УДК : 577.4:581.2

О.В. Чернікова

НДІ біології Дніпропетровського національного університету імені Олеся Гончара

Визначення стійкості інтродукованих рослин до екзогенної дії ксенобіотиків.

Одне з провідних міст серед декоративних гарноквітучих кущів дикої флори займають багаточисельні види роду Spiraea L. родини Rosaceae, який нараховує понад 100 видів. Центр різноманіття роду знаходиться у євро-азійському ареалі земної кулі. Культурні ареали цієї рослини вийшли далеко за межі їх природних місць зростання, що свідчить про високу пластичність представників цього роду.

В Ботанічному саду Дніпропетровського національного університету зростає понад 40 видів таволг з різних флористичних областей. Завдяки своїй невибагливості до ґрунтів, таким екологічним якостям як морозостійкість та посухостійкість таволги є незамінними для висадки на міських вулицях, скверах, парках, тощо. За роки використання рослин цієї родини в озелененні розширився їх якісний та кількісний склад. На жаль із цього біорізноманіття рослин використовуються в озелененні міста всього декілька видів.

Одним з важливих завдань ботанічних садів є інтродукція декоративних видів природної флори з метою збагачення асортименту квіткових рослин, залучення з світової флори та випробування нових цінних видів рослин, вивчення їх біологічних особливостей та розмноження перспективних видів. Більшість видів рослин, висаджених у Ботанічному саду, непогано акліматизувалась на території України, добре прижилася, нормально розвивається й щорічно, майже в одні й ті самі строки проходить повний цикл річного розвитку, цвітіння і плодоношення. Це основні критерії, за якими визначалась успішність інтродукції.

Цвітіння є одним з найбільш цінних декоративних якостей таволг. Характер цвітіння (строки, забарвлення квіток, морфологія суцвіть) лежить в основі внутрішньородової систематики рослин. Спостереження показали, що деякі види таволг здатні до повторного цвітіння, яке припадає на липень (S.lasiocarpa, S.nipponica), серпень – вересень (S.blumei), що підвищує їх цінність як декоративно-квітучих видів.

Наукові дослідження ресурсів насамперед торкаються проблеми інтродукції та акліматизації рослин, тобто перенесення рослин у конкретні грунтово-кліматичні умови з інших районів, дослідження їх біологічних властивостей, господарча оцінка, розмноження і впровадження у різні галузі виробництва. І проблема інтродукції, акліматизації цього роду рослин є актуальною, тому що питання створення антропогенних ландшафтів нерозривно поєднується з науковим моделюванням стійких насаджень в умовах промислового середовища. Загальновідомо, що основу багатьох штучних ценозів, особливо функціонально захисних чи декоративних складають дерева та кущі.

Результати аналізу інформаційних джерел з інтродукції рослин свідчать про те, що ці рослини використовуються в зеленому будівництві, в основному, в якості декоративного матеріалу. Висока екологічна пластичність і невибагливість до грунтів, зимостійкість та посухостійкість Spiraea L. роблять привабливими дослідження властивостей цих рослин в якості біоіндикатора антропогенного забруднення оточуючого середовища. Достатньо актуальними є питання, пов’язані з визначенням стійкості та адаптації таволг до екзогенної дії ксенобіотиків.

Адаптація рослин – це біологічне явище, яке має важливе значення для формування стійкості рослин до умов зростання. В свою чергу, стійкість рослин до несприятливих умов формується відповідними адаптаційними реакціями на фізіологічному та біохімічному рівнях; відбуваються зміни, перебудови в рослинному організмі, змінюється напрямок перебігу метаболізму. Тому дослідження фізіологічних та біохімічних процесів у рослин-інтродуцентів, їх особливостей є найбільш актуальними питаннями сьогодення.

В роботі запропоновано підхід до визначення стійкості досліджуваних рослин до екзогенного впливу ксенобіотиків, у якому використовується співвідношення морфологічних показників плодів рослин, зростаючих на промисловій та контрольній ділянці. В озелененні сучасних міст та селищ належне місце займають ці красивоквітучі чагарники. До переваг цієї групи рослин відноситься їх красота, рясність та різна тривалість квітування (деякі види зацвітають вторинно наприкінці літа та восени), що і прикрашає будь-який ландшафт.

В якості тест-об'єкта застосовувалась S.douglasii, в якості ксенобіотиків – окисли сірки та азоту у кількості 566,2 і 3111,0 т за рік відповідно, які є викидами підприємств ВАТ "ІНТЕРПАЙП Нижньодніпровський трубопрокатний завод" та "ВАТ Дніпрометиз". В процесі апробації запропонованого підходу було зафіксовано коливання індексу стійкості S.douglasii від 0,53 до 0,75 в залежності від часу відбору проб. У роботі визначено ступінь кореляції коливань індексу стійкості зі змінами в накопиченні крохмалю у листках досліджуваних рослин. Крохмаль є показником фізіологічного стану тканин. Перетворення крохмалю знаходиться у взаємозв'язку з зимостійкістю видів і функціональних особливостей органів і тканин. При гідролізі крохмалю утворюються осмотично активні речовини, що дозволяє рослинам переносити перш за все несприятливі умови зимового періоду.

Результати апробації запропонованого підходу до визначення стійкості таволг до екзогенної дії ксенобіотиків підтверджують доцільність продовження досліджень відносно застосування цієї рослини в якості біоіндикатора антропогенно забрудненого середовища.