статистичні методи дослідження

Камеральна обробка результатів дослідження полягала в статистично-математичній інтерпретації й узагальненні одержаних даних [38].

Усі розрахунки проводили за допомогою редактора MS Excel 2003 та програмного пакета Statistica 6.0.

Математичну обробку результатів проводили варіаційно-статистичним методом із наступними кореляційно-регресійним

Для кожної змінної визначали середнє арифметичне (М), , 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.

У рамках проведення кореляційного аналізу встановлювали напрям і форму кореляційного зв’язку, його тісноту та достовірність. Значення коефіцієнта парної (rxy) кореляції обчислювали за формулою (12).

Тісноту кореляційних зв’язків між параметрами встановлювали, виходячи з градації коефіцієнта детермінації; форму – за критерієм Блекмана [38].

Розділ 4

Результати та їх обговорення

4.1. Стерильність пилку деревних рослин на дослідженій території

Як критерій фертильності чоловічого гаметофіту розглядали наявність крохмалю в пилкових зернах. Даний показник характеризується значною лабільністю в неоднорідних умовах середовища й універсальністю стосовно різних біологічних об’єктів. Дослідження показали, що стерильні пилкові зерна відрізняються від фертильних не лише інтенсивністю забарвлення, але й лінійними розмірами та характером екзини (Рис. 4.1).

Populus pyramidalis Roz. (А) Salix caprea L. (Б)

Tilia cordata Mill. (В) Betula pendula Roth. (Г)

Рис. 4.1 Аномалії пилку деревних рослин-індикаторів в умовах забруднення середовища викидами цементного виробництва: 1 – стерильні пилкові зерна; 2 – фертильні пилкові зерна. Заб.: розчин йоду в йодистому калії (за Грамом). Мікрофото. Зб.: А – Є – 400 х

Результати тесту на стерильність пилку деревних рослин вказують на інтенсифікацію гаметоцидного впливу у ряді населених пунктів: с. Ямниця с. Угринів С. Павлівка с. Вікторів с. Підлужжя, що проявляється зростанням у пилковій культурі частки безкрохмального пилку (табл. 4.1). Максимальне перевищення фонового значення відмічено у рослин промислової площадки (ПП) цементно-шиферного комбінату (ЦШК).

Таблиця 4.1

Рівень стерильності пилку деревних рослин-індикаторів у зоні впливу

ВАТ «Івано-Франківськцемент»

Територія дослідження | Рівень безкрохмальних пилкових зерен, %

М±m

P. pyramidalis | T. cordata | B. pendula | S. caprea

Промислова площадка ЦШК | 77,3±7,66* | 26,6±2,02* | 19,6±1,83* | 8,4±0,59*

с. Ямниця | 63,2±3,40* | 21,8±1,53* | 15,3±1,24 * | 7,3±0,42*

с. Угринів | 58,7±1,33* | 15,6±0,97* | 10,2±0,74 * | 6,2±0,26*

с. Павлівка | 55,8±1,57* | 18,8±0,75* | 12,4±0,64 * | 7,0±0,21*

с. Вікторів | 35,4±0,98* | 10,6±0,48* | 7,4±0,45 * | 4,3±0,15*

с. Підлужжя | 18,0±0,62* | 8,3±0,30* | 6,2±0,29 * | 3,6±0,11

Фонова територія | 7,1±0,31 | 5,9±0,18 | 4,9±0,15 | 3,0±0,09

Примітка. * - вірогідні зміни досліджуваних показників порівняно із фоновим