Дендрарий института леса СО РАН как объект экологического просвещения

Одной из основных составляющих деятельности Ботанических садов и Дендрариев является просветительская и демонстрационная работа. Сотрудничество с образовательными учреждениями всех уровней (начиная от детских садов – и до уровня университетов) способствует формированию у населения экологического императива: осознания того факта, что только коэволюция с биосферой позволит человечеству 13

устойчиво развиваться, выполняя условия, согласующие потребности с теми возможностями, которые ему может предоставить Земля (Моисеев, 1988, 2000, Колосова, 2003). Основы этого направления, наряду с разработкой концепции ландшафтного проектирования, заложены трудами ученых-натуралистов и наиболее прогрессивных правителей – Дж. Лаудона, Петра I и др., направление активно развивается и в настоящее время (London, 1830, , Императорский., 1913, , Кононов, Скринник, 2022, Eurogard-VI–VII, , . В Глобальной Cтратегии cохранения растений (Global Strategy for Plant Conservation - GSPC) продвижение образования и просвещения о разнообразии растений, роли их в обеспечении устойчивости средств к существованию и важности для всего живого на Земле провозглашено как одна из чрезвычайно важных целей (Barthlott et al., 2000).

В образовательные семинары Ботанических садов вовлечены тысячи студентов и школьников. Однако, небольшие, не входящие в состав университетов Дендрарии в настоящее время практически не используются в образовательном процессе (Андреев и др., 2006). Между тем, в резолюции научно-практической конференции «Ботанические сады в современном мире: наука, образование, менеджмент», состоявшейся 27 февраля - 03 марта 2023 г. в ведущем учреждении – Ботаническом институте им. В.Л. Комарова РАН (г.Санкт-Петербург, Россия, подчеркнуто, что вне зависимости от университетской или академической принадлежности, региональных, национальных и других особенностей, только паритетное соотношение трех составляющих: создание коллекций, организация научных исследований, просветительская и демонстрационная работа обеспечивает целостность и эффективность деятельности таких учреждений.

Цель настоящего сообщения – показать возможности использования небольших дендрариев (на примере Дендрария Института леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск) для экологического просвещения и осознания учащимися экологических императивов.

Объекты и методы исследований

Дендрарий заложен в 1977г. на северо-западной окраине г. Красноярска (Академгородок) руками энтузиастов Института леса под руководством Р.И. Лоскутова (Лоскутов, 1991, ИЛ СО РАН; URL: , https://. Территория представляет собой высокую левобережную террасу р. Енисей (275 м над ур. м.). Климат региона – резко континентальный (среднегодовая температура +0.5°С, количество осадков – около 485 мм/год). Почва – дерново-карбонатная, характеризующаяся слабощелочной (pH = 7.01±0.08) реакцией среды и невысоким содержанием гумуса (2.55 ± 0.13%), органическое вещество минерализовано, отмечается низкая степень подвижности азота. Несмотря на расположение на окраине крупного промышленного центра, территория практически не подвержена промышленному загрязнению благодаря розе ветров и удачному расположению относительно города (Государственный доклад., 2005). В настоящее время здесь представлено около 650 экземпляров 400 видов и форм древесных растений 73 родов (рис. 1), в 2021 г. объект отнесен Минэкологии РФ к действующим особо охраняемым природным территориям федерального значения в категории «Дендрологический парк и ботанический сад». К территории прилегает газон с коллекцией декоративных форм деревьев ели Picea obovata Ledeb.

Рис. 1. Карта-схема Дендрария (а) и интродуцированные виды хвойных (б): A. sibirica Ledeb., P. sibirica Du Tour, L. sibirica Ledeb., P. obovata Ledeb., P. mugo Turra (широко распространена в горных системах Европы: в Пиринеях, Альпах, Апеннинах, Абруццах, Балканах, Карпатах, на высотных уровнях от 200 до 2700м над ур. м., в Сибири вид проявляет высокую морозостойкость семеносит практически во всех интродукционных пунктах). Карта схема Дендрария создана сотрудниками лаборатории ГИС-технологий Института леса СО РАН (Михайлова И.А., Корец М.А.) на основе плана Р.А. Лоскутова и съемки М.И. Седаевой, М.А. Кириенко.

Fig. 1. Schematic map of the Arboretum (a) and introduced conifer species (b): Abies sibirica Ledeb., Pinus sibirica Du Tour, Larix sibirica Ledeb., Picea obovata Ledeb., Pinus mugo Turra (widely distributed in mountain systems of Europe: in the Pyrineae, Alps, Apennines, Abruzzes, Balkans, Carpathians, at altitudinal levels from 200 to 2700m above sea level, in Siberia the species shows high frost resistance seedlings in almost all introduced sites). The map of the Arboretum scheme was created by the staff of the laboratory of GIS-technologies of the Institute of Forestry SB RAS (I.A. Mikhailova, M.A. Korets) on the basis of maps and reconnaissance survey by R.A. Loskutov, M.I. Sedaeva, M.A. Kirienko.

Результаты и обсуждение

Хвойные деревья посажены в 1970-х гг. из семян, собранных в естественных условиях (например, Pinus mugo Turra – выращен из семян, полученных из г. Ольденбург, Германия), либо привитыми саженцами, привезенными из НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко, Алтай, г. Барнаул (Лоскутов, 1991), в настоящее время они достигли репродуктивного возраста. Дендрарий поддерживается силами сотрудников Института леса.

Дендрарий Института леса – перспективный объект для продвижения современных научных знаний в нескольких аспектах образовательной деятельности, до недавнего времени в нем активно проводились организованные экскурсии-прогулки, реже – экскурсии-лекции, в т. ч. для студентов и школьников. Достаточно широкий набор растений Сибири ( Abies sibirica Ledeb., Larix sibirica Ledeb., Picea obovata Ledeb., Pinus sibirica Du Tour, Pinus sylvestris L.), а также интродуцированных из различных районов ( A. nephrolepis Maxim, A. sibirica subsp. semenovii (B.Fedtsch.) Farjon, L. decidua Mill., L. gmelinii (Rupr.) Kuzen., P. pungens Engelm., P. mugo Turra) открывает перспективы использования Дендрария, прежде всего, в образовательной деятельности для студентов биологических специальностей – позволяет проводить лекции-экскурсии и практические занятия для студентов-биологов. Несомненным преимуществом таких лекций является рассказ на фоне показа живых объектов, что формирует понимание биоэкологических особенностей различных видов, биоцентрический подход к объяснению явлений природы, представление о разнообразии и взаимосвязях видов в биоценозах, их уникальности и уязвимости.

В резолюции принятой Конгрессом Европейских Ботанических садов – EuroGard-VII подчеркнуто, что Ботанические сады и арборетумы имеют большое значение для осознания последствий и особенностей адаптации различных видов к изменениям климата. В пределах вида вследствие адаптации к локальным условиям среды (температура, влажность, длина дня) формируются климатические экотипы. В случае искусственного лесовыращивания, как и при изменениях климата растения вынуждены адаптироваться к новым условиям среды, что может вызывать снижение гомеостаза, изменения фенологии, нарушения развития. В Дендрарии виды с различными экологическими предпочтениями высажены на небольшом участке, что позволяет проводить сравнительные фенологические, морфологические, цитологические исследования и, таким образом, выявлять специфику реакций хвойных на новые условия существования и прежде всего, погодно-климатические изменения (Методика., 1975; Паушева, 1986).

В процессе обучения (практические занятия, летние учебные практики) студенты анализируют (по литературным данным) ареалы выбранных видов, их экологические предпочтения, собирают сведения об особенностях семеношения в естественных условиях. В вегетационный период проводятся эмпирические исследования на практике: дается детальное дендрологическое описание видов, проводятся фенологические наблюдения, собираются генеративные почки, пыльца, женские шишки (Методика., 1975). В лабораторных условиях по стандартным методикам проводятся измерения микро- и мегастробилов, пыльцевых зерен, характеризуются особенности развития, анализируются жизнеспособность пыльцы и семян (при проращивании in vitro ), гистохимический состав пыльцевых зерен, семенная продуктивность (Паушева, 1986). Одновременно фиксируются погодно-климатические показатели, важные для развития генеративных структур (температурные, осадки), рассчитывается сумма эффективных температур по данным ближайшей метеостанции – “Красноярск. Опытное поле”, по общепринятым методикам проводится статистическая обработка, а также многомерный анализ полученных данных с использованием пакетов анализа Microsoft Excel, Statistica. На основе полученных знаний характеризуются экологические особенности и способность видов к адаптации, репродуктивный потенциал, обосновывается использование в интродукционных популяциях различного назначения. Таким образом, выполнение биоэкологических исследований в

Дендрарии позволяет учащимся освоить такие методы научного познания, как научное наблюдение, эксперимент, сравнение, системный подход, моделирование.

Выполнение курсовых и дипломных работ студентов на базе Дендрария показало видоспецифичность адаптивных реакций некоторых хвойных, что позволило охарактеризовать их устойчивость и репродуктивный потенциал (Квитко, 2009; Bazhina et al., 2011; Бажина, Седаева, 2017; Бажина и др., 2020). Высказано предположение, что наблюдаемые отличия объясняются различной нормой реакции видов, а также генетическими особенностями деревьев, что может служить основой для селекции особей с высоким адаптивным и репродуктивным потенциалом.

Занятия, проводимые непосредственно в условиях природной среды, определяют особенности восприятия информации. Дендрарий представляет собой особый тип коммуникативного пространства, в котором свойства и отношения внешних объектов, окружающих учащегося, стимулируют психические процессы, пробуждают интерес к познанию, такие занятия способствуют лучшему восприятию и запоминанию (Казачкова, 2020). В процессе занятий в условиях природного объекта динамично воспринимается не только вербальная информация, активизируются такие сенсорные системы, как зрение, обоняние, вкус, осязание, кинетика мышц и, таким образом, вербальная информация подкрепляется визуальными образами, тактильными ощущениями (определенные деревья, кустарники, ландшафтные группы), эмоциональными посылами. Сообщения, содержащие помимо информативных задач невербальную информацию – выполняют функции привлечения внимания, установление контакта, вызывают эмоции, что, безусловно, облегчает запоминание информации, может способствовать укреплению либо, напротив, демонтажу убеждении (Серов, 2014; Левшова, Квачантирадзе, 2015; Кuhbandner, Pekrun, 2013; Olurinola, Tayo, 2015; Singg, 2017).

Комплексное воздействие на сенсорные системы обусловлено спецификой восприятия информации человеком. Информация, содержащаяся в образах визуальных сообщений, подвергается раскодированию, при котором задействовано одновременно несколько каналов восприятия. Первостепенное значение, при этом, имеет цветовая гамма. Цвет – древнейшая реальность человеческого существования – явление физическое. Современные биофизические исследования показали, что каждый предмет имеет свою окраску вследствие каскада процессов взаимодействия света с внешними долями мембран фоторецепторов сетчатки глаза (Marks et al., 1964; Dacey, Parker, 2003). Хотим мы или нет, цвет влияет на организм человека на психологическом уровне – изменяет самочувствие, активность, настроение, питание и формирует в памяти устойчивые зрительные ассоциации (Тонквист, 1993; Серов, 2014; Социологические., 2020; Farley, Grant, 1976; Jadhao et al., 2020). В настоящее время объективное воздействие цвета на физиологию человека в зависимости от его количества/качества, времени воздействия, а также особенностей нервной системы индивидуума, возраста, пола и других факторов подтверждено экспериментальным путем (Миронова, 1984; Яньшин, 2000; Farley, Grant, 1976; Gelasca et al., 2005; Greene et al., 1983; Kuhbandner et al., 2015; Морозов, 2019; LiveJournal: URL: 4407f/ .

Проведение занятий в условиях природных локаций стимулирует цветовую активизацию познавательных психических процессов, запоминание. В Дендрарии преобладают все оттенки зеленого: открытый зеленый (освежающий), желто-зеленый (обновляющий), оливковый (смягчающий), а также голубой и синий – окружающее пространство, и темные цвета холодной гаммы: темно-серый, черно-синий. Согласно теории коммуникативного дизайна, зеленый – самый спокойный цвет, он никуда не движется, все оттенки зеленого ассоциируются с весной, пробуждением, надеждой, повышают слуховую чувствительность . Это отсутствие движения благотворно действует на утомленных людей и, если в помещениях зеленая гамма (постоянное отсутствие движения) может и наскучить со временем, на природе – всегда есть определенное движение (Варгина, 2015). Цвета 17

холодной гаммы (цвета неподвижности – уравновешенные, статичные, успокаивающие) снижают возбуждение слухового центра, а также ослабляют или компенсируют громкость шумов зеленого. Созерцание оттенков синего, фиолетового, зеленого способствует пассивной интроверсии и возбуждению импульсов, обращенных внутрь. В условиях живых сообществ положительно действуют вкрапления «теплых» цветов – красные, оранжевые, синие, желтые (листья и цветы некоторых видов), в процессе обучения они действуют на студентов возбуждающе, акцентируют внимание (Ефременкова, 2001; Шведов, Цуркан, 2020; Gelaska, 2005; Greene, 1983).

Практика современной массовой городской застройки – потеря связи её с ландшафтом местности и, как следствие – нарушение экологичности среды. Изучение сформированных в Дендрарии групп растений, несомненно, полезно для студентов, обучающихся по направлениям зеленого строительства и архитектуры открытых пространств, основная цель которой – создание комфортной для человека среды (Николаевская, 1989, Ландшафтная., 2017, Аптекарский огород: ; DSA Architect Biography Report: . На основе анализа уникальных ландшафтов Дендрария и видов, растущих здесь более сорока лет, можно провести отбор ведущих и сопутствующих деревьев/кустарников для проектируемых ландшафтов в соответствие с заданными критериями, сгруппировать их по высоте, текстуре, выявить художественные свойства, оптимальные для локальных условий создания. Во время исследований студенты на основе проведенных самостоятельно предпроектных оценок среды и анализа древесных видов Дендрария, в соответствии с индивидуальным техническим заданием, разрабатывают генеральный план искусственного насаждения (размещение объектов озеленения – аллей, живых изгородей и пр.), составляют рабочие чертежи, сметы и пр. Согласно теории коммуникации (Викулова, Шарунов, 2008) визуальный образ помимо информативных решает ряд задач: привлечение внимания, установление контакта, влияние на эмоции, укрепление убеждении или их демонтаж, влияет на процесс выбора (Почепцов, 2001; Шведов, Цуркан, 2020; Kuhbandner, 2015). Немаловажно, что анализируя ландшафтные группы, имеющиеся в Дендрарии можно проектировать насаждения/ландшафты не только, на основе полученных теоретических знаний (Ландшафтная., 2017), но визуализировать ландшафтную группу, оценить психоэмоциональное воздействие её на посетителя и, таким образом, выбрать стилистически верное решение.

Формирование гармоничной городской среды предполагает создание искусственных сооружений (малых архитектурных форм) – дизайн среды, что весьма актуально т.к. последние 100 лет (с начала индустриализации) большую часть своего времени горожанин проводит в закрытых помещениях. Знакомство с реальными ландшафтами и визуальными образами Дендрария, безусловно, полезно студентам архитектурных направлений для визуализации особенностей размещения малых архитектурных форм (МАФ), конкретной планировочной структуры с использованием мезо- и микрорельефа, оценке влияния их на движение групп людей и пространственные перспективы (EuroGard-VII, 2018). Проектирование различного вида сооружений позволяет студентам оценить возможности восприятия элементов системы и информационных знаков, их целостность, эргономичность, выбрать наиболее удачную форму объектов, провести кодирование информации цветом (Почепцов, 2001; Mirzoeff, 1999; Greene et al., 1983). На практике студенты проводят предпроектное исследование, затем проектируют МАФ с учетом их восприятия в ландшафте, начиная от эскизирования и макетирования и заканчивая дизайнерской инсталляцией с применением компьютерной подачи (программы Photoshop, Аrchicad), что способствует развитию не только технических навыков, но и пространственного мышления (рис. 2). Проекты дизайна среды оцениваются с точки зрения их концептуального решения, эргономичности, сохранения перспективы (правило «экономии внимания»). Визуализация информации, представление в виде отчетов и проектов, важны для ее осознания, это не только формирует определенный набор знаний и навыков, но и повышает уровень самостоятельности обучающихся, стимулирует творческие подходы (Викулова, Шарунов, 2008).

ПРОЕКТ БЛАГОУСТРОЙСТВА ДЕНДРАРИЯ

В одном из уголков дендрария, городского парка с огромным разнообразием растений, можно найти уникальный артоьект, который магически сочетает в себе природу и искусство. Этот артоъект является истинным источником вдохновения и эстетического наслаждения для посетителей. 8 этом же дендрарии есть современная беседка, в которой посетители могут не только насладиться красотой природы, но и комфортно отдохнуть в тени деревьев. Здесь предоставляется возможность провести время в уединении, наслаждаясь тишиной и покоем, или же провести веселое семейное мероприятие, собравшись вместе с близкими и друзьями. Рядом с беседкой расположена детская площадка, которая позволяет детям разнообразно и активно провести время на свежем воздухе. Эта площадка оборудована всем необходимым для безопасной и увлекательной игры.

ВЫПОЛНИЛА ВАЖИНА t.A

Расположенный на просторном участке земли, дендрарий представляет собой уникальный проект благоустройства территории, выполненный для любителей растений и тех, кто желает на время уйIи от суеты юродской жизни.

МОСКВА 2023

2 КУРС ГРУППА ТДМО-01-22

Рис. 2. Примеры дизайна среды (организация коммуникативного пространства и дизайн объектов благоустройства) в Дендрарии (проекты, предложенные студентами).

Fig. 2. Some examples of Environmental Design in the Arboretum (student projects).

Заключение

Проведение практических занятий в условиях Дендрария Института леса весьма перспективно при обучении студентов различных специальностей. Выполнение биоэкологических исследований и проектов дизайна среды позволяет учащимся освоить методы научного познания (научное наблюдение, эксперимент, сравнение, системный подход, моделирование), стимулирует процесс обучения и творческие подходы, повышает качество полученных знаний. Ключевая проблема коммуникации в процессе обучения – механизм, который переводит индивидуальный процесс передачи и восприятия информации в социально значимый процесс персонального и массового воздействия. Этот механизм заложен в речевой деятельности людей – т.е. реализуется главным образом при помощи вербальной коммуникации. Однако, лишь 10% приходится на такие каналы поступления информации, как аудитивный, сенсорный, тактильный, а около 90% информации человек получает визуально. Информация, полученная из окружающего пространства, проходя преобразования в органе психических процессов – мозге представляется нам целостной – как свойства и отношения внешних объектов, составляющих их содержание, встраивание невербальных компонентов общения способствует активному формированию ассоциаций, лучшему пониманию/запоминанию (Прокопенко и др., 2006; Benjamin, 1969; Mirzoeff, 1999). Поскольку при занятиях в Дендрарии активно задействовано несколько каналов восприятия – информация, содержащаяся в образах визуальных сообщений, подвергается раскодированию, вербальная информация сразу подкрепляется и многократно усиливается визуальными образами, тактильными ощущениями (определенные деревья, кустарники, ландшафтные группы), эмоциональными посылами, это, безусловно, повышает уровень восприятия и облегчает её запоминание. Опыт по проектированию ландшафтных групп и МАФ на базе такого уникального ландшафтного объекта способствует выработке у студентов навыков сохранения целостности объектов, экологического императива, пространственного мышления при проектировании среды и, таким образом, формирует грамотного специалиста.

Вклад авторов

• •    Бажина Е.А. и Бажина Е.В. - подготовили текст статьи, рисунки

• •    Бажина Е.А. - подготовила рис. 2 на базе рис. 1

• •    Корец М.А. - подготовил рис. 1.

Работа частично выполнена в рамках госзадания 0287-2021-0009, «Функциональнодинамическая индикация биоразнообразия лесов Сибири».