ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДІВ ФЛУКТУЮЧОЇ АСИМЕТРІЇ ДЛЯ ЕКОЛОГІЧНОГО МОНІТОРИНГУ м. КАМ’ЯНСЬКЕ
DOI:
https://doi.org/10.31319/2519-2884.43.2023.17Ключові слова:
оцінка якості навколишнього середовища, інтегральний показник флуктуючої асиметрії, рослин роду Populus, функціональні зони, викидиАнотація
Опрацьовано методику оцінки якості навколишнього середовища за інтегральним показником флуктуючої асиметрії листової пластини рослин роду Populus та запропоновано шкалу оцінювання, яка відрізняється значеннями градієнтів та дозволяє адекватно оцінити стан довкілля та потужність впливу екологічних факторів. Розраховано інтегральний показник флуктуючої асиметрії листових пластин рослин виду Populus canadensi для 30 дослідних ділянок, які рівномірно розподілені територією м. Кам’янське та охоплюють усі функціональні зони. Усереднена величина асиметрії для промислових зон є найвищою та складає 0,088, для селітебних — 0,066, для рекреаційних — 0,058, для контрольної зони — 0,046. Проведено порівняння результатів усередненого інтегрального показника асиметрії листа рослин виду Populus canadensi за десятирічний період для м. Кам’янське та встановлена залежність від обсягів викидів в атмосферу забруднюючих речовин.
Посилання
Аналітична інформація про екологічний стан міста Кам’янського та стан виконання приро-доохоронних заходів Екологічної програми міста Кам’янського на 2016–2020 роки. Рішення Кам’янської міської ради від 18.12.2020 №61-03/VIII. https://so.kam.gov.ua/ua/treezas_so/pg/301220811663151_d1/tpviewr/2/
Регіональна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Дніпропетровській області за 2022 рік. https://adm.dp.gov.ua/storage/app/media/Pro%20oblast/Ekolohiia/Rehionalna%20dopovid%20ta%20Ekolohichnyi%20paspo/Rehionalna%20dopovid%20pro%20stan%20navkolyshnoho%20pryrodnoho%20seredovyshcha%20v%20Dnipr.obl./Rehionalna%20dopovid%20pro%20stan%20navkolyshnoho%20pryrodnoho%20seredovyshcha%20v%20Dnipr.obl.%202022.pdf
Кремінь В.А., Непошивайленко Н.О., Гуляєв В.М., Гунько С.О. Порівняння результатів комплексного екологічного моніторингу м. Кам’янське при застосуванні різних методів ви-мірювань //Збірник наукових праць Дніпровського державного технічного університету (те-хнічні науки). 2023. 1 (42). С. 147–157. doi: 10.31319/2519-2884.42.2023.18.
Непошивайленко Н.О., Зберовський О.В., Карпенко О.О., Галата А.В., Клименко Т.К. Ком-плексні дослідження стану довкілля на території міста Дніпродзержинська з використанням ГІС-технологій // Збірник наукових праць НГУ. 2011. 36(1). С. 177–183.
Багрій І.Д., Білоус А.М., Вилкул Ю.Г., Гожик П.Ф. Досвід комплексної оцінки та картогра-фування факторів техногенного впливу на природне середовище міст Кривого Рогу та Дніп-родзержинська. Київ: Фенікс, 2000.
Лялюк-Вітер Г.Д., Навроцька В. Флуктуюча асиметрія, як один з методів біоіндикації // Science and technology: problems, prospects and innovations. Proceedings of the 9th International scientific and practical conference. CPN Publishing Group. Osaka, Japan. 2023. P. 16-18. https://sci-conf.com.ua/ix-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-science-and-technology-problems-prospects-and-innovations-8-10-06-2023-osaka-yaponiya-arhiv/
Дідух Я.П. Основи біоіндикації. Київ: НВП «Видавництво «Наукова думка» НАН України», 2012. 344 с.
Graham J.H. Fluctuating Asymmetry and Developmental Instability, a Guide to Best Practice. Symmetry. 2021, 13, 9. doi.org/10.3390/sym13010009.
Van Valen, L. A study of fluctuating asymmetry. Evolution 1962, 16, 125–142.
Palmer A.R.; Strobeck C. Fluctuating asymmetry: Measurement, analysis, patterns. Annu. Rev. Ecol. Syst. 1986, 17, 391–421.
Palmer A.R., Strobeck C. Fluctuating asymmetry analyses revisited. In Developmental Instability: Causes and Consequences; Polak, M., Ed.; Oxford University Press: New York, NY, USA, 2003. Р. 279–319.
Tobias M. Sandner, Vitali Zverev, Mikhail V. Kozlov, Can the use of landmarks improve the suitability of fluctuating asymmetry in plant leaves as an indicator of stress?, Ecological Indicators, 2019. Volume 97, P. 457–465, doi: 10.1016/j.ecolind.2018.10.038. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X18308112
Mikhail V. Kozlov, Vitali Zverev, Elena L. Zvereva, Leaf size is more sensitive than leaf fluctuating asymmetry as an indicator of plant stress caused by simulated herbivory, Ecological Indicators, 2022. Volume 140, doi: 10.1016/j.ecolind.2022.108970. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X22004411
Shadrina E., Soldatova V., Turmukhametova N. Fluctuating Asymmetry as a Measure of Stress in Natural Populations of Woody Plants: Influence of Ecological and Geographical Factors on Developmental Stability. Symmetry. 2023, 15, 700. doi: 10.3390/sym15030700
Семак У.Й. Вплив факторів техногенного трансформованого середовища на рівень флукту-ючої асимтерії листкових пластинок деревних рослин // Науковий вісник Ужгородського університету. Серія Біологія, 2020, Вип. 48, С. 28–33. doi: 10.24144/1998-6475.2020.48.28-33
Петрушкевич Ю.М. Вплив промислових умов на величину флуктуючої асиметрії литкової пластинки Betula pendula // Наукові записки Тернопільського національного педагогічного університету. Серія Біологія, 2018. №1 (72), С. 82–89 http://dspace.tnpu.edu.ua/handle/123456789/9608
Прищепа А.М., Борщевська І.М., Буднік З.М., Брежицька О.А., Курилюк О.М. Біоіндикацій-на оцінка стану повітряного середовища міста рівного на основі аналізу флуктуючої асимет-рії // Вісник Національного університету водного господарства та природокористування. Серія Сільськогосподарські науки. 2017. Том 4 № 80. С. 30–38. https://visnyk.nuwm.edu.ua/index.php/agri/article/view/199
Руденко С.С., Махрова Є.Г. Особливості дослідження флуктуючої асиметрії листків дерев-них порід за імітації техногенних чинників у мікрокосмах (на прикладі Quercus robur l.) // Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи). 2009. T. 1, Вип. 1. С. 27-34.
Кравченко О.І., Негалюк А. В., Непошивайленко Н.О., Карпенко О.О. Геоінформаційний моніторинг промислової урбосистеми, заснований на результатах біоіндикації розвитку рос-лин роду Рopulus // Проблеми безперервної географічної освіти і картографії: Збірник науко-вих праць. Харків: ХНУ ім. В. Н. Каразіна, 2014. Вип. 19. С. 53–57.
Оробчук К.В., Непошивайленко Н.О. Застосування білатеральних морфологічних ознак різних деревних рослин в оцінці якості навколишнього середовища // Рослини та урбаніза-ція. Матеріали п’ятої Міжнародної науково-практичної конференції Дніпропетровськ, 16–17 лютого 2016. С. 90-92.
Бессонова В.П., Чонгова А.С. Морфометричні показники деревних рослин в індикації забру-днення довкілля // Екологічні науки : науково-практичний журнал. 2023. № 1(46). С. 102–108. doi: 10.32846/2306-9716/2023.eco.1-46.18
Гаврикова В.С. Біоіндикація урбосередовища за показником флуктуючої асиметрії дерев Acer saccharinum L. // Екологічні науки : науково-практичний журнал. 2014. № 6. С. 77–81.
Розроблення плану зонування території м. Дніпродзержинськ, Дніпропетровської області: Пояснювальна записка / ТОВ «ІНСТИТУТ ХАРКІВПРОЕКТ». Харків, 2013. 149 с.
Гуляєв В., Непошивайленко Н. Звіт про науково-дослідну роботу «Розробка комплексної програми озеленення міста Дніпродзержинська на 2011–2015 роки». Тема № 362/10. Дніп-родзержинськ: ДДТУ, 2011. 69с.
Zakharov V.M., Shkyl F.N., Kriazheva N.H. Otsenka stabilnosti razvitiya berezy v raznykh chastiakh areala. Vestnik Nizhehorodskogo universiteta im. N.N. Lobachevskogo. Seriya Biologiya, 2005. 1(9). С. 77–84.
Оробчук К.В., Непошивайленко Н.О. Геоінформаційна оцінка озеленення території міста Дніпродзержинська // Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європей-ський досвід і перспективи. Матеріали міжнародної науково-практичної конференції. Львів, 4–6 листопада 2015. С. 167–168.
Оробчук К.В., Непошивайленко Н.О., Горай І.В. Оцінка ефективності озеленення територій міста Кам’янське геоінформаційними методами The scientific heritage – Budapest, Hungary, 2016. № 7 (7), Р.3. Р. 105–109.
Arnab Majumdar, Munish Kumar Upadhyay, Megha Ojha, Fathima Afsal, Biswajit Giri, Sudhakar Srivastava, Sutapa Bose Enhanced phytoremediation of Metal(loid)s via spiked ZVI nanoparticles: An urban clean-up strategy with ornamental plants, Chemosphere, 2022. Volume 288, Part 2 doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.132588. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045653521030605
Ahmadpour P., Ahmadpour F., Mahmud T. M. M., Abdu A., Soleimani M., & Tayefeh, F. H. (). Phytoremediation of heavy metals: A green technology. African Journal of Biotechnology. 2012. 11(76). Р. 14036–14043. doi: 10.5897/AJB12.459
Phang LY., Mohammadi M. & Mingyuan L. Underutilised Plants as Potential Phytoremediators for Inorganic Pollutants Decontamination. Water Air Soil Pollut. 2023. 234, 306 doi: 10.1007/s11270-023-06322-8
Analitychna informatsiia pro ekolohichnyi stan mista Kamianskoho ta stan vykonannia pryrodookhoronnykh zakhodiv Ekolohichnoi prohramy mista Kamianskoho na 2016–2020 roky. Rishennia Kamianskoi miskoi rady vid 18.12.2020 №61-03/VIII (2020) [Analytical information on the environmental status of Kamianske and the status of implementation of environmental pro-tection measures of the Environmental Programme of Kamianske for 2016-2020. Decision of the Kamianske City Council of 18.12.2020 No. 61-03/VIII]. Kamianske. https://so.kam.gov.ua/ua/treezas_so/pg/301220811663151_d1/tpviewr/2/ (in Ukrainian).
Rehionalna dopovid pro stan navkolyshnoho pryrodnoho seredovyshcha v Dnipropetrovskii oblasti za 2022 rik (2023) [Regional report on the state of the environment in the Dnipro region for 2022]. Dnipro. 309 р. (in Ukrainian).
Kremin, V.A., Neposhyvailenko, N.O., Huliaiev, V.M., Hunko, S.O. (2023). Porivniannia rezul-tativ kompleksnoho ekolohichnoho monitorynhu m. Kamianske pry zastosuvanni riznykh metodiv vymiriuvan [Comparison of the results of integrated environmental monitoring in Kamianske us-ing different measurement methods]. Zbirnyk naukovykh prats Dniprovskoho derzhavnoho tekh-nichnoho universytetu (tekhnichni nauky) – Collection of scientific papers of Dnipro State Tech-nical University (technical sciences), №1(42), Р. 147–157. doi.: 10.31319/2519-2884.42.2023.18 (in Ukrainian).
Neposhyvailenko, N.O., Zberovskyi, O.V., Karpenko, O.O., Halata A.V., Klymenko, T.K. (2011). Kompleksni doslidzhennia stanu dovkillia na terytorii mista Dniprodzerzhynska z vyko-rystanniam HIS-tekhnolohii [Comprehensive studies of the state of the environment in the city of Dniprodzerzhynsk using GIS technologies]. Zbirnyk naukovykh prats NHU – Collection of scien-tific works of the National State University, 36(1), Р. 177–183 (in Ukrainian).
Bahrii, I.D., Bilous, A.M., Vylkul, Yu.H., Hozhyk, P.F. (2000). Dosvid kompleksnoi otsinky ta kartohrafuvannia faktoriv tekhnohennoho vplyvu na pryrodne seredovyshche mist Kryvoho Rohu ta Dniprodzerzhynska. [Experience of Comprehensive Assessment and Mapping of Factors of Technogenic Impact on the Natural Environment of Kryvyi Rih and Dniprodzerzhynsk]. Kyiv: Feniks (in Ukrainian).
Lialiuk-Viter, H.D., Navrotska, V. (2023). Fluktuiucha asymetriia, yak odyn z metodiv bioindy-katsii [Fluctuation asymmetry as one of the bioindication methods]. Science and technology: problems, prospects and innovations. Proceedings of the 9th International scientific and practical conference. CPN Publishing Group. Osaka, Japan. 2023. P. 16–18 (in Ukrainian) https://sci-conf.com.ua/ix-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-science-and-technology-problems-prospects-and-innovations-8-10-06-2023-osaka-yaponiya-arhiv/
Didukh, Ya.P. (2012). Osnovy bioindykatsii [Fundamentals of bioindication]. Kyiv: NVP «Vy-davnytstvo «Naukova dumka» NAN Ukrainy» – Kyiv: Scientific and Research Publishing House "Naukova Dumka" of the National Academy of Sciences of Ukraine. 344р. (in Ukrainian).
Graham, J.H. (2021). Fluctuating Asymmetry and Developmental Instability, a Guide to Best Practice. Symmetry, 13, 9. doi:10.3390/sym13010009 (in English).
Van Valen, L. (1962). A study of fluctuating asymmetry. Evolution, 16, Р. 125–142 (in English).
Palmer, A.R.; Strobeck, C. (1986). Fluctuating asymmetry: Measurement, analysis, patterns. Annu. Rev. Ecol. Syst., Р. 17, 391–421 (in English).
Palmer, A.R.; Strobeck, C. (2003). Fluctuating asymmetry analyses revisited. In Developmental Instability: Causes and Consequences; Polak, M., Ed.; Oxford University Press: New York, NY, USA, Р. 279–319 (in English).
Tobias M. Sandner, Vitali Zverev, Mikhail V. Kozlov (2019). Can the use of landmarks improve the suitability of fluctuating asymmetry in plant leaves as an indicator of stress?. Ecological Indi-cators, Volume 97, pp. 457-465, doi: 10.1016/j.ecolind.2018.10.038 (in English).
Mikhail V. Kozlov, Vitali Zverev, Elena L. Zvereva (2022). Leaf size is more sensitive than leaf fluctuating asymmetry as an indicator of plant stress caused by simulated herbivory. Ecological Indicators, Volume 140, doi: 10.1016/j.ecolind.2022.108970 (in English).
Shadrina, E.; Soldatova, V.; Turmukhametova, N. (2023). Fluctuating Asymmetry as a Measure of Stress in Natural Populations of Woody Plants: Influence of Ecological and Geographical Factors on Developmental Stability. Symmetry, 15, 700. doi: 10.3390/sym15030700 (in English).
Semak, U.I. (2020). Vplyv faktoriv tekhnohennoho transformovanoho seredovyshcha na riven fluktuiuchoi asymterii lystkovykh plastynok derevnykh roslyn [Influence of factors of technogenic transformed environment on the level of fluctuating asymmetry of leaf blades of woody plants]. Naukovyi visnyk Uzhhorodskoho universytetu – Scientific Bulletin of Uzhhorod University. Se-ries Biology, Vol. 48, 28-33. doi: 10.24144/1998-6475.2020.48.28-33 (in Ukrainian).
Petrushkevych, Yu.M. (2018). Vplyv promyslovykh umov na velychynu fluktuiuchoi asymetrii lytkovoi plastynky Betula pendula [Influence of industrial conditions on the value of fluctuating asymmetry of the calf plate of Betula pendula]. Naukovi zapysky Ternopilskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetu. Seriia Biolohiia – Scientific Notes of Ternopil National Pedagogical University. Series Biology, №1 (72), Р. 82–89 http://dspace.tnpu.edu.ua/handle/123456789/9608 (in Ukrainian).
Pryshchepa, A. M., Borshchevska I. M., Budnik Z. M., Brezhytska O. A., Kuryliuk O. M. (2017). Bioindykatsiina otsinka stanu povitrianoho seredovyshcha mista rivnoho na osnovi analizu fluktuiuchoi asymetrii [Bioindicative assessment of the air environment in the city of Rivne based on the analysis of fluctuating asymmetry]. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. Seriia Silskohospodarski nauky – Bulletin of the National University of Water Management and Nature Management. Series Agricultural Sciences. Vol. 4 No. 80 (2017). Р. 30–38. https://visnyk.nuwm.edu.ua/index.php/agri/article/view/199 (in Ukrainian).
Rudenko, S.S., Makhrova, Ye.H. (2009). Osoblyvosti doslidzhennia fluktuiuchoi asymetrii lystkiv derevnykh porid za imitatsii tekhnohennykh chynnykiv u mikrokosmakh (na prykladi Quercus ro-bur l.) [Peculiarities of studying the fluctuating asymmetry of tree leaves under imitation of anth-ropogenic factors in microcosms (on the example of Quercus robur l)]. Naukovyi visnyk Cherni-vetskoho universytetu. Biolohiia (Biolohichni systemy) – Scientific Bulletin of Chernivtsi Uni-versity. Biology (Biological systems). Vol. 1, Issue 1. Р. 27–34 (in Ukrainian).
Kravchenko, O.I., Nehaliuk, A.V., Neposhyvailenko, N.O., Karpenko, O.O. (2014). Heoinfor-matsiinyi monitorynh promyslovoi urbosystemy, zasnovanyi na rezultatakh bioindykatsii rozvytku roslyn rodu Ropulus [Geoinformation monitoring of the industrial urban system based on the re-sults of bioindication of the development of plants of the genus Populus]. Problemy bezperervnoi heohrafichnoi osvity i kartohrafii: Zbirnyk naukovykh prats – Problems of continuous geographical education and cartography: Collection of scientific papers. Issue 19. Р. 53–57 (in Ukrainian).
Orobchuk, K.V., Neposhyvailenko, N.O. (2016). Zastosuvannia bilateralnykh morfolohichnykh oznak riznykh derevnykh roslyn v otsintsi yakosti navkolyshnoho seredovyshcha [The use of bila-teral morphological characters of different woody plants in environmental quality assessment] Roslyny ta urbanizatsiia. Materialy piatoi Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii – Plants and urbanisation. Materials of the Fifth International Scientific and Practical Conference. Dnipro. Р. 90–92 (in Ukrainian).
Bessonova, V.P., Chonhova, A.S. (2023). Morfometrychni pokaznyky derevnykh roslyn v indy-katsii zabrudnennia dovkillia [Morphometric indicators of woody plants in the indication of envi-ronmental pollution] Ekolohichni nauky: naukovo-praktychnyi zhurnal – Ecological Sciences: a scientific and practical journal. № 1(46). Р. 102–108. doi: 10.32846/2306-9716/2023.eco.1-46.18 (in Ukrainian).
Havrykova, V.S. (2014). Bioindykatsiia urboseredovyshcha za pokaznykom fluktuiuchoi asymetrii derev Acer saccharinum L [Bioindication of the urban environment by the indicator of fluctuating asymmetry of Acer saccharinum L. trees]. Ekolohichni nauky: naukovo-praktychnyi zhurnal – Ecological sciences: a scientific and practical journal. № 6. Р. 77–81 (in Ukrainian).
Rozroblennia planu zonuvannia terytorii m. Dniprodzerzhynsk, Dnipropetrovskoi oblasti: Poiasniuvalna zapyska (2013) [Development of a zoning plan for the territory of Dniprodzerzhynsk, Dnipropetrovska oblast: Explanatory note]. INSTITUTE KHARKIVPROEKT LLC. Kharkiv. 149 p. (in Ukrainian).
Huliaiev, V., Neposhyvailenko, N. (2011). Zvit pro naukovo-doslidnu robotu «Rozrobka kom-pleksnoi prohramy ozelenennia mista Dniprodzerzhynska na 2011 – 2015 roky». Tema № 362/10 [Report on the research work "Development of a comprehensive greening programme for the city of Dniprodzerzhynsk for 2011-2015". Theme No. 362/10]. Dniprodzerzhynsk: DGTU. 69 р. (in Ukrainian).
Zakharov, V.M., Shkyl, F.N., Kriazheva, N.H. (2005) Otsenka stabilnosti razvitiya berezy v raznykh chastiakh areala. Vestnik Nizhehorodskogo universiteta im. N.N. Lobachevskogo. Seriya Biologiya, 1(9). Р. 77–84 (in English).
Orobchuk, K.V., Neposhyvailenko, N.O. (2015). Heoinformatsiina otsinka ozelenennia terytorii mista Dniprodzerzhynska [Geoinformation assessment of greening of the territory of the city of Dniprodzerzhynsk]. Ekolohichna bezpeka yak osnova staloho rozvytku suspilstva. Yevropeiskyi dosvid i perspektyvy – Environmental safety as a basis for sustainable development of society. European experience and prospects. Lviv. Р. 167–168 (in Ukrainian).
Orobchuk, K.V., Neposhyvailenko, N.O., Horai, I.V. (2016). Otsinka efektyvnosti ozelenennia terytorii mista Kamianske heoinformatsiinymy metodamy [Evaluation of the effectiveness of greening the territories of the city of Kamenskoye by geoinformation methods]. The scientific her-itage № 7 (7), P.3. Hungary. P. 105–109 (in Ukrainian).
Arnab Majumdar, Munish Kumar Upadhyay, Megha Ojha, Fathima Afsal, Biswajit Giri, Sudhakar Srivastava, Sutapa Bose (2022). Enhanced phytoremediation of Metal(loid)s via spiked ZVI nanoparticles: An urban clean-up strategy with ornamental plants. Chemosphere. Volume 288, Part 2, doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.132588 (in English).
Ahmadpour, P., Ahmadpour, F., Mahmud, T.M., Abdu, A., Soleimani, M., & Tayefeh, F.H. (2012). Phytoremediation of heavy metals: A green technology. African Journal of Biotechnology, 11(76), Р. 14036–14043. doi: 10.5897/AJB12.459 (in English).
Phang, L.Y., Mohammadi, M. & Mingyuan, L. (2023). Underutilised Plants as Potential Phytoremediators for Inorganic Pollutants Decontamination. Water Air Soil Pollut Р. 234–306. doi: 10.1007/s11270-023-06322-8 (in English).
