Созданные в ботаническом саду коллекции растений природной флоры способствуют сохранению генофонда редких и исчезающих степных видов и представляют собой бесценный резерв для восстановления природных популяций раритетных видов.

Научные обоснования по результатам исследований сотрудников отдела природной флоры легли в основу формирования более 80 % особо охраняемых природных территорий (ООПТ) ДНР и ЛНР. По рекомендациям сотрудников Сада создано и реорганизовано 52 ООПТ на территории ДНР и 4 ЛНР.

Флора и растительность Донбасса к настоящему времени относятся к наиболее изученным в Восточной Европе, благодаря реализации современных исследований в области флористики, систематики и геоботаники. Флора насчитывает 2325 видов сосудистых растений; установлена степень ее адвентизации – 22,2 %: практически ежегодно выявляются новые заносные и дичающие из культуры виды. На основе доминантной классификации зафиксировано 4578 ассоциаций естественной растительности в Донбассе. Для оценки экологического каркаса ДНР осуществляется инвентаризация и анализ природных и квазиприродных территорий с применением ГИС-технологии: определяются их площади и показатели фрагментированности территории. Проводится сравнительный мониторинг эколого-демографической структуры популяций раритетных степных видов in situ и ex situ, в условиях длительно существующих (более 50 лет) искусственных степей в Саду, для определения эффективности методов ускоренного воссоздания степной растительности путем натурного моделирования фитоценозов и формирования оптимальной эколого-фитоценотической среды для сохранения и воспроизводства фитогенофонда.

Знания о природе и растительности, полученные в результате экспедиционных обследований, стали основой для создания гербарного фонда. Научный Гербарий (DNZ) насчитывает более 140 тысяч гербарных образцов. Его формирование начато в 1966 году: тогда были собраны первые 550 гербарных образцов. В настоящем в Гербарии репрезентировано 85 % видового разнообразия флоры Донбасса большим числом местонахождений. Ни в каком другом Гербарии мира флора этого региона не представлена с такой полнотой. В Гербарии также хранятся образцы интродуцированных растений и специальные коллекции, документирующие разноплановые научные исследования по систематике, популяционной экологии, охране растительного мира, тератогенезу и др.

Исследования гербарных материалов и наблюдения в природе во время экспедиций и на экспериментальных участках позволили ученым Сада описать 24 новых для науки видов растений: Stipa donetzica Chupryna, Stipa larisae Ostapko, Carduus kondratjukii Gorlaczeva, Carduus tortuosus Gorlaczeva & Kondr., Cirsium roseolum Gorlaczeva, Veronica borysthenica Ostapko, Galium donetzkiensis Ostapko, Galium dubovikae Ostapko, Galium glabricarpum Ostapko, Galium kondratjukii Ostapko, Galium lanulosum Ostapko, Galium raisae Ostapko, Galium ×jubilaeare Ostapko,Rosa krynkensis Ostapko, Thymus kondratjukii Ostapko, Thymus didukhii Ostapko, Veronica donetzica (Ostapko) Ostapko, Veronica pontica Ostapko, Veronica semiglabrata Ostapko, Veronica cretacea Ostapko, Vincetoxicum donetzicum Ostapko, Vincetoxicum flavum Ostapko., Vincetoxicum ucrainicum Ostapko, Vincetoxicum svetlanae Ostapko, и одна разновидность – Thalictrum flexuosum Bernh. ex Reichenb.var. puberulum Ostapko et Gnatyuk.

Раритетные виды природной флоры Донбасса сохраняются в условиях культуры в ботаническом саду на коллекционных участках комплексной экспозиции «Степи Донбасса». В ней представлено 37 % видового состава природной флоры сосудистых растений Донбасса, 82 % степных, в том числе более 200 редких, эндемичных, реликтовых, пограничноареальных и исчезающих видов, из которых около 180 включены в Красные книги и охранные списки различного уровня. Это уникальное собрание живых образцов растений – огромная ценность для научных исследований, сохранения и практического использования генофонда природной флоры Донбасса. Уникальны также созданные в Саду искусственные степи, аналогов которым в мире нет.

Коллекции и экспозиции, расположенные в Северном массиве Сада, являются не только базой проведения научных исследований, но и местом познавательных экскурсий и учебных практик, – это коллекции «Степные и опушечные растения Донбасса», «Виды рода ковыль», «Редкие, эндемичные и реликтовые растения Донбасса», «Декоративные растения природной флоры Донбасса», «Лекарственные растения», экспозиции натурных моделей степи и реинтродукционный питомник.

Коллекция «Степные и опушечные растения Донбасса» формируется с 1967 года для интродукционного испытания, всестороннего изучения в условиях культуры и демонстрации разнообразия степных и опушечных видов растений флоры Донбасса. В монокультуре на площади 0,1 га представлены более 120 видов как типичных, широко распространенных в степной зоне видов (типчак валисский, шалфей сухостепной, вероника и др.), так и редких эндемичных и реликтовых растений (эремурус представительный, пион тонколистный, головчатка Литвинова, василек угольный, майкараган волжский и др.). Коллекция «Виды рода ковыль» формируется с 1969 года, занимает площадь 0,5 га и служит для изучения и демонстрации разнообразия видов ковыля – основного компонента степной растительности и важнейшего фактора формирования самого плодородного типа почв – черноземов. В монокультуре выращивается 12 видов ковыля флоры Донбасса, более 10 видов интродуцентов. Эта коллекция является источником семенного и посадочного материала для проведения реинтродукционных мероприятий по восстановлению популяций ковылей.

Реинтродукционный питомник, площадью 0,1 га, заложен в 2007 году для размножения в монокультуре степных растений с целью получения посадочного материала и сбора семян для закладки реинтродукционных локусов в природных местообитаниях. Результаты проведения опытов по реинтродукции этих видов показали перспективность использования этого метода для восстановления популяций многих из них в условиях естественных местообитаний. Сегодня в питомнике выращивается 15 видов.

Коллекция «Редкие, эндемичные и реликтовые растения Донбасса» формируется с 1976 года на площади 0,3 га. Цель создания коллекции – сохранение раритетных видов флоры Донбасса в условиях культуры, изучение их биологических особенностей и возможностей искусственного размножения. В коллекции представлено более 320 видов, из которых 129 внесены в охранные списки разного уровня. Особый интерес представляют такие узкоэндемичные виды, как тысячелистник голый, тимьян кальмиусский, астрагал мелолюбивый, шиповник донецкий и редкие виды: дубровник Стевена, лук линейный, тюльпан двуцветковый, шафран сетчатый и др.

Коллекция «Декоративные растения природной флоры Донбасса» создана в 2017 году на площади 0,02 га с целью демонстрации 130 травянистых и полукустарничковых растений аборигенных видов, перспективных для озеленения и ландшафтного дизайна Коллекция также демонстрирует формовое разнообразие декоративных растений флоры Донбасса, перспективных для селекции.

В коллекции «Лекарственные растения» представлено 174 вида, преимущественно местной флоры, из которых 38 внесены в Государственную фармакопею Российской Федерации, 18 используются в гомеопатии, почти все – в народной медицине. Эта коллекция используется, прежде всего, в учебных и просветительских целях.

Экспозиция «Экспериментальные степные участки» занимает площадь 0,25 га. Эти участки заложены в 1968 г. с использованием разных методов: посадки дернин, посева семян и комбинированного. Здесь сформировалось 5 растительных сообществ настоящей разнотравно-типчаково-ковыльной степи. В их составе произрастает более 350 видов растений, из которых 69 являются раритетными. На базе экспериментальных степных участков изучается действие антропогенных факторов на растительный покров с целью разработки эффективного комплекса мероприятий для управления развитием степных экосистем.

 Экспозиция «Эдафические варианты степей Донбасса» (Северный массив) площадью 0,28 га формируется с 2005 года с целью сохранения и демонстрации флорокомплексного разнообразия растительности каменистых обнажений и песчаных степей характерных для Донбасса. Включает участки «Петрофитная степь на обнажениях кристаллических пород», «Растительность меловых обнажений», «Псаммофитная степь». Основные работы по формированию и поддержанию этой экспозиций направлены на создание специфических эдафических условий подсыпкой соответствующих грунтов (гранита, мела, песка) для успешного моделирования растительных сообществ, подобные природным, в которых произрастают стенотопные виды растений. В составе этих искусственных фитоценозов сосредоточено более 270 видов из которых 56 – эндемичных и субэндемичных, 43 вида внесены в Красную книгу Донецкой области.

Еще одной частью данного комплекса является экспозиция «Кустарниковая степь», заложенная в 2005 году на площади 0,190 га, как совокупность натурных моделей, отражающих разнообразие наиболее характерных для Донбасса растительных сообществ кустарниковой степи. В их составе сосредоточено более 130 видов, из них 19 являются раритетными.

Экспозиция «Половецкая степь», формирование которой начато в 2018 году, расположена на участке площадью 0,2 га с небольшим искусственным курганом, на вершине которого установлена половецкая каменная баба как символ истории степного края. Природным аналогом экспозиции послужили петрофитно-степные растительные сообщества Приазовской возвышенности. На сегодняшний день в составе экспозиции произрастает 74 вида.

«Искусственная степь» площадью 8,5 га воссоздана в Южном массиве Сада и существует уже более 50-ти лет.

Участок этой экспериментальной искусственной степи имеет форму многоугольника, окруженного защитными и коллекционными древесными насаждениями. В его центре создан курган – символ седой древности, непременный исторический элемент донбасского степного ландшафта. Площадь вокруг кургана разбита на сектора, на которых сформированы различные варианты разнотравно-типчаково-ковыльной степи, эталонами для которых являлись природные степные фитоценозы заповедников Донбасса – «Хомутовской степи» (приазовский ксеротический вариант степи), «Провальской степи» (типичная и гигротическая степь Донецкого кряжа) и «Стрельцовской степи» (типичный вариант настоящей степи. Посадочный и посевной материал заготавливался в природе. Такое размещение различных натурных моделей позволило сосредоточить на относительно небольшой площади максимально возможное количество степных видов растений, в том числе и редких. В составе 16 искусственных степных фитоценозов произрастает около 390 видов растений, в том числе 112 эндемичных и 6 реликтовых и 57 видов, включенных в Красные книги различного уровня. Сформировался ряд растительных сообществ, в которых преобладают раритетные эдификаторы степных фитоценозов региона – ковыли: ковыль Лессинга, к. Граффа, к. Залесского, к. украинский, к. тирса, ковыль-волосатик, к. Иоанна.

Научный эксперимент подтвердил возможность воссоздания степных растительных сообществ на больших площадях.

Экспозиция «Дубрава» формируется с 1970 года на основе имеющихся насаждений дуба черешчатого, высаженного рядами. Этот участок прямоугольной формы площадью 1,41 га примыкает к искусственной степи. В дубраве осуществлялась высадка деревьев второго яруса, кустарников и травянистых растений, привозимых из лесных природных местообитаний. Результатом стало формирование лесного фитоценоза, представляющего собой модель плакорной дубравы с соответствующей природным фитосистемам ярусностью и видовой насыщенностью. В настоящее время в дубраве произрастает более 100 видов растений, 12 из которых особо охраняемые.

Созданные в Донецком ботаническом саду коллекции и экспозиции природной флоры Донбасса — это, прежде всего, биоресурсные коллекции раритетной фракции флоры. Они активно используются для демонстрации природных растительных богатств родного края и в образовательных целях.