XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

к.б.н., Чемерис І.А. ФІТОНЦИДНА АКТИВНІСТЬ РОСЛИН У ЕКОЛОГІЧНОМУ МОНІТОРИНГУ УРБОЕКОСИСТЕМ

к.б.н., Чемерис І.А.

Черкаський державний технологічний університет

ФІТОНЦИДНА АКТИВНІСТЬ РОСЛИН У ЕКОЛОГІЧНОМУ МОНІТОРИНГУ УРБОЕКОСИСТЕМ

Однією з пріоритетних проблем в галузі охорони довкілля є розробка економічно ефективних заходів та технологій моніторингу, що сприяють визначенню та покращенню стану навколишнього середовища. Однією з таких технологій є використання методу фітоіндикації та фітомоніторингу стану довкілля, який особливо активно розвивається останні 150 років.

Зелені насадження міст i їx промислових районів - один з найважливіших засобів підтримки чистоти i постійного складу атмосферного повітря. Проте створення нових i збереження вже існуючих насаджень з кожним роком утруднюсться, так як спостерігається швидке зростання кількості викидів токсичних речовин в атмосферу промисловими підприємствами i транспортом. Рослини по-різному чутливі до атмосферних забруднювачів. Ступінь газостійкості рослин відрізняється не тільки у різних видів, а й у особин одного виду залежно від місцерозташування їx в угрупованні, родючості ґрунту, освітленості, вікy, стану листків та інших чинників.

 Слід відмітити, що у рослин моніторів (які чутливо реагують на зміни стану навколишнього середовища) відмічаються видимі та невидимі зміни. Видимі зміни ми можемо діагностувати на органному та організмовому рівнях організації живої матерії, а невидимі зміни свідчать про початок адаптаційних змін рослинного організму. Такі зміни можуть діагностуватися за допомогою певних біологічних та фізико-хімічних методик.

Одним з методів діагностики невидимих змін в рослинному організмі є аналіз фітонцидної активності рослин, які мешкають в умовах з різним ступенем забруднення атмосферного повітря.

.Фітонци́ди (від грецької phytón - рослина і лат. caedo - вбиваю) - біологічно активні речовини, що утворюються рослинами, які вбивають чи пригнічують зростання і розвиток бактерій, мікроскопічних грибів, та інші форми мікроорганизмів. Термін запропоновано Б. П. Токіним в 1928 році. Фітонциди - один з чинників природного імунітету рослин (рослини стерилізують себе продуктами своєї життєдіяльності).

Міське повітря містить велику кількість хвороботворних бактерій, а повітря парків містить бактерій у 200 разів менше. Це пояснюється тим, що багато рослин виділяють леткі речовини, здатні вбивати або зменшувати розвиток хвороботворних бактерій і, таким чином, сприяти оздоровленню оточуючого середовища (таблиця 1).

 

Таблиця 2.1 - Фітонцидність дерев і чагарників

Ступінь фітонцидності Вид деревних рослин і чагарників
Найбільш фітонцидний (5 балів) Дуб звичайний, клен гостролистий, каштан кінський
Сильнофітонцидний (4 бали) Береза повисла, береза пухнаста, сосна звичайна, ялина звичайна, осика, ліщина, черемха, ялівець звичайний, чорниця, малина
Середньофітонцидні (3 бали) Модрина сибірська, липа серцелиста, вільха чорна, кедр сибірський, горобина, карагана
Слабофітонцидні (2 бали) Бруслина, в'яз
Найменш фітонцидні (1 бал) Бузина чорна, крушина

 

Об'єктом дослідження був каштан кінський (Aesculus hippocastanum L.), який зростає майже на всій території міста і є, як видно з табл. 1, одною з рослин, що володіє найбільшою фітонцидною властивістю. Тому каштан кінський є цінним у фітомеліорації міських екосистем.. В місті було обрано п'ять пробних майданчиків з різним рівнем аеротехногенного навантаження - площа 700-річчя, центр, район «Митниця», Південно-Західний район та район «Дахнівка». Під час дослідження було проведено інвентаризацію зелених насаджень на пробних ділянках, визначено вік, охарактеризовано листковий апарат каштану кінського та категорії життєвого стану дерев, також було визначено ступінь антропогенного впливу на насадження.

При вивченні фітонцидної активності деревних порід за основу був взятий метод Б.П. Токіна. В якості тест-культури використовувався золотистий  стафілокок Staphylococcus aureus. Вибір S. aureus обумовлений тим, що він є патогенним для людини і слугує індикатором при санітарно-мікробіологічній оцінці об'єктів навколишнього середовища. Антимікробну активність летких фітонцидів деревних порід визначали за ступенем пригнічення тест-культури (%).

Порівняльний аналіз ступеня пригнічення активності стафілококу золотистого представлено таблиці 2.

 

Таблиця 2 - Порівняльний аналіз ступеня пригнічення активності стафілококу золотистого

Пробний майданчик Кількість колонієутворюючих одиниць, шт. Ступінь пригнічення, %
фізіологічний розчин суспензія листків каштану
Центр 631,80±18,36 

6,86

373,00±21,66 

12,98

60,87±1,55 

5,65

Південно-Західний район 285,40±14,97 

11,73

237,00±14,42 

13,60

82,92±1,30 

3,51

Митниця 255,0±9,69 

8,50

197,40±8,18 

9,26

77,38±0,76 

2,19

Площа 700-річчя 440,20±10,97 

5,57

350,60±7,95 

5,07

79,68±0,78 

2,20

Дахнівка 80,80±8,91 

24,65

44,80±5,54 

27,67

55,18±1,20 

4,85

П р и м і т к а: М - середнє арифметичне; m - похибка середнього арифметичного; CV, % - коефіцієнт варіації.

Результати вивчення фітонцидної активності рослин показали, що найвища фітонцидна активність спостерігається у дерев з району «Дахнівка» (55,18 %) та району «Центр» (60,87 %). В інших районах ступінь пригнічення розвитку стафілокока золотистого коливався в межах від 77,38 % (район Митниця) до 82,92 %  (Південно-Західний район). Отже, підвищену фітонцидну активність двох районів можна пояснити тим, що дерева цих районів були найбільше уражені таким шкідником як каштанова міль, що зумовило активізацію захисних сил цих рослин, розвиток адаптацій, направлених на виживання в таких стресових умовах. В районі «Центр» фітонцидна активність дещо нижча, ніж в районі «Дахнівка». Причиною цього може бути додаткове навантаження у вигляді інтенсивного забруднення атмосферного повітря викидами автотранспорту.

Актуальність досліджуваного питання ще полягає у тому, що при озелененні міських територій і, особливо, місць масового відпочинку, санаторно-курортних зон, дитячих навчальних закладів необхідно враховувати фітонцидні властивості рослин і їх виявлення у різних умовах.

Таким чином, фітонцидну активність рослин можна використовувати в екологічному моніторингу, але при цьому слід враховувати багато факторів, таких як метеорологічні умови, ураженість шкідниками. Тільки при врахуванні таких умов можна буде стверджувати про зміни фітонцидної активності саме від впливу антропогенних чинників. Тому необхідно проводити подальші дослідження з включенням інших деревних порід, які б мали менший ступінь ураження шкідниками і тому більш чітко реагували на аеротехногенні забруднення.

Література:

•1.     Биоиндикация наземных экосистем: Перевод с нем. / Под ред. Р. Шуберта. - М: Мир, 1988. - 350с.

•2.     Кучерявий В.П. Фітомеліорація. - Л.: Світ, 2003. - 540с.

•3.     Меннинг У.Д. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений. - Л.: Гидрометиоиздат, 1985. - 235 с.

•4.     Методичні вказівки до проведення польових робіт з інвентаризації лісів. - Ірпінь, 2006. - 72 с.

•5.     Санітарні правила в лісах України / Постанова Кабінету Міністрів України від 27.07.1995 р. № 555. - К.: Урожай, 1995.

•6.     Токин Б.П. Целебные яды растений. Повесть о фитонцидах. - Л., 1974. - 343 с.

 


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>