Лаборатория Геоботаники

Основные направления научных исследований:

●          Эколого-фитоценотические и ботанико-географические исследования.

●      Картографирование растительного покрова и экосистем на основе данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) и ГИС.

●      Природная и антропогенная динамика растительности.

●      Оценка антропогенной трансформации растительности.

●      Изучение ботанического разнообразия на видовом, фитоценотическом, экосистемном и ландшафтном уровнях организации.

●      Моделирование ареалов и экологических ниш на основе данных ДЗЗ и ГИС.

●      Фитомелиорация и биологическая рекультивация нарушенных земель.

●      Разработка методов восстановления растительного покрова.

Сотрудники лаборатории:

Заведующая лабораторией – д.б.н. Димеева Л.А.

Сотрудники: ВНС: д.б.н., проф. Курочкина Л.Я., к.б.н. Султанова Б.М., к.б.н. Пермитина В.Н.; СНС: к.б.н. Усен К., к.б.н. Лысенко В.В., к.б.н. Исламгулова А.Ф., к.б.н. Зверев Н.Е., к.с/х.н. Кердяшкин А.В., Садвокасов Р.Е.; НС: Говорухина С.А., МНС: Иманалинова А.А., Аблайханов Е.Т., ст. лаборант: Салмуханбетова Ж.К., лаборант: Шалгымбаева С.Ж.

 

Результаты исследований за 2013-2017 гг.:

Участие в программе: «Ботаническое разнообразие диких сородичей культурных растений Казахстана как источник обогащения и сохранения генофонда агробиоразнообразия для реализации продовольственной программы» с блоком задач: «Фитоценотическая характеристика и картирование ареалов и точек сбора семян ДСКР» (2013 - 2015 гг.): определены фитоценотические закономерности ДСКР юго-востока Казахстана, составлены карты  точек сбора семян для 29 флористических районов и ареалов особо значимых видов (фисташка, солодка, барбарис илийский  и др.).

Участие в программе: «Устойчивое управление генетическими ресурсами Государственных ботанических садов Юго-восточного и Центрального Казахстана - особо охраняемых природных территорий республиканского значения - в условиях перехода к «зеленой экономике»  с блоком задач: «Спонтанная флора и растительность ГБС» (2015 - 2017 гг.): выявлено, что для спонтанной растительности ГБС характерна ярусность, флористическими элементами которой являются как виды природной флоры, так и чужеродные. Некоторые чужеродные виды становятся доминантами-трансформерами и проявляют черты инвазионности (робиния псевдоакация, клен американский,  терн, райграс, ваточник сирийский). В насаждениях с сомкнутым древесным пологом травянистый ярус формируется видами из природной флоры. На открытых территориях в спонтанном растительном покрове доминантами ярусов становятся чужеродные виды, более конкурентно способные в урбанизированных условиях. 

Участие в комплексной программе «Биоремедиация нарушенных экосистем при добыче нефти Кызылординской области» с проектом «Разработка мероприятий по фитомелиорации техногенных нефтезагрязненных экосистем  на основе картографических моделей и экспериментальных исследований»  (2012-2014 гг.): для месторождения «Акшабулак» разработаны 5 карт: актуальной и потенциальной растительности; антропогенной нарушенности растительного покрова; устойчивости растительности к техногенным факторам; мероприятий по восстановлению растительного покрова. Эксперименты по фитомелирации показали, что в лабораторных условиях нефтяное загрязнение почвы снижает всхожесть семян на 11-27%, в полевых условиях – на 37-100%. Изень является лучшим фитомелиорантом, внесение бентонитовой глины повышает всхожесть и приживаемость сеянцев.

Участие в комплексной программе  «Экологическая оценка состояния прибрежных почв и вод Каспийского моря в связи с освоением нефтяных месторождений на шельфе и разработка способа биологической очистки прибрежной зоны от нефтезагрязнений» с проектом «Оценка современного состояния фитобиоты и разработка рекомендаций по сохранению и восстановлению ботанического разнообразия литорального экотона Северо-Восточного Каспия» (2015-2017 гг.): литоральный экотон состоит из 4 блоков и 20 групп экосистем – 2 группы экосистем аквального блока, 2 – амфибиального блока, 11 – флуктуационного блока, 2 – дистантного блока, 3 группы антропогенно измененных экосистем (агроэкосистемы, техногенные и урбаэкосистемы).  Разработаны картографические модели: карта экосистем литорального экотона дельты реки Урал и прилегающей территории; карта антропогенной трансформации экосистем Северо-Восточного Прикаспия. Составлен список альгофлоры Каспийского моря и реки Урал, включающий 103 вида водорослей, относящихся к 3 отделам.

Выполнение проектов по грантовому финансированию:

«Ключевые ботанические территории Казахстана - основа мониторинга состояния растительности (на примере Присеверотяншанской ботанико-географической подпровинции) (2012-2014 гг.):  выявлено 32 КБТ площадью 13321 га, составлены их карты. КБТ относятся к 5 классам, 14 группам, 20 типам местообитаний, 75 растительным сообществам. Определены 3 находящихся под угрозой исчезновения местообитания: опустыненные степи, петрофитные кустарники на выходах известняков, саванноидная растительность. Три КБТ предложены для включения в сеть ООПТ Казахстана: Арганаты (Алакольский заповедник), Улькен Бурылтау (Каратауский заповедник), Тырнакты (заповедник-музей Танбалытас).

«Устойчивое функционирование и возможности реабилитации зональных экосистем Северного Приаралья в условиях современного землепользования» (2015-2017 гг.): выявлены закономерности природной и антропогенной динамики растительности. Природная динамика определяется эндоэкогенетическими сукцессиями, обусловленными жизнедеятельностью доминантов и субдоминантов сообществ и экзогенными сукцессиями, связанными с засолением, эрозией почвы, характером мезорельефа  в песках.  Антропогенная динамика  вызвана пастбищной и дорожной дигрессией. Составлены крупномасштабные карты: растительности, антропогенной трансформации растительности, функциональной значимости растительного покрова; ареалов эндемиков Приаралья (саксаульчика подушковидного, полыни аральской). Определено, что умеренная степень опустынивания является барьером негативных воздействий и определяет устойчивость растительности при опустынивании.

«Закономерности пространственного распределения и восстановление фисташковых редколесий юга Казахстана» (2015-2017 гг.): обследованы популяции фисташки в западной части гор  Киргизского Алатау  и Сырдарьинского Каратау на площади 408 га. Составлена база данных для 36 наиболее ценных форм фисташки. В Южно-Казахстанской области заложено 3 питомника фисташки (РГУ Сайрам – Угамский ГНПП). Впервые в Казахстане в фермерском ТОО «Сарыагаш Жер Сиы» заложен молодой сад на поливе из 109 особей, выращенных в теплице, семена были привезены из Туркмении, Таджикистана, Ирана. Составлена карта возможного выращивания фисташки. Подготовлены рекомендации по выращиванию фисташки в Казахстане.

 

«Восстановление еловых лесов Заилийского Алатау» (2015-2017 гг.):

разработана агротехника посева и посадки ели Шренка в высокогорных ельниках Заилийского Алатау, включающая предпосевную подготовку семян методами «жидкой флотации» и стратификации (или «снегования») в течение 1-2 месяцев. Далее семена высевают на горизонтальные площадки, заделывая их опилками, в условиях естественной полутени на склонах северной экспозиции. Посадку ели рекомендуется проводить в «шурфы». Сохранность посадок в высокогорье составила 35%, посевов – до 17%, однако посевы ели в горах более выгодны и менее трудоемки, чем посадки.

Выполнение договорных проектов по оценке влияния объектов ветроэнергетики на растительность в районе Ерейментау (2013) и Шелекском коридоре (2014): выявлено, что создание ветропарка не приводит к существенной трансформации природной среды, нарушения экосистем будут носить точечный характер. Подготовлены рекомендации для снижения негативных антропогенных воздействий на растительный мир и предложения для мониторинга флоры и растительности.

За 5 лет опубликовано более 140 статей (14 – в рейтинговых журналах Казахстана, 6 – в международных изданиях с импакт-фактором, 120 - в трудах международных конференций), а также опубликована коллективная монография: «Трансформация пустынной растительности Казахстана в регионах нефтегазодобычи и возможности ее реабилитации» (2014), главы в монографиях: «Комплексные исследования диких сородичей культурных растений Западного Тянь-Шаня (2014), «Novel Measurement and Assessment Tools for Monitoring and Management of Land and Water Resources in Agricultural Landscapes of Central Asia» (Springer, 2014), «Climate Change Impacts on High-Altitude Ecosystems» (Springer, 2015) и участие в написании «Красной книги Казахстана» (2014).

Сделаны доклады на международных конференциях в Казахстане, Туркменистане, Узбекистане, Кыргызстане, России, Армении, Грузии, Китае, Греции, Чехии, Турции, Болгарии, Италии.

Разработаны карты инвентаризационного типа: 2 крупномасштабные геоботанические карты (зоны нефтедобычи месторождения «Акшабулак», стационара «Терескент» и прилегающей территории в Северном Приаралье), 2 среднемасштабные карты экосистем (литорального экотона дельты реки Урал и прилегающей территории, Рамсарских угодий дельты реки Сырдарьи) и более 20 карт оценочного, рекомендательного типа, в т. ч. ареалов видов диких сородичей культурных растений, точек сбора семян, ключевых ботанических территорий, редких видов и сообществ и т. д.

Составлены рекомендации: по восстановлению нарушенного растительного покрова в зоне нефтедобычи месторождения «Акшабулак»; по восстановлению еловых лесов Заилийского Алатау; по выращиванию фисташки в Казахстане; по стабилизации устойчивого функционирования и нормативного природопользования в Северном Приаралье; по сохранению и восстановлению ботанического разнообразия литорального экотона Северо-Восточного Каспия.

Перспективы развития:

●      Тематическое картографирование с использованием технологий ДЗЗ и ГИС.

●      Оценка влияния процессов опустынивания и глобального изменения климата на растительный покров.

●      Проведение этноботанических исследований на основе традиционных знаний.

●      Экосистемные исследования пастбищ, урбанизированных территорий, ООПТ для оценки и устойчивого управления.

●      Создание и ежегодное пополнение Баз Данных (БД), интеграция в БД Центрально-Азиатского региона. 

●      Освоение новых методов для включения в глобальную сеть мониторинга BIODESERT.

●          Оценка функциональной значимости экосистем с созданием информационных баз данных и идентификация экосистемных услуг на картографической основе для сохранения биоразнообразия и рационального природопользования.