CC BY
6УДК 581.9
Роль Ботанического сада ЮФУ в озеленении городов Ростовской области
Вардуни Т.В., Козловский Б.Л., Дмитриев П.А., Капралова О.А., Чохели В.А.
Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия Varduny@sfedu. ru
Аннотация. В статье рассмотрен опыт Ботанического сада Южного федерального университета в решении комплекса вопросов, связанных с озеленением городов Ростовской области. Проанализированы результаты интродукционных испытаний древесных растений. Показана важность интродукции для озеленения населенных пунктов степной зоны юга России, а также мелиоративных насаждений и искусственного лесоразведения. Показана роль Ботанического сада ЮФУ в формировании Ассортимента древесных растений для зеленого строительства в Ростовской области, а также в разработке Методических рекомендаций для муниципальных образований Ростовской области по высадке деревьев и кустарников. Приведены примеры использования современных методов (биотехнологических, генетических, а также методов гиперспектральной съемки) для решения вопросов, связанных с сохранением биоразнообразия и созданием безопасной и экологически-комфортной среды.
Ключевые слова: интродукция, основной и дополнительный ассортименты, городское озеленение, идентификация растений
The role of the SFEDU Botanical garden in the urban landscaping of the Rostov region
Varduny T.V., Kozlovsky B.L., Dmitriev P.A., Kapralova O.A., Chokheli V.A.
Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia Varduny@sfedu. ru
Summary. The following article describes the experience of the Southern Federal University's Botanical garden in solving a range of issues related to the greening of the Rostov region. The results of introduction tests of woody plants were analyzed. The importance of introduction in greening of settlements of the South of Russia steppe zone, as well as of meliorative plantations and artificial afforestation is shown. The role of the SFedU Botanical garden in the formation of the Assortment of woody plants for green building in the Rostov region, and also in the development of methodological recommendations for the municipalities of the Rostov region on planting trees and shrubs is demonstrated. Examples of the use of modern methods (biotechnological, genetic, as well as methods of hyperspectral imaging) for addressing issues related to the conservation of biodiversity and the creation of safe and ecologically comfortable environment are given.
Keywords: introduction, main and additional assortments, urban landscaping, plants identification.
В 2022 г. Ботанический сад Южного федерального университета отметил 95-летие со дня основания. Ботанический сад ЮФУ - это единственное ботаническое научное учреждение Ростовской области, самый крупный ботанический сад в степной зоне Российской Федерации. В настоящее время БС занимает площадь 160,5 га и расположен, практически, в центре г. Ростова-на-Дону. Традиционными направлениями в работе Ботанического сада ЮФУ являются научно-исследовательская, образовательная, природоохранная, просветительская, инновационная деятельность. В настоящее время объектами научных фундаментальных исследований Ботанического сада ЮФУ являются коллекции интродуцентов, а также природная флора и растительность Ростовской области. В процессе выполнения НИР используются современные методы ботанических исследований (методы интродукции видов растений и степных сообществ, методы популяционных и онтогенетических исследований «краснокнижных» видов растений), а также методы картирования растительного покрова, биотехнологические и генетические методы).
Современным тенденциям ботанических исследований соответствует структура Ботанического сада, в составе которого имеются секторы дендрологии, природной флоры с Гербарием, тропических и субтропических растений, цветочных культур, а также Инновационный центр «Зеленые технологии», Экспертно-консультационный центр, Промышленный сектор, Лаборатория клеточных и геномных технологий, Лаборатория экологии и физиологии растений, сектор системной фитоценологии и геопространственного анализа. Лаборатории созданы в 2014 г. и оснащены самым современным научным оборудованием. Основная тематика фундаментальных НИР Ботанического сада - разработка теоретических основ и методов изучения, сохранения и длительного использования биологического разнообразия растений степной зоны. На протяжении многих лет в Ботаническом саду ЮФУ
разрабатываются методы интродукции растений в степную зону. С первых лет его существования формировались коллекции древесных и травянистых растений. Был накоплен большой научный и практический опыт обогащения Нижнедонской флоры приоритетными видами, формами, сортами.
Одним из основных направлений деятельности Ботанического сада ЮФУ с момента его основания была интродукция древесных растений. Прежде всего, для озеленения населенных пунктов степной зоны юга России, а также мелиоративных насаждений и искусственного лесоразведения. Расцвет коллекционного фонда древесных растений приходится на 80-е годы, когда в его составе насчитывалось 1079 видов без учета внутривидовых таксонов и сортов из 60 семейств. Было начато формирование родовых комплексов: кизильник - 64 вида, боярышник - 57, жимолость 39, спиреи - 32, барбарис 32, клен 24 [1].
В последующем численность дендрологической коллекции стала сокращаться и в настоящее время насчитывает 766 видов из 67 семейств. Причиной сокращения коллекционного фонда стали экономические условия и пересмотр интродукционной политики [2]. Несмотря на это коллекция древесных растений Ботанического сада ЮФУ по возрасту и составу превосходит все известные дендрологические коллекции степной зоны России.
Реализация принципа формирования коллекций родовыми комплексами способствовала появлению спонтанных гибридов и большого количества коллекционных образцов, не имеющих хозяйственной ценности для региональной культуры, и не пригодных для селекционной работы.
Классический пример - родовой комплекс боярышника - в итоге в устойчивую и преемственную культуру в регионе из 57 видов вошли только три - боярышник мягковатый, б. мягкий, а также б. однопестичный розово-махровый. Из остальных видов часть расселилась по дендрарию и территории Сада, в основном, в виде гибридов.
В целом, нарушение основного принципа интродукции, предполагающего введение в культуру видов, имеющих хозяйственную ценность для региона (интродуцент по своим хозяйственным качествам, из-за которых он мобилизуется, должен превосходить, или, по крайней мере, не уступать уже культивируемым аналогам), имело ряд негативных последствий.
Самым существенными из негативных последствий стало появление инвазионных видов [3]. Среди древесных растений это такие, как Acer negundo, Ailanthus altissima, Amorpha fruticosa, Celtis occidentalis, Cerasus mahaleb Fraxinus americana, F. pennsylvanica, Morus alba, Parthenocissus inserta, Robinia pseudoacacia. Надо отметить, что издавна практикуемая оценка эффективности интродукционной деятельности садов по количеству таксонов в коллекциях является не объективной, также как отнесение любого образца растения из коллекции Ботанического сада к генетическим ресурсам. Основные усилия при работе с дендрологическими коллекциями должны быть направлены на мобилизацию и сохранения хозяйственно ценных видов, а также видов, представляющих научный интерес, использующихся в учебном процессе.
В целом уже к концу 20 века потенциал интродукции на основе модификационной изменчивости, когда в основе отбора образца лежал простой и надежный принцип климатических аналогов, в нашем ботаническом саду был исчерпан. При последнем подведении итогов интродукции мы смогли предложить для региональной культуры только два действительно инновационных вида --Metasequoia glyptostroboides и Quercus macrocarpa.
По итогам интродукционного испытания для озеленения населенных пунктов Ростовской области предложено 540 видов (без учета разновидностей, культиваров и форм) из 154 родов, относящихся к 58 семействам. Среди них деревьев - 189 видов, кустарников - 273, полукустарников 16, лиан - 62 [4]. Переход же к новому этапу интродукции, основанному на искусственном изменении генотипов растений с последующей селекцией, для большинства Ботанических садов может оказаться недоступным из-за необходимости иметь дорогостоящую материально-техническую базу и высококлассных узко профильных специалистов.
Состояние дел можно оценить по реестру селекционных достижений. Так за 22 года нынешнего века зарегистрировано всего 7 сортов тополя, 5 сортов двухвойных сосен, 2 сорта можжевельника, 1 сорт туи западной. Между тем, селекция на устойчивость к болезням и вредителям декоративных, лесных и мелиоративных древесных растений является сейчас очень актуальной. Интересным направлением селекции является получение стерильных форм древесных растений, не дающих семян и не продуцирующих пыльцу, вызывающую аллергическую реакцию.
После развала Советского союза научные исследования в сфере озеленения населенных пунктов перестали финансироваться из федерального бюджета. Муниципальные бюджеты также не имеют статьи таких расходов. В результате мы значительно отстали в этом направлении от других стран, в том числе Китая, Ирана. Так, например, в Китае исследования в сфере зеленого строительства
уже ведутся на уровне моделей, позволяющих оценить экологический, экономический и другие эффекты от его реализации.
Поэтому это направление исследования в России вынуждены взять на себя ботанические сады. Так Ботанический сад ЮФУ реализует инициативную тематику «Разработка теоретических основ и прикладных аспектов интродукции как метода сохранения биоразнообразия растений в степной зоне».
В результате многолетних исследований учеными БС предложены, апробированы и модифицированы методики оценки биоэкологических свойств интродуцированных древесных растений, которые сложились в комплекс методов, позволяющих не только объективно оценивать перспективность экзотов для культуры в регионе, но и достаточно точно прогнозировать экологические последствия их интродукции.
Научные исследования, проводимые в Ботаническом саду ЮФУ, послужили основой для разработки рекомендаций и экспертной деятельности в области озеленения г. Ростова-на-Дону и городов Ростовской области.
Разработаны научные основы и принципы формирования ассортимента древесных растений для озеленения населенных пунктов Ростовской области. Предложенные виды сочетают высокую засухоустойчивость с высокой зимостойкостью, что в местных условиях является решающим фактором при введении в культуру [5].
Ростовскую область относят к территории с раздражающими дискомфортными условиями, малопригодными для проживания населения без специальных систем жизнеобеспечения. Поэтому при создании зеленых насаждений приоритет должен отдаваться их экологической функции [6].
В соответствии с выработанными принципами выделение основного ассортимента древесных растений направлено на повышение экологической и экономической эффективности зеленых насаждений в населенном пункте. Основной ассортимент разрабатывается на основании научных данных и утверждается муниципалитетом раз в пять лет. Он представляет собой список древесных растений для создания зеленых насаждений на муниципальных землях. Основной ассортимент включает наиболее устойчивые в местных экологических условиях древесные растения, по своим размерам, форме и эколого-биологическим свойствам способные обеспечить выполнение зелеными насаждениями их экологической и архитектурно-планировочной функции. Виды основного ассортимента являются обязательными для ключевых типов городских зеленых насаждений, играющих основную экологическую и архитектурно-планировочную роль в городе - городских лесов, лесопарков, парков, садов, скверов, аллей. Их долевое участие или занимаемая площадь в насаждениях не должна быть менее 70 %. Виды основного ассортимента, а также сорта и формы этих видов должны отвечать следующим принципам:
1. Жизненная форма дерево. Лиственные породы деревьев первой и второй величины. Хвойные породы деревьев первой - третьей величины;
2. Максимальная устойчивость к экологическим факторам региона. Зимостойкость (5 баллов), засухоустойчивость (4, 5 баллов), устойчивость к болезням и вредителям (4,5 баллов). Баллы устойчивости даны в соответствии со шкалой А.Я. Огородникова.
3. Устойчивость в условиях городской среды.
4. Долговечность. Декоративная долговечность (период онтогенеза до наступления сенильной стадии) Виды деревьев основного ассортимента должны иметь декоративную долговечность не менее 50 лет.
5. Экологическая безопасность. Растения не должны представлять опасность для жителей (ядовитые, способные вызывать аллергические реакции - Acer negundo, Ailanthus altissima, Juníperas sabina и др.). Перспективными являются стерильные виды, не формирующие пыльцы (аллергические реакции) и плодов (засорение территории, формирование поросли).
6. Обеспечение основных экологической функции зеленых насаждений. Основной ассортимент должен быть укомплектован видами, обеспечивающими формирование микроклимата, очистку воздуха от пыли, ветро- и шумозащиту, препятствующими водной и ветровой эрозии почв.
7. Решение приоритетных архитектурных задач. В составе ассортимента необходимы виды, для создания древесных массивов, групп, аллей и солитеров;
8. Технологичность - обеспечивать максимальный экологический и архитектурный эффекты при минимальных затратах, проявлять на фоне регионального климата, почв и специфических факторов урбосистемы максимальную декоративную долговечность.
9. Наличие культуры породы в питомниках [6].
Наличие в ассортиментном списке вида подразумевает, что в состав ассортимента входят также сорта данного вида, близкие к нему по габитусу, по эколого-биологическим свойствам и хозяйственным качествам.
В 2022 г. Ботаническим садом ЮФУ совместно с Министерством природных ресурсов и экологии Ростовской области разработаны «Методические рекомендации для муниципальных образований Ростовской области по высадке деревьев и кустарников». Разработанные рекомендации включают требования к посадочному материалу, транспортировке и хранению посадочного материала, подготовке места посадки растений, срокам посадки, технологии деревьев и кустарников, уходу после посадки и т.д.
Ботанический сад ЮФУ принимает активное участие в Днях древонасаждений, предоставляя посадочный материал, выращенный на интродукционном питомнике и в промышленном отделе, для озеленения городов Ростовской области. Посадочный материал Ботанического сада используется при реализации социально-значимых проектов (например, при создании Парка «Первая миля» в г. Ростове-на-Дону), компенсационном озеленении и т.д.
В рамках Программы «Приоритет 2030» сотрудники сектора системной фитоценологии и геопространственного анализа Ботанического сада ЮФУ занимаются разработкой технологии идентификации растений на основе их гиперспектральных характеристик. Технология может быть использована для инвентаризации зеленых насаждений и оценки их состояния. Полученные результаты лягут в основу динамической модели спектральных характеристик зеленых насаждений.
В Лаборатории «Клеточных и геномных технологий» Ботанического сада ЮФУ реализуются биотехнологические подходы, основанные на культивировании органов и тканей растений на питательных средах в регулируемых условиях, что открывает принципиально новые возможности для производства отечественного посадочного материала и его тиражирования в Питомниках Ростовской области. Разрабатываются технологии микроклонального размножения ценных декоративных, лекарственных, плодовых, «краснокнижных» растений, ведется их генетическая паспортизация. Эти исследования направлены, в том числе, на оптимизацию ассортимента растений для зеленого строительства в степной зоне.
На базе Ботанического сада ЮФУ в рамках дополнительного профессионального образования ведется подготовка дендрологов, садовников и фитодизайнеров.
Сотрудники Ботанического сада ЮФУ принимали участие в работе общественной экспертной комиссии по отбору проектов благоустройства общественных территорий МО Ростовской области, заседаниях Правительства Ростовской области по вопросам озеленения и благоустройства города, а также работе Центра компетенций, осуществляя оценку дизайн-проектов благоустройства дворовых и общественных территорий, давая рекомендации по развитию пространств и повышению качества среды с учетом природного, социального и экономического своеобразия городов Ростовской области.
Ботаническим садом ФУ обозначены основные задачи, связанные с обеспечением комфортной городской среды:
• расширение и продвижение ассортимента интродуцированных растений для зелёного
строительства в г. Ростове-на-Дону и Ростовской области.
• Разработка биотехнологий для зеленого строительства.
• Развитие современных технологий питомниководства с учетом специфики климатической
зоны Ростовской области.
• Подготовка высококвалифицированных кадров для работы в сфере дендрологии,
ландшафтного дизайна, защиты растений.
Список литературы
1. Огородников А.Я. Основные итоги интродукции лиственных деревьев и кустарников в Ботаническом саду Ростовского университета // Итоги интродукции растений. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1986. С. 7-22.
2. Коллекционная политика ботанического сада академии биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского Южного федерального университета / Т.В. Вардуни, А.Н. Шмараева, Ж.Н. Шишлова [и др.]. Ростов-на-Дону: Изд.-полиграф. комплекс КИБИ МЕДИА ЦЕНТР Южного федерального университета, 2016. 168 с.
3. Adventive tree species in urban flora of Rostov-on-Don / B.L. Kozlovsky, M.V. Kuropyatnikov, O.I. Fedorinova [et al.] // Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy Melitopol State Pedagogical University. 2016. Vol. 6, No 3. P. 430-437. DOI 10.15421/2016114
4. Козловский Б.Л., Огородникова Т.К., Куропятников М.В., Федоринова О.И. Ассортимент древесных растений для зеленого строительства в Ростовской области. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2009. 416 с.
5. Козловский Б.Л., Куропятников М.В., Федоринова О.И. Основной и дополнительный ассортимент древесных растений для зеленого строительства на юго-западе Ростовской области // Инженерный вестник Дона. 2013. № 2(25). С. 46.
6. Козловский Б.Л., Федоринова О.И. Основы дендрологии. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2015. 128 с.
