ЗМІНИ МОРФОЛОГО-АНАТОМІЧНОЇ СТРУКТУРИ ЛИСТКІВ ДЕЯКИХ ВИДІВ ЛИПИ ПІД ВПЛИВОМ АЕРОГЕННОГО ЗАБРУДНЕННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/1998-6475.2023.54.13-19Ключові слова:
рід Tilia, атмосферне забруднення, зелені насадження, морфолого-анатомічні ознаки листка, біоіндикація, УжгородАнотація
Досліджено морфометричні параметри та зміну ступеня ксероморфності (товщину листка і кутикули, кількість продихів, опушення) листків у двох видів липи (Tilia cordata Mill., T. platyphyllos Scop.) зелених насаджень м. Ужгород з трьох локалітетів, що відрізняються за ступенем антропогенного навантаження та атмосферного забруднення. Площа листків у T. cordata варіює у межах 29,9–37,3 см2, у T. platyphyllos на 10,5% більша – 41,3–46,2 см2. У T. platyphyllos загальна площа листків була більшою у дерев, що ростуть у зоні транспортного і промислового забруднення, ніж у дерев із зони рекреації. На листках обох видів липи виявлені пошкодження у вигляді некрозів та хлорозів. У T. cordata виявлені всі види макроскопічних змін листків: хлорози, пожовтіння країв, міжжилкові, точкові та плямисті, а також крайові некрози. Найбільша площа некрозів у досліджуваних видів спостерігалась у зоні транспортного навантаження. T. platyphyllos проявляє меншу чутливість до дії атмосферного забруднення порівняно з T. cordata, на її деревах виявлено суттєво менше листків із некрозами і хлорозами. Згідно з анатомічними дослідженнями товщина кутикули листків у T. cordata – 8,75–12,5 мкм, у T. platyphyllos – 6,25–8,75 мкм. У зоні промислового та транспортного забруднення спостерігається зменшення товщини листкової пластинки на 5–13%, а також зменшення розміру клітин епідерми. Кількість та розміри продихів, а також їхня форма неоднакові у досліджених видів лип. Довжина продихів у T. cordata – 22,5–27,5 мкм, ширина – 15–20 мкм. У зонах транспортного забруднення у листків досліджуваних видів продихові клітини епідерми листків були менші за розмірами, кількість відкритих пор була також меншою, а от щільність продихів на одиницю площі була більшою порівняно з продиховими клітинами епідерми із зони рекреації. T. cordata достовірно реагує на дію атмосферних забруднювачів, що дозволяє використовувати цей вид для біомоніторингу. T. platyphyllos, навпаки, виявила стійкість до чинників аерогенного забруднення, має широкий адаптивний потенціал листкового апарату, що дозволяє рекомендувати цей вид для створення та реконструкції міських насаджень в умовах підвищеної загазованості.
Посилання
ADREES, M., IBRAHIM, M., SHAH, A.M., ABBAS, F., SALEEM, F., RIZWAN, M., HINA, S., JABEEN, F. AND ALI, S. (2016) Gaseous pollutants from brick kiln industry decreased the growth. photosynthesis, and yield of wheat (Triticum aestivum L.). Environmental Monitoring and Assessment, 188, 1–11.
BAMBAWALE, O.M. (1986) Evidence of ozone injury to a crop plant in India. Atmospheric Environment, 20, 1501–1503.
BESEGANYCH, I.V., HASYNETS, Ya.S., KISH, R.Ya., SOIMA, A.D. (2020) Derevno-chaharnykovi nasadzhennia mikroraionu «Malyi Halahov» m. Uzhhoroda – istoriia formuvannia ta suchasnyi stan. Scientific Bulletin of Uzhhorod University, Series Biology, 48, 56–71. (in Ukrainian). DOI: 10.24144/1998-6475.2020.48.56-71
BESEGANYCH, I.V., HASYNETS, Ya.S., KISH, R.Ya., SOIMA, A.D., VAKERYCH, M.M. (2020) Parky ta skvery istorychnoho mikroraionu «Malyi Galagov» m. Uzhhoroda. Scientific Bulletin of Uzhhorod University, Series Biology, 49, 7–35. (in Ukrainian). DOI: 10.24144/1998-6475.2020.49.7-35
BOIKO, I.V., BOHOLIUBOV, V.M., VYSHENSKA, I.H., DIDUKH, YA.P., ZAMOSTIAN, V.P., ISAIEV, S.D., KARPENKO, V.I. (2000) Laboratornyi ta poliovyi praktykum z ekolohii. Fitosotsiotsentr, Kyiv. (in Ukrainian).
BRAUN, S., FLUCKIGER, W. (1984) Increased population of the aphis Aphis pomi at a motorway. The effect of drought and deicing salt. Environmental Pollution, 36, 261–270.
CHWIL, S., KOZŁOWSKA-STRAWSKA, J., TKACZYK, P., CHWIL, P., MATRASZEK, R. (2015) Assessment of air pollutants in an urban agglomeration in Poland made by the biomonitoring of trees. Journal of Elementology, 20 (4), 813–826. DOI: 10.5601/ jelem.2015.20.1.742
GIBADULINA, I.I., LARIONOV, M.V., MASLENNIKOVA, N.N. (2022) Anatomical and morphological features of the leaves of Tilia cordata Mill. as an indicator of the adaptive capabilities of the species to the conditions of the urban environment. Conference Series: Earth and Environmental Science, 88, 2.
GRODZKI, W., MCMANUS, M., KNIZEK, M., MESHKOVA, V., MIHALCIUC, V., NOVOTNY, J., TURCANI, M. (2004) Occurrence of spruce bark beetles in forest stands at different levels of air pollution stress. Environmental Pollution, 130, 73–83.
HASYNETS, Ya.S., BESEHANYCH, I.V., KISH, R.Ya., SOIMA, A.D., VAKERYCH, M.M. (2017) Dendroflora skveru pl. Sh. Petefi ta yii suchasnyi stan. Scientific Bulletin of Uzhhorod University, Series Biology, 42, 94–105. (in Ukrainian)
HERBUT, O.V. (2008). Biolohichni osoblyvosti dekoratyvnykh derevnykh porid, yaki vykorystovuiutsia v ozelenenni mista Umani. Naukovyi visnyk Natsionalnoho lisotekhnichnoho universytetu Ukrainy, 18(1), 22–27. (in Ukrainian)
HOMONAI, V.I., KOMAR, A.V., FEDORISHKO, M.I., LOBKO, V.Yu., ZUB, S.A. (2014) Pokaznyky zabrudnennia povitria v m. Uzhhorodi v rizni periody roku. Ekolohichnyi visnyk, 3(84), 19. (in Ukrainian)
ILINSKA, A.P., ANDROSHCHUK, O.F. (1979) Anatomichna budova epidermisu lystkiv Achillea nobilis L. zalezhno vid umov mistsezrostannia roslyn. Ukrainian botanical journal, 36(4), 302–307. (in Ukrainian)
ILINSKA, A.P., SHEVERA, M.V. (2004) Struktura poverkhni lystkiv predstavnykiv rodiv Lepidium L. ta Cardaria Desv. (Brassicaceae). Ukrainian botanical journal, 61(2), 115–124. (in Ukrainian)
JEANJEAN, A .P., BUCCOLIERI, R ., EDDY, J ., MONKS, P.S., LEIGH, R.J. (2017) Air quality affected by trees in real street canyons: The case of Marylebone neighbourhood in central London. Urban For Urban Green, 22, 41-53.
KAPELIUSH, N.V. (2012) Vplyv aerohennoho zabrudnennia na pokaznyky asymiliatsiinoho aparatu derevnykh roslyn mista Zaporizhzhia. Visnyk Zaporizkoho natsionalnoho universytetu, Biolohichni nauky, 3, 111–115. (in Ukrainian)
KARDEL, F., WUYTS, K., KHAVANINZADEH, A.R., WUYTACK, T., DE SMEDT, S., BABANEZHAD, M., SAMSON, R. ( 2013). Comparison of leaf saturation isothermal remanent magnetisation (SIRM) with anatomical, morphological and physiological tree leaf characteristics for assessing urban habitat quality. Environmental Pollution, 183, 96–103.
KHAVANINZADEH, A.R., VEROUSTRAETE, F ., BUYTAERT, J ,A,, DIRCKX, J ., SAMSON, R. (2013) Assessing urban habitat quality using spectral characteristics of Tilia leaves. Environmental Pollution, 178, 7–14.
KHAVANINZADEH, A.R., VEROUSTRAETE, F., BUYTAERT, J.A.N., SAMSON, R. (2014) Leaf injury symptoms of Tilia sp. as an indicator of urban habitat quality. Ecological Indicators, 41, 58–64.
KOLIENKINA, M.S. (2020) Stan lypy dribnolystoi (Tilia cordata Mill.) u zelenykh nasadzhenniakh mista Kharkiv (za danymy vesnianoho obstezhennia). Naukovyi visnyk Natsionalnoho lisotekhnichnoho universytetu Ukrainy, 30, 5, 25–30. (in Ukrainian)
KOSIBA, P. (2008) Variability of morhpometric leaf traits in small-leaved Linden (Tilia cordata Mill.) under the influence of air pollution. Acta Societatis Botanicorum Polonia, 77, 2, 125–127.
LIU, J., CAO, Z., ZOU, S., LIU, H., HAI, X., WANG, S., et al. (2018) An investigation of the leaf retention capacity, efficiency and mechanism for atmospheric particulate matter of five greening tree species in Beijing, China. Science of the Total Environment, 616-617, 417–426.
LOBKO, V.Yu. (2004) U povitri Uzhhoroda «litaie» formaldehid. Pryroda, 2, 3–4. (in Ukrainian)
LYKHOLAT, Yu.V., KUCHMA, V.M., SEMENKO, A.V., ANTONECHKO, N.O. (2002) Zminy anatomichnoi budovy lystkiv osnovnykh dernoutvoriuiuchykh trav v umovakh promyslovoho zabrudnennia. Pytannia bioindykatsii ta ekolohii, 7(1), 3–9. (in Ukrainian)
LYSENKO, M. (2007) Zeleni nasadzhennia v urbanizovanomu seredovyshchi m. Ivano-Frankivska. Visnyk Prykarpatskoho natsionalnoho universytetu im. V. Stefanyka, VII–VIII, 236–241. (in Ukrainian)
MAGE, D., OZOLINS, G., PETERSON, P., WEBSTER, A., ORTHOFER, R., VANDEWEERD, V. AND GWYNNE, M. (1996) Urban air pollution in mega-cities of the world. Atmospheric Environment, 30, 681–686.
MALUCHENKO, I.О., NEPEINA, G.V. (2021) Metodichni vkazivki dlia provedennia laboratornyh robit z biolohii z osnovamy bioekolohii dlia studentiv spetsialnosti «101» Ekolohia». Vydavnytstvo ChNU, Mykolaiiv. (in Ukrainian)
MISHRA, S., PANDEY, R.S. (2011) Effects of air pollution on plants in urban area: a case study of Ghaziabad (U.P) India. International Journal of Technical and Non-Technical Research, 2(5), 262–266.
OLEKSIICHENKO, N.О., LIKHANOV, А.F. (2016) Variabelnist morfolohichnykh i biokhimichnykh oznak lystkiv roslyn rodu Tilia L. v urboseredovyshchi. Naukovi pratsi Lisivnychoi akademii nauk Ukrainy: zbirnyk naukovykh prats, 14, 23–30. (in Ukrainian)
PIKHALO, O.V. (2010) Taksonomichnyi analiz dendroflory istorychnoi chastyny m. Kyieva. Naukovyi visnyk Natsionalnoho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy, 147, 56–63. (in Ukrainian)
PONOMARIOVA, O.A. (2013) Poshyrennia predstavnykiv rodu Tilia L. u nasadzhenniakh m. Dnipropetrovska. Naukovyi visnyk Natsionalnoho lisotekhnichnoho universytetu Ukrainy, 23(8), 56–61. (in Ukrainian)
PONOMARIOVA, O.A. (2013) Zminy anatomichnoi budovy lystkiv derev rodu Tilia L. yak pokaznyk adaptatsii do riznykh do riznykh umov zrostannia. Pytannia bioindykatsii ta ekolohii, 18(2), 105–120. (in Ukrainian)
RIBAS, A., PENUELAS, J. (2003) Biomonitoring of tropospheric Ozone phytotoxicity in rural Catalonia. Atmospheric Environment, 37, 63-71.
RUSSO, A., CHAN, W.T., CIRELLA, G.T. (2021) Estimating Air Pollution Removal and Monetary Value for Urban Green Infrastructure Strategies Using Web-Based Applications. Land, 10(8), 788.
SÆBØ, A., POPEK, R., NAWROT, B., HANSLIN, H.M., GAWRONSKA, H., GAWRONSKI, S.W. (2012) Plant species differences in particulate matter accumulation on leaf surfaces. Science of The Total Environment, 427–428, 347–354.
SGRIGNA, G., BALDACCHINI, C., DREVECK, S., CHENG, Z., CALFAPIETRA, C. (2020) Relationships between air particulate matter capture efficiency and leaf traits in twelve tree species from an Italian urban-industrial environment. Science of The Total Environment, 718, 137310.
SKELLY, J.M., INNES, J.L., SAVAGE, J.E., SNYDER, K.R., VANDERHEYDEN, D., ZHANG, J., SANZ, M.J. (1999) Observation and confirmation of foliar ozone symptoms of native plant species of Switzerland and Southern Spain. Water, Air and Soil Pollution, 116, 227–234.
SMITH, G., COULSTON, J., JEPSEN, E., PRICHARD, T. (2003) A national ozone bio-monitoring program results from field surveys of ozone sensitive plants in Northeastern forests (1994–2000). Environmental Monitoring and Assessment, 87, 271–291.
TEREKHINA, N. (2020) Green spaces as indicator of air quality and mechanism for city’s environment stabilization in the Baltic region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 578, 012056.
TSARENKO, O.M., VAKULENKO, T.B., DOROSHENKO, O.K., KARPENKO, N.I. (2016) Morfolohichni osoblyvosti lystkiv vydiv rodu Tilia L. (sektsiia Anastraea Engl.). Introduktsiia roslyn, 3, 38–48. (in Ukrainian)
VIEIRA, J., MATOS, P., MEXIA, T., SILVA, P., LOPES, N., FREITAS, C. et al. (2018) Green spaces are not all the same for the provision of air prification and climate regulation services: The case of urban parks. Environmental Research, 160, 306-313.
VELIĈKOVIĆ, M. (2010) Reduced developmental stability in Tilia cordata leaves: effects of disturbed environment. Periodicum biologorum, 112 (3), 273–281.
WEINSTEIN, L.H., DAVISON, A.W. (2003) Native plant species suitable as bioindicators and bio-monitors for airborne fluoride. Environmental Pollution, 125, 3–11.
WELFARE, K., YEO, A.R.J., TIMOTHY, F. (2002) Effects of salinity and ozone, individually and in combination, on the growth and ion contents of two chickpea (Cicer arietinum L.) varieties. Environmental Pollution, 120, 397–403.
