Методическая разработка «Применение методики реинтродукции растений в проектной деятельности обучающихся»

Перепелкин О.В.

Учитель биологии ГБОУ МО СП ФМЛ

Применение методики реинтродукции растений в проектной деятельности обучающихся

Одной из важнейших глобальных экологических проблем современности является снижение биологического разнообразия. Число видов растений, которым грозит исчезновение, по разным оценкам составляет от 13 до 16%. В странах Европы объектами реинтродукции были 234 вида высших растений.

Реинтродукция редких растений — это переселение и заселение вновь диких видов на территорию, где они ранее обитали, но откуда по каким-либо причинам исчезли. Основной причиной их исчезновения является антропогенное воздействие на природные экосистемы. Цель — создание новой и устойчивой популяции. 

Основной проблемой реинтродукции является то, что растения выращенные в искусственных условиях теряют навыки выживания в естественной среде. Поэтому ученые мониторят вновь воссозданную популяцию и ее влияние на экосистемы.

Это сложная и не всегда успешная процедура. Работа по реинтродукции популяций редких видов включает следующие основные этапы: 

• предварительные исследования — сбор подробной информации о реинтродуцируемом виде; 

• проведение полевых исследований — изучение структуры и экологии сохранившихся природных популяций; 

• размножение материала в условиях культуры; 

• выбор местообитаний для искусственных популяций; 

• создание искусственной популяции; 

• мониторинг реинтродукционных популяций.

• Реинтродукцию следует рассматривать в качестве крайней меры, когда все возможные способы сохранения и восстановления популяций insitu оказались не эффективными. Она включает долгосрочные, дорогостоящие и требующие значительных временных затрат работы.

В СССР, а в настоящее время в Российской Федерации, накоплен обширнейший материал по реинтродукции растений. Накоплен значительный опыт и по реинтродукции редких и исчезаю- щих растений. Многолетние эксперименты по созданию искусственных популяций в тех местах, где они когда-то были, проводила в Московской области Г.П. Рысина в 70–80–х годах по HepaticanobilisMill., Pulsatillapatens (L.) Mill., Pulmonariaangustifolia L. [1981, 1984]. Много статей по- священо искусственным самовозобновляющимся популяциям на особо охраняемых природных территориях, на участках природных биотопов в ботанических садах [Муйжарая и др., 1983; Нечитайло, Погребенник, 1986; Нечитайло, Кучерявая, 1990; Андреев, 1991

Конвенцией о биологическом разнообразии (КБР) в части сохранения генетических ресурсов растений отводится значительное место ботаническим садам [Стратегия…, 2003]. В ботанических садах мира выращивают более 80000 видов растений, что составляет около 1/3 всех описанных в настоящее время видов [Вайс Джексон, 2001]. Еще более возросла роль ботанических садов в сохранении растительного мира после принятия в 2002 г. на VI Конференции участников КБР Глобальной стратегии сохранения растений (ГССР) [2002].

Выбор объектов для реинтродукции

Приоритетными объектами должны быть виды 0, 1 и 2 категорий Красной книги РФ. В первую очередь следует обратить внимание на виды, отсутствующие на особо охраняемых природных территориях. К перспективным для проведения работ по реинтродукции относятся:

• виды растений, включенные в Красную книгу РФ;

• виды растений, включенные в Красные книги МСОП и субъектов федераций;

• виды растений, обладающие полезными свойствами и имеющие важное экономическое значение (пищевые, лекарственные, технические, декоративные и т.д.);

• виды растений, имеющие культурную и историческую ценность.

Подготовительный этап

Данный этап работы включает составление плана работ и сбор информации об объекте.При проведении предварительных исследований важно собрать максимально полно имеющуюся информацию о реинтродуцируемом виде. Для этого необходимо по литературным данным и имеющимся гербарным сборам собрать сведения по:

• таксономии и систематическому положению;

• морфологической характеристике и изменчивости;

• географическому распространению в исторической перспективе и в настоящее время (ареал и конкретные местообитания);

• экологической характеристике; • особенностям биологии вида (длительность жизни, морфогенез, особенности размножения и др.).

Изучение популяций вида в природе

Детальные исследования дикорастущих популяций (если таковые сохранились) имеют ключевое значение для обеспечения успешности работ по реинтродукции. Они позволяют выяснить биотические и абиотические требования растений к среде, механизмы размножения, репродуктивную биологию, симбиотические связи (с микоризой, опылителями), наличие вредителей и болезней. Полевые исследования могут оказать помощь в выявлении видов, которые заполнили нишу, освободившуюся в результате исчезновения интересующего нас вида, в прогнозировании его отношений с конкретными сообществами и, главное, в выяснении причин исчезновения вида.

Сбор материала для реинтродукции

Когда популяция насчитывает менее 50 особей, семена надо собирать с каждого плодоносящего растения. Очень важно не нанести вреда таким популяциям, допустим сбор не более 20 % семян, если только популяции не угрожает быстрое уничтожение, например, в результате строительства промышленных объектов. В случае, когда виды представлены несколькими изолированными популяциями, рекомендуем собирать все семена в популяции

Выбор участков для реинтродукции

При выборе участков для реинтродукции растений основное внимание нужно уделять установлению границ прошлого распространения вида, выявлению их исторического ареала.В первую очередь в качестве перспективных участков для реинтродукции необходимо рассматривать те, где данный вид встречался в прошлом, хотя и они могут не подходить в связи с невозможностью нейтрализации факторов, вызвавших гибель популяций, а также, например, если на участке обитают другие виды, находящиеся под угрозой исчезновения и вмешательство в сообщество может оказать на них негативное воздействие. Неподходящими являются и участки, расположенные вблизи населенных пунктов. Лучше всего выбирать участки на охраняемых территориях, например, в охранной зоне заповедников.

Посаженное растение снабжают этикеткой с номером, присвоенным ему на стадии размножения, для того, чтобы проследить в дальнейшем за судьбой каждого из них. Лучше использовать металлические этикетки, которые привязывают к самому растению, закапывают рядом с ним или размещают на вбитом рядом колышке. Информацию о дате и месте посадки каждого растения заносят в журнал и помещают на карте-схеме участка. Фотографируют отдельные растения и участок в целом. По возможности, уход за растениями проводят регулярно в течение первого вегетационного сезона.

.Мониторинг реинтродукционных популяций и оценка успешности работы по реинтродукции

Мониторинг реинтродукционных популяций — важнейшая часть работ по реинтродукции растений. Мониторинг проводят за всеми или выборочными экземплярами высаженных растений.

. Форма подачи сведений о проведенной работе

по реинтродукции для включения их в базу данных

[с изменениями по Ю.А. Лукс, 1981]

1. Родовое и видовое латинское, и русское названия растения.

2. Название семейства.

3. Категория редкости (согласно федеральной или региональной Красной книге).

4. Характер предпринимаемого действия: реинтродукция, репатриация, транслокация, реставрация (ненужное вычеркивается).

5. Происхождение исходного образца:

а) административная и географическая приуроченность, название

(если таковое есть) местонахождения, откуда первоначально взят образец специально для размножения с целью дальнейшей реинтродукции

или интродукции;

б) краткая характеристика экологических условий и растительности

местонахождения;

в) дата (число, месяц, год) первоначального изъятия исходного образца из природного местонахождения;

г) фамилия, имя, отчество и должность коллектора или интродуктора; название учреждения, от имени которого произведено изъятие исходного образца;

д) состояние образца в момент изъятия (семена, цельные растения

или их части — корневища, луковицы, клубнелуковицы, клубни, стеблевые и корневые черенки, зоны точек роста для последующего деления верхушечной меристемы и др.) и его фенологическая фаза;

е) число растений (их частей или семян) в исходном образце.

6. Краткая характеристика условий выращивания и размножения растений исходного образца:

а) административная и географическая приуроченность места, куда

был перенесен для размножения исходный образец; название учреждения, в котором осуществлялись массовое семенное или вегетативное

размножение растений исходного образца;

б) краткие сведения об основных особенностях места, куда были

перенесены для размножения взятые из природы образцы: удаленность

от исходного природного местонахождения, краткая характеристика

экологических условий, совершен ли перенос в пределах одного и того

же региона или за пределы последнего.

7. Метод размножения, примененный при подготовке посадочного материала, предназначенного для реинтродукции или интродукции:

а) семенное размножение: первое семенное поколение (первая репродукция — R1), полученное из семян, собранных в природе, т.е. из

семян R0; второе семенное поколение (вторая репродукция — R2), полученное из семян, собранных от растений первого семенного поколения*;

б) вегетативное размножение (обычные способы или массклональное размножение invitro).

8. Документация собственно самого переноса растений в природные

условия при осуществлении реинтродукции вида:

а) интродукционный номер;

б) дата (число, месяц, год), время года;

в) фамилия, имя, отчество и должность лица, производящего перенос, руководящего переносом или ответственного за него; название

учреждения, от имени которого произведен перенос;

г) общее число высаженных растений (экземпляров); состояние

растений в момент переноса (возраст, фенологическая фаза развития

и др.);

д) картосхема места переноса растений с названием местообитания

и с указанием номера квартала плана лесо- и землепользования, а также с привязкой к относительно постоянным ориентирам, на местности;

GIS-координаты, величина площади, на которой произведена посадка

перенесенных растений;

е) характеристика местообитания, куда перенесены растения (высота над уровнем моря, экспозиция, краткое описание растительности и

почвы; степень освещенности, увлажнения);

ж) план посадки перенесенных растений (его не публикуют, но помещают в журнале реинтродукции: одну копию плана прилагают к отсылаемой учетной карточке, а другую сдают в научный архив учреждения, от имени которого произведен перенос, для постоянного хранения);

з) желательна фотография места посадки перенесенных растений непосредственно сразу после переноса и во время первого после посадки

растений сезона их вегетации (общий вид и один–два участка крупным

планом);

и) этикетирование перенесенных растений (индивидуальное или

групповое) посредством закрепления на растениях, колышках или захоронения специальных этикеток в определенных местах, обязательно

указываемых на плане посадки перенесенных растений;

к) номера гербарных образцов и место их хранения.

Применение методики реинтродукции растений в проектной деятельности обучающихся

Данная методика может широко использоваться в школах для создания проектов экологической направленности. В ГБОУ МО СП ФМЛ имеется положительный опыт таких работ. В 2022-2023 учебном году Максим Ильин успешно защитил работу «Реинтродукция редких видов растений Московской области в Сергиево-Посадском городском округе» на региональном этапе ВСОШ по экологии и стал победителем этапа. В 2023-2024 учебном году Фатеева Виктория защитила там же проект «Реинтродукция любки двулистной, ветреницы лесной, колокольчика широколистного и лунника оживающего в Сергиево-Посадском городском округе» и стала призером. Работа в данном направлении будет продолжаться. В перспективе для размножения редких растений предполагается использовать метод культуры ткани. Работы планируются в контакте с институтом РГАУ-МСХА.

В 2025-2025 учебном году учащаяся 11 класса Власова Екатерина на региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников по экологии успешно защитила проект «ИЗУЧЕНИЕ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ И ПЕРСПЕКТИВЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ» и прошла на заключительный этап олимпиады.

Таким образом, данное направление проектной деятельности школьников весьма перспективно, расширяет кругозор обучающихся и является частью природоохранной деятельности школ.

ЛИТЕРАТУРА

Андреев Г.Н. Редкие и исчезающие виды растений в культуре на Кольском

Севере // Роль ботанических садов в современном урбанизированном мире. Тез.

докл. IV Междунар. конгр. Европ.-Срединоземномор. Отд. Междунар. ассоц. ботан. садов. Тбилиси, 22–29 апреля 1991 г. М., 1991, c. 93.

Бельков В.П., Берг И.Е., Омельяненко А.Я., Стародубова И.Е. Принципы и

опыт сохранения и разведения редких и других охраняемых видов растений живого напочвенного покрова в лесу. Методические рекомендации. СПб.: НИИЛХ,

1993, 54 с.

Вайс Джексон П. Анализ коллекций и научно-технической базы ботанических

садов. // Информ. бюл. Совета бот. садов России и Московского отделения междунар. совета бот. садов по охране растений. М., 2001, вып. 12, с. 59–66.

Глобальная стратегия сохранения растений. Текст на русском языке. BGCI:

Ричмонд, Великобритания, 2002. 16 с.

Горбунов Ю.Н., Орленко М.Л. Растения Красной книги России в коллекциях

ботанических садов // Бюл. Гл. ботан. сада, 2005, вып. 187, с. 40–43.

Груздева Е.А. Реинтродукция редких растений Карелии в естественные ценозы ботанического сада // Биологическое разнообразие: Интродукция растений.

СПб: БИН РАН, 1995, с. 20.

Денисова В.Л., Никитина С.В., Заугольнова Л.Б. Программа и методика наблюдений за ценопопуляциями видов растений Красной книги СССР. М.: ВНИИ

охраны природы, 1986, 34 с

Коровин С.Е., Кузьмин З.Е., Трулевич Н.В., Швецов А.Н. Переселение расте- ний. Методические подходы к проведению работ. М.: МСХА, 2001, 75 с.

Красная книга РСФСР. Растения. М.: Росагропромиздат, 1988, 591 с.

Красная книга Ставропольского края. Редкие и находящиеся под угрозой ис- чезновения виды растений и животных // Н.С. Панасенко (отв. ред.). Т. 1. Ставро- поль: Полиграфсервис, 2002, 384 с.

Кронит Я.Я. К вопросу о методике создания семенных плантаций // Лесное хозяйство, 1973, № 11, с. 37–39.

Кузеванов В.Я., Сизых С.В. Ресурсы Ботанического сада Иркутского государ- ственного университета: научные, образовательные и социально-экологические аспекты. Иркутск: Изд-во Ирк. гос. ун-та, 2005, 243 с.

Лапин П.И. О терминах, применяемых в исследованиях по интродукции и ак- климатизации растений // Бюл. Гл. ботан. сада, 1972, вып. 83, с. 10–17.

Лубягина Н.П. Создание искусственных растительных сообществ. // Бюл. Гл. ботан. сада, 1989, вып. 152, с. 3–8. Лукс Ю.А. К вопросу о терминологии и методике искусственного переноса растений в природные экосистемы // Ботан. журн, 1981, т. 66, № 7, с. 1051–1060.

Тихонова В. Л. Реинтродукция охраняемых видов растений: проблемы, термины, методические подходы // Вопросы охраны редких видов растений и фитоценозов. М., 1987. С. 45–53.

Трулевич Н. В. Интродукция растений природной флоры в отделе флоры ГБС РАН // Ботанические сады в современном мире: теоретические и прикладные исследования (Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием, посвященной 80-летию со дня рождения академика Л. Н. Андреева). М., 2011. С. 659–662.

Флинт В. Е. Сохранение редких видов в России (теория и практика) / Сохранение и восстановление биоразнообразия. М., 2002. С. 7–58.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/635870-metodicheskaja-razrabotka-primenenie-metodiki