БІОІНДИКАЦІЙНА ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ БЕРЕЗИ ПОВИСЛОЇ В УМОВАХ НАФТОВОГО ЗАБРУДНЕННЯ ДОВКІЛЛЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/2450-8640.2022.1.4Ключові слова:
береза повисла, нафтове забруднення, навколишнє середовище, біоіндикація, морфологічні показники, фізіолого-біохімічні показникиАнотація
Проаналізовано біологічні та екологічні особливості берези повислої та її біоіндикаційну перспективність в умовах нафтового забрудненя довкілля. Зясовано широкий ареал поширення берези повислої як в умовах урбанізованих та природних територій України, так і в природних зонах північної півкулі. Досліджено морфологічні та фізіолого-біохімічні показники життєвості виду під впливом нафтового рододовища. Встановлено стабільність лінійних фоліарних показників та площі листків в умовах дослідної території, за винятком параметра асиметрії листків, що зростає удвічі щодо фонового значення. Досліджено особливості некротизації асиміляційних органів берези повислої пд впливом нафтового забруднення. Зясовано, що домінуючим типом некрозу в умовах фонової території є плямистий, тоді як в умовах нафтового забруднення – некроз типу «рибячий скелет» та міжжилковий. В умовах фонової території некротичне ураження характерне для меншої половини листків берези повислої і при цьому найбільша кількість листків уражена другим ступенем некрозу. В умовах нафтового забруднення 65% листкових пластинок виду уражено пятим ступенем некрозу. Це свідчить про потрапляння забруднювачів через кореневу сиcтему до надземних органів рослини. Під впливом нафтового забруднення відзначається зниження буферної стійкості внутрішнього середовища клітин листків берези повислої щодо фонових значень. Береза повисла чутливо реагує на додатковий стресовий фактор – кислотний дощ, та відновлює буферну стійкість лише на 38,2%, тоді як в умовах фонової території це значення становить 55,8%. Найчутливішими морфологічними біоіндикаційними маркерами життєвості виду в умовах нафтового забруднення довкілля є коефіцієнт флуктуючої асиметрії та ступінь некротичного ураження листків. Показник буферної стійкості відзначається найвищою інформативністю серед інших фізіолого-біохімічних показників. За комплексом морфологічних та фізіолого-біохімічних показників береза повисла проявляє середню чутливість до нафтового забруднення довкілля та може використовуватися у якості біологічного індикатора екологічного стану техногенно-змінених територій.
Посилання
Birke M., Rauch U., Hofmann F. Tree bark as a bioindicator of air pollution in the city of Stassfurt, Saxony-Anhalt, Germany. Journal of Geochemical Exploration. 2018. Vol. 187. P. 97–117. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2017.09.007
Franiel Izabella., Kompała-Bąba Agnieszka. Reproduction strategies of the silver birch (Betula pendula Roth) at postindustrial sites. Scientific Reports. 2021. Vol. 11, No 11969. P. 1–12. DOI: 10.1038/s41598-021-91383-0
Glibovytska N. I., Mykhailiuk Yu. M. Phytoindication research in the system of environmental monitoring. Науково-практичний журнал «Екологічні науки». 2020. Vol. 28. P. 111–114. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2020.eco.1-28.16
Kicińska A. J. Arsenic, Cadmium and Thallium Content In Plants Growing In Close Proximity to a Zinc Works – Long-Term Observations. Journal of Ecological Engineering. 2019. Vol. 20(7). P. 61–69. doi:10.12911/22998993/109866.
Krišāns O., Matisons R., Vuguls J., Rust S., Elferts D., Seipulis A., Saleniece R., Jansons Ā. Silver Birch (Betula pendula Roth.) on Dry Mineral Rather than on Deep Peat Soils Is More Dependent on Frozen Conditions in Terms of Wind Damage in the Eastern Baltic Region. Plants. 2022. Vol. 11(9). 1174 p. https://doi.org/10.3390/plants11091174
Lewis J., Qvarfort U., Sjöström J. Betula pendula: A Promising Candidate for Phytoremediation of TCE in Northern Climates. Int. J. Phytoremediation. 2015. Vol. 17. No 1–6. P. 9–15. https://doi.org/10.1080/15226514.2013.828012
Łukowski A., Popek R., Karolewski P. Particulate matter on foliage of Betula pendula, Quercus robur, and Tilia cordata: deposition and ecophysiology. Environ Sci Pollut Res. 2020. Vol. 27. P. 10296–10307. https://doi.org/10.1007/s11356-020-07672-0
Pavlović D., Pavlović M., Marković M., Karadžić B., Kostić O., Jarić S., Mitrović M., Gržetić I., Pavlović P. Possibilities of assessing trace metal pollution using Betula pendula Roth. leaf and bark – Experience in Serbia. Journal of the Serbian Chemical Society. 2017. Vol. 82(6), P. 272–276. https://doi.org/10.2298/JSC170113024P
Pedroso A., Bussotti F., Papini A., Tani C., Domingos M. Pollution emissions from a petrochemical complex and other environmental stressors induce structural and ultrastructural damage in leaves of a biosensor tree species from the Atlantic Rain Forest. Ecological Indicators. 2016. Vol. 67. P. 215–226. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.02.054
Petrushkevуch Y. M., Korshуkov I. I. Ecological and biological characteristics of Betula pendula in the conditions of urban environment. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2020. Vol. 11(1). Р. 29–36. https://doi.org/10.15421/022004
Petrushkevich Y., Korshykov I. Morphological and physiological characteristics of the Betula pendula Roth pollen in Kryvyi Rih city conditions. Plant Introduction. 2018. Vol. 79. P. 58–66. https://doi.org/10.5281/zenodo.2278317
Rudenko S. S., Kostyshyn S. S., Morozova T. V. General ecology. Practical course: teaching study guide for students of higher education. Part 2. Natural terrestrial ecosystems. Chernivtsi. 2008. 320 p.
Shevchyk L. Z., Romanyuk O. I. Analysis of biological methods of recovery of oilcontaminated soils. Scientific Journal ScienceRise: Biological Science. 2017. Vol. 1(4). P. 31–39.
Yatsyshyn T., Glibovytska N., Skitsa L., Liakh M., Kachala S. (2020). Investagation of Biotechnogenic System Formed by Long-term Impact of Oil Extraction Objects. Systems, Decision and Control in Energy I, Studies in Systems, Decision and Control. 2020. Vol. 298. P. 165-177. DOI: 10.1007/978-3-030-48583-2_11
Yatsyshyn T., Lyakh M., Orphanova M., Glibovytska N., Gavryliv S., Liakh V. Decisions to prevent pollution and restore the environment within the abandoned oil and gas wells. IOP Conference Series: Earth Environmental Science. 2022. 1049 012017. 11 p. doi:10.1088/1 755-1315/1049/1/012017
Yusypiva T., Zadesenets A., Karas A. Variability of morphometric characteristics of Betula pendula lamina under technogenic conditions of Dnipro city. Ecology and Noospherology. 2019. Vol. 30(2). P. 68–73. https://doi.org/https://doi.org/10.15421/031912
Ziemianin M., Waga J., Czarnobilska E. Changes in qualitative and quantitative traits of birch (Betula pendula) pollen allergenic proteins in relation to the pollution contamination. Environ Sci Pollut Res. 2021. Vol. 28. P. 39952–39965. https://doi.org/10.1007/s11356-021-13483-8
