Екологія / 6. Екологічний моніторинг

Чемерис І.А.,

Білик Л.І.,

Бондаренко Ю.Г.,

Загоруйко Н.В.,

Рига Т.М.

Черкаський державний технологічний університет

ВИКОРИСТАННЯ МОРФОЛОГІЧНИХ ЗМІН ТРАВ’ЯНИСТИХ РОСЛИН У ФІТОІНДИКАЦІЇ ТРАНСПОРТНОГО НАВАНТАЖЕННЯ

Основними штучними джерелами антропогенного впливу на довкілля є об'єкти транспорту, промисловості, енергетики, сільського та комунального господарств. Забруднення навколишнього середовища в результаті використання автотранспорту особливо є особливо відчутним у великих містах. Як видно з таблиці 1, транспортні засоби чинять різні види негативного впливу на біосферу.

Тому сьогодні актуальним питанням є розробка швидких та ефективних методів діагностики стану навколишнього природного середовища в урбоекосистемі. Одним з таких методів є фітоіндикація стану довкілля за морфологічними показниками широко розповсюджених у місті трав’янистих рослин.

Таблиця 1 – Класифікація основних видів впливу на компоненти біосфери автотранспорту [1].

Об'єкт впливу
Водойми	Ґрунт	Повітря	Флора і фауна		Людина
Основні види впливу
Мінералізація,засолення, нафтопродукти	Зменшення корисного використання земель через будівництво доріг, автостоянок,станцій технічного обслуговування, автозаправних станцій. Забруднення свинцем, органічними мастилами, розчинниками; засолення.	Викиди СО, СНn, NmOn, C, CO2	Порушення ґрунтового покриву, забруднення придорожньої смуги	Захворювання органів дихання, онкологічні захворювання,вплив шуму та вібрації

Для дослідження можливостей використання в якості фітоіндикаторів було обрано рослини кульбаби лікарської (Taraxacum officinale) та подорожника великого (Plantago major). Для проведення дослідження було зібрано рослини на відстані 5, 10, 15, 20 м від автодороги. При виборі місця збору рослин було враховано інтенсивність руху автотранспорту: модельна ділянка № 1 – з найінтенсивнішим рухом транспорту (833 од/год), модельна ділянка № 2 – із середньою інтенсивністю руху транспорту (375 од/год), модельна ділянка № 3 – з найнижчою інтенсивністю руху транспорту (86 од/год). В якості контрольної ділянки було обрано місцевість на відстані 350 м від дороги з мінімальним транспортним навантаженням. Зібрані рослини було проаналізовано за такими морфологічними ознаками: маса рослин, довжина листя, частка потворних форм.

Як видно з таблиці 2, середня маса рослин дещо знижена на всіх досліджуваних ділянках у порівнянні з контрольною. Маса кульбаби лікарської на відстані 20 м наближена до маси рослин на контрольній ділянці, за виключенням ділянки № 3, де маса рослин на відстані 20 м нижче маси контрольних рослин на 9,4 грама. Вважаємо, що на цій ділянці мали місце невраховані нами фактори, які викликали зменшення маси рослин.

Найвища довжина листя у кульбаби лікарської (28,2 см) та у подорожника великого (15,2 см) спостерігалась на контрольній ділянці, на всіх інших ділянках цей показник нижчий, причому довжина листя збільшується зі збільшенням відстані від автодороги.

Таблиця 2 – Основні морфологічні показники досліджуваних рослин маса рослин

Модельна ділянка	Відстань від дороги, м	Кульбаба лікарська			Подорожник великий
		Середня маса, г	Довжина листків, см	Потворні форми, %	Середня маса, г	Довжина листків, см	Потворні форми, %
№ 1	5	12,6	15	40	10,2	5	30
	10	15,2	17	20	12,3	7,4	25
	15	17,3	15	17	15	8,5	10
	20	18	20	8	17,2	9,2	7
№ 2	5	17,0	19,8	20	12,2	6,5	25
	10	13	17	10	13,5	8	15
	15	18,0	20	15	15,2	9,2	10
	20	20,0	20,5	10	17,1	10	8
№ 3	5	13,7	18	20	14,2	10	17
	10	17,3	20	10	16,2	11,4	10
	15	14,5	19	10	18,2	12,5	8
	20	15,6	20	8	19,2	15	5
Контроль	350	25,0	28,2	2	19,5	15,2	5

Стресові умови середовища, зумовлені впливом викидів автотранспорту, призводять до виникнення аномальних (потворних) форм рослин. У кульбаби лікарської спостерігається розсічення листя, а у подорожника великого закрученість листя. Така форма листя зазвичай спостерігається у рослин, які росли в умовах міста. Дослідження показало, що частка потворних форм обох рослин на всіх ділянках вище ніж у контролі, причому зі збільшенням відстані кількість таких рослин зменшується. В порівнянні з кульбабою лікарською у подорожника великого спостерігається чітка залежність відстані від дороги і частоти потворних форм на всіх модельних ділянках.

Аналіз тісноти зв’язку між морфологічними показниками кульбаби лікарської та інтенсивністю руху автотранспорту і відстанню від дороги (табл. 3) показав, що найбільш тісний зв’язок з інтенсивністю руху автотранспорту і відстанню від дороги має такий показник як середня маса рослин (r = 0,97) на ділянці з найінтенсивнішим рухом автотранспорту) та частка потворних форм (r = - 0,94).

Таблиця 3 – Коефіцієнти кореляції морфологічних показників досліджуваних рослин з відстанню від автодороги

Модельна ділянка	Кульбаба лікарська			Подорожник великий
	Середня маса, г	Довжина листків, см	Потворні форми, %	Середня маса, г	Довжина листків, см	Потворні форми, %
№ 1	0,97	0,71	-0,94	0,99	0,96	-0,96
№ 2	0,61	0,41	-0,67	0,99	0,99	-0,95
№ 3	0,055	0,67	-0,40	0,98	0,98	-0,96

Коефіцієнт кореляції частки потворних форм є оберненим оскільки зі збільшенням відстані від дороги частка потворних форм зменшується.

У рослин подорожника великого виявилась більш висока залежність між такими показниками та інтенсивністю руху автотранспорту і відстанню від дороги, ніж у кульбаби лікарської. Зокрема висока залежність від відстані від дороги спостерігається у показників: середня маса рослин на всіх ділянках (коефіцієнт кореляції склав 0,98-0,99), частка потворних форм – на ділянках № 1 і № 3 (r = 0,96), на ділянці № 2 (r = 0,95). Показник довжини листя у подорожника великого також виявив високу залежність від відстані від дороги на всіх модельних ділянках і складає (r = 0,96-0,98) в порівнянні з кульбабою лікарською, де цей показник коливався в межах 0,41 – 0,71.

Отже, досліджувані рослини знаходяться у стресовому стані внаслідок токсичної дії викидів автотранспорту. Про стресові умови свідчить показник частки потворних форм, зокрема у рослин, що ростуть біля дороги, частка потворних форм збільшена (до 40 % серед рослин, що росли в 5-ти та 15 – ти м від автодороги у кульбаби лікарської і до 30 % у рослин подорожника великого), на контрольних ділянках ця частка дуже мала (до 2 % у кульбаби і до 5 % у подорожника).Також на всіх ділянках знижена маса рослин та довжина листя. Особливо спостерігається зниження цих показників в 1,5 рази в порівнянні з контролем на ділянці з найінтенсивнішим рухом автотранспорту на відстані 5 м від дороги.

Таким чином, найбільш інформативними фітоіндикаційними показниками кульбаби лікарської виявилися: частка потворних форм та середня маса рослин, оскільки між цими показниками і відстанню від дороги існує чітка залежність, про що свідчать високі коефіцієнти кореляції. Показник довжини листків виявився менш інформативним, оскільки не спостерігається чіткої залежності між ним і відстанню від дороги. У подорожника великого всі три показники виявили високий ступінь залежності від відстані від дороги, тому можуть широко використовуватися у фітодіагностиці стану середовища.

Подальші розробки вбачаємо в аналізі інших показників досліджуваних рослин, зокрема вивчення фітоіндикаційних можливостей таких фізіологічних показників як вміст вітаміну С та вміст хлорофілу.