Отдел геоботаники создан в 1945 г. Первым руководителем был д.б.н., профессор Рубцов Н.И. (1945 – 1954 гг.). Он уделял много внимания развитию геоботанического картографирования. Под его руководством были составлены карты растительности для Западно-Казахстанской, Алматинской, Жамбыльской, Шымкентской, Северо-Казахстанской, Кызылординской, Восточно-Казахстанской, Семипалатинской, Павлодарской, Кокшетауской, Карагандинской областей, а также Карта растительности водоемов Сырдарьи, Геоботаническая карта междуречья Волга-Урал.
В 1954–1956 г. отдел возглавляла к.б.н. Кубанская З.В. В этот период большой объем работ был связан с освоением целинных земель в степной зоне, где полевыми работами руководила Л.Я. Курочкина, в составе экспедиции работали: С.А. Арыстангалиев, Е.Ф. Степанова, Л.А. Демченко, И.И. Ролдугин. Продолжались исследования по изучению кормовых угодий, в том числе горных территорий (Кунгей и Терскей Алатау).
Под руководством академика АН КазССР Быкова Б.А (1956-1975 гг.) были продолжены исследования, направленные на познание общих закономерностей структуры растительного покрова, его рационального использования и охраны. В 50-60 гг. были проведены исследования в неизученных районах гор Северного Тянь-Шаня, Алтая, Саура, Манрака и Тарбагатая, в Северном Приаралье, в низовьях р. Чу. По результатам этих работ была создана обзорная Карта растительности Казахстана, которая опубликована в Атласе Казахской ССР (1982 г.) В середине 50-х гг. в Казахстане были начаты и получили дальнейшее развитие комплексные фитоценотические исследования. Первым шагом в этом направлении были биокомплексные исследования в степях и пустынях Казахстана на 3-х стационарах: Терсакканском сухостепном в Целиноградской (ныне Акмолинской) области, Жанааркинском пустынно-степном в Карагандинской области и Бетпакдалинском пустынном в Жамбылской области. Биокомплексные изыскания стали методологической основой стационарных работ в Казахстане. Дальнейшее развитие они получили на Приаральском, Таукумском, Чуйском стационарах. Под руководством академика Б.А. Быкова была создана казахстанская школа геоботаники. Среди наиболее значимых трудов Б.А. Быкова: 3-х томная научно-справочная монография: «Доминанты растительного покрова СССР» (1960, 1962, 1965), монография: «Еловые леса Тянь-Шаня» (1979), учебник «Геоботаника» (1956, 1978), Геоботанический (1977) и Экологический (1983) словари.
С 1975 по 1988 гг. отделом геоботаники руководил к.б.н. С.А. Арыстангалиев. В 70-80-х годах, в связи с прогрессирующими процессами деградации растительного покрова, а также зарегулированием стока рек были развернуты полустационарные и детально-маршрутные исследования в высокодинамичных местообитаниях – в долинах и дельтах рек (Или, Чу, Сырдария) и на побережьях искусственных водохранилищ (Капчагайского, Ташиткульского, Бугуньского, Шардарьинского). В дельте р. Или работы велись на 2-х полустационарах, где проводились ежедекадные исследования сезонной и разногодичной динамики и структуры основных луговых сообществ, их водного режима и транспирации, биологической продуктивности, включая крупномасштабное картирование растительности. На полустационарах в горах Заилийского Алатау изучались динамика сообществ дикоплодовых лесов, антропогенные нарушения и процессы восстановления еловых лесов и высокогорных пастбищ.
В 1976 г. отдел был разделен на две лаборатории: геоботаники, экологии и охраны растительности. Лабораторией геоботаники продолжал руководить к.б.н. С.А. Арыстангалиев, а с 1988 по 1994 гг. ее возглавил член-корр. АН КазССР С.А. Бедарев.
Лабораторию экологии и охраны растительности возглавила д.б.н., профессор Л.Я. Курочкина (1976-1993 гг.), а в 1994 г. – к.б.н. Л.В. Шабанова. Под руководством Л.Я. Курочкиной проводилось изучение территорий экологического кризиса, динамики растительности осушенного дна Аральского моря. Проведение оценки влияния нефтегазовых месторождений Северного Прикаспия на растительный покров было начато в 1988 г. Все эти работы отличались принципиально новым концептуальным подходом, заложившим основу системных экологических исследований, в которых на единой методологической основе взаимодействовали специалисты смежных наук (почвоведения, гидрогеологии, гидрологии, ландшафтоведения и др.). Ценность этих исследований заключается в разработке теории и методологии прогнозирования и экологического мониторинга, а также в развитии индикационного направления геоботаники и синэкологии.
Благодаря стационарным и полустационарным исследованиям в Казахстане оформились и получили дальнейшее развитие фитогеографическое и эколого-морфофизиологическое направления. Масштабность стационарных и полустационарных исследований до настоящего времени не удалось превзойти. Они внесли большой вклад в познание закономерностей сезонной и разногодичной динамики и структуры основных растительных сообществ и растительного покрова в целом и, в современном понимании, фактически были полноценными биогеоценотическими (экосистемными) исследованиями.
Результаты этих исследований отражены как в трудах отдельных ученых – Л.Я. Курочкиной «Псаммофильная растительность пустынь Казахстана» (1978), З.В. Кубанской «Солянковые пустыни Казахстана» (1980), Н.Г. Кириченко «Пастбища пустынь Казахстана (1980), И.И. Ролдугина «Антропогенная и восстановительная динамика еловых лесов Северного Тянь-Шаня» (1983), Г.К. Бижановой и Л.Я. Курочкиной «Антропогенные смены пастбищ Мойынкумов и их картографирование» (1989), Р.П. Плисак: «Изменения растительности дельты р. Или при зарегулировании стока» (1981), Р. П. Плисак, Н. П. Огарь, Б.М. Султановой: «Продуктивность и структура лугов пустынной зоны» (1989), Вухрера В.В. «Формирование растительности новой суши в пустыне» (1990), Карибаевой К.Н., Курочкиной Л.Я. «Смены растительности и их регулирование при пастбищном использовании (Таукумы)» (1991), так и в коллективных монографиях: «Структура и продуктивность растительности пустынной зоны Казахстана» (1978), «Смены пустынной и субальпийской растительности при пастбищном использовании» (1982), «Комплексная характеристика пастбищ пустынной зоны Казахстана» (1990) и др.
В 1989 году была организована новая лаборатория фитоэкологического картографирования под руководством д.б.н. Е.И. Рачковской (1989 – 1993 гг., а с 1994 г. – к.б.н. Н.П. Огарь. В этот период продолжались работы над созданием Карты растительности СССР, инициированные Е.М. Лавренко в 1976 г. Разработкой Карты растительности Казахстана и Средней Азии (М 1: 2500 000) с участием ученых России, Казахстана, Узбекистана, Кыргызстана, Туркменистана и Таджикистана руководила Е.И. Рачковская. Карта была издана в 1995 г. Легенда к карте опубликована отдельной книжкой на русском и английском языках. Электронная версия карты вышла на компакт диске в 2000 г., а в 2003 г. была подготовлена и издана на английском и русском языках коллективная монография: «Ботаническая география Казахстана и Средней Азии (в пределах пустынной зоны)» под редакцией Е.И. Рачковской.
В 1995 г. все три лаборатории были объединены в одну – лабораторию геоботаники, которой с 1995 г. по 2007 г. руководила д.б.н., профессор Н.П. Огарь, а с 2007 г. и по настоящее время – д.б.н. Л.А. Димеева.
С 1995 г. сотрудниками лаборатории геоботаники под руководством д.б.н. Н.П. Огарь развивается новое научное направление – геоинформационное фитоэкологическое картографирование с использованием технологий дистанционного зондирования. Разработаны новые методические подходы оценки биоразнообразия, опустынивания, антропогенной трансформации и мониторинга растительности, сочетающие классические методы полевых геоботанических исследований и новые технологии автоматизированной обработки космической информации и ГИС. Исследования по этим направлениям выполнялись в рамках международных проектов и грантов с ведущими центрами развитых стран мира (США, Япония, Германия, Израиль, Англия, Франция).
В рамках научных грантов INTAS, МНТЦ, USAID, UNESCO, BMBF, ГЭФ/ПРООН и межправительственных соглашений выполнены проекты в регионах Аральского и Каспийского морей, Илийской межгорной котловине, пустыне Бетпак-Дала, в Центрально-Казахском мелкосопочнике, в зоне влияния космодрома «Байконур», в Западном Тянь-Шане. Выполнен большой объем работ в регионах экологического кризиса: Приаралья, Семипалатинского ядерного полигона, космодрома «Байконур», а также на особо охраняемых природных территориях. Созданы крупномасштабные Карты растительности Наурзумского, Ерментауского, заповедников и Государственных природных национальных парков «Алтын-Эмель», «Чарынский» и «Жонгар-Алатауский».
В лаборатории были разработаны критерии антропогенной трансформации, методы картографирования экосистем и нарушенной растительности, методы фитомелиорации осушенного дна Аральского моря.
Сотрудники лаборатории прошли стажировки за рубежом в США, Италии, Японии, Великобритании, Германии и Турции.
С 2007 г. исследования проводятся под руководством д.б.н. Л.А. Димеевой. За этот период разработаны среднемасштабные карты растительности и изучены фитоценотические закономерности хребтов Южного Алтая, Зайсанской котловины. В 2017 г. завершены три проекта в рамках комплексной программы Института микробиологии и вирусологии по биоремедиации нефтезагрязненных экосистем на месторождениях Атырауской и Кызылординской областей (2009-2017 гг.). Для зон нефтедобычи разработаны серии карт инвентаризационного и рекомендательного типа, проведена экспериментальная фитомелиорация и подготовлены рекомендации по восстановлению растительного покрова.
Сотрудники лаборатории принимали участие в ряде программ: по ботаническому разнообразие диких сородичей культурных растений Казахстана с блоком задач: «Фитоценотическая характеристика и картирование ареалов и точек сбора семян ДСКР» (2013-2015 гг.); по устойчивому управлению генетическими ресурсами Государственных ботанических садов с блоком задач: «Спонтанная флора и растительность ГБС» (2015-2017 гг.), по реализации государственными ботаническими садами приоритетных для Казахстана научно-практических задач Глобальной стратегии сохранения растений как устойчивой системы поддержания биоразнообразия (2018-2020 гг.) с блоком задач: «Фитоценотическая характеристика и картирование местонахождений редких и экономически значимых видов Жетысуского Алатау».
Выполнены проекты по грантовому финансированию: по ключевым ботаническим территориям; по устойчивому функционированию зональных экосистем Северного Приаралья; по восстановлению фисташковых редколесий юга Казахстана; по восстановлению еловых лесов Заилийского Алатау. По результатам исследований разработаны рекомендации по устойчивому использованию зональных экосистем Северного Приаралья и методические пособия по восстановлению фисташковых редколесий юга Казахстана и еловых лесов Заилийского Алатау.
Сотрудники лаборатории: ВНС: к.б.н. В.Н. Пермитина, к.б.н. К. Усен, к.б.н. А.Ф. Исламгулова, к.с/х.н. А.В. Кердяшкин, СНС: к.б.н. В.В. Лысенко, к.б.н. А.А. Курмантаева, Р.Е. Садвокасов; НС: С.А. Говорухина, Р.Т. Искаков; МНС: А.А. Иманалинова, Б.Ш. Калиев, Ж.К. Салмуханбетова, Д.Б. Мирзалиева, М.У. Айтжан; лаборант: С.Ж. Шалгымбаева.
Основные направления научных исследований:
Эколого-фитоценотические и ботанико-географические.
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.
Кадастровая оценка растительного мира (растительные сообщества, инвазионные виды растений, редкие растительные сообщества)
Разработка мероприятий по сохранению растительности.
Оценка воздействия на растительный мир объектов намечаемой хозяйственной и иной деятельности для определения экологических последствий и разработки рекомендаций по оздоровлению окружающей среды.
Разработка методов восстановления растительного покрова.
Результаты исследований за 2017 – 2022 гг.
Реализация государственными ботаническими садами приоритетных для Казахстана научно-практических задач Глобальной стратегии сохранения растений как устойчивой системы поддержания биоразнообразия (МОН РК, 2018 – 2020 гг.). Выполнялась задача по фитоценотической характеристике и картированию местонахождений редких и экономически значимых видов флоры Жетысуского Алатау. Для решения Глобальной стратегии сохранения растений в Казахстане был проведен анализ следующих целевых задач: 4 – по обеспечению сохранения по крайней мере 15% каждого экологического региона или типа растительности посредством эффективного управления; 5 – по обеспечению охраны не менее 75% наиболее важных районов в каждом из экологических регионов для сохранения растений и их генетического разнообразия; 6 – по устойчивому управлению для сохранения разнообразия растений по крайней мере 75% производственных земель в каждом секторе; 10 – по внедрению эффективных планов управления для предотвращения новых биологических инвазий и управлению районами, важными с точки зрения разнообразия растений, которые подвергаются инвазиям; 13 – по сохранению традиционных знаний, нововведений и практики, связанных с ресурсами растений, устойчивой жизнедеятельности, продовольственной обеспеченности на местном уровне и охраны здоровья, для которых выявлены существующие проблемы и разработаны планы действий.
BR10264557 «Кадастровая оценка современного экологического состояния флоры и растительных ресурсов Алматинской области как научная основа для эффективного управления ресурсным потенциалом» (2021 – 2023 гг.): в 2021 г. проведена фитоценотическая оценка, выполнено 144 геоботанических описаний, составлен перечень растительных сообществ, объединенных в 6 типов растительности: 64 – леса, 8 – редколесья, 19 – кустарниковые заросли, 16 – степи, 34 – луга, 5 – предгорные пустыни. Для включения в Зеленую книгу Алматинской области будут рассмотрены 65 сообществ.
BR10965224 «Разработка кадастра животного мира Северного Тянь-Шаня для сохранения его генетического разнообразия». Раздел: «Карты экосистем Северного Тянь-Шаня» (2021 – 2023 гг.). В 2021 г. составлены крупномасштабная Карта экосистем тестового полигона в заповедной зоне парка «Медеу» и среднемасштабная Карта экосистем Заилийского Алатау. Проанализированы природные и природно-антропогенные экосистемы, сформированные под влиянием вертикальной зональности.
Исследования по проектам международных организаций:
2018 г.: Нейтральный баланс деградации земель в Республике Казахстан (КБО ООН);
2019 г.: Кормовая база диких копытных в заповеднике Барсакельмес (Фонд Микаэля Зуккова, Грайсвальд/Германия);
2020 г.: Мониторинг зеленых и защитных лесонасаждений в Аральском районе (ESERA – Ecosystems, Society and Economics of the Region of Aral, Казахстанско-Немецкий Университет);
2020 – 2021 гг.: Региональная стратегия управления рисками засухи и смягчение ее последствий (РЭЦ ЦА/ КБО ООН);
2021 г.: экологически ориентированное региональное развитие Приаралья: Мониторинг водно-болотных угодий Малого Арала и дельты реки Сырдарьи (Германское общество по международному сотрудничеству (GIZ).
За 5 лет опубликовано 75 статей (16 – в рейтинговых журналах Казахстана (КОКСОН), 7 – в изданиях Web of Science и Скопус, 8 – в международных изданиях с ненулевым импакт-фактором, 43 – в трудах международных конференций, 1 – в коллективной монографии).
Сделаны доклады на международных конференциях в Казахстане, России и Китае.
2018 г.: The International Workshop on Plant Diversity and Conservation of the One Belt and One Road Countries (9th-22nd Sept 2018, Yunnan, China);
2019 г.: Международная научно-практическая конференция «Экология и сохранение биоразнообразия». Алматы, КазНПУ им. Абая, 23 – 24 октября;
Международный семинар: «Борьба с опустыниванием и восстановление деградированных земель» 21 – 22 ноября, г. Аральск, Кызылординская область;
World Forum on Global Strategy for Plant Conservation (GSPC). October 28 – 30, Dujiangyan Sichuan Province, China.
2021 г.: Международный симпозиум: "Чужеродные виды в Голарктике. Борок-VI". 11 – 15 октября, г. Углич Ярославской области;
International Symposium on Biodiversity Conservation & Sustainable Development in Arid Lands, December 16 – 17. Виртуальный формат;
2022 г.: Международная конференция: «Asian Grassland Conference» (AGC) 19 – 21 April. Виртуальный формат.
Разработаны карты:
2019 г.: для заповедника Барсакельмес:
Карта кормовых угодий кластерного участка «Барсакельмес», М. 1:200 000,
Карта кормовых угодий кластерного участка «Каскакулан», М. 1:250 000.
2020 г.: для Веб Атласа Кызылординской области М. 1: 1 500 000 (на русском, казахском и английском языках) (http://isca.kz/ru/analytics-ru/3122):
Растительность,
Ботанико-географическое районирование,
Экосистемы,
Редкие и исчезающие виды флоры.
2021 г.: для кадастровой оценки растительного мира Алматинской области:
29 карт местонахождений чужеродных и инвазионных видов,
19 карт местонахождений редких растительных сообществ (выполнены с участием сотрудников АО «Институт географии и водной безопасности»);
для кадастра животного мира Северного Тянь-Шаня:
Карта экосистем хребта Заилийский Алатау, М. 1: 500 000,
Карта экосистем заповедной зоны ГРПП «Медеу» и прилегающей территории (М. 1: 10 000);
для мониторинга биоразнообразия водно-болотных угодий Малого Арала и дельты реки Сырдарья:
Карта экосистем Рамсарских угодий дельты Сырдарьи и Малого Аральского моря, М: 1:300 000.
Разработаны Планы устойчивого управления пастбищами для:
сельского округа «Талап» Жамбылского района Алматинской области;
«Петровского» сельского округа Бухар-Жырауского района Карагандинской области.
2022 г.: 11 марта состоялась защита PhD диссертации Аблайханова Е.Т. на тему: «Закономерности пространственного распределения растительности южного макросклона хребта Джунгарский Алатау» по специальности 6D061300 – Геоботаника. Научный руководитель – д.б.н. Л.А. Димеева.
Перспективы развития:
Тематическое картографирование с использованием технологий ДЗЗ и ГИС.
Оценка влияния изменения климата и антропогенных нагрузок на растительный покров Казахстана по зонально-климатическому градиенту.
Традиционные знания и внедрение их в систему поддержания ботанического разнообразия и совершенствования природопользования.
Инвентаризация и прогнозирование состояния растительного покрова долин рек на основе дистанционного зондирования Земли в связи с изменениями гидрологического режима и климата.
Выявление редких растительных сообществ, создание региональных Зеленых книг.
Инвентаризация и картирование местонахождений чужеродных и инвазионных видов растений Казахстана, создание базы данных наиболее агрессивных видов, разработка Черной книги РК, прогнозирование новых фитоинвазий в условиях изменения климата.