Логотип БСИ ДВО РАН
Главная » О нас » Структура института » Лаборатории » Лаборатория флоры Дальнего ...
Лаборатория флоры Дальнего ...
Экспедиции

Состав лаборатории:


Направления исследований:

Приоритетными направлениями исследований лаборатории являются:
- таксономия и систематика
- изучение редких, реликтовых и исчезающих видов растений
- онтогенез и жизненные формы
- репродуктивная биология
- микроморфология и анатомия
- молекулярная биология
- интродукция, реинтродукция и сохранение растений

В настоящее время исследования сотрудников лаборатории проводятся по двум основным темам:

- Структурно-функциональные адаптации растений к факторам среды в условиях востока Азии. В рамках этой темы изучаются закономерности индивидуального развития растений разных природных зон в естественных сообществах и в условиях интродукции, особенности формирования адаптивных стратегий видов растений на основе исследований от молекулярного до экосистемного уровня организации, разрабатываются методы сохранения, использования и воспроизводства разнообразия хозяйственно-ценных видов растений.

- Индикация и прогнозирование климатогенных и антропогенных изменений растительного покрова. В рамках этой темы изучаются диапазоны устойчивости видов природной флоры к ландшафтно-климатическим факторам, оптимальные условия их произрастания, роль видов в экосистемах и их поведение при разных сценариях изменения климата.

Гранты РФФИ:

№13-04-00110-а, №14-04-10040-к, проект «Роль эктомикоризных грибов в возобновлении кедра корейского (Pinus koraiensis) на разных стадиях пирогенной сукцессии кедрово-широколиственных лесов Центрального Сихотэ-Алиня». Руководитель проекта Е.А. Пименова.

На данном этапе выполнения проекта были выделены модельные площади в определенных растительных ассоциациях, представляющих собой разные стадии пирогенной сукцессии кедрово-широколиственных лесов Центрального Сихотэ-Алиня, проанализированы компоненты всех ярусов сообществ, проведены подробные геоботанические описания. Установлена динамика возобновления кедра корейского на разных стадиях сукцессионного ряда. Были получены предварительные данные по составу свиты эктомикоризных грибов кедра корейского с использованием молекулярных методов выделения ДНК непосредственно из микоризных окончаний и последующего секвенирования ITS-региона рибосомных генов яДНК. Проанализировано распределение эктомикоризных грибов по почвенным горизонтам, а также связь видового состава с возрастом древостоя и стадией развития сообщества. Из 161 образца микоризных окончаний выявлено 64 таксона эктомикоризных грибов, большинство которых отмечаются впервые как симбионты Pinus koraiensis. Преобладающими по числу видов явились семейства Thelephoraceae, Russulaceae, Inocybaceae, Suillaceae и Atheliaceae. Таксономическое разнообразие эктомикоризных грибов оказалось наиболее велико для старовозрастных (>120 лет) деревьев и в основном было представлено родами Amanita, Inocybe, Tomentella, Russula, Suillus, Thelephora и др. Доминирующими таксонами, участвующими в ранней стадии колонизации молодых сеянцев 1‒5-летнего возраста, оказались Cenococcum geophilum, Piloderma olivaceum, P. bicolor, вместе с представителями рода Suillus, а также некоторыми видами из семейства Thelephoraceae. Качественный состав микоризообразователей, приуроченных к сообществам разных стадий постпирогенной сукцессии, заметно отличался. Однако количество видов, выявленных в разных сообществах, было примерно одинаковым.

Гранты ДВО РАН:

№ 14-III-Г-06-001 Научный семинар «Неделя экологического образования и просвещения». Руководитель В.А. Калинкина.

Научный семинар «Неделя экологического образования и просвещения» включал в себя три блока: семинар для школьников «Невидимые нити», акцию для всех желающих – «Познаем природу вместе», семинар для учителей и преподавателей ВУЗов. Особенностью эколого-ботанических мероприятий 2014 года стали ежедневные разнообразные мастер-классы, короткометражные обучающие экологические мультфильмы, экологический квест.

В результате работы двух научных семинаров «Интегрированный подход в экологическом образовании», прошедших для учителей-предметников и студентов-экологов школы ДВФУ 22 июля и 24 сентября, были сформулированы предложения по внедрению и использованию новых методов и подходов к экологическому образованию населения всех возрастов. В проекте приняли участие 14 научных и образовательных организаций. Количество участников – 144, включая ученых, специалистов по экологическому образованию, преподавателей средних школ и ВУЗов, студентов, школьников.

№ 14-III-Д-06-013 Инвентаризация флоры национального парка «Зов тигра».Руководитель В.А. Калинкина.

В 2014 г. были проведены полевые исследования на территории национального парка «Зов тигра», в районе горы Облачная (1854 м над ур. м.), являющейся одной из самых высоких вершин Южного Сихотэ-Алиня.

В результате исследований были сделаны геоботанические описания вдоль профиля, параллельно действующей туристической тропы. Кроме того, были заложены площадки и сделаны геоботанические описания растительности в районе стоянки №5. Впервые сделаны описания по маршруту недавно проложенной экологической тропы на вершину г. Победа.

В результате частичной обработки гербарного материала для относительно хорошо изученной флоры г. Облачная было выявлено 258 видов высших сосудистых растений, из которых 18 видов из 12 семейств новые для флоры национального парка «Зов тигра». Было выявлено 8 видов, эндемичных для хребта Сихотэ-Алинь:Saussurea nakaiana, Kitagawia eryngiifolia, Pseudostellaria rigida, Anemonastrum brevipedunculatum, Aconitum sichotense, Neottia ussuriensis, Rhodiola angusta, Bergenia pacifica

Выявлено 5 видов, включенных в Красные книги Приморского края (2008) и Российской Федерации (2008): Bergenia pacifica, Cypripedium macranthon, Oplopanax elatus, Pseudostellaria rigida, Neottia ussuriensis.

Научные достижения

2014

Проведен эколого-биоморфологический анализ растительного покрова геоботанического профиля БСИ ДВО РАН. В результате исследований было выявлено высокое видовое и биоморфологическое разнообразие растений. На территории профиля отмечены виды, способные в зависимости от условий среды изменять свою биоморфу. Установлено, что по биологическому разнообразию обследованные ассоциации находятся в достаточно стабильном состоянии и близки к мало нарушенным хвойно-широколиственным лесам. (Брижатая А.А., Калинкина В.А., Тонкова Н.А., Храпко О.В. Эколого-биоморфологический анализ растительного покрова геоботанического профиля БСИ ДВО РАН // Проблемы региональной экологии. № 5. 2014. С. 78-84. ISSN 1728-323Х)

Впервые изучено влияние глубокого замораживания на жизнеспособность хлорофиллсодержащих спор папоротников, быстро теряющих всхожесть при хранении в лабораторных условиях. Экспериментально доказана устойчивость спор 5 восточноазиатских видов к температуре жидкого азота (–196°C). Криоконсервация не вызывает полной потери способности к прорастанию и может рассматриваться как перспективный метод долговременного хранения зеленых спор в банках зародышевой плазмы. (Крещенок И.А., Нестерова С.В., Гуреева И.И., Кузнецов А.А. «Криоконсервация хлорофиллсодержащих спор папоротников Восточной Азии» // Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2014. № 2(26). С. 42–52. ISSN 1998-8591)

Впервые проведён анализ трансформации репродуктивных побегов Arabidopsis thaliana у карликовых мутантных линий erecta, semflormut. Эффект компактизации репродуктивных побегов достигается за счёт частичного недоразвития междоузлий между листьями и цветками, но у растений линии semflormut эффекты редукции выражены в большей степени, чем у растений линии erecta. Кроме того, у мутантных линий erecta и semflormut изменяется время перехода к цветению и его продолжительность. Растения линии semflormut зацветают позже и цветут дольше, чем растения линии erecta и растения wt. (Харченко В.Е., Галюта И.В., Фоменко Е.И., Сабодаж О.В., Ковалёва В.В. Тенденции преобразования структуры репродуктивных побегов Arabidopsis thaliana, возникающие под действием мутаций erecta, semflormut // Науковий вісник Луганського НАУ. 2014. № 51. С.76–81.)

2013

На основании сравнения нуклеотидных последовательностей 5 спейсерных участков ядерной и хлоропластной ДНК проанализированы родственные отношения в типовой подсекции рода Orostachys (Crassulaceae). Установлены 2 кластера гаплотипов: А, объединяющий популяции 3 генетически близких монокарпических видов, и В, включивший большинство гаплотипов поликарпического вида O. paradoxa. Показаны противоречия между таксономической структурой подсекцииOrostachys, основанной на фенотипических признаках, и паттерном дифференциации видов по данным секвенирования ДНК. (Kozyrenko M.M., Gontcharova S.B., Gontcharov A.A. Phylogenetic relationships among Orostachys subsection Orostachys species (Crassulaceae) based on nuclear and chloroplast DNA data // Journal of Systematics and Evolution. 2013. Vol. 51(5): 578–589. ISSN 1674-4918)

Получены результаты анализа индивидуального развития реликта третичной флоры кирказона маньчжурского (Aristolochiamanshuriensis). Впервые обобщены признаки, подтверждающие реликтовое происхождение лианы, предковые формы которой произрастали в условиях теплого и влажного климата. Кроме того, выявлены специализированные черты организации кирказона, которые позволяют понять механизм адаптации вида к более суровым современным условиям существования. Полученные данные расширяют познания о происхождении и расселении реликтовых видов. (Наконечная О.В., Нестерова С.В. Примитивные признаки и адаптации реликтовой лианы Aristolochiamanshuriensis // Вестник КрасГАУ. 2013. № 1. С. 40–47. ISSN 1819-4036)

Подробно изучены особенности опыления и цветения пяти видов рода красоднев (HemerocallisL.). Установлено, что погодные условия не влияют на цветение мезофитов. При неблагоприятных погодных условиях ксерофиты начинают цвести позже, и период их цветения увеличивается. Полученные результаты важны для понимания механизмов регулирования времени и продолжительности цветения при разных вариантах погодных условий, и являются существенным вкладом в теорию антэкологии растений с актиноморфным типом цветка. (Крестова И.Н., Нестерова С.В. Антэкология дикорастущих красодневов (Hemerocallis) в коллекции Ботанического сада-института ДВО РАН // Сибирский экологический журнал. 2013. № 4. С. 595–603. ISSN 0869-8619; Krestova I.N., Nesterova S.V. Flowering and Pollination of Daylilies Native Species (Hemerocallis) in Botanical Garden-Institute FEB RAS // Contemporary Problems of Ecology, 2013. № 4. P. 595–601. ISSN: 1995-4255)

2012

Впервые выявлены признаки разновозрастных особей, закономерности онтогенеза Pyrola japonica и Pyrola renifolia,определен тип микоризыP. japonica. Уточнены жизненные формы, описаны эволюционные преобразования в структуре особей. Установлено, что листья Pyrola japonica служат пищей для насекомых 2-х семейств: Noctuidae sp. и Coleophoridae sp. Полученные данные расширяют знания о биологическом разнообразии дальневосточных растений и их связях с другими компонентами экосистем. (Тонкова Н.А. Морфологические особенности и онтогенез грушанки почколистной (Pyrola renifolia Maxim) // КрасГАУ, 2012. № 10. С. 58-62.Тонкова Н. А. Онтогенез и жизненные формы Pyrola japonica (Ericaceae) // Вестник СВНЦ ДВО РАН, 2012, № 4. С. 100-104.)

Изучение биоморфологических особенностей дальневосточных видов Kummerowia Schindl. (Fabaceae) позволило выявить таксономические признаки на уровне формирования биоморф. Для K. striata определена жизненная форма - стержнекорневой травянистый монокарпик с прямостоячим моноциклическим монокарпическим побегом; для K. stipulaceae - стержнекорневой травянистый монокарпик с приподнимающимся моноциклическим монокарпическим побегом. Результаты исследований демонстрируют многообразие жизненных форм сем. Fabaceae и возможность использования биоморфологичесих особенностей в качестве таксономических признаков. (Калинкина В.А. Биоморфологические особенности видов рода Kummerowia Schindl. (Fabaceae) на Дальнем Востоке России // Актуальные проблемы современной биоморфологии /отв. ред. Н.П. Савиных. – Киров: ООО «Радуга - Пресс», 2012. С. 170-175.)

Описана новая разновидность Allium schoenoprasum var. litorale, произрастающая на песчано-галечных отложениях супралиторали морского берега и отличающаяся от типичного таксона плагиотропным направлением роста побегов и интенсивной голубовато-сизой окраской листьев. Характеризуется разновидность рядом ксероморфных признаков, которые рассматриваются как адаптация к условиям постоянного ветрового воздействия и физиологической засухи, вызванной высокой степенью засоления. В условиях культуры характерные особенности сохраняются. Полученные результаты позволяют понять связь морфологических структур с влиянием внешних факторов и вносят вклад в пополнение таксономического разнообразия дальневосточной флоры.(Колдаева М.Н. К внутривидовому разнообразию Allium schoenoprasum L. (Alliaceae) на тихоокеанском побережье России // Ботан. журн. 2012. Т. 97. № 1. С. 101-105.)

Изучение влияния низких температур хранения (−196°C) на всхожесть спор 12 видов дальневосточных папоротников показал, что у преобладающей части видов (9 видов) она остается на уровне контроля, у 2 видов – возрастает и только у одного – снизилась. Это дает возможность рассматривать криоконсервацию как перспективный метод долговременного хранения спор изученных видов папоротников. (Крещенок И.А., Нестерова С.В. Криоконсервация спор редких и хозяйственно-ценных папоротников российского Дальнего Востока // Растительный мир Азиатской России, 2012, №1(9). С. 22-25)

Выявлены характерные особенности и определены морфометрические параметры особей различных возрастных состояний Aristolochia contorta (Aristolochiaceae) и Commelina communis (Commelinaceae). Онтогенез Aristolochia contorta охарактеризован как полный, с коротким прегенеративным и продолжительным генеративным периодом. Установлено, что в ходе онтогенеза Commelina communisформируется только один тип биоморфы, которая характеризуется как моноциклический полегающий укореняющийся однолетник. Результаты исследований позволяют понять структурные преобразования растений в ходе индивидуального развития. (Наконечная О.В., Нестерова С.В., Воронкова Н.М. Онтогенез Aristolochia contorta (Aristolochiaceae) в Приморском крае // Ботанический журнал, 2012, №12, С. 1505-1515. Касинцева М.А., Калинкина В.А., Марков М.В. Онтогенез коммелины обыкновенной (Commelina communis L.) // Онтогенетический атлас растений: научное издание. Том YI / Мар.гос.ун-т; отв. ред. проф. Жукова Л.А. Йошкар-Ола, 2011. С. 55-65.)

Научные достижения, отмеченные РАН:

Научные достижения Российской академии наук в 2011 году : Изучено генетическое разнообразие и дифференциация 11 популяций лекарственного растения Rhodiola rosea на основе анализа полиморфизма межмикросателлитных последовательностей (ISSR). Установлена высокая генетическая вариабельность на уровне вида и относительно низкое генетическое разнообразие – на уровне популяций. Кластерный анализ выявил две группы популяций, которые, вероятно, представляют эволюционные линии, отличающихся генетической структурой, историей и миграционными путями.

Важнейшие исследования и разработки научных учреждений РАН в 2011 году, готовые к практическому применению:

4.1.20. Весеннецветущие травянистые растения Приморского края для озеленения затененных территорий

Разработан ассортимент из 63 весеннецветущих декоративных травянистых многолетников, устойчивых при культивировании и пригодных для озеленения различных по увлажнению участков затененных территорий. Для каждого вида приведено краткое морфологическое описание, сроки начала и окончания вегетации, сроки и продолжительность цветения, длительность сохранения декоративности. Технология выращивания содержит сведения об экологических требованиях растений к условиям культивирования и необходимых агротехнических мероприятиях, данные о всхожести семян, сроках и условиях посева, способах вегетативного размножения, особенностях размещения в посадках.

Информация о лаборатории:

Лаборатория флоры Дальнего Востока была создана в 1971 г. Цель организации лаборатории – всестороннее изучение богатой и разнообразной флоры Дальнего Востока.

Деятельность лаборатории включает изучение различных аспектов биологии и экологии представителей флоры в природе и культуре. В течение более чем 40-летнего периода сотрудники лаборатории исследуют особенности сезонного развития, онтогенез, биоморфологическую структуру и жизненные формы растений флоры Дальнего Востока, включая редкие и реликтовые таксоны. Большое внимание уделяется изучению семян, их жизнеспособности, условиям прорастания и способам хранения. Во время полевых экспедиций в регионы Дальнего Востока проводится инвентаризация флоры, собирается информация по характеру распространения видов, местам локализации редких и эндемичных представителей флоры, особенностям экологии и функционирования их популяций. Полученные сведения служат основой для отбора образцов видов дальневосточной флоры в коллекцию ботанического сада. В условия культуры проводится дальнейшее изучение особенностей репродукции, параметров успешного роста и развития растений. Результаты исследований служат основой для разработки мероприятий по сохранению видов растений в природе и при интродукции. Так, данные, полученные в ходе многолетних наблюдений за редкими видами и их популяциями, использовались при подготовке последнего издания Красной книги Приморского края (2008). Полученные сотрудниками лаборатории результаты позволили успешно провести реинтродукцию таких редких видов как беламканда китайская и кирказон маньчжурский. Достижения научных проектов лаборатории активно используются при подготовке рекомендаций по культивированию растений местной флоры и использованию их в проектах по ландшафтному дизайну.

В последние годы в своей работе сотрудники лаборатории активно используют современные методы и походы. В связи с развитием и оснащением в 2011-2013 гг. МТК «Микротехническая лаборатория» активно развивается направление исследований анатомического строения структур растений для поиска новых диагностических признаков, понимания процессов происхождения, развития и функционирования органов и систем растений. Расширяется применение методов молекулярно-генетических исследований в решении вопросов филогении и систематики растений разных таксономических групп.

Большое внимание в лаборатории уделяется популяризации полученных результатов работы. Были изданы многочисленные буклеты, научно-популярные книги, пособия.

Квалифицированные специалисты лаборатории осуществляется руководство аспирантами, дипломными и курсовыми проектами студентов биологических специальностей, разрабатывают и читают курсы лекций в ВУЗах, проводят общеботанические практики.

Коллекционные фонды

Одним из направлений работы лаборатории является создание коллекции растений природной флоры Дальнего Востока. Формирование коллекции было начато со времени образования ботанического сада. Во время полевых экспедиций сотрудники лаборатории отбирают наиболее интересные декоративные экземпляры растений для коллекционных фондов ботанического сада. Кроме того, пополнение коллекции осуществляется за счет растений выращенных из семян. При размещении коллекционных образцов на экспозиционном участке используются несколько подходов. Основной из них – экологический: виды высажены в соответствии с их экологическими требованиями к освещенности, механическому составу, кислотно-щелочной реакции и влажности субстрата. При размещении специализированных коллекций были одновременно применены дополнительные подходы: эколого-фитоценотический для растений затененных и солнечных скально-каменистых местообитаний, морских побережий, лесных многолетников, таксономический – для коллекции толстянковых, наличие полезных свойств – для коллекций лекарственных и пищевых растений.

Экспозиция природной флоры представлена лесным участком и открытыми ландшафтными формами. На первой располагаются растения, встречающиеся в различных экотопах под пологом леса. На второй – виды открытых местообитаний: влажных и сухих лугов, скал, каменистых склонов и осыпей, прибрежно-морских песков и галечников.

В настоящее время коллекция природной флоры насчитывает 677 видов, подвидов, форм из 80 семейств (всего более 3000 географических образцов), что составляет примерно шестую часть от флоры Дальнего Востока. Особое внимание при формировании и изучении коллекционных фондов живых растений уделяется видам, которые в естественных местообитаниях на территории российского Дальнего Востока встречаются редко или численность которых сокращается. Таких растений в нашей коллекции более 50 видов. Среди них – струноплодник пильчатолистный (Exochorda serratifolia). На территории России это вид был обнаружен сравнительно недавно и до сих пор остается известным только из двух местонахождений в Ханкайском районе Приморского края.

В коллекции представлен редкий очитник ложновидный (Hylotelephium pseudospectabile) с крупными розовыми соцветиями. Он был обнаружен на самом юге Хасанского района Приморского края несколько лет назад. Этот вид оказался новым для флоры России. Основная часть его ареала находится на территории Кореи и Северо-Восточного Китая.

С прибрежно-морских склонов юга Хасанского района привезен в коллекцию редчайший вид нашей флоры – беламканда китайская (Belamcanda chinensis) из семейства касатиковые (Iridaceae). Это декоративное и лекарственное растение.

В коллекции успешно выращивается кирказон маньчжурский (Aristolochia manshuriensis) – редкая реликтовая деревянистая лиана, декоративное и лекарственное растение. В настоящее время известен из немногочисленных местообитаний на юго-западе Приморского края.

В коллекции успешно культивируется 2 представителя рода Epimedium – горянка – травянистых растений из семейства Барбарисовых. На территории России в природе горянки встречаются только в Приморском крае. Epimedium macrocepalum – эндем юга Приморского края. Epimedium coreanum – редчайший для России вид, известный с 2001 года из единственного местонахождения в Хасанском районе.

Это всего лишь несколько примеров редких видов, с высокой степенью риска их исчезновения в дикой природе, которые успешно культивируются в Ботаническом саду-институте.

В целом все коллекционные фонды растений флоры Дальнего Востока представляют собой уникальный материал для научных исследований, экспериментов по интродукции растений, для экологического просвещения и образовательных программ. Экспозиция живых растений природной флоры в Ботаническом саду-институте ДВО РАН предоставляет посетителям уникальную возможность познакомиться с видами растений, встречающимися в различных районах Дальнего Востока.


Русское ботаническое обществоBotanic Garden Conservation InternationalThe Plant ListPlantariumEast Asia Botanic Garden NetworkСовет ботанических садов РоссииRussian electronic libraryБиблиотека ШипуноваРоссийская Академия наукРейтинг@Mail.ru
Вверх