Лаборатория интродукции травянистых растений

Заведующий лабораторией - к.б.н. Неуймин С. И.
Тел: +7 343 260-82-74

В составе лаборатории выделена группа экологической физиологии растений

История лаборатории

Лаборатория ИТР представлена двумя участками. Первый из них – декоративный сквер у самого входа в Ботанический сад, непосредственно перед оранжереей № 4. Вокруг его аллей и дорожек расположены различные композиции из наиболее декоративных и устойчивых в условиях Урала цветочных культур. Среди них – гемерокаллисы-лилейники, много сортов астильбы, флоксов, гвоздики, рудбекия, хоста, дельфиниумы, люпин, адонис, золотарник, волжанка, седум, ирисы, примулы. Перед оранжереей в партере цветут розы, а напротив главного корпуса - до 10 видов рододендрона.

Вход в сквер от центральной аллеи оформлен старыми лиственницами, посаженными еще в 1950-е гг., а под их кронами цветут рододендроны и растут карликовые породы ели с конической кроной, а также пихта сахалинская. К участку многолетников ведет пергола, покрытая девичьим виноградом. На полянке растут несколько кустов сирени с махровыми белыми и сиреневыми цветами.

Вдоль дорожек сквера располагаются хвойные кустарники и деревья – казацкий можжевельник, редкие формы туи, низкорослые декоративные канадские ели, горная сосна, а также редкие лиственные формы - краснолистный орешник, шефердия, разрезнолистная акация и др.

Создан этот участок в 1970-1980-х гг. на месте бывшей городской бойни. Для его устройства пришлось в течение двух десятилетий рекультивировать территорию, убирать огромное количество обломков кирпича, бетона, конструкций зданий, завозить землю, а уже после этого сооружать аллейки, клумбы, декоративные тропинки. Сейчас уже ничто не напоминает о старой бойне.

Второй участок многолетних растений (основной) располагается несколько дальше вглубь сада, слева от центральной аллеи. Он занимает большую площадь и является специальной экспозицией, где создается коллекция декоративных многолетников, а также коллекция лекарственных и пряно-ароматических растений.

Участок декоративных многолетников – один из самых старых отделов Ботанического сада. Начало ему было положено сразу после окончания Великой Отечественной войны. Первыми его сотрудниками – организаторами были З.И. Трофимова и З.Т. Арнольд. Затем на этом участке стали работать З.Д. Зайцева и А.И. Крючкова. Создание коллекции – в основном заслуга этих людей. Некоторое время здесь работал и В.Н. Стародубцев и И.Г. Худякова. Внастоящее время лабораторию по интродукции травянистых растений, куда входит указанная коллекция, возглавляет С.И. Неуймин.

В настоящее время в коллекции этого участка насчитывается большое количество сортов пионов (около 70), гемерокаллисов (более 30), 160 сортов флоксов, 30 – ирисов, много луков и других цветочных культур. Всего на участке многолетников представлены виды из 35 семейств.

Частью экспозиции многолетников является и коллекция лекарственных и пряно-ароматических растений. Она имеет в саду также давние корни. Несколько поколений ботаников собирали материал для нее. Начинали эти работы когда-то те же З.И. Трофимова, З.Д. Зайцева, долгое время куратором коллекции была Н.И. Полякова, затем О.Д. Шкарлет и И.И. Шилова. Коллекция лекарственных растений «кочевала» по территории сада, несколько лет она размещалась в южной части его вместе с дендрарием. Но с конца 1980-х гг. она прочно обосновалась в том месте, где находится сейчас. Ее главным хранителем стали теперь Е.С. Васфилова и Т.В. Воробьева. Уже два десятилетия они собирают коллекцию, которая составляет сейчас более 470 видов, не считая сортов. Из них довольно много видов пряно-ароматических растений. Особенно богато представлены тимьяны, шлемники, мяты. Из лекарственных можно отметить большое число видов лука и разнообразных форм зверобоя, эхинацеи, солодки, с которыми ведутся работы по отбору наиболее ценных форм.

В последнее время специалисты по лекарственным растениям уделяют большое внимание видам из группы иммуномодуляторов. Среди них шлемник байкальский, родиоларозовая, маралий корень и др. растения. Коллекция лекарственных растений служит базой для изучения фармакогнозии для студентов и преподавателей медицинских учебных заведений Екатеринбурга, а также и для пропаганды знаний о полезной лекарственной флоре среди населения. На ее основе работает кафедра ботаники и фармакогнозии Уральского государственного медицинскогоуниверситета.

Историческая справка по организации лаборатории «Интродукции травянистых растений» представлена по оригинальной рукописи член-корр. РАН Мамаева Станислава Александровича (Мамаев С.А. Ботаническому саду Уральского отделения РАН – 70 лет (История развития и краткое описание коллекций). Екатеринбург: УрО РАН, 2006. С. 67 – 71.

Основные направления исследований

1. Биологическое разнообразие.«Проблемы интродукции, обогащения и сохранения генофонда флоры континентальных районов России».
2. Биологическое разнообразие. «Разработка научных основ сохранения биологического разнообразия экосистем Уральского региона».
3. Экология организмов и сообществ. «Изучение закономерностей структуры популяций (сортопопуляций) воспроизводства и динамики видов как научной основы разработки системы мер по сохранению биоразнообразия, сырьевого потенциала и повышению продуктивности».

Важнейшие достижения лаборатории

1. На протяжении тридцатилетнего периода (с 1983 года) созданы и активно культивируются коллекции декоративных, лекарственных и пряно-ароматических растений. В изучении находятся более 1160 таксонов, из них лекарственных и пряно-ароматических 450 и декоративных многолетников 710. В прикладном аспекте разработаны основные технологические подходы к возделыванию коллекционных фондов, а также поддержания генетического разнообразия различных таксономических групп.
2. Получены данные об особенностях семенного и вегетативного размножения изучаемых видов, их феноритмике, устойчивости к неблагоприятным факторам среды, зимостойкости в условиях первичной интродукции. Сделана количественная оценка перспективности для интродукции и возделывания для 410 видов. Разработаны методы и приемы выращивания ряда ценных видов в местных условиях. 
3. Разрабатываются методы статистического анализа итогов интродукции для оценки достоверности влияния на результат интродукционного процесса различных особенностей изучаемых видов (ареалогических, экологических, биоморфологических и т.д.), что имеет большое значение для определения направления поиска видов, перспективных для интродукции в подзону южной тайги. Выявлено достоверное влияние на перспективность интродукции и уровень жизненности видов следующих факторов: характер долготного распространения видов, некоторые особенности поясно-зонального распространения, жизненная форма (по системам К. Раункиера и И.Г. Серебрякова), принадлежность видов к определенной экологической группе по отношению к увлажнению.
4. Определено количественное содержание биологически активных веществ в условиях интродукции у видов родов Agastache Claytonex Gronov. (эфирные масла) и Echinacea Moench (фруктозосодержащите полисахариды). Исследована специфика накопления флавоноидов и дубильных веществ в природных популяциях и в условиях культуры у видов рода Filipendula Mill. и у Potentillaerecta (L.) Rausch. Изученные виды являются перспективными источниками биологически активных веществ и представляют интерес для разработки новых препаратов на основе лекарственного растительного сырья.
5. Изучены распространение и морфологическая изменчивость таксонов комплекса Filipendula ulmarias на территории Среднего Урала. Исследована популяционная изменчивость, клоновая структура и экологические особенности видов солодки (Glycyrrhiza L.) в уральском регионе. Анализ комплекса морфологических признаков вегетативной и генеративной сферы популяционных образцов солодки на территории Южного Урала и прилегающих равнин выявил сложную структуру популяционной изменчивости солодки, обусловленную пространственным и генетическим взаимодействием нескольких близкородственных видов; конкретные особенности проявления этой изменчивости определяются спецификой репродуктивной биологии солодки.
6. В теоретическом аспекте активно разрабатываются новые подходы к паспортизации генетического разнообразия.В свете закона гомологических рядов Н.И. Вавилова (1920) и закона спиральной эволюции в филогенетической истории родов Е.Н. Синской (1948) разработан метод классификации элементарных признаков формально выраженных в виде значений элементарных частот радикального показателя системы сжатых отображений (ЭЧ Рп ССО). Установлены общие закономерности относительной подвижности частот Рп ССО в зависимости от величины радикала. При последовательном упорядочивании средних значений Рп ССО отмечены специфичные изменения свойств позиционного расположения частот носящих периодический характер.
7. На примере различных таксономических групп рассматриваются основные принципы картирования морфологических признаков с учетом специфичного вклада ЭЧ Рп ССО в общую сопряженную изменчивость. На основе показателей элементарных частот и выявлении позиций гомологичных блоков впервые стало возможно использование современных методов кластеризации морфологических признаков. Комплексное картирование элементарных признаков позволит создать базу ботанических данных, которая позволит легко ориентироваться во множестве живых организмов с их организацией разной степени сложности, оно позволит обширный описательный материал дифференцировать, как и выявить гомологию в развитии близкородственных таксонов

Основные монографии: Е.С. Васфилова, Т.А. Воробьева. Лекарственные и пряно-ароматические растения в условиях интродукции на Среднем Урале. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 246 с.

Публикации лаборатории интродукции травянистых растений

Публикации группы экофизиологии растений