Анотація до роботи:

Чемерис І.А. Формування екологічного стану лісових біогеоценозів в зоні впливу хімічних підприємств м. Черкаси. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.16 – екологія. Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, 2007.

Представлено результати вивчення стану лісових борових біогеоценозів Черкаського та Притясминського борів, які знаходяться під впливом аерополютантів Черкаської промислової агломерації. На основі дослідження фітостроми сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) зроблені висновки про хронічне ушкодження Черкаського бору аеротоксикантами, ознаками чого є зміни фотосинтетичного апарату, морфологічні порушення деревостану, морфолого-анатомічні зміни хвоїнок, порушення репродуктивної функції внаслідок пригнічення чоловічого гаметофіту, підвищення кислотності кірки сосни звичайної. Доведена можливість використання ряски малої (Lemna minor L.) які тест-індикатора при закисленні природних вод. Розроблені рекомендації щодо збільшення стійкості лісових екосистем до аерополютантів і визначені особливості формування зеленої зони міст в умовах хронічного закислення атмосферного повітря.

1. Абіотичні фактори середовища зумовлюють накопичення забруднювачів у лісових масивах, що прилягають до Дніпровської заплави і посилюють токсичну дію аерополютантів на фітострому. Такими факторами є заглиблення рельєфу, заболочення території, вплив Кременчуцького водосховища, склад ґрунтів, формування несприятливих метеорологічних умов (вологості повітря менше 80 % протягом кількох днів, штильової погоди, туманів, температурних інверсій, напрямку вітрів у бік лісових масивів, посушливого режиму погоди, поєднання цих факторів, а також зимових температурних екстремумів, пізньовесняних та ранньоосінніх приморозків як факторів, що сприяють пошкодженню рослин).

2. Встановлено, що найвищий рівень атмосферного забруднення спостерігається на території Черкаської промислової агломерації та прилеглій до неї частині Притясминського бору, де є перевищення концентрацій всіх досліджуваних компонентів. Порівняно з Притясминським бором спостерігається достатньо високий рівень забруднення на території Черкаського бору: перевищення тимчасових нормативів ГДК забруднюючих речовин у повітрі для деревної рослинності спостерігається для аміаку в наближених до ЧПА районах Черкаського та Притясминського бору (1,03 – 1,90 разів) та для сірковуглецю (на території Черкаського бору у 2,4 – 3,2 рази, біля Черкаської промислової агломерації у 5,5 разів, на території Притясминського бору у 1,2 – 1,8 разів).

3. Доведено, що найпослабленішими є соснові деревостани прилеглих до Черкаської промислової агломерації територій, де площі суцільних та вибіркових санітарних рубок в 6 – 70 разів більше, а загальний запас пошкодженої деревини більше у 4 – 9 разів порівняно з контрольною територією (найбільш віддаленій від ЧПА (44 км) частині Притясминського бору).

4. Аналіз фотосинтетичної функції сосни звичайної показав, що в районі Черкаського бору соснові деревостани перебувають під більшим аеротехногенним тиском, ніж в Притясминському борі, про що свідчить зменшення співвідношення хлорофілу а до хлорофілу b і збільшення вмісту каротиноїдів відносно хлорофілів, також пригнічення фотосинтетичної активності хлоропластів. Більший вміст фотосинтетичних пігментів у хвої сосни звичайної в районі Черкаського бору розглядається як адаптивна специфічна реакція на стрес, викликаного хронічною дією невисоких концентрацій комплексу атмосферних забруднювачів.

5. Встановлено, що під впливом аерополютантів (оксиду сірки (IV), оксидів азоту, аміаку, сірководню, сірковуглецю) спостерігається поступова деградація лісових борових екосистем внаслідок змін фітобіоти на клітинному, органному та організмовому рівнях, що проявляється такими ознаками хронічного ушкодження рослин сосни звичайної: анатомо-морфологічними показниками хвої сосни звичайної (порушенням закону Заленського, згідно з яким довжина хвоїнок зменшується від верхньої крони дерева до нижньої; збільшенням товщини хвоїнок верхньої та середньої частин крони, збільшенням площі перерізу хвоїнок першого року життя на верхній та середній частинах крони дерев, збільшенням кількості смоляних каналів), морфометричними змінами (порушенням розподілу фітомаси по висоті дерева, зміною охвоєності пагонів, більшою часткою хвоїнок з ознаками хлорозу, меншим приростом за масою пагонів першого року життя); реакцією чоловічого гаметофіту дерев сосни звичайної (збільшенням кількості безкрохмальних пилкових зерен, зменшенням частки пилкових зерен з довжиною пилкової трубки 80 мкм та більше), зміною кислотності кірки дерев сосни звичайної.

6. Підтверджено інформативність таких фітоіндикаційних ознак змін рослинності під впливом аерополютантів, як вміст фотосинтетичних пігментів та фотохімічна активність хлоропластів, морфометричні показники дерев сосни звичайної, кількість смоляних ходів у хвоїнках, життєздатність пилку та кислотність кірки дерев сосни звичайної.

7. Запропоновано методику використання ряски малої (Lemna minor L.) як тест-індикатора для вивчення впливу підкислення водного середовища оксидами сірки та азоту за такими критеріями: фазовими реакціями фрондів рослини, які виражаються у зміні форми, розмірів, інтенсивному формуванні дочірніх особин, розвитку хлорозів та некрозів; зниженням коефіцієнта росту; фазовими змінами кореневої системи; зменшенням кількості хлорофілу а, хлорофілу b та каротиноїдів; зниженням фотохімічної активності хлоропластів. Доведено протекторну дію гідроксиду кальцію.

8. Для мінімізації негативних наслідків інтенсивного забруднення повітряного басейну необхідне забезпечення більш високої біологічної продуктивності суходільних ценозів – доведення їх фітомаси до оптимальної в регіоні – 56,4 т/га (за рахунок оптимізації складу ґрунтів та їх зволоження).

Публікації автора:

1. Чемерис І.А., Слук Р.І. Характеристика хімічного складу атмосферних опадів в зоні впливу Черкаської промислової агломерації на суміжні лісові екосистеми // Питання біоіндикації та екології. – Запоріжжя: ЗНУ, 2006. – Вип. 11. – №1. – С.

27 – 41 (Автором сформульовано мету, зібрано матеріал, проаналізовані результати дослідження, зроблено висновки).

2. Чемерис І.А., Гриб Й.В. Действие закисления на водные гидробионты (на примере ряски малой (Lemna minor L.) // Гидробиологический журнал. – 2007. –

Т. 43, №3. – С. 44 – 56 (Автором проведено експеримент, здійснено статистичну обробку результатів, зроблено висновки).

3. Чемерис І.А. Характеристика фотосинтетичної функції сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) в умовах аеротехногенного навантаження (на прикладі Черкаської промислової агломерації) // Екологія та ноосферологія. – 2007. – Т. 18, № 1 – 2. – С. 28 – 35.

4. Пат.20660 України, МКП G 01 N 33/18. Спосіб комплексної фітоіндикації стану закислення поверхневих вод в районі хімічного підприємства за допомогою тест-об’єкта ряски малої (Lеmna minor L.) / І.А. Чемерис, Й.В. Гриб (Україна). - № u200605400; Заявл. 17.05.2006; Опубл. 15.02.2007, Бюл. № 2 (Здобувачем проведено експериментальну частину, зроблено висновки, підготовлено заявку на корисну модель).

5. Гриб Й.В., Чемерис І.А. Екологічна оцінка стану навколишнього середовища методами фітоіндикації // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. – В. 1 (29). – Рівне: НУВГП, 2005. – С. 3 – 11 (Здобувачем проаналізовано та систематизовано літературні дані, проведене польове дослідження)

6. Хоменко В.М., Свояк Н.І., Чемерис І.А. Стан екологічної безпеки Черкаського регіону // Зб. наук. ст. Міжн. конф. „Інноваційні інтеграційні технології для сталого розвитку”. – Черкаси: Вертикаль, 2004. – С. 138 – 142 (Автором зібрано статистичний матеріал, зроблено частину висновків).

7. Чемерис І.А., Гриб Й.В. Закономірності формування зеленої зони міст в умовах промислових викидів в атмосферу (на прикладі м. Черкаси) // Зб. мат. першої Міжн. конф. молодих вчених «Сучасні проблеми екології». – Запоріжжя, 2005. – С.220 – 223 (Здобувачем проведено розрахунки, зроблено висновки).

8. Чемерис І.А. Можливості використання електрофізіологічних методів у фітоіндикації стану навколишнього природного середовища // Тез. Науково-практичної конференції «І Всеукраїнський з‘їзд екологів». – Вінниця, 2006. – С.123.

9. Чемерис І.А. Комплексная фитоиндикация атмосферного загрязнения с использованием сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L. ) // Зб. мат. 3-ей Международной научно-технической конференции «Наука, образование, производство в решении экологических проблем» (Экология – 2006). – Уфа, 2006. – Т. 1.– Экология и производство в решении экологических проблем.– С. 214 – 218.

10. Чемерис І.А. Чоловічий гаметофіт вищих рослин як індикатор забруднення атмосферного повітря (на прикладі сосни звичайної Pinus sylvestris L.) // Тез. Міжн. конф. «Інтеграційна стратегія державних інституцій в соціоекологічній інформованості суспільства: теоретичний та практичний аспекти». – Черкаси, 2006. – С. 57 – 58.

11. Чемерис І.А. Кислотність кірки сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) як реакція на забруднення атмосферного повітря // Мат. ІІІ Обл. молодіжної наук.-практ. конф.

«Здобутки молодих науковців на вирішення екологічних проблем Черкащини». – Черкаси, 2007. – С. 170 – 172.

12. Чемерис І.А. Санітарний стан лісів Черкаського та Притясминського борів // Зб. мат. Міжн. конф. «Сучасні проблеми біології, екології та хімії», присвяченої двадцятиріччю біологічного факультету ЗНУ – Запоріжжя, 2007. – Ч. 2. – С. 440 – 444.

13. Чемерис І.А. Дослідження агресивності водного та повітряного середовища шляхом фітоіндикації: Метод. посіб. – Черкаси: Вертикаль, 2006. – 76 с.