Сравнительная способность древесных растений к проявлению фитонцидной активности

С ростом города, развитием его промышленности, становится все более сложной проблема охраны окружающей среды, создания нормальных условий для жизни и деятельности человека. В последние десятилетия усилилось отрицательное влияние человека на окружающую среду и, в частности, на зелёные насаждения. Проблема зелёных массивов (городских парков, лесов, садов, лугов) - одна из важнейших экологических проблем в городе. Растительность, как средовосстанавливающая система, обеспечивает комфортность условий проживания людей в городе, регулирует (в определенных пределах) газовый состав воздуха и степень его загрязненности, климатические характеристики городских территорий, снижает влияние шумового фактора и является источником эстетического отдыха людей; она имеет огромное значение для человека.

Зеленые насаждения уменьшают негативное воздействие антропогенных факторов. Они выполняют пылефильтрующую функцию, способны поглощать и обезвреживать газообразные выбросы, некоторые из них выделяют летучие биологически активные вещества - фитонциды, что значительно улучшает санитарно-гигиеническое состояние и качество жизни в условиях техногенной среды [1,2].

Уровень загрязнения атмосферного воздуха промышленными, автотранспортными выбросами в Донецке значительно превышают допустимые санитарно-гигиенические нормы. Полное отсутствие на стволах деревьев растительных биоиндикаторов загрязнения среды, которыми считаются лишайники, является тому доказательством. Единичные колонии лишайников начинают встречаться на стволах деревьев лишь на расстоянии 12 - 15 км от окраин города. Это позволяет считать городскую территорию Донецка своеобразной «экологической пустыней». К тому же в последние годы площади зеленых насаждений в городе не увеличиваются, а сокращаются при вырубках деревьев вдоль автотрасс.

Так как важным фактором оптимизации окружающей среды в промышленно развитых регионах являются древесные растения, то ассортимент их в озеленении городских, промышленных территорий, должен быть насыщен газоустойчивыми видами с высокой пылефильтрующей и фитонцидной активностью [2].

Древесные и кустарниковые растения выделяют большое количество биологически активных метаболитов - летучих или водорастворимых, которые обладают фитонцидными свойствами по отношению к микрофлоре, как сапрофитной, так и патогенной. Такие растения могут использоваться в качестве индикаторов состояния окружающей среды, поскольку в результате адаптации к техногенным условиям среды изменяются их структурные и физиологические функции.

Объектами для выявления фитонцидной активности были выбраны 3 вида древесных растений из семейств Sapindaceae, Pinaceae, Salicaceae, а именно ель обыкновенная (P. abies); клен остролистный (A.platanoides); тополь пирамидальный (P.pyramidlis).

В силу того, что различные растения продуцируют неодинаковое количество летучих веществ, целью исследований было изучение сравнительной способности к фитоцидной активности некоторых видов древесных растений, произрастающих в зоне активного влияния промышленных выбросов, на относительно чистой территории и в наиболее экологически чистом участке.

Такими участками стали: район ПАО Донецкий металлургический завод, Музыкальный парк, городской парк культуры и отдыха стадиона Донбасс-Арена, Донецкий ботанический сад.

В работе был использован биологический метод определения фитонцидной активности. Суть метода: в чашки Петри разливалась приготовленная питательная среда для культивирования микроорганизмов. Образец микроорганизма Bacillus subtilis подвергался разведению дистиллированной водой до суспензии 1:100 млн. Затем, приготовленная суспензия в объеме 0,5 см³ разливалась на питательную среду в чашки Петри. Далее в каждую чашку Петри закладывался образец растения навеской в 2 грамма. После приготовления проб все чашки направлялись в термостат, температура в котором составляла 35 °С на 48 часов. На основании выросших колоний микроорганизмов делается вывод о способности древесных растений проявлять фитонцидную активность [2].

Наглядный пример проведенного опыта представлен на рисунках 1.1 – 1.2.

В чашках Петри, где находились листья растений (рис. 1.2) колоний Bacillus subtilis выросло меньше, чем в контрольной чашке, в которой листьев не было. То есть летучие фитоорганические вещества листьев тополя пирамидального способны останавливать рост бактерии рода Bacillus subtilis.

В таблице 1 приведены результаты исследований фитонцидной активности в различные сезонные периоды с 2015 по 2017 года.

Таблица 1 — Фитонцидная активность, относительно бактерии рода Bacillus subtilis, древесных лиственных растений в осенний период на различных участках произрастания

При различных физиологических состояниях, в разные периоды вегетации, места и условий произрастания, даже в разное время дня растения выделяют разное количество фитонцидов [3].

Анализируя участки произрастания, было выявлено, что наименьшую фитонцидную активность ель обыкновенная проявляет на участке №2. Поскольку на загрязнение среды наиболее сильно реагируют хвойные древесные растения, они больше всех аккумулируют на себе пыль и другие вредные газы. Ее не рекомендуют выращивать в радиусе 20 км от промышленных центров.

Для тополя пирамидального (P.nigra, var pyramidlis) и клена остролистного (A.platanoides) характерен летний тип фитонцидности, при котором активность постепенно нарастает, достигая максимальных значений в летние месяцы, а затем снижается [4].

Увеличение площадей городских зеленых насаждений с преобладанием деревьев и кустарников, являющихся активными фитонцидоносителями, имеет большое не только экологическое, но и оздоровительное значение.

Список использованной литературы

1.Исаева Р. Я. Устойчивость древесно-кустарниковых растений к фитотоксикантам и их использование для биомониторинга и оптимизации окружающей среды / Р. Я. Исаева, А. П. Швечикова, Т. М. Косогова // Вестник Луганского государственного педагогического университета. – 1997. – №3. С. 86-98.
2.Паниотова Д.Д. Анализ фитонцидной активности древесных лиственных растений г.Донецка / Д.Д. Паниотова, Ю.Н. Ганнова // Матеріали XXIII Всеукраїнської наукової конференції аспірантів і студентів. – Донецьк, ДонНТУ – 2013. – 21 с.
3.Томчук В.Н. Влияние загазованности воздуха на антимикробную активность древесных растений / В.Н. Томчук, А.С. Спахова, В.Н. Коновалова / Проблемы аллелопатии. Киев: Наук. думка, 1976. – 129 с.
4.Часовенная А.А. Некоторые показатели физиологического состояния растений и их фитонцидной активности в условиях экологической среды города. / А.А. Часовенная //Вестник Ленинград. ун-та. 1977. № 15. С. 113–122.