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
- Биологическое разнообразие.«Проблемы интродукции, обогащения и сохранения генофонда флоры континентальных районов России».
- Биологическое разнообразие. «Разработка научных основ сохранения биологического разнообразия экосистем Уральского региона».
- 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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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