Основные разделы портала

Государственные WEB-ресурсы

Научные направления

Институт ботаники и фитоинтродукции, которому в 2007 году исполнится 75 лет, своими научными разработками обеспечивает достижение не только национальных, но и международных приоритетов Глобальной стратегии сохранения растений. В основу Глобальной стратегии сохранения растений, как и в основу Конвенции биологического разнообразия положен экосистемный подход. Он основывается на соответствующих научных методиках, ориентированных на уровни организаций, которые охватывают существенные процессы взаимодействия организмов и окружающей их среды. Речь идет о методах выявления и типизации экологических систем, способах их картирования, мониторинга и оценки их жизнеспособности. Институтом ботаники и фитоинтродукции разработана концепция территориальной оценки ботанического разнообразия, методической основой которой является экосистемный подход. На основе этой концепции разработаны новые методические подходы региональной оценки ботанического разнообразия с использованием ГИС-технологий и дистанционного космического зондирования. Создана «Карта растительности Казахстана и Средней Азии» (в пределах пустынной зоны)». Результатом фундаментальных разработок 2003 – 2005 годов стали карты поясного распределения растительности Каратау и Джунгарского Алатау. На 2006 – 2008 год запланирована подготовка таких карт по Казахстанскому Алтаю.

Описанные исследования, наряду с неоспоримой научной фундаментальностью, характеризуются высокой прикладной эффективностью. Типологические и картографические разработки Института использованы в качестве базовых при формировании региональных экологических программ Республики «Байконур», «Тенгиз-Мойынкумы», «Каспий», «Арал». Аналогичная разработка Института будет лежать и в основе разрабатываемой Центром биологических исследований МОН РК программы по Балхаш – Алакульской котловине.

До настоящего времени в качестве автономного научного направления Институтом разрабатывалось ботаническое ресурсоведение. Его задачей является выявление лекарственных и других полезных для человека растений с оценкой локализации природных запасов растительного сырья, допустимых норм его заготовки в природных экосистемах и технологий искусственного культивирования. Опубликован «Атлас лекарственных растений Казахстана», в котором приведены картографические материалы по распространяемости в природных экосистемах ценных сырьевых растений. В исследованиях, предусмотренных программой фундаментальных исследований на 2006-2008 годы, принципиально новым является комплексирование ресурсоведческих исследований с геоботаническим картографированием. Таким комплексированием обеспечивается возможность обобщения ресурсоведческой информации с помощью ГИС-технологий, закономерное включение ресурсоведческих материалов в общую структуру информации экосистемного подхода.

Институтом ботаники и фитоинтродукции разработаны и таксономические основы мониторинга ботанического разнообразия Казахстана. Опубликованы флоры сосудистых и низших растений Республики, последняя из которых была удостоена Государственной премии Республики. В настоящее время проводятся исследования как по уточнению состава региональных флор, общей таксономией растений, так и по разработке региональных кадастров растений (Южно-Казахстанская, Жамбылская, Мангыстауская области). Подготовлено новое издание «Красной книги» растений Казахстана.

Значительный вклад Института в развитие научно-методологической основы сохранения редких и исчезающих растений, их экосистем. Многолетними исследованиями академика А. Д. Джангалиева сформированы общепринятые в настоящее время представления о дикой яблони Казахстана как прародительнице всех культурных сортов яблони мира. Яблоня Сиверса, включенная в Красную книгу Казахстана как вид с сокращающейся численностью, является генетической основой развития мирового селекционного процесса яблони – одной из наиболее распространенных плодовых культур. Только в сохранившихся природных яблоневых лесах Казахстана имеются гены устойчивости к абиотическим и биотическим стрессам, без которых культурные сорта яблони вследствие генетической эрозии обречены на вымирание. А. Д. Джангалиевым и его коллегами на основе генофонда природных популяций получено 27 сортов-клонов яблони, защищенных авторскими свидетельствами и патентами, которые необходимы как для восстановления природных популяций, так и для развития селекционного процесса этой плодовой культуры. Аналогичная работа проведена А. Д. Джангалиевым и его коллегами с другим «краснокнижным» видом Казахстана – абрикосом обыкновенным. Получены 16 сортов-клонов абрикоса, так же защищенных авторскими свидетельствами и патентами. Впервые в мире сформированы представления о сортообусловленной генетической эрозии природных популяций видов – прародителей сельскохозяйственных культур (Джангалиев и др., 2000, 2003). Опыление природных растений сортовыми растениями приводит к разрушению естественной генетической структуры популяции, к понижению ее конкурентоспособности и жизнеспособности. Тем самым выявлен ранее не учитывавшийся фактор, угрожающий растительному разнообразию.

Работы по внутривидовому разнообразию диких яблони и абрикосу, наряду с фундаментальной значимостью характеризуются высокими инновационными потенциями. С марта 2006 года начата работа проекта Правительства Республики Казахстан, Глобального Экологического Фонда и Программы развития Организации объединенных наций «Сохранение in-situ горного агробиоразнообразия в Казахстане», обоснованием которому послужили исследования диких яблони и абрикоса. Проект нацелен на сохранение и восстановление плодовых лесов Алматинской области как генетической основы развития яблоневой и абрикосовой индустрий мира.

Очевидно, что, располагая уникальными природными генетическими ресурсами яблони и абрикоса, имеющими глобальное мировое значение, Казахстан может и должен обеспечить не только их надежное сохранение, но и эффективное освоение путем развития национальной плодоводческой индустрии. Такая задача поставлена в докладе Президента Республики Казахстан Н. А. Назарбаева на торжествах, посвященных 50-летию освоения Казахстанской целины. Для решения этой задачи подготовлен специальный первоприоритетный инновационный проект «Внедрение в производство и закладка промышленных насаждений 43 новых суперэлитных сортов-клонов диких яблони и абрикоса казахстанской селекции, включенных в Государственный Реестр и получивших патенты на изобретение с целью развития яблочно-абрикосовой индустрии».

Описанные разработки по эффективному сохранению и освоению генофонда особо ценных растений природной флоры Казахстана включают как меры по сохранению природных популяций («in-situ»), так и сохранение особо ценного генофонда в культуре (“ex-situ»). На привлечение, изучение и хозяйственное освоение мирового генофонда растений направлены интродукционные исследования. В структуре ДГП «Институт ботаники и фитоинтродукции» ЦБИ МОН РК функционируют три ботанических сада: Главный (г. Алматы), Жезказганский (г. Жезказган) и Илийский (г. Баканас). Кроме того, Институтом координируется работа ДГП «Алтайский ботанический сад» и ДГП «Мангышлакский экспериментальный ботанический сад» ЦБИ МОН РК. Если в природной флоре Казахстана насчитывается около пяти с половиной тысяч видов сосудистых растений, то в коллекционных фондах выше перечисленных ботанических садов Республики произрастает свыше семи с половиной тысяч ботанических таксонов казахстанской и мировой флоры.

В Главном ботаническом саду коллекционные фонды включают 720 таксонов древесных и 2000 таксонов цветочно-декоративных растений открытого грунта, свыше 700 таксонов плодовых растений, включая особо ценные сорта-клоны яблони и абрикоса, 250 видов лекарственных растений, около 1000 видов тропических и субтропических растений, выращиваемых в закрытом грунте.

Коллекционные фонды Жезказганского ботанического сада включают 808 таксонов, из которых 278 – деревья и кустарники, свыше 100 сортов плодовых растений. В Илийском ботаническом саду произрастают 84 вида древесных растений, около 20 сортов плодовых растений и свыше 30 таксонов цветочно-декоративных растений.

В ДГП «Алтайский ботанический сад» ЦБИ МОН РК коллекционные фонды включают 200 видов и формообразцов растений природной флоры Алтая, 320 образцов редких растений, 1116 таксонов цветочно-декоративных растений, 194 вида, сорта плодовых растений, 637 видов деревьев и кустарников.

ДГП «Мангышлакский экспериментальный ботанический сад» ЦБИ МОН РК располагает коллекционными фондами древесных растений (284 вида и формы), цветочно-декоративных растений (396 таксонов), растений природной флоры Мангышлака (54 вида), плодовых растений (70 сортов).

Генофонд растений, сконцентрированный в ботанических садах – генетический потенциал социального и экономического развития Республики.

Постановлением Правительства Казахстана № 746 от 19 июля 2005 года Главному, Жезказганскому, Илийскому, Алтайскому и Экспериментальному Мангышлакскому ботаническим садам установлен статус особо охраняемых природных территорий республиканского значения. Функционирование таких объектов регламентируется Закон Республики Казахстан «Об особо охраняемых природных территориях». Согласно статье 56 этого Закона – «государственный ботанический сад – особо охраняемая природная территория со статусом природоохранного и научно-исследовательского учреждения и дифференцированными по зонам режимами охраны, предназначенная для охраны, воспроизводства и использования растительного мира».

На основании обобщения 60-летнего опыта работы ботанических садов Казахстана разработан принципиально новый системно-экологический подход к интродукции растений (Байтулин и др., 1992). Содержанием этого подхода является дифференциация и ординация (ранжирование) географических пространств по градациям экологических факторов, наиболее существенных для жизнедеятельности растений. Системно-экологический подход предполагает формирование в регионе сети ботанических садов, располагающихся в географических пунктах, соответствующих основным экологическим разностям регионов. Тем самым ограниченное число интродукционных стационаров становится способным обеспечивать весь регион как эффективными ассортиментами растений для зеленого строительства, так и необходим для развития питомнического хозяйства маточным посадочным материалом. Сеть ботанических садов Казахстана в основном достаточна для решения задач с помощью системно-экологического подхода. Разработаны и обновляются ассортименты декоративных растений для различных регионов Республики. Вместе с тем дальнейшее развитие как интродукции растений в Казахстане, так и совершенствование зеленого строительства в Республике определяют необходимость дальнейшего развития и системно-экологического подхода к интродукции растений, и обеспечивающей ее сети ботанических садов.

Программой фундаментальных исследований на 2006 – 2008 годы поставлена задача совершенствования методов интродукционного прогнозирования жизнеспособности растений с использованием системно-экологических принципов и учетом региональной специфичности экологических режимов. Сделаны первые принципиально важные шаги в этом направлении. Установлено наличие на территории Казахстана трех принципиально различных климатических режимов, предполагающих специфичные подходы к интродукционному прогнозированию. Один из таких режимов соответствует северным и северо-восточным регионам Республики, где продолжительность безморозного периода в среднем составляет в году менее 120 дней. Второй режим, которому соответствует длительность безморозного периода 120 – 180 дней, свойственен наиболее обширным пространствам Казахстана. Третий режим с длительностью в году безморозного периода 180 дней и более имеет место на южных и юго-западных территориях Республики. Дифференциация территорий по продолжительности в году безморозного периода учитывает не только потенциальную продолжительность в году периода вегетации растений, но и температурные, энергетические ресурсы, которыми располагают растения, на описанных территориях для своей жизнедеятельности. Описанная разнокачественность экологических условий определяет специфичность как адаптационных процессов растений, так и эффективных методов интродукционного прогнозирования. Специфичность адаптации растений в каждом из описанных экологических режимов предполагает формирования специфичных сетей интродукционных стационаров. Формирование таких «сетей» может быть осуществлено двумя принципиально различными способами: либо путем создания новых ботанических садов в Республике, либо путем создания межгосударственных региональных сетей ботанических садов.

Северные регионы Казахстана, в которых в настоящее время располагается лишь Алтайский ботанический сад (г. Риддер) было бы целесообразно обеспечить эффективной системой интродукционных стационаров за счет формирования межгосударственной Казахстанско-Российской Западно-Сибирской системы ботанических садов. С Казахстанской стороны такая система обязательно должна быть дополнена ботаническим садом в городе Астане, проектирование которого должно начаться в 2006 году. Этот ботанический сад не только заполнит имеющуюся «брешь» в экологической системе интродукционных стационаров Республики, но и станет крайне необходим научно-методическим центром эффективного зеленого строительства столицы Казахстана. В проектировании и создании этого ботанического сада Институт ботаники и фитоинтродукции видит свою первоприоритетную задачу, для решения которой имеется необходимый научный и практический опыт (создание всех прочих ботанических садов Казахстана). С Российской стороны в работе Западно-Сибирской сети ботанических садов желательно участие интродукционных стационаров Бийска, Барнаула, Новосибирска, Омска и Томска. В описанном составе ботанических садов Западно-Сибирская Казахстанско-Российская сеть будет способна эффективно решать и научные, и практические задачи как в северных регионах Казахстана, так и в южных регионах Западной Сибири Российской Федерации.

Центрально-Казахстанский «умеренный» экологический регион на сегодняшний день характеризуется наиболее развитой системой ботанических садов (Алматы, Баканас, Жезказган). В нем очевидна дефицитность интродукционных стационаров на северо-западных территориях. Для восполнения этой дефицитности целесообразно создание Казахстанско-Российской Волго-Илийской сети ботанических садов, с подключением к ее работе интродукционных стационаров Волгограда, Саратова, Самары и Казани. Имеется возможность дальнейшего расширения этой сети на северо-запад с включением в нее интродукционных учреждений Москвы, Новгорода, Воронежа и Пензы.

Межгосударственной интеграции требует формирование сети ботанических стационаров для юга и юго-запада Казахстана. Оптимальна Центрально-Азиатско-Каспийская сеть ботанических садов, в которой Казахстан был бы представлен Экспериментальным Мангышлакским ботаническим садом, Шымкентским дендрарием, ботаническим садом Туркестанского университета. Для эффективной работы прелагаемой сети ботанических садов необходимо включение в ее состав от Узбекистана Ботанических садов НПО «Ботаника», интродукционных стационаров Ашгабада и Красноводска Туркменистана, Астрахани России и Бакы Азербайджана.

Предлагаемые межгосударственные региональные сети ботанических садов – экономичный путь совершенствования интродукционной науки и практики, как для Казахстана, так и для других – государств-партнеров. Гораздо экономичнее воспользоваться накопленным опытом соседей, чем заново создавать экологически полно объемную национальную систему ботанических садов. Международное кооперирование позволяет не только экономить материальные затраты, но и значительно ускорить получение научных и инновационных результатов формируемыми сетями ботанических садов. От начала проектирования ботанического сада до первых достоверных результатов, например, по древесным растениям, проходит не менее 15 – 20 лет. Включение в сети раннее созданных, долговременно функционирующих интродукционных стационаров позволит сразу же использовать весь накопленный ими опыт интродукционных работ. Организационно межгосударственная региональная сеть ботанических садов может быть организована как Совет интродукционных стационаров данного региона. Функциями такого Совета должны быть:

согласование методических вопросов интродукционной работы и ее планирования
организация взаимообмена научной информацией между учреждениями-участниками Совета.
взаимообмен репродуктивными материалами растений на условиях максимального благоприятствия.

Создание межгосударственных региональных Советов ботанических садов с участием предполагаемых партнеров станет новой и более эффективной формой сотрудничества, которая уходит своими корнями в Совет ботанических садов бывшего СССР.

Создание международных региональных Советов ботанических садов и их сетей предполагает согласование на национальном и международном уровнях, отлаживания прямых партнерских отношений, возможно, выделение координирующих органов в каждом Государстве-участнике региональной сети ботанических садов. Такая сложная инфраструктура подготовительных мероприятий, безусловно, определит неодновременность фактического формирования трех предлагаемых региональных коопераций интродукционных учреждений. Каждое из них должно быть организовано лишь тогда, когда все предполагаемые партнеры осознают выгодность и приоритетность такого объединения, будут располагать всеми юридически необходимыми согласованиями в своем государстве.

Своей задачей на 2006-2008 годы Институт ботаники и фитоинтродукции ставит:

Научное обоснование эффективности создания межгосударственных региональных сетей интродукционных учреждений;
Подготовку материалов Министерству образования и науки для постановки вопроса перед Правительством Республики Казахстан о необходимости и целесообразности развития в рамках двусторонних и многосторонних международных отношений Казахстана прелагаемой формы сотрудничества;
Предварительные консультации по данному вопросу с зарубежными организациями – потенциальными участниками межгосударственных региональных сетей интродукционных учреждений.

Научные школы, развиваемые в Институте ботаники и фитоинтродукции МОН РК

1. Ризологическая научная школа академика И.О.Байтулина «Изучение корневых систем сельскохозяйственных и природных растений в различых регионах Казахстана, их морфология, экология и классификация» функионирует с 50-х годов прошлого столетия. Создана новая отрасль ботанической науки – учение о корневой системе, на основе этого учения разработано учебное пособие для ВУЗов «Основы ризологии». Помимо казахстанской, в мире существует еще только одна научная школа по ризологии – Австрийская. В рамках научной школы защищено 4 докторские и 34 кандидатские диссертации.

Академик И.О. Байтулин принимал участие в разработке «Региональной стратегии устойчивого развития горных территорий Центральной Азии» (2001), осуществлял научное руководство в разработке «Национальной стратегии устойчивого развития горных территорий Казахстана» (2001), разделом Каспийской экологической Программы (КЭП) «Сохранение и сбалансированное использование биологического разнообразия Каспия» (2002), является членом Комитета по управлению проектом Глобального экологического фонда (ГЭФ), членом НТС программы «Оценки влияния запусков РН с космодрома Байконур на окружающую среду».

2. Геоботаническая научная школа академика Б.А. Быкова – «Изучение структуры и динамики растительного покрова Казахстана на фитоценотическом и надфитоценотическом (ландшафтном, региональном) уровнях». Создана в 50-х годах прошлого столетия, активно развивается до настоящего времени по 4- м направлениям: «Экология и охрана растительности» (д.б.н. Курочкина Л.Я. ), «структура растительности и фитоэкологическое картографирование» (д.б.н. Рачковская), «Экология и динамика пастбищной растительности» (д.б.н. Бедарев С.А.), «Оценка трансформации растительности и экологическое картографирование с использованием технологий дистанционного зондирования и ГИС» (д.б.н. Огарь Н.П.). По этому направлению защищено 7 докторских и более 40 кандидатских диссертаций. Выполнено 6 проектов по международным научным грантам (в настоящее время выполняется 3 проекта) и более 30 хоздоговорных работ.

Публикации:

За 2003-2006 годы Институтом опубликовано 432 работы, из которых 4 книги и монографии, 15 публикаций в журналах дальнего зарубежья, 14 публикаций в журналах ближнего зарубежья, 77 публикаций в журналах Казахстана, 98 публикаций в материалах зарубежных международных конференций и 223 публикаций в материалах Международных и Республиканских конференций, проводившихся в Казахстане.

Участие в симпозиумах

11-ый Международный палинологический конгресс, Гранада, Испания, 2004.
Международный симпозиум «Сохранение и устойчивое использование растительных ресурсов», г. Бишкек.
7 International rangeland congress, Durban, South Africa, 2005.
Международное совещание «Биологическая рекультивация нарушенных земель», Екатеринбург, 2003.
Международное совещание «Степи Евразии: современное состояние и сохранение эталонов», Оренбург, 2003.
Международный симпозиум «Фитофарм-2004», Финляндия, 2004.
Международный симпозиум, Урумчи, 2004.

В 2005 г. проведена Международная конференция, посвященная 70-летию АБС и 70-летию Котухова Ю.А. «Ботанические исследования в Казахстанском Алтае».

В 2006 г. сотрудники института приняли участие в 10 научных конференциях республиканского и международного уровня.

В 2006 г. была проведена Международная конференция, посвященная памяти выдающихся ботаников Казахстана «Байтеновские чтения».

Институт ботаники и фитоинтродукции