Пилезатримувальна здатність найпоширеніших ліан роду Parthenocissus Planch

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пилезатримувальна здатність найпоширеніших ліан

роду Parthenocissus Planch

Н.Д. Гоцій

Національний лісотехнічний університет України, м. Львів, Україна

Вивчено здатність ліан роду Parthenocissus Planch. до пилезатримання в умовах урбогенного середовища на прикладі Львова. Проведено дослідження пилезатримувальної здатності найпоширеніших видів дівочого винограду: Parthenocissus quinquifolia (L) Planch., Parthenocissus quinquifolia (L) Planch. 'Engelmanii' (Koehne et Graebn) Rehd. та Parthenocissus tricuspi-data 'Veichii' (Graebn) Rehd. Седиментацію пилових часток вивчено в різних еколого-фітоценотичних поясах Львова. Заміри проведено впродовж вегетаційного періоду: навесні, влітку та восени. Відібрано листочки кожного виду в різних ЕФП з подальшим змивом пилових часточок та визначено кількість акумульованого пилу на 1 см2 листкової площі. Виявлено закономірності пилезатримання рослинами дівочого винограду залежно від умов місцезростання, форми листкової пластинки та сезонну динаміку пилезатримання. Найвищу пилоосаджувальну здатність виявили P. quinquifolia та P. quinquifolia 'Engelmanii' з розсіченою формою листкової пластинки, найменшу - P. tricuspidata 'Veichii'. Експериментально доведено, що найбільшу здатність акумулювати пилові часточки всі досліджувані види мають навесні.

Ключові слова: пилове забруднення; пилезатримання; седиментація; ліани; еколого-фітоценотичні пояси.

Вступ. Зелені насадження в сучасних умовах стрімких урбанізаційних процесів відіграють не лише декоративну і структурно-планувальну функції, але й санітарно-гігієнічну та захисну (Kucheriavyi, 2003). У сучасному місті створюються несприятливі мікрокліматичні умови, зокрема різкі перепади температури та відносної вологості повітря. Постійно зростає накопичення в повітрі шкідливих токсикантів, пилове і шумове забруднення. Фіторемедіація є на сьогодні найдоступнішим простим і екологічно чистим способом очищення повітря (Dzierzanowski et al., 2011). Зелені насадження дещо пом'якшують дію цих негативних факторів і роблять умови проживання людини в місті комфортними.

Одним з найбільших забруднювачів сучасного міста є пил. Внаслідок вмісту в ньому таких шкідливих речовин, як сірка, фтор, хлор, він має негативний вплив не лише на людину, але й на зелені насадження. У рослин, забруднених пилом, погіршуються транспіраційні та фотосинтетичні процеси. Фільтраційна функція зелених насаджень полягає в механічному затриманні пилу і хімічних утворень (Borowski & Latocha, 2014; Kohler, 2008).

Встановлено, що 1 га зелених насаджень затримує з повітря до 60-70 т пилу за рік, зменшуючи його концентрацію на 25-45 % (Zhumadilova, 2014). Численні наукові дослідження (Mazur, 2018; Liu1 et al., 2017; Bruse, Thonnessen & Radtke, 1999; Kohler, 2008; Gatlik, Kande- fer & Olek, 2007; Kapeliush & Bessonova, 2007; Me- rezhkina, 2005; Moskalik & Chizhevskaia, 2009; Zhumadi- lova, 2014) показали істотну роль ліан у зменшенні забруднення повітря. Дослідження Bruse і ін. (Bruse, Thonnessen & Radtke, 1999) показало, що Parthenocissus tricuspidata (Sieb. et Zucc.) Planch. акумулює значну кількість пилового забруднення. Практично весь змитий з поверхні листкової пластинки кадмій і олово походить із забруднювальних утворень прилеглих вулиць. Здатність ліан до накопичення пилу підтвердили також дослідження команди науковців з Природничого університету у Варшаві (Dzierzanowski et al., 2011). Пил містить поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ), котрі, осідаючи на листковій поверхні, закривають їхні продихи. Тому збільшується кількість цих речовин у тканинах рослини. Таку саму закономірність для ліан виявили науковці з Кракова (Gatlik, Kandefer & Olek, 2007).

З наведених вище причин наприкінці ХХ ст. у багатьох містах почали покривати будинки ліанами. Прикладом може бути Берлін, де з 1983 по 1997 рр. було покрито виткими рослинами 245,584 м2 стін (Kohler, 2008).

Метою дослідження є порівняльна характеристика пилезатримувальної здатності найпоширеніших видів роду Parthenocissus Planch., які використовують для вертикального озеленення Львова, та сезонна динаміка седиментації пилу.

Матеріал і методи дослідження. Кількість пилу, яку здатні затримувати різні види деревних рослин, залежить від багатьох факторів: наявності опадів, вітру, місцезнаходження рослин (наближеність до автомагістралей), видових особливостей будови листкової пластинки (форма, розмір, розсіченість, опушеність) (Mazur, 2018; Kapeliush & Bessonova, 2007; Zhumadilova, 2014) і т. ін., тому літературні дані в цьому питанні дуже різняться. З огляду на це ми враховували дані опрацьованих літературних джерел та власні дослідження, які проводили впродовж вегетаційного періоду 2017 р. у Львові. Об'єкти дослідження обирали в різних еколого- фітоценотичних поясах (ЕФП): парках (ІІ ЕФП), скверах або двориках (ІІІ ЕФП) та вуличних насадженнях (IV ЕФП) (табл. 1). Контролем були ліани другого ЕФП. Досліджували пиленакопичення ліанами Parthe- nocissus quinquifolia (L) Planch., Parthenocissus quinqui- folia (L) Planch. 'Engelmanii' (Koehne et Graebn) Rehd. та Parthenocissus tricuspidata 'Veichii' (Graebn) Rehd. У суху погоду з рослин на висоті 1,5-1,8 м відбирали по 20 непошкоджених листків кожного виду в різних ЕФП. Листки акуратно, запобігаючи струшуванню пилу, зважували. Після того змивали пил шматочком зволоженої вати і повторно зважували. Масу пилу визначали як різницю між двома зважуваннями листків (Bili- avskyi & Butchenko, 2004). Кількість пилу вираховували в мг на 1 см2 (рис. 1). Досліджено сезонну динаміку пи- лезатримання. пилезатримання ліана виноград

Результати дослідження та їх обговорення. Серед представників роду Parthenocissus Planch. найпоширенішим в озелененні міст є тільки P. quinquifolia (L) Planch., незважаючи на високу декоративність та значне видове і формове різноманіття цих ліан. Недостатньо вивченими є еколого-біологічні особливості дівочого винограду в Україні.

Пилезатримувальну здатність представниками роду Parthenocissus Planch. досліджували науковці з Польщі та Китаю (Mazur, 2018; Liu1 et al., 2017). Так, польські дослідники (Mazur, 201 ( вивчали затримання пилових часточок різного розміру листками P. quinquifolia (L) Planch. Дослідження пилезатримання в Пекіні (Liu1 et al., 2017), який відзначається високим рівнем забруднення повітря, проаналізували китайські науковці. Вони вивчали пилоосадження та вміст важких металів листками P. tricuspidata Planch. В Україні вперше вивчено пилезатримувальну здатність найпоширеніших представників роду Parthenocissus Planch. Дослідження проводили впродовж вегетаційного періоду в різних ЕФП Львова (див. табл. 1).

Табл. 1. Місцезнаходження об'єктів дослідження

Результати пилезатримання рослинами дівочого винограду в різних ЕФП наведено в табл. 2.

Табл. 2. Маса пилу на листкових пластинках досліджуваних видів

Рис. 1. Кількість пилу досліджуваних видів у різних ЕФП

Заміри пиленакопичення проводили тричі впродовж вегетаційного періоду: навесні, влітку та восени. Результати зведено в табл. 3.

Табл. 3. Сезонна динаміка вмісту пилу (мг/см2) на листковій пластинці досліджуваних видів

Рис. 2. Пиленакопичення P. quinquifolia (L) Planch. впродовж вегетаційного періоду

Рис. 3. Пиленакопичення P. quinquifolia Engelmanii' впродовж вегетаційного періоду

Рис. 4. Пиленакопичення P. tricuspidata Veichii' впродовж вегетаційного періоду

Виявлено, що кількість пилу на листках залежить від сезону. Так, для всіх досліджуваних видів пиленакопичення є найбільшим навесні і найменшим восени (рис. 2-4). Такі дані узгоджуються з літературними даними про те, що у молодих листків пилезатримувальна здатність є найвищою (Kapeliush & Bessonova, 2007).

Висновки

Проведені дослідження дають змогу зробити такі висновки:

* усі досліджувані таксони роду Parthenocissus Planch. мають високу здатність до пилезатримання;

* пилезатримувальна здатність значною мірою залежить від біологічних особливостей рослин (площі і форми листкової пластинки, наявності глянцевої поверхні листка і т. ін.). Встановлено, що найбільшу кількість пилу у вуличних насадженнях затримують P. quinquifolia (L) Planch. і P. quinquifolia 'Engelmanii' (0,263 і 0,221мг/см2 відповідно), котрі мають пальчасто-складні листки, а найменшу - P. tricuspidata 'Veichii' (0,143 мг/см2) із гладкою та блискучою поверхнею листкової пластинки;

* пилезатримання в різних ЕФП є неоднаковим і закономірно збільшується від паркових до вуличних насаджень. Встановлено, що середня кількість пилу, яка затримується рослинами роду Parthenocissus Planch., є істотно вищою в IV ЕФП порівняно з контролем;

* сезонна динаміка пилезатримання зменшується від весни до осені. Встановлено, що для всіх досліджуваних видів кількість пилу є найбільшою навесні. Зменшення пилу на листках восени пояснюють збільшенням кількості опадів, відносної вологості повітря і т. ін.

* зважаючи на високу здатність до пилезатримання та декоративність, рекомендовано ширше застосування дівочого винограду для седиментації пилу у Львові.

Усі досліджувані таксони роду Parthenocissus Planch. є стійкими до умов урбанізованого середовища і відзначаються не лише інтенсивним ростом, здатністю за короткий період часу покривати значні площі, але і високою здатністю до пилезатримання, покращуючи цим самим не лише естетичний вигляд міста, але й мікроклімат середовища.

Перелік використаних джерел

1. Biliavskyi, H. O, & Butchenko, L. I. (2004). Osnovy ekolohii: teoriia tapraktykum. Kyiv: Libra, 368 p. [In Ukrainian].

2. Borowski, J., & Latocha, P. (2014). Zastosowanie roslin pnqcych i okrywowych w architekturze krajobrazu. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.

3. Bruse, M., Thonnessen, M., & Radtke, U. (1999). Practical and the-oretical investigation of the influence of facade greening on the distribution of heavy metals in urban Streets. Proceedings International Conference on Urban Climatology & International congress of Biometeorology, Sydney, November, 8-12. Australien. December 15, 2016. Retrieved from: http://www.envi-met.com/documents/ papersZfacade1999.pdf.

4. Dzierzanowski, K., Popek, R., Gawronska, H., Saeb0, A., & Gaw- ronski, W. S. (2011). Deposition of particulate matter of different size fractions on leaf surfaces and in waxes of urban forest species. International Journal of Phytoremediation, 13, 1037-1046.

5. Gatlik, P., Kandefer, S., & Olek, M. (2007). Rola pnqczy w procesie naturalnego oczyszczania srodowiska. Cieplownictwo, Ogrzew- nictwo, Wentylacja nr, 11, 32-36.

6. Kapeliush, N. V., & Bessonova, V. P. (2007). Pyloosadzhuiucha rol Platanus orientalis y Platanus acerifolia u nasadzhenniakh sanitar- no-hihiienichnoho pryznachennia. Scientific bulletin of the Cher- nivtsi National University named after. Yuri Fedkovich. Series: Biological, 343, 88-97. [In Ukrainian].

7. Kohler, M. (2008). Green facades - a view back and some visions. Urb Ecosyst, 11, 423-426.

8. Kucheriavyi, V. P. (2003). Fitomelioratsiia. Lviv: Svit, 540 p. [In Uk-rainian].

9. Liu1, Y., Yang, Z., Zhu, M., & Yin, J. (2017). Role of Plant Leaves in Removing Airborne Dust and Associated Metals on Beijing Road-sides. Aerosol and Air Quality Research, 17, 2566-2584. Retrieved

10. from: http://www.aaqr.org/files/article/2410/20 AAQR-16-11-OA- 0474 2566-2584.pdf

11. Mazur, J. (2018). Plants as natural anti-dust filters - preliminary research. Technical Transactions, 3, 165-172.

12. Merezhkina, N. V. (2005). Ekolohichno-hihiienichna otsinka stanu zabrudnennia avtotransportom atmosfernoho povitria m. Kyieva. Environment and health, 21(2), 48-51. [In Ukrainian].

13. Moskalik, G. G., & Chizhevskaia, N. I. (2009). Pylenakopitelnaia spo- sobnost nekotorykh drevesnykh porod v usloviiakh goroda. Retrieved from: http://www.rusnauka.com/13 EISN 2009/Ecologia/

14. 45577.doc.htm. [In Russian].

15. Zhumadilova, A. Zh. (2014). Pyleuderzhivaiushhaia sposobnost dre-vesnykh i kustarnikovykh rastenii. Science News of Kazakhstan, 2(120), 38-48. [In Russian].

N.D. Hotsii. DUST DETENTION ROLE OF THE WIDESPREADED VINES OF GENUS PARTHENOCISSUS PLANCH

The article introduces woody vine Virginia creeper, which are characterized not only by high decorative and resistance to the conditions of the environment, but also by the ability to improve the microclimate of the city through the accumulation of dust pollution. Here are determined the most common species of this genus in the green plantations of the city of Lviv. The ability to accumulate dust by the climbing plants of the genus Parthenocissus Planch. has been studied in the conditions of the urban environment on the example of the city of Lviv. The research of dust accumulation ability of the most common types of vines was done: Parthenocis- sus quinquifolia (L) Planch., Parthenocissus quinquifolia (L) Planch. Engelmanii (Koehne et Graebn) Reh. and Parthenocissus tri- cuspidata 'Veichii' (Graebn) Rehd. There was studied sedimentation of dust particles in various ecological and phytocetical zones of Lviv city. The research was done during the seasons of growth: in spring, summer and autumn. A sampling of leaves of each type in different EFP was selected, followed by washing of the dust particles and the determination of the amount of accumulated dust per cm2 of the leaf area.

It was found out that the dust accumulation in different EFP is unequal and increases accordingly from park to street plants. The regularity of dust accumulation abilities by the plants of the vines are revealed, depending on the conditions of the location, the shape of the leaf plate and the seasonal dynamics of the deposits. The highest dust accumulation ability was found in P. quinquifolia and P. quinquifolia 'Engelmanii' with the cutted form of the leaf blade, the smallest - P. tricuspidata 'Veichii'. It has been experimentally proven that the greatest ability to accumulate dust particles in all studied species is in the spring. Here are formulated recommendations for the use of species of the genus Parthenocissus Planch. for reduction of dust pollution in the city. Due to its high dust accumulation capacity, resistance to weather conditions and decorative effects, it is recommended that the use of Virginia creeper have to be expanded in the cities.

Keywords: dust pollution; dust deposition; sedimentation; climbing plants; ecological and phytocenoid zone.

Размещено на Allbest.ru