SENSITIVITY OF FORSYTHIA POLLEN TO THE FACTORS OF THE ENVIRONMENT OF THE MEGAPOLIS
Authors: R. Matiashuk , I. Tkachenko 
Published: August 2021

The sensitivity of the reproductive structures of Forsythiasuspensato 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 growthenvironment. The influence of a complex of ecologically important factors during the flowering offorsythia on the quality of the formedpollen is noted. Thus, growing plantsfor a long time in conditions with a low level of air pollution (APIup to 5.0) in abnormal weather conditions in 2020,40-50% less fertile grainswere formed. And forplants, which grow in areas with increasedlevel (API5.0-7.0) and high level (API7.0-14.0) 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 byurbotechnogenic 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 (HolosiivskyiPark, Recreation Park on the Olena Teliha Street) much smaller pollen is formed. Itis 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 closedbud 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 territoriesof the city (for example, HolosiivskyiPark, 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. suspensаpollen 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.Key words:forsythia, fertility, coefficient of sterility of pollen, bioindication. Проведене дослідження чутливості репродуктивних структур Forsythiasuspensaдо комплексного впливу недиференційованих факторів навколишнього середовища. Моніторингові ділянки розташовані в 15 різних паркових екосистемах 6 адміністративних районівКиєва. Для оцінки умов середовища вирощування рослин використані дані Центральної геофізичної обсерваторії імені Бориса Срезневського (індекс забруднення атмосферного повітря (ІЗА) та метеорологічні умови за 2018-2020 рр.). Відмічено вплив комплексу екологічно важливих факторів (за показниками відхилення від норми середньої місячної температури повітря та місячної кількості опадів у Києві) уперіод квітування форзиції на якість сформованого пилку. Так, за тривалої експозиції рослин в умовах з низьким рівнем забруднення повітря (ІЗА до 5,0) в аномальних погодних умовах 2020 р. сформувалось на 40-50% менше фертильних зерен. А у форзиції, яка росте на територіях з підвищеним (ІЗА 5,0-7,0) та високим (ІЗА 7,0-14,0) рівнями забруднення частка фертильних зерен в популяції пилку зменшилась на 60-80%. У закритому бутоні пилок має вищу стійкість до комплексу екзогенних факторів середовища зростання. Рослини форзиції, які розташовані у значних за площею паркових насадженнях, менше втрачають якість пилку за несприятливих погодних умов та дії урботехногенних чинників. За відхиленням показника фертильності пилку від контрольного значення F. suspensaє допустимим індикатором рівня забруднення середовища. На територіях з підвищеним аерогенним навантаженням, наприклад, ділянки з автотранспортними магістралями (Автостанція «Дарниця»), а також зі значним рекреаційним навантаженням (Голосіївський парк імені М. Рильського, Парк відпочинку по вул. Олени Теліги)формується значно дрібніший пилок. Відмічено, що умови росту позначаються на кількісних показниках сформованого пилку не лише в квітці, але й в закритому бутоні, що підтверджує хронічний вплив комплексу інгредієнтів аеротехногенних викидів нарослини цього виду. Для об’єктивного співставлення даних 2019 і 2020 рр. щодо стану генеративних органів F. suspensaна досліджених ділянках був використаний коефіцієнт стерильності (КС) пилку. Розрахунок КС підтвердив, що в закритому бутоні пилок має вищу стійкість до впливу екзогенних чинників. Вищий КС був у F. suspense, з ділянок, на яких в період бутонізації і квітування рослин (березень-травень) відмічений високий і підвищений рівень забруднення атмосфери. Значні за площею паркові насадження міста (наприклад, Голосіївський парк, Ботанічний сад ім.акад. О.В. Фоміна) забезпечують менш напружені умови росту і розвитку рослин навіть при відміченому в квітні 2020 р. «дуже високому» рівні забруднення повітря (ІЗА вище 14,0) на цих територіях. Дослідження чутливості пилку F. suspenseдо умов вирощування буде продовжене,оскільки виявлена перспективність використання цього виду для біоіндикації екологічного стану та зонування паркових екосистем Києва за градієнтом антропогенного впливу.Ключові слова: форзиція, фертильність, індекс стерильності, біоіндикація.