Тэхнагеннае забруджванне навакольнага асяроддзя, скарачэнне натуральных рэсурсаў біясферы, дэградацыя лясоў і зялёных насаджэнняў, зніжэнне генетычнага патэнцыялу адчувальных відаў або поўнае іх знікненне - далёка не поўны пералік праблем, якія спараджаюцца неразумным прыродакарыстаннем і ўкараненнем у эканоміку недастаткова эфектыўных тэхналогій. Эканамічныя і тэхналагічныя цяжкасці на шляху вырашэння гэтых праблем у галінах вытворчасці і спажывання прывялі да неабходнасці эколагагігіенічнай ацэнкі існуючага і прагназуемага забруджвання асяроддзя і распрацоўкі комплексных метадаў паляпшэння яе якасці. Рашэнне найважнейшых у гэтым сэнсе задач узяў на сябе Цэнтральны батанічны сад АН БССР, якому праблема аховы навакольнага прыроднага асяроддзя была вызначана ў 1967 г. Прэзідыумам АН БССР як адзін з прыярытэтных напрамкаў навуковых даследаванняў, хоць гэты напрамак з'явіўся нетрадыцыйным для батанічных садоў. У 1969 г. па ініцыятыве акадэміка Н.У. Смольскага створана лабараторыя фізіялогіі ўстойлівасці і харчавання інтрадуцэнтаў, асноўнымі напрамкамі дзейнасці якой сталі: вывучэнне фізіялогіі прарастання насення; росту, развіцця і мінеральнага харчавання інтрадуцэнтаў; даследаванні ў галіне індустрыяльнай экалогіі і фізіялогіі раслін; аптымізацыя ўрбанізаванага асяроддзя сродкамі азелянення. Фізіялагічная пластычнасць, якой валодаюць інтрадуцэнты ў новых умовах вырастання, закладзена ў насенні, і падганяць рытмы развіцця некаторых раслін да ўмоў навакольнага асяроддзя мэтазгодна, пачынальна з уздзеяння на насенне. Даследаванні П.П. Чуваева і А.У. Шарсцянікінай паказалі, што фізіялагічныя асаблівасці прарастання насення інтрадуцэнтаў залежаць, перш за ўсё, ад іх сістэматычнага становішча і геаграфічнага паходжання. Разам з тым насенне асобных відаў буйных біялагічных родаў па-рознаму рэагуе на тэмпературныя і светлавыя ўмовы прарошчвання. Вялікі ўклад у развіццё гэтага напрамку даследаванняў і атрыманне эксперыментальнага матэрыялу ўнеслі ў розны час супрацоўнікі: С.В. Вінакурава, Т.І. Андрыянава, Л.Г. Заранчук. Пытаннямі мінеральнага харчавання інтрадуцыраваных кветкавых раслін з 1976 года займалася тэматычная група Ж.А. Рупасавай. На падставе комплекснага вывучэння асаблівасцяў фарміравання фітамасы руж, гваздзікі ремонтатной і герберы, характару назапашвання і пераразмеркавання шырокага спектру макра і мікраэлементаў у яе структурных кампанентах на розных этапах антагенезу, былі вызначаны патрэбнасці ў пажыўных рэчывах і распрацаваны навукова абгрунтаваныя аптымальныя рэгламенты ўнясення мінеральных угнаенняў. грунту. У 1977 годзе лабараторыю ўзначаліў Я.А. Сідаровіч. У гэты перыяд значнае месца ў даследаваннях дадзенага структурнага падраздзялення займалі эколафафітацэнатычныя даследаванні раслінных комплексаў у зонах уплыву тэхнагенезу мэтай якіх была дэталёвая ацэнка сучаснай экалагічнай сітуацыі, якая складваецца на тэрыторыях, прылеглых да прамысловых цэнтраў (г. Мінск, Светлагорск, Мазырскі НПЗ, Лукомская). На падставе атрыманых і рэтраспектыўных даных стану сасновых лясоў, выкарыстаных у якасці мадэльных аб'ектаў, меркавалася распрацаваць прагноз стану гэтых лясоў на пэўную перспектыву. У сувязі з пашырэннем комплексу вырашаемых задач, у 1980 годзе лабараторыя была перайменавана ў лабараторыю экалагічнай фізіялогіі раслін. Забруджванне атмасферы таксічнымі газамі робіць усё больш актуальным пошук шляхоў нейтралізацыі іх згубнага дзеяння, і ў гэтым працэсе найважнейшая роля належыць гарадскім зялёным насаджэнням і натуральным лясным масівам. Менавіта яны, сінтэзуючы арганічнае рэчыва, уцягваюць у метабалізм інгрэдыенты прамысловых і аўтатранспартных адходаў, у тым ліку атрутныя газы, і тым самым зніжаюць іх канцэнтрацыю ў паветраным асяроддзі, паляпшаюць мікраклімат і санітарнагігіенічныя характарыстыкі паветра. Пачатак распрацоўцы навуковых асноў выкарыстання расліннасці ў якасці сродкаў вымання і нейтралізацыі таксічных тэхнагенных кампанентаў з атмасферы было пакладзена даследаваннямі Н.У. Гетка. Супрацоўнікі лабараторыі праводзяць у гэты перыяд даследаванні газапаглынальнай здольнасці і газавынослівасці шэрагу мясцовых і інтрадуцыраваных відаў на тэрыторыі Наваполацкага нафтаперапрацоўчага і ў наваколлях Мінскага трактарнага заводаў. Было ўстаноўлена, што большасць інтрадуцэнтаў адрозніваецца больш высокай устойлівасцю, у параўнанні з абарыгеннымі відамі. Гэта звязана з большай пластычнасцю ў адаптацыі іх да новых экалагічных умоў. Гэтыя даследаванні дазволілі назапасіць багаты эксперыментальны матэрыял аб структурнафункцыянальных парушэннях, характары паступлення, ператварэння і акумуляцыі забруджвальнікаў у асобных органах раслін, якія растуць паблізу буйных прамысловых цэнтраў Беларусі. Механізм фітатаксічнага дзеяння комплексу серузмяшчальных забруджвальнікаў (серавугляроду, серавадароду і двухвокісу серы), акумулюючая здольнасць і адаптыўная рэакцыя раслін у адносінах да гэтага фактару абагульнены ў кандыдацкай дысертацыі С.А.Сяргейчык. біялагічная ачыстка атмасфернага паветра ва ўмовах Беларусі". Адаптацыйная перабудова фотасінтэтычнага апарата раслін у адказ на неспрыяльнае вонкавае ўздзеянне, якім з'яўляюцца тэхнагенныя эмісіі рознай хімічнай прыроды, суправаджаецца зменамі на розных узроўнях арганізацыі ліста: ад асобных хларапластаў да цэлага органа. Анатамічная структура ліста пры гэтым гуляе ролю рэгулятара ў падтрыманні збалансаванасці фізіялагічных працэсаў пры змене іх хуткасцяў, з аднаго боку, і сама з'яўляецца вынікам гэтых змен з другога. Вынікі гэтых даследаванняў адлюстраваны ў кандыдацкай дысертацыі Л.Д. Рак "Біялагічныя асаблівасці асноўных лесаўтваральнікаў цёмнахваёвай тайгі еўрапейскай часткі СССР ва ўмовах прамысловага забруджвання" і шэрагу публікацый А.А. Сідаровіча з суаўтарамі. Выяўленыя ўзаемасувязі шэрагу анатамічных параметраў раслін, такіх як ступень развіцця покрыўных і хларафіланосных тканін ліста, устьичного апарата раслін, параметры хларапластаў, надзвычай важныя, паколькі на іх аснове можна скласці ўяўленне пра фотасінтэз раслін у неспрыяльных умовах існавання. У працэсе фотасінтэзу і дыхання адбываецца вугляродны абмен, які пачынаецца з паглынання вуглекіслаты лісцем і адукацыі вугляводаў. Частка іх расходуецца на дыханне, а іншая частка назапашваецца ў выглядзе прыросту масы сухога рэчыва. Даследаванні паказалі, што ва ўмовах горада Мінска і Бярэзінскага стацыянара ў лісці і ігліцы адабраных для назіранняў раслін назапашваецца практычна аднолькавая колькасць вугляроду. Гэта сведчыць на карысць таго, што адаптыўная здольнасць віду накіравана на падтрыманне жыццезабеспячэння. Вядома, што змены аб'ёмаў хларапласту вельмі блізкія па характары да змен хуткасцяў якія праходзяць у іх рэакцый Хіла і фотофосфорилирования і з'яўляюцца следствам пераважнай адукацыі тых ці іншых злучэнняў у рэакцыях з процілегла зменлівымі хуткасцямі. Верагодна, менавіта такім шляхам адбываецца аўтарэгуляцыя структуры і функцый хларапластаў як дынамічнай біяхімічнай сістэмы, якая існуе ў пастаянна зменлівых умовах тэхнагеннага асяроддзя. Па выніках гэтых даследаванняў абаронена доктарская дысертацыя Н.У. Гетка «Структурныя і функцыянальныя асаблівасці асіміляцыйнага апарата раслін у тэхнагенным асяроддзі». Асноўнымі сістэмамі расліннай клеткі, якія забяспечваюць устойлівасць асіміляцыйнага апарата раслін да арганагенных ксенабіётыкаў, з'яўляюцца: стан пігментнай і ферментнай сістэм, а таксама збалансаванасць асноўных фізіялагабіяхімічных параметраў, якія вызначаюць функцыянальную актыўнасць асімілюючых органаў. Прысутнасць органагенных эмісій стымулюе назапашванне фотасінтэтычных пігментаў і павялічвае каталітычную актыўнасць пераксідаз, асноўных ферментаў, якія ўдзельнічаюць у метабалічных ператварэннях паглынутых ксенобиотиков. Гэтыя даследаванні былі пакладзены ў аснову кандыдацкай дысертацыі І.А. Шабанавай " Эколагабіялагічная ацэнка ўстойлівасці асноўных лесаўтваральных парод СССР да арганагенных забруджвальнікаў араматычнай прыроды". Важны ўклад у развіццё тэарэтычных і прыкладных аспектаў газаўстойлівасці раслін унеслі супрацоўнікі лабараторыі экалагічнай фізіялогіі раслін С.А. Сяргейчык, А.А. Сяргейчык, Н.У. Гетка, Л.Дз. Рак, І.А. Шабанава, Я.А. Барсук, Л.У. Бурэйка, Л.У. Бажко, С.Ф. Жданец, А.С. Козыр. Вынікі шматгадовых даследаванняў у галіне экалагічнай фізіялогіі, газаўстойлівасці абарыгенных і інтрадуцыраваных раслін абагульнены ў доктарскай дысертацыі С.А. Сяргейчык "Устойлівасць і паглынальная здольнасць драўняных раслін да газападобных забруджвальнікаў атмасферы ва ўмовах Беларусі". У 1991 годзе ў склад існуючай лабараторыі экалагічнай фізіялогіі раслін пераведзены супрацоўнікі лабараторыі экалогіі і аховы прыроды. У гэты перыяд структурнае падраздзяленне дасягае найбольшага колькаснага складу - 25 супрацоўнікаў. У гэтыя ж гады ў лабараторыі былі разгорнуты шырокамаштабныя комплексныя даследаванні трансфармацыі лясных экасістэм рэгіёну пад уздзеяннем тэхнагенных і рэкрэацыйных нагрузак, у якіх актыўны ўдзел прыняла Ж.А. Рупасава. Выбар дадзенага кірунку быў абумоўлены тым, што найболей адчувальным індыкатарам гэтых нагрузак, па агульнапрызнаным меркаванні, з'яўляюцца менавіта лясныя экасістэмы, шырока распаўсюджаныя на тэрыторыі рэгіёна і здольныя акумуляваць да 48 забруджвальных рэчываў, што прыводзіць у шэрагу выпадкаў да парушэння якія склаліся падчас эвалюцыі сувязяў паміж асобнымі. іх кампанентамі і, як следства, да частковай і нават поўнай дэструкцыі і дэградацыі раслінных комплексаў. У выніку дадзеных даследаванняў было ўстаноўлена, што ва ўсіх без выключэння пералічаных тыпах раслінных супольнасцяў, якія растуць у межах рэкрэацыйнай зоны, нягледзячы на горшыя, у параўнанні з запаведнымі тэрыторыямі, лесараслінныя ўмовы, яны валодаюць нашмат большай, чым іх прыродныя аналагі, ёмістасцю біялагічнага кругазвароту, штогод залучаючы ў яго і трансфармуючы значныя аб'ёмы арганічнага рэчыва і злучаных з ім хімічных элементаў. Устаноўленыя асаблівасці функцыянавання лясных фітацэнозаў ва ўмовах антрапагенных нагрузак знайшлі сваё пацвярджэнне і ў пазнейшых шырокамаштабных даследаваннях Е.А. Сідаровіча, Ж.А. Рупасавай, А.Р. Бусько, К.Д. Чубанава, Н.М. Арабея, К.К. Кіркоўскага, А.І. Аляхно, Н.І. Пікуліка і іншых супрацоўнікаў лабараторыі, выкананых у рамках Еўрапейскага экалагічнага маніторынгу і якія складаліся ў вывучэнні трансфармацыі хваёвых лясоў пад уздзеяннем антрапагеннага прэса ў асобных частках Беларускага рэгіёна. Асаблівае месца ў даследаваннях лабараторыі займала вывучэнне радыяцыйнацеплавога рэжыму лясоў Беларусі, якое праводзілася з дапамогай стацыянарных цеплабалансавых назіранняў, якія ўключалі сінхронныя актынаметрычныя, градыентныя і фотаметрычныя вымярэнні на 24 стацыянарах у асноўных лясных фармацыях рэспублікі. У выкананні гэтых маштабных даследаванняў удзельнічалі А.Р. Бусько, А.І. Аляхно, В.Д. Бурганскі, Р.У. Багаткевіч, П.У. Веленка, С.Ф. Жданец, А.М. Іода, М.М. Матыль, Д.Дз. Рак, а ў абагульненні іх вынікаў прымала актыўны ўдзел Ж.А. Рупасава. Атрыманыя вынікі даследаванняў далі магчымасць выявіць шэраг асаблівасцей у змяненні складальнікаў радыяцыйнацеплавога балансу як у зоне ўплыву антрапагенных нагрузак, так і на запаведных тэрыторыях. Было выказана здагадка, што ва ўмовах урбанізаванага асяроддзя, якое адрозніваецца падвышаным забруджваннем прамысловымі адыходамі навакольнага фону, роля абіятычных фактараў у змене складнікаў радыяцыйнацеплавога балансу павінна быць істотна вышэй, чым на запаведных тэрыторыях. Для забеспячэння поўнага комплексу біягеацэнатычных даследаванняў, якія адпавядаюць задачам біялагічнага маніторынгу, была спраектавана і створана сістэма аўтаматызаванага збору і аналізу першаснай інфармацыі з дапамогай ЭВМ, што дало магчымасць устанавіць дакладныя карэляцыйныя сувязі і рэгрэсійныя залежнасці паміж экалагічнымі фактарамі асяроддзя (сонечная радыяцыя, тэмпература, вільгаць) і структурнафункцыянальнымі характарыстыкамі лясных фітацэнозаў. У 1990-1994 гг. навуковымі супрацоўнікамі лабараторыі экалагічнай фізіялогіі раслін ЦБС АН БССР былі ажыццёўлены шырокамаштабныя даследаванні экалагічнай сітуацыі на ўсёй тэрыторыі Беларусі на аснове маніторынгу ўзроўню тэхнагеннага забруджвання снежнага покрыва і фітаманіторынгу лясных экасістэм з выкарыстаннем ліхеноіндыкацыі і сасновых насаджэнняў у якасці мадэльных аб'ектаў. Асноўная ўвага пры гэтым была ўдзелена вывучэнню ступені трансфармацыі лясных экасістэм Беларусі пад уздзеяннем тэхнагенных і рэкрэацыйных нагрузак, характару іх рэакцый у адказ на антрапагенныя ўздзеянні, а таксама занаванню тэрыторыі рэспублікі па ўзроўню тэхнагенных забруджванняў злучэннямі серы, азоту і цяжкімі металамі. У выніку шматгадовых комплексных даследаванняў стану прыроднага асяроддзя ў лясных экасістэмах Беларусі дадзена апасродкаваная ацэнка заканамернасцей фарміравання экалагічнай сітуацыі ў рэспубліцы пад уздзеяннем антрапагенных нагрузак. У якасці завяршальнага этапу фітаіндыкацыйнага занавання тэрыторыі Беларусі былі складзены картысхемы забруджвання шэрай і цяжкімі металамі па асобных абласцях рэспублікі і ў цэлым. У 1996-1997 гг. па дагаворы з Міністэрствам прыродных рэсурсаў і аховы навакольнага асяроддзя РБ лабараторыяй была праведзена ацэнка рызыкі тэхнагеннага забруджвання лясных экасістэм Нацыянальных паркаў "Браслаўскія азёры", "Нарачанскі" і сумежных з імі тэрыторый. На аснове дадзеных ліхеноіндыкацыі ў названых Нацыянальных парках ажыццёўлена ў тым жа маштабе, што і для Белавежскай пушчы, занаванне іх тэрыторый па ступені забруджвання шэрай і 8 цяжкімі металамі. У межах Нацыянальнага парка «Браслаўскія азёры» праведзена таксама ацэнка стану хваёвых дрэвастояў. У 1998-1999 гг. для Міністэрства лясной гаспадаркі РБ лабараторыя экалагічнай фізіялогіі раслін ЦБС НАНБ ажыццявіла выкананне вельмі працаёмкага праекту. На працягу параўнальна кароткага тэрміну даследаванняў была праведзена эколагабіялагічная ацэнка стану лясоў Беларусі на мяжы XXI стагоддзя і распрацаваны комплекс мерапрыемстваў па іх аздараўленні. У выніку рэалізацыі гэтага праекта дадзена ацэнка сучаснага санітарнага стану дрэвастояў, прасочаны структурныя змяненні ў некаторых лясных фітацэнозах за розныя перыяды рэтраспекцыі. Прыведзены даныя дэндрахраналагічнага аналізу радыяльнага бягучага прыросту дрэвастояў, фітапаталагічнай сітуацыі ў лясах, а таксама вынікі параўнальных фізіёлагабіяхімічных даследаванняў асіміляцыйнага апарата асноўных лесаўтваральных парод Беларусі ў натуральных і тэхнагенна парушаных умовах. З улікам фактычнага стану лясоў Беларусі распрацаваны комплекс прафілактычных, лесагаспадарчых і лесакультурных мерапрыемстваў па аздараўленні лясных насаджэнняў. З 2001 года лабараторыя пачала выкананне заданняў у рамках ДВАФІ "Прыродныя комплексы" і "Біялагічныя рэсурсы". Былі атрыманы новыя даныя, якія пашыраюць нашы ўяўленні аб механізме фітатаксічнага дзеяння шэрагу прыярытэтных забруджвальнікаў навакольнага асяроддзя Рэспублікі Беларусь: фармальдэгіду, бенз(а)пірэну, хлорыстага вадароду. Выяўлены заканамернасці змены фізіялагічных паказчыкаў асіміляцыйнага апарата драўняных і хмызняковых раслін мясцовай і сусветнай флоры (105 відаў) (змест вадараспушчальных бялкоў, фотасінтэтычных пігментаў, актыўнасць ферментаў пероксидазы і полифенолоксидазы, буферная ёмістасць цоксан> уплыў. Вызначаны ўзроўні акумуляцыі серы і хлору ў асіміляцыйным апараце хваёвых і лісцяных драўняных раслін у зімовавесны перыяд у розных зонах тэхнагенных нагрузак г. Мінска. Для ўзмацнення кадравага патэнцыялу лабараторыі і выканання заданняў у рамках ДВАФІ "Рэсурсы расліннага і жывёльнага свету", ДВАФІ "Прыродакарыстанне" ў штат лабараторыі ў пачатку 2000х гг. залічаны к.б.н. Якаўлеў А.П. і к.б.н. Булаўка Г.І. З іх удзелам устаноўлена, што пагаршэнне жыццёвага стану большасці прадстаўнікоў дэндрафлоры ўздоўж аўтамагістралей рэспублікі абумоўлена асяданнем солевых часцінак, раствораных у вадзе, якія пераносяцца паветранымі патокамі, на ігліцы і ўцёках раслін. Праявы негатыўнага ўздзеяння процігалалёдных рэагентаў выяўляюцца пры вывучэнні анатамамарфалагічнай структуры асімілююць органаў, на фоне зніжэння актыўнасці шэрагу фізіялагабіяхімічных працэсаў. Атрыманыя вынікі даследаванняў маюць выяўленую прыкладную накіраванасць. Так, сумесна з "БелДорНДІ" Мінтранса распрацаваны дарожны метадычны дакумент ДМД 02191.3.019-2009 «Устройства і ўтрыманне тэхнагенна ўстойлівых снегазатрымлівальных драўняна-хмызняковых насаджэнняў уздоўж аўтамабільных дарог агульнага карыстання». Яго практычнае значэнне вызначаецца распрацоўкай навуковых асноў стварэння ўздоўж асноўных транспартных магістраляў Беларусі новых дрэвастояў, здольных вытрымліваць узмацняльны антрапагенны прэс і зніжаць шкоднае ўздзеянне транспарту на навакольнае асяроддзе. У выніку выкананых даследаванняў падрыхтаваны таксама картысхемы ступені адхіленняў ад ГДК узроўню назапашвання цяжкіх металаў (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn) у каранёвым слоі глебы яловых насаджэнняў, якія прымыкаюць Мінскаму прамысловаму вузлу. З 2004 г. у навуковай тэматыцы лабараторыі сфармаваўся яшчэ адзін важны для народнай гаспадаркі рэспублікі напрамак даследаванняў у галіне індустрыяльнай экалогіі, звязаны з распрацоўкай навуковых асноў біялагічнага этапу рэкультывацыі тарфяных радовішчаў рэспублікі, якія выбылі з прамысловай эксплуатацыі тарфяных раслін. у рамках 2х праектаў з Беларускім фондам фундаментальных даследаванняў, а таксама па заданні ДНТП "Экалагічная бяспека". З 2011 г. супрацоўнікі лабараторыі экалагічнай фізіялогіі раслін прыступілі да выканання заданняў у наступных праграмах навуковых і прыкладных даследаванняў: ДПНД "Прыроднарэсурсны патэнцыял" 2011-2013 гг.; падзелу навуковага забеспячэння Дзяржаўнай праграмы сацыяльна-эканамічнага развіцця і комплекснага выкарыстання прыродных рэсурсаў Прыпяцкага Палесся на 2010-2015 гг. (сумесна з лабараторыяй хіміі раслін); падзелу навуковага забеспячэння Дзяржаўнай праграмы рэканструкцыі аб'ектаў ЦБС НАН Беларусі, 20112013 гг.; ДНТП "Прыродныя рэсурсы і навакольнае асяроддзе", 20112013 гг. (сумесна з лабараторыяй хіміі раслін); АНТП "Інтрадукцыя і азеляненне", 20112013 гг. (сумесна з ІЭБ імя У.Ф. Купрэвіча).
