Биология

Растительный мир Cибири

Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, созданный 60 лет назад, - ныне крупнейший в азиатской части России академический институт, занятый комплексным изучением растительного мира Сибири. Не только описать и систематизировать многочисленные данные, но на основе полученных знаний способствовать сохранению биоразнообразия на пространствах к востоку от Урала - такую цель ставит перед собой его коллектив.

Ботанические сады играют важную роль в сбережении растительного мира планеты. В масштабах России их научную деятельность координирует Главный ботанический сад им. Н. В. Цицина РАН*, а также Совет ботанических садов. На территории Сибири, где действуют 17 ботанических садов и дендрологических парков, подобные функции выполняет Центральный сибирский ботанический сад (ЦСБС), а на всей азиатской части страны, включая Дальний Восток, - Совет, возглавляемый академиком Игорем Коропачинским.

Инициатором создания ЦСБС был видный ботаник, географ, президент АН СССР с 1936 по 1945 г. академик Владимир Комаров. Но, к сожалению, при его жизни реализовать идею не удалось. Это стало возможным в 1946 г., когда в Заельцовском районе Новосибирска под сад выделили площадь более 200 га. С момента основания он пребывал в составе Западно-Сибирского филиала АН СССР, а после организации в 1957 г. Сибирского отделения АН СССР вошел в него в качестве самостоятельного научного подразделения. В 1964 г. сад перенесли в новосибирский Академгородок, отведя лесопарковую территорию площадью более 1000 га.

Ныне в ЦСБС 12 лабораторий, в составе которых более 100 научных сотрудников - в их числе один академик, 29 докторов и 65 кандидатов наук. Исследования ведут также в Горно-Алтайском филиале. Основные направления работ - это, во-первых, поиск экологических основ рационального использования растительных ресурсов, методологии сохранения генофонда природной флоры в ботанических садах, селекция в целях сохранения и обогащения генофонда полезных растений, акклиматизация и интродукция** видов. Во-вторых, изучение биоразнообразия растительного мира Сибири, разработка концепции его сохранения.

В распоряжении ботаников 12 экспозиций открытого грунта и 3 - закрытого, в которых насчитывается 14 тыс. видов, форм и сортов растений. Все они, а также экспериментальные участки и образцы, привозимые из многочисленных экспедиций по всему региону, - основа для исследований интродукционного плана. Надо заметить, что само обилие имеющихся у нас видов в значительной мере связано с географическим местоположением ЦСБС. Ведь Сибирь занимает более половины территории России. Здесь представлены практически все природные зоны - от тундр до пустынь. Неоднороден и рельеф: наряду с низменностями много горных систем. Это обусловливает сложную структуру растительного покрова, видовое и биоценотическое разнообразие. Но, разумеется, посетители у нас знакомятся с образцами флоры не только сибирской, но и с характерной для иных регионов нашей страны и даже других континентов.

Наши специалисты выявили на территории Сибири 766 интродуцированных видов древесных растений, из которых лишь 227 относятся к местной флоре, а 539 - экзоты, успешно переселенные в дендрарии, причем часть из них отличается высокой декоративностью. В числе последних тис остроконечный (Taxus cuspidata), произрастающий в Южном Приморье, Китае. Корее, Японии; ель канадская (Piceaglauca) - Северная Америка; бархат амурский (Phellodendron amurense) - Дальний Восток, Китай, Корея; микробиота перекрестнопарная (Mkrobiota decussate) - юг Дальнего Востока; скумпия обыкновенная (Cotinus coggygria) и ломонос прямой (Clematis recta) - Европа, Малая Азия; элеутерококк сидячецветковый (Eleuterococcus sessiliflorus) - Дальний Восток, Юго-Восточная Азия; актинидия коломикта (Actinidia kolomikia) - юг Дальнего Востока, Китай, Корея, Япония. Наши сотрудники ведуг масштабное изучение видовой изменчивости и гибридизации древесных растений в естественных природных условиях, что способствует решению спорных проблем систематики.

Как и в других ботанических садах, в ЦСБС большое внимание уделяют сохранению генофонда редких, реликтовых и эндемичных растений, занесенных в Красные книги. К сожалению, в Сибири из 398 таких видов 186, т.е. почти половина, не защищены системой заповедных территорий, остальные 212 в них встречаются, причем 79 присутствуют лишь в одном заповеднике, 55 - в двух, 22 - в трех Вполне надежно охраняются только 14% видов, в основном с широким ареалом. В сибирских же ботанических садах и дендропарках интродуцировано 2011 представителей данной группы. Только на наших экспериментальных участках прошли испытания и хорошо прижились 117 редких и исчезающих видов флоры, из которых около 60% перспективны для выращивания в культуре в целях дальнейшей реинтродукции. То есть практика показывает: ботанические сады играют не меньшую роль в сохранении биоразнообразия, чем заповедники.

Сотрудниками ЦСБС в последние годы создан ряд региональных Красных книг - Новосибирской, Кемеровской областей, республик Алтай, Тыва. Хакаcия***. Одно из новых направлений - подготовка так называемых Зеленых книг, содержащих сведения о наиболее ценных ландшафтных комплексах с произрастающими на этих территориях редкими и подлежащими охране представителями флоры. Так, в "Зеленой книге Сибири" дана развернутая характеристика 196 находящихся под угрозой исчезновения подобных сообществ.

Большие работы ведутся по изучению в природе и интродукции полезных видов флоры. В лаборатории лекарственных растений (в ее коллекции таких около 300) с применением современных методов популяционной экологии исследованы онтогенез и структура видов родов лук (Allium), змееголовник (Dragocephallum), лакфиоль (Etysimum), зверобой (Hupiricum), зубровка (Hiemchle), панцерия (Panzeria), курильский чай (Pentaphytloides), медуница (Pulmonaria), синюха (Polemonium) и ряда других. Составлены рецептуры и начат выпуск гепатопротекторного, антидепрессантного, радиопротекторного, бронхолегочного, героптологического, почечного и других безалкогольных лечебно-профилактических бальзамов, пользующихся спросом у населения. К примеру, бронхолегочный бальзам готовится на основе медуницы, цетрарии исландской, корня солодки и травы можжевельника.

Основные направления поиска лаборатории пищевых растений - изучение меж- и внутривидового разнообразия дикорастущих и культурных образцов такой флоры, интродукция и селекция перспективных форм. Изучены эколого-биологические особенности, внутри- и межвидовая изменчивость основных пищевых растений Сибири (смородин, брусничных, жимолости, вишни и др.). Коллекция представлена 151 видом, 345 сортами и 1113 формами. Получено 32 авторских свидетельства на новые сорта. Среди недавних разработок - методика клонального размножения клюквы и голубики.

В коллекционном фонде лаборатории декоративных растений 2 тыс. наименований. Особое внимание уделяется представителям природной флоры. За последние годы испытаны 190 видов и форм многолетних травянистых растений родов колокольчик (Campanula), вероника (Veronica), лабазник (Filipendula), гвоздика (Dianthus), очиток (Sedwri) и др. Около 130 из них оценены как перспективные для введения в культуру в сибирском регионе.

Значительный вклад в развитие интродукционного направления, увеличение ассортимента коллекций и экспозиций, установление международных связей вносит семенной кабинет. В выпускаемом им "Перечне семян" числится более 1200 наименований. Активный обмен ведется с партнерами из 40 стран. Только в 2004 г. по заявкам было выслано 2130 образцов и получено более 800. Ежегодно семенной фонд пополняют сборы с экспозиционных участков, из оранжерей, а также привезенные из экспедиций. Замечу в этой связи, что развитие как интродукционного, так и классического ботанического направления вообще невозможно без проведения широкомасштабных экспедиционных исследований. Наши отряды работают во всех регионах Сибири и за ее пределами.

Прежде чем перейти к другому важнейшему для нас направлению - оно связано с проблемой биоразнообразия, подчеркну, что ЦСБС объединяет как интродукционную, так и классическую ботанику. Такое единство позволяет комплексно изучать растительный мир и ресурсный потенциал Сибири, предлагать меры по их сохранению.

Основное наше достижение в области систематики высших растений - выпуск 14-томной "Флоры Сибири". О значимости работы говорит тот факт, что начато издание и англоязычного ее варианта, вышло уже 7 томов. Результаты исследований по программе "Флора Сибири" стали основой для последующих теоретических и аналитических разработок. Так, по семейственно-родовым и родовидовым признакам предложен новый вариант флористического районирования Сибири. На примере полиморфных бореальных (северных) таксонов выдвинуты новые подходы к выявлению их филогенетических связей.

Изданы определители растений Новосибирской, Кемеровской областей и Алтайского края, готов к печати подобный определитель Ханты-Мансийского округа. Завершено формирование электронной библиотеки по систематике и хорологии**** сосудистых растений Сибири для информационного сервера СО РАН. Ежегодно пополняются гербарные коллекции; общий их объем приближается к 800 тыс. листов.

Значителен прогресс в изучении низших растений. В апьгофлоре континентальных водоемов Западной Сибири установлено 2388 видов водорослей, а вместе с внутривидовыми таксонами - 3332. Показано, что по числу видов преобладают зеленые, эвгленовые и синезеленые. Определены особенности распределения таксонов и выделен комплекс биоценотически значимых водорослей по различным типам равнинных и горных водоемов. Особое внимание обращено на те, которые улучшают их санитарное состояние.

Интенсивно изучается разнообразие и биоценотическая роль лишайников, что особенно актуально, так как во многих сообществах и даже типах растительности роль лишайниковых синузий***** - определяющая. За последние десятилетия изучена лихенофлора Алтая, Кузнецкого Алатау, Западных и Восточных Саян; начаты исследования лишайников равнинных территорий Западной и Средней Сибири.

В последние годы значительно усилились микологические исследования. Пока их проводят только в Горном Алтае и на юге Западной Сибири. Так, для последнего региона выявлено 870 видов макромицетов. Охарактеризованы их таксономические спектры, экология, приуроченность к типам растительных сообществ, выделены группы съедобных и ядовитых грибов. В целом же для юга Западной Сибири и Горного Алтая зарегистрировано 1915 видов грибов, относящихся к 2160 родам и 115 семействам. Пожалуй, это наиболее полный список для всей Азиатской России.

Особо остановлюсь на выполнении в последние два года проекта в рамках программы Президиума РАН "Научные основы сохранения биоразнообразия России". Впервые для такого огромного региона, как Западная Сибирь, включая Западно-Сибирскую равнину, горные системы Алтая и западный макросклон Кузнецкого Алатау, дана комплексная характеристика видового и фитоценотического разнообразия, а также его пространственная организация. Выявлено 9868 видов высших и низших растений. Проведена аналитическая и статистическая обработка полученных данных. Для всех групп изученных организмов составлены семейственные, родовые и видовые спектры; прослежены закономерности распределения и фитоценотическая значимость видов по зонам, высотным поясам, 76 основным типам экосистем.

Показано, что для различных групп организмов закономерности пространственного распределения далеко не одинаковы. Так, наибольшее разнообразие фибов и высших сосудистых растений зарегистрировано в лесостепной зоне и горной лесостепи, мхов - в таежной зоне, водорослей - в водоемах южной тайги, лишайников - в высокогорном поясе. К сожалению, в этой картине еще много белых пятен, особенно для низших растений.

Традиционное для нас направление - изучение фитоценотического разнообразия организации растительного покрова. Детальные исследования проводятся практически во всех природных зонах и горных системах Сибири. На основе систематизации собранной информации сформирована фитоценотека, насчитывающая около 10000 описаний конкретных фитоценозов, характеризующих различные типы растительности, начиная от равнинных тундр и заканчивая горно-тундровой растительностью высокогорий юга Сибири.

Один из основных методов оценки пространственной структуры цепотического разнообразия - геоботаническое картирование. В фондах сада сотни крупномасштабных (1:25 000) карт на полигоны юга Западной и Средней Сибири, среднемасштабных (1:300 000. 1:500 000) на Алтай, Туву, Хакасию. На этой основе составлена эколого-фитоценотическая карта (1:1000 000) на юг Западной и Средней Сибири. Она уникальна по уровню информации: в легенде приведены данные по экологическим условиям, видовому разнообразию на плошали 100 км", сведения о наличии ресурсных и "краснокнижных" видов, продуктивности, типе хозяйственного использования, мер охраны. Готовится ее электронный вариант. Сформированы компьютерные базы данных по флоре Сибири, растительным сообществам, древесным, лекарственным растениям и ряд других. Наряду с гербарием они доступны ученым как России, гак и других стран.

Результаты фундаментальных и прикладных работ сотрудников сада опубликованы более чем в 170 монографиях, многочисленных сборниках и статьях. За время существования ЦСБС здесь сложились общепризнанные научные школы в области дендрологии, систематики, геоботаники, лихенологии, альгологии. Их ученики сегодня работают во многих исследовательских учреждениях, вузах Сибири и за ее пределами. И, естественно, наш ботанический сад, как и другие, ведет большую работу по экологическому просвещению населения.

Мы всегда открыты для сотрудничества по всему спектру проблем изучения растительного мира, в том числе и организации совместных экспедиций на территории Азиатской России.

* См.: А. С. Демидов, В. Г. Шатко. Царство флоры. - Наука в России, 2003, N 4; А. С. Демидов и др. Среди останкинских дубрав. - Наука в России, 2005, N 3.

** Интродукция - переселение особей какого-либо пила животных и растений за пределы естественного ареала. Целенаправленная интродукция осуществляется главным образом для введения в культуру новых видов и форм.

*** См.: В. Д. Ильичев. Их будущее в наших руках. - Наука в России. 2005, N4.

**** Хорология (ареология) - наука об областях распространения (ареалах) отдельных видов, семейств и других систематических групп (таксонов) растений и животных.

***** Синузия - совокупность видов растений, относящихся к одной или близким жизненным формам. Например, в лесах умеренного пояса несколько синузий: ярусные (деревья, кустарники), эпифитные (мхи, лишайники) и пр..


Доктор биологических наук Вячеслав СЕДЕЛЬНИКОВ, директор Центрального сибирского ботанического сада СО РАН (Новосибирск)

Смотрите информацию агентство кадровое москва у нас на сайте.
Авторские права на статьи принадлежат их авторам
Проект компании Kocmi LTD