Наукові співробітники приймали активну участь у виконанні таких наукових держбюджетних тем: „Особливості адаптації рослин на Львівщині”, „Еколого-біологічний аналіз колекційного фонду Ботанічного саду Українського державного лісотехнічного університету”, „Еколого-біологічні особливості та агротехніка вирощування рідкісних і перспективних видів рослин Ботанічного саду НЛТУ України”.

Науковий напрямок роботи присвячений таким питанням:

• вивчення фенологічного ритму розвитку таксонів дендрофлори;
• вивчення механічної стійкості деревних рослин до погодно-кліматичних факторів;
• вивчення зимостійкості інтродукованої дендрофлори;
• вивчення особливостей росту і розвитку рослин рідкісних і перспективних таксонів інтродукованої дендрофлори;
• вивчення природного поновлення рослин інтродукованої дендрофлори;
• таксономічні уточнення окремих колекційних рослин;
• вивчення стану інтродуцентів у старовинних парках-пам’ятках садово-паркового мистецтва;
• розробка рекомендацій для створення експериментальних культур в озелененні та лісовому господарстві з окремих перспективних інтродуцентів.

Відділ надає консультативну допомогу Управлінню екології міськвиконкому та населенню в питаннях вирощування деревних рослин та догляду за зеленими насадженнями.

Науково-дослідна робота передбачає вивчення біолого-морфологічних та екологічних особливостей окремих видів рідкісних і зникаючих видів рослин природної флори ex situ, що включає:

1. Вивчення залежності сезонних ритмів розвитку від метеорологічних умов;

2. Дослідження насіннєвого та вегетативного способів розмноження;

3. Встановлення стійкості дослідних видів до несприятливих факторів та захворювань;

4. Виявлення раціональних методів розмноження для подальшої реінтродукції, та встановлення ознак декоративності дослідних видів.

Об’єктами наукових досліджень є рідкісні, малопоширені види рослин Західного та інших регіонів України, та рослини, які мають важливе народногосподарське застосування (лікарські, технічні, харчові, кормові, декоративні). Експозиція дослідних об’єктів здійснюється у спеціалізованих колекціях ”Лікарських рослин”, ”Карпатарію” та колекції малопоширених декоративних багаторічників.

Бінарна номенклатура рослин представлена за «Флорою УРСР». Фенологічні спостереження за видами рослин проводимо за загальноприйнятою методикою, розробленою в ДБС АН СРСР. Відмічаємо початок відростання, розгортання листків, початок відмирання листків, початок бутонізації, початок і кінець цвітіння, зав’язування плодів та їх дозрівання.

Визначення потенційної насіннєвої продуктивності, кількість насіннєвих зачатків на особину або генеративний пагін та фактичну (реальну) насіннєву продуктивність встановлюємо за кількістю насінин, яке зав’язалося на генеративному пагоні. Відсоткове співвідношення між цими показниками складає відсоток зав’язування насіння.

Схожість насіння визначаємо в лабораторних умовах відкритого ґрунту за методикою І.В. Вайнагія та М. Х. Фірсової. Насіння пророщуємо в чашках Петрі на ложі із фільтрувального паперу, зволоженого дистильованою водою при кімнатній температурі та природному освітленні. Стратифікацію насіння здійснюємо як природну у посівні ящики з насінням, які виставляємо на дослідній ділянці, та шляхом проморожування в морозильній камері, а також під снігом у паперових пакетах на 30 - 60 діб. Насіння пророщуємо, як свіжозібране, так і з різними термінами зберігання. У всіх варіантах відбираємо по 100 шт. здорового, неушкодженого насіння у 2-3 кратній повторності. Насіннєвий матеріал оглядаємо щоденно. Насіння вважається пророслим, коли корінець досягав 1 мм довжини. Ґрунтову схожість визначаємо шляхом висіву у ґрунт або у посівні ящики по 100 шт. кожного виду у 2–3 кратній повторності. Для встановлення оптимальних термінів висіву насіння у ґрунт та глибини його загортання, роботи проводимо у різні терміни – навесні (після сходження снігу та прогріву ґрунту), свіжозібраним насінням (червень-вересень) та під зиму (кінець жовтня – початок листопада) на різну глибину (0,5 см, 1 см, 2 см, 5 см). Посів здійснювали насінням, зібраним на ділянці ботсаду. Проте для порівняльного аналізу та отримання життєздатного (для окремих видів рослин) покоління доцільно проводити висів насіння, зібраного в природних умовах. Оцінку успішності інтродукції рослин базуємо на методиці вивчення біолого-господарських властивостях перспективних видів. Враховуємо здатність рослин до насіннєвого та вегетативного розмноження, стійкість до хвороб та шкідників, їх стан після зимівлі та загальний стан рослин. Кожний із параметрів оцінюємо за трибальною шкалою. Результати інтродукції видів оцінюємо загальним сумарним балом – 5-15.

Історія вивчення використання дикорослих рослин для озеленення і потреб медицини

Флора західного регіону почала вивчатися і використовуватися людиною здавна. Багата і оригінальна за своїм складом, вона постійно приваблювала дослідників. Інтродукція дикорослих декоративних рослин відома вже з XVI-XVII століття. У садах і парках Європи культивується чимало деревних, чагарникових та трав’янистих рослин, як місцевої флори, так і привезеної з країн Сходу. Так, окрасою садів і парків багатьох вельмож були шафрани, пізньоцвіт осінній, сни, півники. Проте відомості про рослини були неповні і досить часто мали випадковий, або частковий характер, що свідчить про незначний асортимент квіткових рослин, введених в культуру із дикої флори.

З кінця XVIII ст.. важливими осередками вивчення карпатської флори стали Кременецький ботанічний сад, ботанічні сади Львівського, трохи пізніше Чернівецького університетів. Кременецький ботсад – один з найстаріших на Україні, заснований наприкінці XVIII століття, мав у своїй колекції понад 450 видів місцевих рослин.

В 1804 році у Харкові був заснований ботанічний сад, в 1812 році - в Ялті. Створення Львівського ботанічного саду мало відбутися в 174 році, але натомість був закладений невеликий ботсад при монастирі Домініканок і далі, в 1823 році – міський. В 1851 році заснований ботанічний сад, який і на даний час існує, як частина саду при держуніверситеті ім.. І. Франка; пізніше Одеський – 1829 рік, Київський – 1841 рік. Чималу колекцію трав’янистих рослин має ботсад Чернівецького університету, заснований в 1877 році.

Одним з важливих завдань, які ставили перед ботсадами ще на початку нашого сторіччя - створення колекцій видів рослин місцевої флори. Відповідальність ботсадів за збереження рідкісних видів рослин аборигенної флори особливо гостро стоїть сьогодні. Збереження і відновлення рідкісних і зникаючих видів у природі можливе внаслідок реінтродукції при введенні в культуру і є важливим елементом в системі охорони фітогенофонду.

В 1991 році при Львівському лісотехнічному університеті був створений ботанічний сад. Одним із основних напрямків його науково-практичної діяльності було створення колекцій рідкісних і зникаючих видів рослин природної флори Західної України, а, також, лікарських – як місцевих, так і інтродукованих.

Вирощування дикорослих рослин місцевої флори в умовах культури є особливою інтродукцією в межах ареалу без перенесення в інші райони. Слід відмітити, що інтродукція деяких дикорослих рослин місцевої флори, особливо реліктових, ендемічних, пов’язана з великими труднощами, або взагалі не вдається, як, наприклад, арніки гірської, деяких обхідних, вересових та ін. інтродукція рідкісних і зникаючих місцевих рослин має деякі специфічні особливості порівняно з інтродукцією власне корисних рослин. Корисні рослини, як правило, більш поширені, трапляються у різних екотипах і популяціях, а рідкісні і зникаючі, звичайно, трапляються в обмеженій кількості та в не багатьох місцях, представлені поодинокими екотипами та популяціями. Тому збирання достатньої кількості їх вихідного матеріалу часто не можливе. Для них інколи необхідно створювати специфічні умови освітлення, вологості і живлення з максимальним наближенням до природних екотипів.

Програма досліджень

Мета досліджень – збереження рідкісних та зникаючих декоративних, лікарських трав’янистих рослин природної та інтродукованої флори для вивчення їх в умовах Ботанічного саду і передачі у перспективі для потреб садово-паркового будівництва та медицини, а, також, з ціллю подальшої реінтродукції у природу.

Програмою досліджень були передбачені такі завдання:

• вивчення біолого-морфологічних та екологічних особливостей окремих видів рідкісних та зникаючих рослин природної флори в умовах культури;
• дослідження насіннєвого та вегетативного способів розмноження;
• виявлення залежності сезонних ритмів розвитку від метеорологічних умов;
• дослідження здатності цих видів до самовідновлення;
• вивчення ознак декоративності у досліджуваних видів;
• встановлення стійкості цих видів до несприятливих факторів та захворювань;
• вивчення різних методів розмноження та акліматизації рослин в урбанізованому середовищі з ціллю подальшої реінтродукції.

Об’єкти досліджень

Об’єктами досліджень були дикорослі трав’янисті рослини Західного регіону України.

У виборі об’єктів, насамперед, керувалися декоративністю рослин, їхніми лікарськими властивостями, застосуванням у харчовій промисловості, сільському господарстві, тощо. Особливою увагою користувалися рідкісні і зникаючі рослини регіону. Для цього вивчалися гербарні зразки рослин, а, також, праці К.А. Малиновського, Є.М. Кондратюка із співавторами [39], М.А. Євтюхової [24], Н.Є. Антонюк із співавторами [4], Г.К. Смика [64], В.І. Чопика [57, 60], та інших дослідників. Дикорослі ґрунтопокривні види рослин рекомендовані д.б.н. Й.Й. Сікурою [54].

Дослідження реліктових та ендемічних видів рослин, які є частиною безцінного генофонду природної флори, мають наукову і практичну цінність. За тематикою об’єктами досліджень були такі рослини: айстра альпійська (Aster alpinus L.), анемона лісова (Anemone sylvestris L.), астранція велика - Astrantia major L., барввінок малий (Vinca minor L.), беладона звичайна (Atropa bella-donna L)., відкасник безстебловий (Carlina acaulis L.), відкасник осотовидний (Carlina cirsioides Klok.), відкасник татарниколистий (Carlina onopordifolia Bess. ex Szaf., Kulcz. et Pawl.), лілія лісова (Lilium martagon L.), лунарія оживаюча (Lunaria rediviva L.), нарцис вузьколистий (Narcissus angustifolius Cust), підсніжник білосніжний (Galanthus nivalis L)., проліска дволиста (Scilla bifolia L.), перстач білий (Potentilla alba L.), півники болотні (Iris pseudacorus L.), півники злаколисті (Iris graminea L.), півники сибірські (Iris sibirica L.), півники угорські (Iris hungarica Waldst. et Kit.), сизюринхій гірський (Sisyrinchium montanum Greene), півники болотні (Iris pseudacorus L.), цибулю ведмежу (Allium ursinum L.), цибулю переможну (Allium victorialis L.), шафран банатський (Crocus banaticus J. Gay), шафран весняний (Crocus vernus (L.) Hill), які зростають на території Західної України. В поточному році дослідження провадилися над такими видами рослин: відкасник безстебловий (Carlina acaulis L.), відкасник осотовидний (Carlina cirsioides Klok.), відкасник татарниколистий (Carlina onopordifolia Bess. ex Szaf., Kulcz. et Pawl.), а також, продовжували вивчати .

Методи досліджень

Колекції дикорослих декоративних і лікарських трав’янистих рослин Західного регіону формувались за рахунок придбання в інших Ботсадах та шляхом перенесення з природних місць зростання живих рослин, насіння, вегетативного матеріалу.

Бінарна номенклатура рослин представлена за Флорою УРСР [67].

При виконанні даної роботи застосовувалися загальноприйняті в ботаніці методики.

Визначення якості насіння проводили за методикою К.Е. Овчарова [54], Ніколаєвої [45].

Онтогенез – за методикою Т.А. Работнова [58], Й.Й. Сікури [16].

Фенологічні спостереження за дослідними видами проводилися протягом 3–5 років за загальноприйнятою методикою, розробленою в ДБС АН СРСР [32]. Відмічено було: початок відростання, розгортання листків, початок відмирання листків, появу бутонів, початок і кінець цвітіння, зав’язування плодів і їх дозрівання.

При вегетативному розмноженні керувалися методикою І.В. Верещагіної [16].

Схожість насіння визначали в лабораторних і польових умовах за методикою І.В. Вайнагія [12] та М.Х. Фірсової [36, 51]. В лабораторних умовах насіння пророщували в чашках Петрі на ложі із фільтрувального паперу, зволоженого дистильованою водою при кімнатній температурі, на світлі. Проморожування насіння проводили в морозильній камері, а, також, під снігом у паперових пакетах протягом 30–60 днів. Пророщували, як свіжозібране насіння, так і з різними термінами зберігання. У всіх варіантах відбирали по 100 шт. здорового, неушкодженого насіння у 2–3-кратній повторності. Насіннєвий матеріал оглядали щоденно. Насіння вважали пророслим, коли корінець досягав 1 мм довжини.

Ґрунтова схожість визначалася шляхом висіву у ґрунт, або у посівні ящики по 100 шт. кожного виду у 2–3-кратній повторності. Пророщування насіння проводили від 90 до 360 днів (залежно від виду) у теплиці, або у відкритому ґрунті.

Вивчалися порівняльні морфо-біологічні особливості окремих органів рослин, які виросли у природних умовах і ботсаду, робився їх морфологічний опис.

На основі даних спостережень за інтродуцентами робилися оцінки перспективності їх інтродукції за методикою Р.А. Карпісонової [36, 51].

Спостереження за ростом і розвитком сіянців проводили за методикою Роботнова [58] та Сікури [36], спостерігали якісно нові зміни сіянців протягом кожного вегетаційного періоду.

Результати науково-дослідної роботи регулярно публікуються працівниками у науковій літературі.

Колектив Ботанічного саду виконує значний обсяг наукових досліджень і має вагомі здобутки. Науковцями розробляються актуальні питання в галузі еколого-біологічних і морфо фізіологічних проблем інтродукції та адаптації рослин. Ведуться планові фенологічні спостереження, вивчаються морфологічні особливості росту і розвитку деревних і трав'янистих видів. Опрацьовуються елементи агротехніки вирощування декоративних і лікарських рослин, фізіолого-біохімічні тести стійкості та пристосування інтродуцентів до урбогенних умов. Виконується інвентаризація зелених насаджень на території підприємств, установ, організацій та інших землекористувачів, надаються фахові консультації.

За час функціонування Ботанічного саду його наукові співробітники приймали активну участь у виконанні таких наукових держбюджетних завдань як: "Інтродукція рідкісних і зникаючих трав'янистих лікарських рослин Західного реґіону України з метою впровадження в промислову культуру", "Підвищення продуктивності та біологічної стійкості лісових і урбанізованих екосистем", „Особливості адаптації рослин на Львівщині”, „Еколого-біологічний аналіз колекційного фонду Ботанічного саду Українського державного лісотехнічного університету”, „Еколого-біологічні особливості та агротехніка вирощування рідкісних і перспективних видів рослин Ботанічного саду НЛТУ України”. Наукові працівники регулярно публікують свої наукові праці та беруть участь у науково-практичних конференціях України, близького та далекого зарубіжжя. За період 1991-2011 р.р. опубліковано близько 500 наукових праць. 

Основними завданнями Ботанічного саду діяльності є: 

• проведення науково-дослідних робіт з інтродукції, акліматизації та селекції, розмноження та ефективного використання рослин місцевої і світової флори;
• збереження, вивчення, відтворення і поповнення в штучних умовах генофонду живих рослин, особливо рідкісних та зникаючих;
• збагачення рослинних ресурсів України шляхом введення в культуру інтродукованих

  видів, впровадження у зелене будівництво та сільськогосподарське виробництво нових високопродуктивних і стійких рослин;

• проведення освітньо-виховної роботи з питань ботаніки, екології, охорони природи, селекції, рослинництва, декоративного садівництва, ландшафтної архітектури тощо;
• отримання якісного насіннєвого і вегетативного матеріалу, який пристосований до місцевих екологічних умов;
• догляд та утримання експозиційних, колекційних ділянок, реконструкція насаджень;
• проведення навчання спеціалістів, практики студентів, організація конференцій, семінарів, виставок та ін.

Доцільно виділити такі напрями з питання вивчення аборигенних та інтродукованих деревно-чагарникових рослин: 

•  вивчення біорізноманіття рослин природної флори та охорона рідкісних, ендемічних, зникаючих та реліктових видів і їх популяцій;
•  розробка пропозицій щодо впровадження у виробництво перспективних для лісового господарства високопродуктивних видів дерев та їх відмін і особин високо декоративних таксонів для потреб озеленення;
• створення маточників та лісонасіннєвих ділянок з цінних та елітних особин дерев і кущів, перспективних видів для заготівлі елітного вегетативного і генеративного матеріалу для вирощування садивного матеріалу;
• надання пропозицій щодо збагачення лісових та зелених насаджень цінними видами, перспективними для практичного використання в умовах регіону.

Науково-дослідна робота на експозиційно-колекційних ділянках трав'янистої флори базується на вивченні біолого-морфологічних та екологічних особливостей окремих видів рідкісних і зникаючих видів рослин природної флори ex situ, і передбачає:

• вивчення залежності сезонних ритмів розвитку від метеорологічних умов;
• дослідження насіннєвого та вегетативного способів розмноження;
• встановлення стійкості дослідних видів до несприятливих умов та захворювань;
• виявлення раціональних методів розмноження збільшення для подальшої реінтродукції;
• визначення ступеня декоративності дослідних видів з метою вивчення можливості їх подальшого використання в озеленені.