Ботанический сад :: Петрозаводский государственный университет

В 1951 г. на северном побережье Петрозаводской губы Онежского озера среди хвойных лесов, раскинувшихся на южных склонах реликтового вулкана, заложили Ботанический сад Петрозаводского государственного университета. Находясь на северных границах естественного распространения ряда видов древесных растений, он является связующим звеном, очередной интродукционной ступенью между Санкт-Петербургскими и Полярно-альпийским ботаническими садами.

У ПОДНОЖИЯ ЧЕРТОВА СТУЛА

На обширном пространстве лесной полосы к востоку от Соломенного (район Петрозаводска) под самой высокой горой Большая Ваара есть открытый участок, с которого хорошо просматривается город. Это урочище Чертов стул – один из классических объектов для изучения истории развития нашей планеты: 2 млрд. лет назад здесь происходили активные вулканические процессы; у подножия – обвалы и каменистые осыпи – следы сильных (до 8—9 баллов) землетрясений, происходивших в послеледниковый период, начавшийся 12 тыс. лет назад. Один из каменных кусков, оторванный внезапным смещением и разрывом земной коры, образовал креслоподобную нишу, что и дало название скале и всему урочищу.

Отступление ледника, менявшее климатические условия, сопровождалось сменой растительного покрова. На первых этапах он был весьма своеобразным, сочетающим особенности разных природных зон: тут произрастали береза, степная полынь, однолетние и многолетние травы, полукустарники или, реже, кустарники и невысокие деревья, представляющие семейства маревых, плауновых. В то время Большую Ваару со всех сторон окружала озерная вода.

В 1987 г. Чертов стул получил статус геологического памятника природы регионального значения, хранящего сведения о процессах и явлениях, происходящих на данной территории со времен протерозоя, начавшегося 2,5 млрд лет назад. Заповедник функционирует как база для практических занятий студентов Петрозаводского государственного университета, других вузов России и европейских стран, экскурсий для туристов. Это излюбленное место отдыха петрозаводчан.В наиболее теплый период послеледниковья – атлантический – облик этой местности в значительной мере формировали широколистные породы: липа, вяз, клен и даже дуб. Однако дальнейшее похолодание климата и антропогенное воздействие внесли коррективы. Ныне здешняя растительность включает широкий спектр фитоценозов (сообществ) как типичных, так и редких для Карелии. 80% площади занимают леса с доминированием ели европейской (Picea abies (L). H.Karst.) и сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.). К редким относят отдельные популяции ольхи черной (Alnus glutinosa (L.) Gaertn.) и липы сердцевидной (Tilia cordata Mill.), расположенные на северной границе ареала. Кроме того, на заповедной территории произрастают 395 видов сосудистых растений, 124 – листостебельных и 44 – печеночных мхов, 117 видов лишайников. В составе флоры – 9 видов растений, занесенных в Красную книгу Карелии (2008 г.), и 38 – в Красную книгу Восточной Фенноскандии (1998 г.).

ИСТОРИЯ

Сад закладывали в этих краях в сложные послевоенные годы. Впервые о нем заговорили уже в июне 1944 г. – сразу после возвращения Петрозаводского университета из эвакуации – города Сыктывкар (Республика Коми). Тогда кафедры ботанического профиля поставили вопрос о необходимости базы для научно-исследовательских работ и летних учебных практик. С 1947 г. проект широко обсуждали на Ученом совете биологического факультета при активном участии заведующего кафедрой физиологии растений доктора биологических наук Авраамия Кокина, доцента той же кафедры Евгении Овчинниковой, известного дендролога, старшего научного сотрудника Ботанического института АН СССР доктора биологических наук Сергея Соколова. Уже в феврале 1951 г. соответствующие органы приняли решение об отводе земельного участка в 14 га в районе поселка Соломенное на берегу Петрозаводской губы Онежского озера. Он входил в состав Заонежского флористического района и имел характерный для Карелии рельеф: террасовидные уступы, более пологие в западной части.

В 1951—1963 гг. строители возводили основные объекты: дом с кабинетами для летней практики студентов, лабораторный корпус, оранжерею, парники, прокладывали водопроводную сеть, дороги. А специалисты сосредоточили усилия на сборе материала для основных отделов. За короткий срок они создали обширную коллекцию декоративных, хозяйственно-ценных древесных растений, пригодных для внедрения в практику озеленения городов Севера и лесоразведения. Дальнейшее обогащение дендрологических сообществ шло с использованием методов ступенчатой интродукции, климатических аналогов, индивидуального и группового отбора, учитывающего устойчивость растений к низким температурам, сезонный рост, содержание в них углеводов и активность ферментов. Площадь сада постепенно увеличилась до 80 га. Сменивший на директорском посту Иванова кандидат биологических наук Павел Крупышев (1963—1993 гг.) сделал акцент на изучении плодовых культур и просветительской деятельности: здесь проводили более 50 экскурсий в год для школьников, учителей, туристов, любителей природы. Сотрудники продолжали пополнять сад новыми древесными породами, проводили с преподавателями биологического и сельскохозяйственного факультетов научные исследования, формировали отдел лекарственных растений.В том же году Ученый совет утвердил структуру сада, дендрарий, отделы интродукции (переселения отдельных видов растений за пределы естественного ареала), селекции, плодово-ягодных культур, декоративных и лекарственных травянистых растений; семенную лабораторию и учебные кабинеты. Всю территорию разбили на несколько зон: ботанические экспозиции, парковая часть, экспериментальные и коллекционные участки, питомники и маточные плантации, защитные насаждения, хозяйственная инфраструктура. Первым директором сада стал ученый Михаил Иванов.

В 1994 г. Ботанический сад расширил свои «владения» до 367 га. Большую часть заняла заповедная территория, основное назначение которой – сохранение региональной флоры in-situ (от латинск. «на месте») и организация практик по специальности «экология». Под руководством заведующего кафедрой ботаники и физиологии растений доктора биологических наук Евгении Марковской в середине 1990-х годов провели комплексное изучение местности с участием работников Карельского научного центра РАН и впервые составили геологические, геоморфологические, почвенные, геоботанические карты, осуществили инвентаризацию флоры, включая высшие сосудистые растения, мхи и лишайники. Оценка современного состояния природных комплексов, история их формирования, мониторинг популяций редких и исчезающих видов и разработка мероприятий по охране экосистем – этот круг вопросов по-прежнему в центре внимания отдела флористических и фитоценологических исследований, возглавляемого кандидатом биологических наук Еленой Платоновой.

«А В ГОРОДЕ ТОМ САД, ВСЕ ТРАВЫ ДА ЦВЕТЫ…»

Уникальный ландшафт, сотворенный вулканами, ледниками и сосновыми лесами, позволил создать привлекательную экспозицию – арборетум, в основу которого был положен географический принцип. Изначально решили на площади 5 га образовать 3 отдела: европейской, азиатской и американской флоры.

Вместе с тем биологи проводили фенологические наблюдения, изучали ритм роста и развития культур, определяли зимостойкость древесных пород. Формирование коллекций и научные исследования шли в тесном сотрудничестве с преподавателями кафедры ботаники и физиологии растений университета. Антонина Лантратова, Фаина Кудряшова, Людмила Ганюшкина, Мария Миронова и Мария Чехонина курировали работы по родовым комплексам ели, пихты, лиственницы, сосны, дуба, клена, рябины, березы и ряда кустарников. В результате географических посевов семян лиственницы сибирской и ели европейской из 25 репродукционных регионов произвели отбор элитных сеянцев, выделяющихся по фенетическим признакам: окраске хвои и семенных чешуй. Основоположником физиологических исследований был Артур Олыкайнен. Его работы по пигментному составу хвои сосны публиковали в российских периодических изданиях – Докладах высшей школы, Бюллетене Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН, зарубежной печати.По инициативе преподавателей университета Евгении Овчинниковой и Антонины Лантратовой определили центры получения посадочного и посевного материала, включавшие питомники и ботанические сады Ленинградской области, Москвы, многих других российских городов (Липецк, Пенза, Кировск, Барнаул), а также Риги и Саласпилса (Латвийская ССР). В 1953 г. для исследования окрестностей города Сортавала, расположенного в 287 км от Петрозаводска, и острова Валаам (Республика Карелия) организовали научную экспедицию, которая способствовала существенному пополнению коллекции. А кандидат биологических наук Николай Соколов, ранее работавший в Ленинградской лесотехнической академии им. С.М. Кирова, одной из старейших в мире лесотехнических школ, заложил многосерийные опыты по выращиванию в питомнике различных форм березы карельской (Betula pendula var. carelica (Mercklin) L.Hämet-Ahti). Растения, обладавшие ее характерными признаками, высаживали в дендрарий и пограничные территории сада, часть материала передавали в лесхозы.

В целом за этот период биологи испытали 420 таксонов, выделив из них по признаку наибольшей устойчивости элементы евразиатского и североамериканского происхождения, прошедшие ступенчатую интродукцию. Кстати, этот метод использовали и при изучении сезонного развития некоторых древесных растений, проводившихся в 1984 г. в тесной кооперации с Полярно-альпийским и Калининградским ботаническими садами.

Многое изменилось с тех пор. Выросли деревья и кустарники, посаженные основателями. В дендрарии, который ныне курирует Марина Потапова, теперь их около 300 видов, представляющих флору Азии, Европы и Северной Америки. Территория позволяет создавать большие группы, имитирующие растительные сообщества в природе.

Сейчас перспективы развития дендрария связаны с выращиванием форм и культиваров тех видов, которые уже прошли интродукцию и успешно произрастают в условиях Карелии. С 2002 г. Алексей Фалин создает коллекцию рода Salix L., включающую различные культурные группы ив, полученных из Ботанического сада Уральского отделения РАН (город Екатеринбург). Сегодня в ней около 50 таксонов, перспективных для озеленения городов Карелии, и это крупнейшее собрание на Северо-Западе России.

Новая экспозиция – декоративный арборетум, созданный из сортов туи западной, можжевельников, елей, клена остролистного, спирей и барбарисов. Основными ее донорами выступили ботанические сады Москвы и Санкт-Петербурга, городов Сочи, Тверь, питомники Брунс-Пфланцен (Германия). К слову, перенос растений через несколько климатических зон далеко на север произошел достаточно легко. Невольно задумываешься о роли глобального потепления, тем более когда значительное число «чужеродных» деревьев и кустарников дают всхожие семена. В последние годы впервые удалось получить сеянцы красного дуба, широко распространенного на востоке США, и конского каштана, произрастающего в Юго-Восточной Европе, Индии, Восточной Азии и Северной Америке.

Теперь можно смело говорить: исследования древесных пород вышли за пределы нашего Ботанического сада. В кандидатской диссертации Арины Еглачевой представлен состав дендрофлоры Карелии (402 вида), выявлены богатые в видовом отношении резерваты, которые могут быть использованы для более широкого озеленения урбанизированных территорий края.

Витамины народам Севера

На красивом южном склоне средней приозерной террасы в начале 1950-х годов заложили первый учебный плодовый сад (во многом стараниями кандидата биологических наук Милицы Изергиной). Его гордость – зимостойкие сорта яблони, выращенные благодаря тщательному уходу и плодотворной исследовательской работе. Особенно урожайными оказались мелкоплодные сорта, включая стелющиеся формы, созданные на Бийской опытно-селекционной станции (Алтайский край). Обогащению плодово-ягодных культур способствовали и местные репродукционные районы. Еще в 1945 г. в городе Сортавала по инициативе упомянутого Авраамия Кокина создали плодово-ягодный питомник – источник посадочного материала. Большое число саженцев завезли с Сулажгорского плодово-ягодного питомника (город Петрозаводск), острова Валаам, из Плодового сада им. М.В. Лумпиева (город Олонец, Республика Карелия). Наш сотрудник Павел Курхинен в процессе сортоиспытания отобрал наиболее удачные для Карелии урожайные и зимостойкие привои. Особое внимание уделялось исследованию микроэлементного состава плодовых культур (Павел Крупышев). Данная тема представляет ныне интерес для решения крайне актуальной задачи по формированию сбалансированного по микроэлементам рациона питания в условиях Карелии. В 1990-е годы на основе этой коллекции Владимир Ковяка создал научно-производственный питомник. Ныне в нем свыше 200 сортов, пригодных для культивирования в Республике: традиционные малина, земляника садовая, смородина, крыжовник, облепиха, яблоня и новые сорта жимолости съедобной, вишни войлочной, алычи, актинидии. Питомник обеспечивает Ботанический сад и население Карелии сортовым посадочным материалом плодовых и декоративных растений, который можно использовать благодаря контейнерным технологиям на протяжении всего вегетационного периода. Сюда же поступают растения, собранные во время экспедиционной работы, и саженцы из других организаций. Но главная задача плодового отдела (им сегодня руководит кандидат сельскохозяйственных наук Татьяна Кирилкина) – сохранение генетического потенциала, выявление, отбор и пополнение высокопродуктивными и зимостойкими культурами.

ДЛЯ КРАСОТЫ И ЗДОРОВЬЯ

Коллекция цветочно-декоративных растений в нашем саду вначале была небольшой: 36 видов и сортов (в основном гладиолусы, тюльпаны, нарциссы). Биологи проводили их отбор на устойчивость к низким температурам, вредителям и возбудителям болезней. При этом особенно тщательно анализировали декоративные формы, различающиеся по колеру. В результате появился список самых пригодных для озеленения сортовых цветочных культур. Переданные в 1976—1980 гг. городу, они стали украшением улиц и парков Петрозаводска.

Отдел лекарственных растений, созданный по инициативе заведующего кафедрой ботаники и физиологии растений профессора Алексея Штанько в 1980-х годах, формировали на базе аборигенных и интродуцированных видов, выращиваемых на небольших площадках с учетом их применения в фармакологии. В 2004 г. экспозицию расширили «по жизненным показаниям»: студентам новой кафедры фармакогнозии медицинского факультета Петрозаводского государственного университета потребовалась практика. Сегодня она – составная часть отдела многолетних травянистых растений сада.

Отметим и несколько оригинальных работ кандидата биологических наук Тамары Смирновой. Так, под сенью сосен у небольшого старого пруда в 1996 г. «поселился» Теневой сад. В его основу положена коллекция доктора биологических наук Риммы Карписоновой из московского Главного ботанического сада им. Н.В. Цицина РАН. Рядом с ним формируем так называемый Солнечный сад, уже сейчас насчитывающий более 400 таксонов.

ОТКУДА ЧТО БЕРЕТСЯ

Существуют два основных источника пополнения наших коллекций – экспедиционные сборы в природе и обмен, активизации которого помогает ежегодно выпускаемый, начиная с 1960-х годов, список семян. Наш научно-производственный питомник нацелен на получение высококачественного материала местной репродукции. Опыт показал: он дает наиболее устойчивые и жизнеспособные сеянцы для дальнейшего выращивания в саду. Ежегодно в питомники высевают до 50—60 видов.

При сборе семян основной акцент делаем на растения местной флоры, пользующиеся наибольшим интересом у коллег. В последние годы поддерживаем отношения со 150 организациями соответствующего профиля по обмену материалом. Ежегодно в банк семян, курируемый Татьяной Тимохиной, поступает свыше 500 образцов из 25-50 садов России и зарубежных стран. Наш список обычно включает 150-200 видов растений, преимущественно местной флоры, собранных на заповедной территории Ботанического сада.

«ИГРА» В ВЫСШЕЙ ЛИГЕ

Ботанические сады – одно из наиболее древних и интегрированных научных сообществ мира Его деятельность ныне координируют соответствующий Международный совет по охране растений, Консорциум ботанических садов Европы, аналогичный орган действует и в пределах нашей страны. Едва пережив кризис начала 1990-х годов, наш коллектив, с 1993 г. возглавляемый доктором биологических наук Алексеем Прохоровым, перестроил стратегию развития своего детища в соответствии с деятельностью перечисленных авторитетных организаций. В основу мы положили три приоритетных направления: формирование нового облика сада, привлекательного для посетителей; изучение и сохранение разнообразия аборигенной флоры; разработка и внедрение новых информационных технологий.

С 1997 г. деятельность Ботанического сада поддерживают гранты Министерства образования и науки РФ, Российского гуманитарного научного фонда, Российского фонда фундаментальных исследований, Международного совета ботанических садов по охране растений, американского благотворительного Фонда МакАртуров, Института «Открытое общество» и программа «Университеты России».

Ключевым в поиске новых направлений работы стал Конгресс ассоциации евразиатских ботанических садов, прошедший в 1994 г. в Субтропическом ботаническом саду Кубани (город Сочи). Тогда специалисты обратили особое внимание на проблему (кстати, актуальную и для нас) регистрации и инвентаризации коллекций, отсутствие соответствующего программного обеспечения. После успешного внедрения в нее карельских программистов, в частности Михаила Нестеренко и Василия Андрюсенко, Ботанический сад Петрозаводского университета стал центром разработки информационных систем, направленных на изучение и сохранение природных ресурсов, объединяющим многих коллег из России и других стран мира.

На протяжении почти 14 лет мы разрабатываем организационное и научно-методическое обеспечение для формирования и анализа национальной коллекции генетических ресурсов сосудистых растений ex-situ (заметим: только в ботанических садах и дендрологических парках России ныне культивируют более 25 тыс. их видов и свыше 29 тыс. сортов и культурных разновидностей). Стремление сделать эту информацию доступной привело к созданию поисковой системы «Ботанические коллекции России и сопредельных государств», позволяющей получать по интернету сведения о локализации каждого таксона и его представительности. В настоящее время в нее включены данные о 100 собраниях (77 – российских и 23 – зарубежных). А недавно появился еще один ресурс – информационно-аналитическая система «Ботанические коллекции России». Отныне каждый сад имеет возможность сделать сравнительный анализ своих фондов, оценить их видовое разнообразие, уникальность и на основе полученных знаний «подкорректировать» свою политику. Современная технология позволяет сравнить собрания в аналогичных климатических условиях и составлять списки потенциальных интродуцентов.

Широкое признание получила рожденная в Петрозаводском университете локальная система регистрации коллекционного фонда «Калипсо», адаптированная к работе в сети ботанических учреждений России. Поддерживающая мировые стандарты, она обеспечивает инвентаризацию генетических ресурсов и создание автоматизированных банков паспортных и оценочных данных соответствующих фондов. Таким образом, российские сады получили реальную возможность полноценной интеграции исследований в рамках сформированного информационного пространства. Не случайно в Петрозаводске прошли в марте 1997 г. Школа-семинар по компьютерным технологиям Международного совета ботанических садов по охране растений, летом того же года – совещание «Проблемы озеленения северных городов», в 2001-м – приуроченная к 50-летию нашего детища конференция «Стратегия ботанических садов России в начале III тысячелетия», а в сентябре 2008 г. – ХII Делегатский съезд Русского ботанического общества (учреждено в 1916 г. в Петрограде), созываемый раз в пять лет. Участвовать в работе столь значимых для развития ботанической науки мероприятий и тем более выступать в роли принимающей стороны – большая удача.