Спосіб визначення реальної та потенційної екологічної загрози, спричиненої агресивністю адвентивного виду рослин

Спосіб визначення реальної та потенційної екологічної загрози, спричиненої агресивністю адвентивного виду рослин, що містить аналіз рослинного насінного матеріалу та структурних елементів генеративної сфери адвентивного виду 3 27121 4 розміщують в значному для дослідника місці, що центром паливно-енергетичної, забезпечує відповідність проведення аналізу машинобудівельної та легкої промисловості, польовим умовам, більшу достовірність обліку чорної металургії та коксохімії. Високий рівень потенційної забур'яненості, підвищує зручність розвитку промисловості свідчить про високий проведення аналізу ґрунтови х зразків. ступінь антропогенного впливу на природні Недоліками цього способу є неповнота оцінки фітоценози у досліджуваному районі. Також у сумарного впливу бур'яну при засміченні території, зв'язку з інтенсивним ростом міст в останні не враховується та не розглядається реальна десятиріччя, забудівлею раніше нежилих загроза біологічного забруднення самою рослиною територій, відновленням транспортних шляхів, та продуктами життєдіяльності, наприклад, систем опалення та каналізації, на території міста забруднення аерополютосередовища пилковим з'являється велика кількість ділянок з порушеним матеріалом, що є потужним джерелом виникнення трав'яним покривом, які дуже швидко заселюються алергійних реакції у мешканців прилеглих рудеральною й селітебною рослинністю. Поява територій, оцінка потенційності не дає змогу великої кількості таких ділянок сприяє вільному визначити стратегію розповсюдження та існування розселенню бур'янів, зокрема A. artemisiifolia, на виду та можливі механізми ботаніко-екологічного території міста і за його межами. На Фіг.1 контролю на певній території антропогенного зазначено моніторингову мережу для ландшафту. картосхематичного зображення Центрально В основу корисної моделі поставлена задача міському районі міста Макіївки - на принципах отримання адекватної інформації щодо формування експериментальних ділянок. стабільності природної системи - біогеоценозу, що Центрально-міський район - найбільш густо знаходиться під впливом залучення у її складі населений район м. Макіївки. Тут розташовано нових, нетипових функціональних елементів Макіївський металургійний комбінат ім. Кірова, біологічного забруднення агресивного декілька шахт, з яких найзначущі - ша хта ім. адвентивного виду рослини, який певним чином Бажанова і шахта ім. Батова. Експериментальну впливає на структуру екологічної системи, її територію було розділено на 20 квадратів, на функціонування та продукує небажані елементи території кожного квадрату зафіксовано одну життєдіяльності, формуючі загрозу стану здоров'я експериментальну ділянку (одну мешканців цього регіону. експериментальну субпопуляцію A. artemisiifolia), Поставлена задача вирішується тим, що середня відстань між експериментальними спосіб визначення реальної та потенційної ділянками 1000м. За умов отримання даних для екологічної загрози, спричиненої агресивністю кожного вузла моніторингової мережі виникає адвентивного виду рослин, що містить аналіз можливість встановлення кореляційних зв'язків рослинного насінного матеріалу та структурних між ступенем антропогенного навантаження на елементів генеративної сфери адвентивного виду фітоценози, типологічною приналежністю території в період цвітіння та плодоношення, згідно корисній до певного екотопу та основними моделі, використовують комплекс заходів експериментальними показниками (концентрація одноразової сезонної експрес-оцінки - на базі пилку у повітрі, щільність популяції A. artemisiifolia, спеціально створеної локальної моніторингової репродуктивне зусилля тощо, а також загальні мережі протягом одного вегетаційного сезону напрямки стратегії розвитку популяцій A. проводять облік еколого-ембріологічних показників artemisiifolia на кожній обраній ділянці). Для мікропопуляцій виду та одночасно розраховують дослідної рослини було отримано екологосумаційний індекс загрози на основі даних щодо морфологічні та ценотичні характеристики, що концентрації та різноякісності будови алергенного зведено в таблиці 1. пилку у приземному шарі атмосфери, популяційної У дослідженнях було використано світловий щільності та репродуктивного зусилля особин мікроскоп, об’єктмікрометр, лінійку довжиною один агресивного адвентивного виду рослини. метр із позначеннями мм та см, окуляр мікрометр Спосіб оснований на тому, що використовують гвинтовий, барвник – метиленовий синій, комплекс заходів одноразової сезонної експресацетокармін, осеїн та та гематоксилін. оцінки - на базі спеціально створеної локальної моніторингової мережі протягом одного вегетаційного сезону проводять облік екологоембріологічних показників мікропопуляцій виду та Рослини Рослини відкритих одночасно розраховують сумаційний індекс Ознаки затінених місцезростань загрози на основі даних щодо концентрації та місцезростань 2 різноякісності будови алергенного пилку у щільність популяції, росл./м 88 21 приземному шарі атмосфери, популяційної середня висота рослини, м 0,47 0,19 щільності та репродуктивного зусилля особин ступінь галуження 4 2 агресивного адвентивного виду рослини. середня довжина бокових пагонів, 0,23 0,08 Приклад. Вказаний спосіб визначення м реальної та потенційної екологічної загрози, середня кількість генеративних 44 26 спричиненої агресивністю адвентивного виду пагонів рослин, було проведено в умовах зростання середня довжина чоловічого карантинного адвентивного агресивного виду 0,11 0,05 суцвіття, м рослин Ambrosia artemisiifolia L. у Донецькосередній діаметр стебла, см 0,08 0,04 макіївській агломерації. Цей район є значним 5 репродуктивне зусилля, % 27121 6 окремій ділянці проводили саме в цей34,62 Для період. 30,00 15,04 загальної оцінки насінної репродукції рослин з різних популяцій використовували інтегральний Дослідження структурних елементів пилку показник генеративної активності виду (R), що виконано з використанням загальновідомих визначали наступним чином: R=(No/N)×d×Cs×Cr×Cv, методик [13, 14]. Об'єкти аналізу можна було де N - тривалість спостережень (в роках); No мікроскопувати після препарування заздалегідь кількість періодів плодоношення (в роках); d або після хімічного втручання. Світлооптичне кількість генеративных пагонів на м 2; Cs вивчення проведено на мікроскопі Ergaval з коефіцієнт насіннєутворення (відношення умовно використанням гвинтового окулярного мікрометру реальної насінної продуктивності до потенційної (МОГ - 1-15х), окулярів 3, 10, 40 та 90. Для насінної продуктивності), демонструє яка частина встановлення місцевих стандартів стр уктурних насінних зачатків набуває розвитку, відображає особливостей ознак обсяг вибірки коливався від сумарний результат всіх стадій формування 100 до 300 компонентів. Для вивчення непрозорих насінини; Cr - коефіцієнт достигання (відношення біологічних об'єктів (поверхні, скульптури та реальної насінної продуктивності до умовно морфології плодів, пилкових зерен, та опушення реальної насіннєвої продуктивності), відображає, листкових пластинок) застосовано метод косого яка частина з насіння, що утворилося, дозріває; Cv освітлення (варіант методу світлого поля у - коефіцієнт життєздатності, показує життєздатну відбитому світлі) при зсуненні апертурної частину серед дозрілого насіння. Сr і Cv - якісні діафрагми у напрямку, перпендикулярному до характеристики насіння, як результат впливу оптичної вісі. Мікроструктурі об'єкти зафіксовано біотичних і абіотичних факторів на насінну та відбито у малюнках. Для метричних досліджень репродукцію. Відношення NO/N характеризує отримано до 200 (300) значень. Забарвлення регулярність процесу плодоношення. Показник пилкового матеріалу проведено різними барвниками: метиленовим синім, ацетокарміном, d×Cs характеризує успіх сім'яутворення орсеїном [15] та гематоксиліном, приготовленим мікропопуляції (таблиця 2). за способом Майєра з модифікацією A.I. Пєрмякова [14]. Результати місцевої структурної стандартизації будови пилкових зерен тест-виду представлено у Фіг.2. Варіабельність пилкових Щільність зерен за формою стабілізована нами у 6 Пробна популяції Адреса Тип екотопу палінотипах (Фіг.2) Пилок типів 1 і 2 не може площа амброзії, вважатися атиповим за формою, оскільки такі шт./м 2 пилкові зерна зустрічаються дуже часто, тому А1 вул. Че хова рудеральний 103 формують так звану природну гетерогенність А2 вул. Донецька синантропний 29 чоловічого гаметофіту. Форми пилку типів 3-6 A3 вул. Донецька рудеральний 87 вважали атиповими. А4 вул. Чернишевського рудеральний 94 Репродуктивне зусилля - частка матеріальноА5 вул. Че хова селітебний 43 енергетичних ресурсів організму, що спрямовано В1 вул. Донецька рудеральний 129 на процес репродукції. В цілому, репродуктивне В2 вул. Леніна рудеральний 82 зусилля є видовою ознакою, генетичне найбільш пл. Леніна, міський стійкою у порівнянні з іншими показниками В3 сегетальний 51 парк репродукції. Репродуктивне зусилля є пластичним В4 вул. Театральна рудеральний 134 показником, безпосередньо відображає життєвий пл. Героїв, міський стан рослини та є важливим, хоча не єдиним, В5 сегетальний 25 парк компонентом репродуктивного успіху у рослин. С1 вул. Че хова рудеральний 97 Цей показник є індикатором готовності особини до С2 вул.Островського селітебний 53 здійснення репродукції та її можливості щодо внеску матеріально-енергетичних ресурсів до С3 вул. Енгельса рудеральний 99 репродуктивних органів. На значення С4 вул. Чернишевського селітебний 49 репродуктивного зусилля впливає генетичний С5 пл. Радянська сегетальний 54 поліморфізм виду, тому різні популяції можуть D1 вул. Че хова рудеральний 104 відрізнятися між собою за цим показником. D2 вул. Куйбишева сегетальний 85 Розрахунок репродуктивного зусилля визначали як D3 вул. Енгельса рудеральний 98 долю загальної фітомаси репродуктивних структур D4 вул. Театральна рудеральний 56 (WR) від загальної фітомаси окремої особини (W) D5 пл. Радянська, Пошта сегетальний 88 за наступною формулою: RE=(WR/W)×100%. Фітомасу репродуктивних стр уктур зумовлює маса Для проведення аеропалінологічних власне діаспор (в даному випадку - плодів), а досліджень нами було сформовано 20 пунктів також фітомаса підрядних супутніх стр уктур аеропалінологічного моніторингу відповідно до (оплодня, оцвітини, квітконосів, рахісів суцвіття, територій з різним таксономічним складом обгорток плоду тощо). Для порівняння отриманих рослинних угруповань та різним ступенем даних враховано динаміку вегетативної фітомаси антропогенного навантаження на фітоценози. A. artemisiifolia. Шляхом спостережень було Збирали пилковий матеріал за допомогою пастки встановлено, що максимум фітомаси припадає на Дюрама (Durham) гравіметричним методом, який кінець цвітіння - початок утворення плодів. Тому базується на принципі осідання пилку під впливом визначення репродуктивного зусилля на кожній 49,71 Трап ряс висок низьк сере висок низьк дуже сере один дуже один висок низьк висок низьк один висок сере висок низьк сере 7 27121 8 сили земного тяжіння, що надає можливості А4 7 4 9 9 29 досліджувати здебільшого динаміку коливання А5 5 2 4 5 16 концентрації пилку у повітрі в різні періоди в межах В1 9 5 10 10 34 кожного пункту аеропалінологічного моніторингу. В2 6 3 8 7 24 Вважали доцільним встановлювати прилад на В3 5 1 5 5 16 висоті 1,5-2м, тому що в такому випадку можливе В4 10 6 10 10 36 точне встановлення видової або родової В5 5 2 3 4 14 приналежності й структурної різноякісності С1 7 6 10 10 33 пилкових зерен, й тому що саме на цій висоті С2 5 2 5 4 16 частіше відбувається контакт людини з пилковими С3 7 5 9 9 30 алергенами (приземний шар атмосфери, що є С4 5 2 4 4 15 базовим при встановлювані будь-якого параметру С5 6 3 5 6 20 екологічного нормування та експертизи). Результати аеропалінологічних спостережень D1 9 5 10 10 34 оцінювалися за кількістю пилкових зерен, що осіли D2 6 2 8 9 25 на 1см 2 поверхні предметного скельця протягом D3 7 6 9 10 32 доби. Збирання пилкового матеріалу на різних D4 6 4 5 5 20 ділянках проводили за однакових зовнішніх, D5 6 2 8 9 25 зокрема погодних умов, але звертали увагу на те, що популяції A. artemisiifolia на різних ділянках Позитивний ефект проявляється у можливості займають екотопи з різним рівнем техногенного отримання інформації щодо стабільності навантаження, що з одного боку спричиняє природної системи - біогеоценозу, що знаходиться структурно-функціональні перетворення пилкових під впливом залучення у її складі нових, нетипових зерен, а з іншого - змінює чутливість імунної функціональних елементів агресивного системи людини до алергенів рослинного адвентивного виду рослини, який певним чином походження і впливає на перебіг алергічного впливає на структуру екологічної системи, її захворювання. Виходячи з проведених функціонування та продукує небажані елементи спостережень, підрахунків та математичної життєдіяльності, формуючі загрозу стану здоров'я обробки даних, можна зазначити, що рівень мешканців цього регіону. концентрації пилку A. artemisiifolia в атмосфері Використання способу дозволяє ефективно знаходиться у залежності від щільності популяції впровадити класичний ботаніко-екологічний метод цієї рослини (з ростом щільності популяції контролю аерополютозабрудненя під час цвітіння підвищується рівень концентрації пилку в алергенного виду, дещо поліпшити екологічну приземному шарі атмосфері). обстановку у антропогенно навантаженому регіоні. За умов зростання реальної палінотичної Джерела інформації: небезпеки, при зменшенні насіннєвої 1. Протопопова В.В., Мосякін С.Л., Шевера продуктивності, зменшується риск утворення М.В. Вплив неаборигенних видів рослин на біоту потенціальної екологічної забур'яненості, що може України // Оцінка і напрямки зменшення загроз спрацьовувати за механізмом "прихованої біорізноманіття. - К.: Хімджест, 2003. - С. 364-374. вибухівки" у подальших вегетаційних сезонах. Та, 2. Протопопова В.В., Шевера М.В. Фітоінвазії. можливо, це вказує, що при так званому Аналіз основних термінів // Промислова ботаніка. псевдовикошуванні A. artemisiifolia складаються 2005. - №5. - С. 55-60. об'єктивні умови утворення більшої кількості 3. Biological invasions - from ecology to control / насінного матеріалу. В такому випадку доведений Eds. Netwig W. // Neobiota, 2005. - Vol. 6. - 199 p. факт є науковим обґрунтуванням, що при 4. Plant Invasions. Studies from North America проведенні викошування агресивного адвентика, and Europe / Eds. Brock J.H., Wade M. - Leiden: ці заходи повинні реалізуватися якомога Backhuys Publishers, 1997. - 221 p. ретельніше, щоб не спричинити появі нових 5. Бурда Р.И. Антропогенная трансформация небажаних для людини проявів у локальних флоры. - Киев: На ук. думка, 1991. - 168 с. популяціях A. artemisiifolia. 6. Plant mvasions: species ecology and Результати аналізу за усіма показниками ecosystem management / Eds. Bnmdu G. - Leiden: зводили у загальну таблицю З для розрахунку Backhuys Publishers, 2001. - 337 p. сумаційного індексу загрози території (І) за 7. Plant mvasions: ecological threats and показниками концентрації пилку (А), різноякісності management solution / Eds. Child L. - Leiden: будови пилкових зерен (В) - за кількістю Backhuys Publishers, 2003. - 457 p. палінотипів, популяційної щільності (С) та 8. Richardson DM. Naturalization and invasion of репродуктивного зусилля (D) за 10-бальною alien plants: concepts and definitions // Diversity and шкалою для кожної ознаки крім В. distributions. - 2000. - № 6. - P. 93-107. P. Пат. 4726 UA, МКИ 7 А01В79/00. Спосіб очищення Таблиця 3 техногенно забруднених ґрунтів від важких металів. - М.М. Дронь, Ф.О. Чмиленко, Н.М. Смітюк Пробна - № 2004010074; Заявл. 08.01.2004; Опубл. А В С D I площа 15.02.2005. - Бюл. №2. - 2 с. А1 8 6 10 10 34 10. А. с. 906456 СССР МКИ А 01 Н 1/02. А2 5 4 3 4 16 Способ определения фертильности пыльцы A3 7 3 8 8 26 9 27121 цветковых растений / Смирнова-Гараева Н.В. 1982. - № 7. - 3 с. 11. А. с. 1704713 СССР МКИ А 01 Н 1/02. Способ дифференциации пыльцы / Берман Н.Р., Баранов В.И., Розефельд С.А. - 1992. - № 2. - 3 с. 12. Пат. 70771 UA, МКИ 7 А01В79/02. Спосіб визначення потенційної забур'яненості ґрунту. A.M. Малієнко, Ю.М. Скурятін - № 20031212706; Заявл. 29.12.2003; Опубл. 15.10.2004. - Бюл. №10. - 3 с. (прототип). 13. Агроскин А.С., Папян Г.В. Цитофотометрия. - Л.: Наука, 1977. - 295 с. 14. Барыкина Р.П., Веселова Т.Д., Девятое А.Г. Основы микроскопических исследований в ботанике. - M.: Изд-во Моск. гос. ун-та, 2000. - 128 с. 15. Фурст Г.Г. Методы анатомогистохимического исследования растительных тканей. - М.: На ука, 1979. - 155 с. 10