SENSITIVITY OF FORSYTHIA POLLEN TO THE FACTORS OF THE ENVIRONMENT OF THE MEGAPOLIS
Abstract
The sensitivity of the reproductive structures of Forsythia suspensa to the complex influence of undifferentiated environmental factors has been studied. The monitoring sites are located in 15 different park ecosystems in 6 administrative districts of Kyiv. Data from the Borys Sreznevsky Central Geophysical Observatory (air pollution index (API) and meteorological conditions for 2018-2020) were used to assess the conditions of the growth environment. The influence of a complex of ecologically important factors during the flowering of forsythia on the quality of the formed pollen is noted. Thus, growing plants for a long time in conditions with a low level of air pollution (API up to 5.0) in abnormal weather conditions in 2020, 40-50% less fertile grains were formed. And for plants, which grow in areas with increased level (API 5.0-7.0) and high level (API 7.0-14.0) of air pollution, the share of fertile grains in the pollen population decreased by 60-80%. In the closed bud, the pollen has higher resistance to a complex of exogenous growth factors. Forsythia plants, which are located in large parklands, lose less pollen quality in adverse weather conditions and affected by urbotechnogenic factors. F. suspensa is an acceptable indicator of the level of environmental pollution by the deviation of pollen fertility from the control value. In areas with high aerogenic load, for example, areas with large highways (Bus Station «Darnytsia»), as well as with a significant recreational load (Holosiivskyi Park, Recreation Park on the Olena Teliha Street) much smaller pollen is formed. It is noted that the conditions of forsythia growth affect the quantitative indicators of the formed pollen not only in the flower but also in the closed bud, which confirms the chronic effect of the complex of ingredients of aerotechnogenic emissions on plants of this species. The coefficient of sterility of pollen (CS) was used to objectively compare the data of 2019 and 2020 on the condition of the generative organs of F. suspensa in the studied areas. The calculation of the CS confirmed that in the closed bud pollen has a higher resistance to exogenous factors. In areas with high and increased levels of air pollution, during budding and flowering of plants (March-May,) there is a much higher CS of pollen of F. suspensа. Significant parkland territories of the city (for example, Holosiivskyi Park, Botanical Garden named after O. V. Fomin) provide less stressful conditions for growth and development of plants, even with the "very high" level of air pollution (ISA above 14.0) observed in April 2020 on this territory. The study of the susceptibility of F. suspensа pollen to growing conditions will be continued, as the prospects of using this species for bioindication of ecological status and zoning of park ecosystems of Kyiv according to the gradient of anthropogenic impact have been revealed.
References
2. Бессонова ВП, Іванченко ОЄ. Аналіз видового складу та стану деревної рослинності парку ім. Б. Хмельницького у м. Дніпропетровську. Науковий вісник НУБіП України. Сер.: Лісів. та декор. садів. 2013;187(1):11-15.
3. Бессонова ВП, Іванченко ОЄ. Видове багатство дендрофлори та естетичне оцінювання фітоценозів парку смт. Магдалинівка. Науковий вісник НЛТУ України. 2020;30(1):25-32.
4. Гірій ВА, Колісник ІА, Косовець ОО, Кузнєцова ТО. Стан забруднення навколишнього природного середовища на території України у 2018 р. Праці Центральної геофізичної обсерваторії ім. Б. Срезневського. Косовець ОО. Ред. Київ: СПД ФОП Кравченко; 2019.15(29):11-25.
5. Гірій ВА, Колісник ІА, Косовець ОО, Кузнєцова ТО. Стан забрудення навколишнього природного середовища на території України у 2019 р. Праці Центральної геофізичної обсерваторії ім. Б. Срезневського. Косовець ОО. Ред. Київ: СПД ФОП Кравченко; 2020.16(30):28-44.
6. Гнатів ПС. Функціональна діагностика в дендроекології. Львів: в-во Камула; 2014. 336 с.
7. Голубець МА. Екосистемологія. Львів: Поллі; 2000. 316 с.
8. Гончаренко БВ. Перспективи використання видів та культиварів роду Форзиція (Forsythia Vahl.) у зеленому будівництві в Правобережному Лісостепу України. Інтродукція рослин. 2009;1:68-72.
9. Деревья и кустарники, культивируемые в Украинской СССР: покрытосеменные: справ. пособ. АН УССР, Центр. республиканский ботанический сад; общ. ред. НА. Кохно. Киев: Наукова думка; 1986. 720 с.
10. Доспехов БА. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., доп. и перераб. Москва: Агропромиздат; 1985. 351 с.
11. Інформація про стан забруднення навколишнього природного середовища у м. Києві і Київській області у 2020 році за даними спостережень ЦГО ім. Бориса Срезневського. [Електронний ресурс]. 2020. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=k_zabrud&f=kyiv
12. Кліматичні дані по м. Києву (за даними ЦГО ім. Бориса Срезневського). [Електронний ресурс]. 2020. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=k_klimat&f=kyiv
13. Київ очолив список найзеленіших мегаполісів Європи. Хмарочос [Електронний ресурс]. 2017 [Лист. 24]. Доступно на: https://hmarochos.kiev.ua/2017/11/24/kiyiv-ocholiv-spisok-nayzelenishih-megapolisiv-yevropi/
14. Колесников АИ. Декоративная дендрология. Москва: Лесная промышленность; 1974. 704 с.
15. Косовець ОО. Глобальне потепління триває, але темпи його різні в окремих частинах України. Урядовий кур’єр [Електронний ресурс]. 2020 [Лип. 8]. Доступно на: http://www.ukurier.gov.ua.
16. Косовець ОО, Доніч ОА. Кліматичні особливості 2018 р. Праці Центральної геофізичної обсерваторії ім. Б. Срезневського. Косовець ОО. Ред. Київ: СПД ФОП Кравченко; 2019.15(29):4-10.
17. Косовець ОО, Доніч ОА. Кліматичні особливості 2019 р. Праці Центральної геофізичної обсерваторії ім. Б. Срезневського. Косовець ОО. Ред. Київ: СПД ФОП Кравченко; 2020.16(30):19-25.
18. Марно-Куца ОЮ. Зелені насадження населених місць Черкащини: сучасний стан та перспективи розвитку [дисертація]. Львів: Нац. лісотех. ун-т України; 2016. 24 с.
19. Мельничук НЯ, Геник ЯВ, Мельничук СП, Паславський ММ. Природні процеси розвитку та взаємовідносини компонентів садово-паркових екосистем в урбанізованому середовищі. Науковий вісник НЛТУ України [Електронний ресурс]. 2020;30(1):60-5. Доступно на: https://doi.org/10.36930/40300110
20. Мирончук КВ. Фенологічні аспекти розвитку живоплотів у еколого-фітоценотичних поясах Буковини. Науковий вісник НЛТУ України. 2013;23(3):140-145.
21. Мірошник НВ, Тесленко ІК. Флористичні особливості та оцінка стану парку ім. Пушкіна, м. Київ. Моніторинг та охорона біорізноманіття в Україні : Рослинний світ та гриби / Сер.: «Conservation Biology in Ukraine». 2020;16(1):137-146.
22. Новини ЦГО [Електронний ресурс]. 2020 [Верес.9]. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=news&f=news-cgo&ko=0
23. Огляд стану забруднення навколишнього природного середовища на території України за даними спостережень гідрометеорологічних організацій у 2018 р. [Електронний ресурс]. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=u_zabrud&f=ukraine
24. Огляд стану забруднення навколишнього природного середовища на території України за даними спостережень гідрометеорологічних організацій у 2019 р. [Електронний ресурс]. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=u_zabrud&f=ukraine
25. Огляд стану забруднення навколишнього природного середовища на території України за і півріччя 2020 р. (за даними мережі спостережень національної гідрометслужби україни) [Електронний ресурс]. Доступно на: http://cgo-sreznevskyi.kyiv.ua/index.php?fn=u_zabrud&f=ukraine
26. Парпан ВІ, Миленька ММ. Методологічні аспекти оцінки екологічного стану урбанізованих і техногенно змінених територій. Вісник Дніпропетровського університету. Біологія. Екологія. 2010;18(2):61-68.
27. Паушева ЗП. Практикум по цитологии растений. 4-е изд. Москва: Агропромиздат; 1988. 271 с.
28. Решетова СА, Сумарокова ИЕ. Пыльца растений урбанизированных территорий как биоиндикатор условий техногенного загрязнения (Забайкалье). Геосферные исследования [Електронний ресурс]. 2019;4:15-23. Доступно на: http://journals.tsu.ru/geo/&journal_page=archive&id=1930&article_id=43357 DOI: 10.17223/25421379/13/2
29. Роговський СВ. Сучасні проблеми створення та утримання зелених насаджень у населених пунктах України. Науковий вісник НЛТУ України [Електронний ресурс]. 2019;29(1):9-15. Доступно на: https://nv.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/1671 DOI: https://doi.org/10.15421/40280713
30. Роговський СВ, Крупа НМ. Сучасний стан деревних насаджень на контрактовій площі Києва та перспективи їх реконструкції. Науковий вісник НЛТУ України [Електронний ресурс]. 2018;28(7):60-5. Доступно на: https://nv.nltu.edu.ua/index.php/ journal/issue/view/198 DOI: https://doi.org/10.15421/40280713
31. Рубцов ЛИ. Деревья и кустарники в ландшафтной архитектуре. Киев: Наукова Думка; 1977. 272 с.
32. Швець ЛС. Біоіндикація інтенсивності забруднення довкілля за показниками фертильності пилкових зерен різних рослин. Досягнення біології та медицини. 2011;1 (17):41-44.
33. Щорічник стану забруднення атмосферного повітря на території України за даними спостережень гідрометеорологічних організацій за 2018 р. ЦГО ім. Б. Срезневського. Київ, 2019. 263 с.
34. Щорічник стану забруднення атмосферного повітря на території України за даними спостережень гідрометеорлогічних організацій за 2019 р. ЦГО ім. Б. Срезневського. Київ, 2020. 271 с.
35. The European Square Conference Report. Retrieved from: Conference. 2002. Available from: http://www.livablecities.org/articles/european-squareconference-report
36. Плантариум: открытый онлайн атлас-определитель растений и лишайников России и сопредельных стран. [Електронний ресурс]. https://www.plantarium.ru/page/taxonomy/taxon/45825.html-
37. The Plant List. Available from: http://www.theplantlist.org/tpl1.1/record/kew-369409