Морфометричні показники та вміст пластидних пігментів хвої Picea pungens залежно від відстані до автошляху

Abstract

Досліджено стан рослин Picea pungens Engelm. при зростанні на різних відстанях від міської магістралі з високою інтенсивністю автомобільного руху. У рослин, які зростають на відстані 120 м від шосе і контрольних дерев, різниці річного прирісту пагонів не виявлено. У рослин, що зростають на відстані 10 м від дороги, визначене зменшення довжини та маси пагона; значення товщини пагона стосовно контролю статистично достовірно не змінюється. У безпосередній близькості до автошляху (на розподільній смузі траси) ростові показники пагонів зменшуються найсуттєвіше. Подібна закономірність спостерігається і за впливом відстані від автодороги на кількість хвоїнок на одиницю довжини пагона. Найвища кількість хлорофілу а у хвої ялини колючої (незалежно від варіанту) виявлена у травні, надалі вона знижується в літні місяці, а потім дещо зростає у вересні в усіх варіантах досліду. Подібна закономірність характерна і для змін вмісту хлорофілу b. Концентрація хлорофілу а у хвоїнках дерев, що зростають на відстані 120 м від автошляху, майже така сама, як і у відносно чистій зоні. На віддаленні 10 м його вміст менший. В органах асиміляції рослин розподільної смуги автодороги кількість цієї форми зеленого пігменту зменшується суттєвіше, в середньому на 35% відносно контрольних значень. Вміст хлорофілу b, як і а, статистично не відрізняється в хвої дерев на контрольній ділянці та ділянці 1 (120 м до дороги). У рослин, що зростають на відстані 10 м від дороги, його концентрація також змінюється стосовно контролю, але у вересні різниця недостовірна. На розподільній смузі вміст хлорофілу b нижчий, ніж на інших ділянках. Сума зелених пігментів а + b однакова у хвої рослин контрольної ділянки та на відстані 120 м від автошляху. На відстані 10 м від автошляху кількість хлорофілу а + b у хвої дерев ялини менша, ніж у контролі та на ділянці 1. Залежно від місяця взяття проб різниця з контролем коливається в межах 15–21%. Більше екологічне навантаження (ділянка 3) викликає суттєвіші зміни вмісту зелених пігментів у хвої. Вміст каротиноїдів у хвої ялини колючої також залежить від віддалення дерев відносно автошляху. Найнижчий він у рослин на відстані 120 м, а найвищий – в особин, що зростають у безпосередній близькості від автошляху. Концентрація жовтих пігментів у хвої рослин ділянки 2 становить 118–129% у різні строки дослідження відносно контролю, на ділянці 3 – 130–150%. Підвищення концентрації каротиноїдів у хвої рослин, що зростають на відстані 10 м і, особливо, на розподільній зоні автошляху порівняно з контролем і ділянкою 1 можна розглядати як адаптивну реакцію, спрямовану на підтримання відносної стабільності фотосинтетичного апарату. Таким чином, зростання дерев ялини колючої на розподільній смузі автошляху негативно впливає на річний приріст пагонів, морфометричні показники хвоїнок стосовно контролю, але їх кількість на 10 см пагона перевищує відповідний показник на інших ділянках. На відстані 120 м від дорожнього полотна показники практично не змінюються стосовно контролю. За суттєвішого забруднення довкілля полікомпонентними викидами автотранспорту (ділянка 2 і 3) вміст хлорофілів а і b у хвої менший, каротиноїдів – навпаки, більший. Концентрація пластидних пігментів на відстані 10 м від автошляху змінюється стосовно контролю, але значно менша, ніж на розподільній смузі. Це свідчить про те, що за сильного стресу хвоя проявляє чутливість до негативного впливу викидів автомобілів, але зі збільшенням відстані від магістралі цей вплив суттєво ослаблюється. This article examines the condition of the Picea pungens Engelm. plants at various distances from urban highways with high traffic intensity. The objects of the study were the trees of P. pungens, whose age was about 35 years. The plants grow on four plots. The control plot is located in the conditionally clean zone; the plot 1 – 120 m from the road, plot 2 – at a distance of 10 m and plot 3 – on the dividing strip of the road. It is established that in plants growing at a distance of 120 m from the highway and in the control plot, there was no difference in the parameters of the annual growth of shoots. In plants growing at a distance of 10 m from the road, a decrease in the length and mass of the shoot was determined. In the immediate vicinity of the motorway (on the dividing strip of the route), the growth rates of shoots decreased most significantly. A similar pattern was observed in the effect of distance from the road on the number of needles per unit length of shoot. The highest amount of chlorophyll a in the needles of spruce, regardless of the variant, was found in May, later it decreased in the summer months, and then increased slightly in September in all variants of the experiment. A similar pattern is also characteristic of changes in the chlorophyll content. The concentration of chlorophyll a in the needles of trees growing at a distance of 120 m from the highway, almost did not differ from plants in the clean zone. At a distance of 10 m its content was less, and for plants growing on the distribution strip of the highway, the amount of this form of green pigment decreased by 35% of the reference values. The content of chlorophyll b, like a, is not statistically different in the needles of the trees in the control plot and in plot 1. In plants of plots 2 and 3 its concentration decreased with respect to control. The sum of the green pigments a + b was the same in the needles of the control plot plants and those120 m from the road. In the experimental plots 2 and 3 the amount of chlorophyll a + b in the needles of the P. pungens was smaller than in the control and in plot 1.Depending on the sampling month, the difference with the control ranged from 14.7% to 21.0%. The content of carotenoids in the needles was spiny, low in plants at a distance of 120 m from the road, and the highest in specimensthat growing in the immediate vicinity of the road.