הגן הבוטני באורנים

ד״ר מוקי גרוס, ד״ר דליה לוזנר, פיני שניר, רונזה  אמרה (2019-2021)

במימון: משרד החקלאות ופיתוח הכפר, שירות ההדרכה והמקצוע, אגף הפרחים והנדסת הצומח, תחום הנדסת הצומח

גיאופיטים רבים בגן הנוי ידועים כצמחים שמאוד מתאימים לגינון בר קיימא, הן מבחינת דרישות ההשקיה שלהם, הטיפול והתחזוקה, השתילה והעמידות שלהם. אך למרות זאת נמצא שמשתמשים במגוון מצומצם בנוי, בהשוואה למגוון האפשרויות הקיים בקבוצת צמחים מגוונת ומרשימה זו.
במחקר זה נבדקו מינים חדשים של גיאופיטים תוך בחינת התאמתם לגן הנוי בארץ ותכנון גינת גיאופיטים שיכולה לפרוח כל השנה. בנוסף לכך פותחה חלקת הדגמה בגן הבוטני המשרתת קבוצות הדרכה לגננים והציבור הרחב והוכן פרוטוקול לגידול כל גיאופיט בגינה עם תנאי הגידול המתאימים לאקלים בארץ.
במהלך השתילה התקבלו מעל ל- 150 מינים וזנים שונים לאקלום בחלקה, כ- 115 מהם שרדו ואף פרחו. חלק מהמינים לא שרד, לרוב מפעילות של חזירים וחולדים שהצליחו לחדור לחלקה לפני שגודרה, ולחסל חלק מהגיאופיטים.
לכל מין שפרח נרשמה תקופת הפריחה, צבע הפריחה ותנאי גידול מתאימים

ד״ר מוקי גרוס
במימון: בנק הגנים, מכון וולקני משרד החקלאות

לטענת ארגון המזון והחקלאות של האו"ם (FAO): מתחילת המאה ה-20  אבדו 75% מהשונות הגנטית בחקלאות לטובת אחידות ותפוקה גבוהה של היבול. צמצום השונות הגנטית עלול לגרום לגידולים המודרניים להיות פגיעים יותר לגורמים סביבתיים שונים.
למיני בר הקרובים גנטית לגידולי התרבות ( Crop wild relatives– CWR) ולצמחי  תרבות מסורתיים, חשיבות גדולה כמקור גנטי להשבחה ושיפור התכונות של גידולים חקלאיים. חיוניותם לשמירה על הביטחון התזונתי בעולם אף עולה, לנוכח החשש הגובר מפני ההשפעה ההרסנית הצפויה של ההתחממות הגלובלית, איבוד המגוון הביולוגי והעליה באוכלוסיית האדם.

בנק הגנים לצמחי ארץ ישראל, בדומה לגופים דומים אחרים בעולם, אחראי ליצירת מאגר גנטי של תכונות הצמחים החשובים בצמחיית ישראל. זאת על ידי איסוף, מיון ושימור זרעי הבר של כלל צמחי ישראל ובדגש על צמחי בר בעלי פוטנציאל כלכלי-חקלאי או חברתי-תרבותי בלתי ממומש, העשוי לשמש את הדורות הבאים. לאחרונה הרחיב בנק הגנים את עיסוקו גם לשימור קווים של גידולים חקלאיים עתיקים, שגודלו בעבר בתנאים סביבתיים שונים ותחת ממשק מסורתי.  אוספים אלה מאוחסנים מספר שנים ללא שימוש. העלייה בדרישה לקבלת זרעים מדוגמאות אלה בשנים האחרונות, העדר מידע לגבי תכונותיהם וירידה באון הזרעים, העלו את הצורך בקטלוג מחדש ואחסון בתנאים מיטביים.  
למחקר זה שתי מטרות עיקריות: האחת ביולוגית- ריבוי הצלה ואפיון 40 קווים מארבע מינים ממשפחת הקטניות. אוכלוסיות הזרעים שנבחרו סופקו על ידי בנק הגנים ומקורם באוסף הישן של בנק הגנים, חלקם שייכים לאוסף הייחודי של ד"ר יעקב מתתיה, בוטנאי ירושלמי וחוקר בבנק הגנים שבמכון וולקני.
המחקר בוצע בגן הבוטני במכללת אורנים. חמישים זרעים מכל אחד מהקווים, נזרעו וחיוניותם נקבעה באמצעות מדידת אחוז הנביטה. לאחר נביטה והתבססות הנבטים, נבחרו 20 שתילים בעלי התפתחות תקינה של שורשים ונצר באורך דומה מכל קו נשתלו בערוגות מתוללות נפרדות בשדה, להמשך מעקב. השתילים הנותרים הועברו לעציצים להמשך גידול בחממה, תחת השקיה מבוקרת, לצורך איסוף זרעים בסיום הגדילה. יבול הזרעים שנאסף בעבודה זו, כולל טבלת האיפיון של הקווים השונים, הם התוצרים שהתקבלו ביישום מטרה זו.

מטרה שניה -חינוכית, הכוללת התנסות בשיטת לימוד המשלבת, למידת חקר אוטנטית עם תכני לימוד בוטניים, הכוללים גם חשיפה ותרומה מעשית של סטודנטים פרחי הוראה  למטרות בנק הגנים. להשגת מטרה זו בוצע המחקר על ידי סטודנטים, תוך שילוב עם תכנית הלימודים בקורס ״צמחי זרע״ הנלמד במכללה על ידי ד״ר מוקי גרוס, במסגרת לימודי שנה ג׳ בחוג לביולוגיה ולימודי הסביבה במכללת אורנים.

אסף צ'רטקוף עבודת סמינריון בהנחיית ד"ר מוקי גרוס (2015).

העומס הגדל והולך  על שירותי המערכת האקולוגית מעמיד את האנושות כולה בפני אתגרים רבים.   העלייה בפחמן האטמוספרי עקב גורמים שונים, ביניהם העלייה בפליטות הפחמן שמקורם בפעילות האנושית, קשורה בקשר הדוק לכמות הפחמן המקובע בקרקע. אופייה של החקלאות הקונבנציונאלית הינה אחד הגורמים המשמעותיים ביותר להתדלדלותו.

ביוצ'אר (Biochar) הינו מרכיב חשוב ב"טרה-פרטה נובה" (Terra Preta Nova - TPN) , ניסיון בין זמננו לחיקוי טכנולוגיה חקלאית עתיקה ששימשה שבטים אינדיאנים באמזונס ליצירת אדמה עשירה ופוריה לחקלאות מקרקעות הג'ונגל הדלות. שיטה עתיקה זו, שתורגלה באמזונס במשך אלפי שנים, הפכה אדמה לעשירה ופורייה עד שגם מאות שנים אחרי שננטשה על ידי המתיישבים המקוריים, ישנה עדות לפעילות חקלאית עליה ללא צורך בדישון במשך עשורים.

חקלאות מצע מנותק מודרנית עושה שימוש אינטנסיבי במשאבים מחצביים, שימוש שאיננו בר-קיימא לטווח הבינוני והרחוק. בשנים האחרונות, ההתעניינות הגוברת סביב יצירת מוצרים ופיתוח שיטות חקלאיות מקיימות יותר, מעוררת חשיבה מחודשת בתחומי מחקר רבים, ביניהם החקלאות במצע מנותק.
במטרה לבחון את הביוצ'אר כתחליף מקומי וזול למצעי הגידול הקנויים בהם משתמשים בחממה של הגן הבוטני וכאמצעי להעלאת כמות הפחמן המקובע בקרקע, נבדקה במחקר זה ההשפעה של מצע שתילה מבוסס ביוצ'אר על נביטה וצימוח של זרעי עגבנייה.
ביוצ'אר שהוכן מרסק גזם הזמין בגן הבוטני, שימש ליצירת חמש תערובות ביחסים שונים של ביוצ'אר וקומפוסט. כקבוצת ביקורת שמשה תערובת השתילה אותה מכינים בגן הבוטני כדרך קבע. התערובות הושמו במגשי שתילה בשישה טורים אקראיים של ארבע תאי שתילה לכל טיפול בשישה מגשים, המהווים שש חזרות לכל תערובת. בכל תא נזרעו שלושה זרעי עגבניה. המגשים הונחו בחממה תחת השקיה מבוקרת.
במשך 41 הימים הבאים נמדדו אחוזי נביטה ושרידות הצמחים. ביום ה-41 הופרדה העלווה בבסיס הגבעול ועברה ייבוש  ב-60 מעלות ל-72 שעות. לאחר הייבוש נשקלה הביומאסה היבשה עבור כל חזרה וטיפול.
מן המחקר עלה כי בתערובות עתירות הביוצ'אר התרחשה נביטה מהירה יותר אך שרידות הנבטים והביומסה היבשה שנמדדה הייתה גם הנמוכה ביותר.  הופתענו לגלות כי תערובת השתילה המוצלחת ביותר, מבחינת אחוזי שרידות ומבחינת רמת הביומאסה הסופית של העלוה, היתה תערובת השתילה שהכילה 100% קומפוסט. לסיכום, דרוש מחקר נוסף לבדיקת האפשרות של תחליף מלא או אפילו חלקי של מצעי השתילה הקנויים בביוצ'אר. אולם, ממצאי המחקר מזהים כי הקומפוסט, שהינו מוצר מקומי בעל השפעה סביבתית נמוכה בהרבה ממצעי השתילה המודרניים, הנו גם התערובת הטובה ביותר לנביטה ולצימוח בריא בחממת הגן מכל שאר הטיפולים שנבדקו.

ד"ר חגית מישר-טל " וד״ר מוקי גרוס (2014)
במסגרת קורס "חשיבה סביבתית" בהנחיית ד״ר מוקי גרוס, התקיימה פעילות למידה פורצת דרך המשולבת טלפון נייד חכם  בגן הבוטני באורנים. מטרת הפעילות היתה לרתום את הטלפון הנייד החכם, שניתפס בדרך כלל כמסיח מלמידה וכניגוד ללמידה בלתי אמצעית,  לטובת למידה התנסותית, באופן שלא יפגע בחוויה החושית והבלתי אמצעית של הלמידה בשטח. הניסיון לשילוב זה, בין הלמידה ההתנסותית לשימוש בטלפון החכם, הסתבר כלא פשוט כלל ועיקר. התנסות ראשונה זו העלתה מסקנות רבות בנוגע לאופן העיצוב של מטלות התנסותיות משולבות טלפון חכם. נדרש המשך יישום ומחקר שמטרתו מציאת ה- best practice בשילוב השניים.
מאמר שפורסם ראה כאן

אורן אזארי* בהנחיית:  ד"ר מוקי גרוס**, ד"ר ציפי עשת*, פרופ אברהם חיים* (2013).
* החוג לניהול משאבי טבע וסביבה ,בית ספר לניהול ,אוניברסיטת חיפה
** המכללה האקדמית לחינוך – אורנים

לגנים בוטנים תרומה משמעותית לחברה בהתפתחות הידע הבוטנאי והגנני, במהלך ארבע מאות השנים האחרונות. בעבר, הגנים הבוטנים שימשו להפקת תרופות, הצגת אוספים בוטנים, אקלום צמחים ותרומה חשובה לקידום מדעי הבוטניקה והסיסטמטיקה והוראתם. כיום, הגנים הבוטניים משמשים להוראה, חינוך סביבתי ולמחקר ובנוסף גם כאתרים לתיירות ונופש, ולשמירת טבע.
למרות זאת, התועלות מגנים בוטנים וערכיהן הכלכליים, החברתיים וחינוכיים, והאקולוגים, אינן ברורות ואינן מוערכות מספיק ע"י מקבלי ההחלטות והציבור. מכאן, עולה שאלת נחיצותם ותועלתם של הגנים הבוטניים. בנוסף, הגנים נתפסים ע"י מקבלי ההחלטות כמוסד עם הכנסה ישירה נמוכה ועלויות אחזקה גבוהות לכן, הם מקבלים עדיפות נמוכה בתקציב הציבורי.
הגן בוטני במכללת אורנים להוראה ולחינוך,  הוקם בשנת 1957, בכדי לשמש כאתר להוראת הטבע עבור גננות ומורים. במהלך השנים, שימש הגן גם לאקלום ותצוגה של צמחי נוי ותרבות. כיום, לאחר סגירתו ופתיחתו מחדש, הוא מוכר כגן בוטני רשמי על ידי משרד החקלאות.
מטרת המחקר העיקרית הייתה לבחון במסגרת של " עלות מול תועלת", את הערך הכלכלי הכולל מן התועלות של שרותי המערכת האקולוגית מהגן הבוטני באורנים, ולהשוותו אל עלויות האחזקה של הגן. המטרה השנייה הייתה לבדוק את הערך הכלכלי מתוכניות שונות לשיקום הגן.
במסגרת המחקר, יושמה גישת שרותי המערכת האקולוגית. בשלב ראשון זוהו ונבדקו שירותי המערכת של הגן והוערכה הרלוונטיות החינוכית, החברתית והאקולוגית למכללה. השירותים העיקריים מהגן הם שרותי תרבות הכוללים שימוש בגן לצרכי הוראה, חינוך, נופש הנאה ומחקר. לצדם נמצאו ונבדקו שרותי וויסות הכוללים מחזור פסולת, וויסות אקלים ומניעת סחף.
בשלב שני נעשתה הערכה כלכלית של שירותי הגן במצבם הקיים ושל התוכניות לשיקום הגן, באמצעות: שיטת עלות הנסיעה ( (Travel cost, שיטת ההערכה המותנית  ((Contingent valuation ושיטת העלות התחליפית ((Alternative cost. כלי המחקר היו: שאלון שניתן אקראית למבקרים (לאחר ביקור) שבדק את הרקע לביקור, מטרותיו, עלויות ההגעה והעמדות כלפי הגן ושיקומו. נאספו, נתונים על מספר הביקורים בגן ואופיים, ונתונים פיסיים על הגן. רואיינו מרצים ורכזי פעילויות על היקף השימוש בגן ועל הרלוונטיות שלו לקורסים הנלמדים.
בשנת 2013 , נוטרו ונרשמו כ 13,074 ביקורים על ידי אוכלוסיית מבקרים מגוונת (מהגיל הרך עד פנסיונרים) המשתמשת בגן.  נמצא כי חישוב הערך הכולל של תועלות הגן הבוטני , בתוספת ההכנסה הישירה מפעילותו, מהווים כ 62.5% מסך עלויות האחזקה של הגן. עבור שיקום הגן, נמצא כי ישנה נכונות מובהקת להעלאת מספר הביקורים בגן לכל אחת מתוכניות השיקום, וערכן נע בין 61,491 ל - 117,00 ₪ . הנכונות לשלם של כלל המבקרים בגן עבור שיקום הגן היא לפחות 47,182 ₪ (לא בוצע מדגם מייצג) .
התוצאות מצביעות על ערכים כלכליים משמעותיים לתועלות מהגן, שיש לקחת בחשבון במסגרת קבלת החלטות על עתיד הגן הכוללת את שימורו והמשך פיתוחו ושיקומו עבור צרכי ההוראה והחינוך של המכללה ועבור הרווחה החברתית והסביבתית של באי המכללה והחברה בכלל.
אנו ממליצים:  לשלב את גישת שרותי המערכת האקולוגית בניהול הגן, להביא לידיעת מקבלי ההחלטות ובאי המכללה את התועלות משרותי הגן, על מחקר המשך לברור פוטנציאל השימוש בגן מתוך ומחוץ למכללה, ועל מחקר כולל להערכה כלכלית סביבתית וחינוכית של כלל הגנים הבוטנים בישראל. בהקשר לערכו החינוכי של הגן, ראוי להתייחס להמשך תפקודו, לא רק כאתר/אמצעי להוראת קורסים קיימים במכללה אלא גם כגוף ידע להוראת קורסים חדשים ייחודים לגן הבוטני, הפותחים הזדמנויות חינוכיות חדשות עבור המכללה.

(עבודת גמר תואר ראשון)
עוזי דגן בהנחיית פרופ' עדו יצחקי וד"ר מוקי גרוס (2013).
     
תמורות החלות בסביבה ברמה האקולוגית הינן תחום הנחקר רבות בעולם. ישנה הבנה שמגוון המינים ועושר המינים הינם מדדים המאפשרים לאבחן את טיב בית הגידול ואת השינויים החלים עליו (בו?). ציפורי שיר, כסדרה שרבים מנציגיה נודדים, יכולה לעזור בבניית תמונה כללית על איכות בית הגידול ועל שינויים החלים בסביבתנו הקרובה והרחוקה. מחקרים רבים שבוצעו על השפעות שינויי האקלים הגלובליים על מגוון המינים ועושרם הראו את השפעתם השלילית. בעבודה זו ריכזנו מידע שנאסף בגן הבוטני באורנים משנת 1978 ועד היום, כאשר עד שנת 1999 טיבע בגן יעקב לנגר ובשנים האחרונות מטבע בגן שי אגמון.
עד לשנת 2011 טובעו בגן הבוטני באורנים 5339 ציפורי שיר השייכות ל-46 מינים.
מטרת המחקר היתה להשתמש במידע זה ולבדוק האם חלו שינויים במהלך שנים אלה במגוון המינים ובדפוסי הנדידה  ,  של מיני ציפורים.
מצאנו שישנה ירידה משמעותית במגוון המינים ועושרם בשנים האחרונות למרות שאין ירידה משמעותית במספר הפרטים הנלכדים. מצאנו שינויים משמעותיים בדפוסי נדידה ונוכחות של מינים שונים. הראנו עליה בנוכחות מין מקומי, סיבכי שחור ראש להוסיף שם לטיני, שינויים משמעותיים בדפוסי נדידה של מין חולף, סיבכי שחור כיפה, המראה סימנים של מעבר לחריפה, וירידה במספר הפרטים של מין חורף ,אדום החזה, המראה סימנים של מעבר ליציב אירופי. בנוסף הראנו כיצד אוכלי הזרעים נעלמו כליל מנוף הגן עם חלוף השנים.
מחקר זה מאפשר הבנה טובה יותר של הגן הבוטני ומלמד על איכותו והממשק הדרוש בו לקיום בית גידול מתאים/מושך לציפורי שיר.
בנוסף, מציג המחקר את הגן הבוטני באורנים כבסיס טוב למחקרים בנושאים אקלוגיים נוספים.

סתו טלל בהנחיית ד"ר יורם ירושלמי וד"ר מוקי גרוס (2010-2011)

פעילותם החשובה של פרפרי היום כמאביקים של מיני צמחים רבים עשויה להיפגע עקב ירידה בגודל אוכלוסיותיהם של חלק ממיני הפרפרים והסכנה להיעלמותם מנוף הארץ. גנים בוטנים ואחרים העשירים במגוון מיני צומח עשויים לשמש מוקד משיכה לפרפרים ולסייע בשמירה ובשיקום אוכלוסיותהם.
תוכניות ניטור של תחנות מאר"ג (מערך אקולוגי רב גורמי) ומסלולי ניטור של מתנדבים החלו לפעול בארה"ב ובאירופה לפני כשלושים שנה. המטרה הייתה להקים רשת מידע על החי והצומח בסביבתו הטבעית, על מנת ליצור בסיס נתונים מקיף ומהימן שיוכל לשרת את החוקרים, המתכננים ומקבלי ההחלטות בבואם לגבש מדיניות שימור או פיתוח באזורים שונים. בישראל הוקם לאחרונה מערך לאומי לניטור פרפרים ובנוסף, הוקמה רשת של שש תחנות לאורך גרדיאנט צפון (הר מירון) - דרום (להבים) לפני כעשור, ופעילות ניטור מסודרת נערכת בחלק מהתחנות מזה 3-4 שנים.
שיתוף פעולה ביוזמת מנהלת הגן הבוטני, בין ביולוגים באורנים, חוקרים מפארק הטבע ברמת הנדיב שליד זיכרון יעקב ואגודת חובבי הפרפרים הישראלית הוביל לפרויקט ניטור בקמפוס אורנים. מטרת המחקר היא לעמוד על ההבדלים בין מיני הפרפרים אותם ניתן למצוא בגן הבוטני שבאורנים – באיזור הבלתי מופרע המייצג את הצומח הטבעי של גבעות טבעון, לבין הפרפרים בצמחיה המטופחת בגינון אורבני אופייני, שבשדרה המרכזית של הקמפוס. ניטור הפרפרים שהחל ב2010 יוכל לספק מידע אודות מיני  הפרפרים המגיעים לכל אחד מהאזורים הנבדקים ואודות מיקומם וכמותם של הצמחים הפונדקאים מהם ניזונים הזחלים. מידע זה מתוכנן להוות בסיס לבניית מסלולי הליכה עונתיים בעקבות פרפרים בגן הבוטני, שתילה של צמחים פונדקאים ברחבי הקמפוס בכדי לתמוך בשימור אוכלוסיות מינים ייחודיים לאזור ועוד. הנתונים יצורפו למאגר נתוני המאר"ג מחד, ולנתוני המערך לניטור פרפרים לאומי בישראל, מאידך. הניטור כולל זיהוי ורישום מספר הפרפרים מכל מין, כמו גם רישום נתונים א-ביוטים, היכולים להשפיע על פעילות הפרפרים – טמפרטורה, לחות יחסית, עוצמת רוח וכיסוי עננים. עד כה נמצאו באורנים 35 מיני פרפרים המייצגים את כל המשפחות הידועות בארץ, בינהם הצבעוני הקשוט, הנדיר יחסית.

למאגר בעלי החיים- פרפרים

שמות השותפים: מאיה מליניאק , פרופ' יורם גרשמן, ד״ר מוקי גרוס וצוות הגן הבוטני  (2021)

מחקר זה הינו חלק מעבודת המחקר בנושא: פסולת אבטיחי גרעינים כמקור לאנרגיה מתחדשת (ביואתנול) ונוגדי חמצון של מאיה מליניאק בהנחיית פרופ' יורם גרשמן

מידי שנה מגדלים בישראל כ-40,000 דונם של אבטיחים מזן מללי למען תעשיית הפיצוחים המקומית.  בעזרת מגוב נקטפים ומסודרים האבטיחים בשורות בשדה ולאחר מכן מועלים בעזרת מסוע אל קומביין בו הם מרוסקים ומועברים למכונת הדייש. במכונה מופרדים הגרעינים מהציפה ומקליפת האבטיח, נאספים ונשמרים במיכל בעוד הציפה והקליפות נזרקים לשדה. משאבים ועבודה רבים מושקעים כדי להפיק מהאבטיח המללי את הגרעינים שמהווים 3% ממשקל הגידול כש- 97% מהתוצרת מוגדרת כפסולת ומושלכת לשדה! במחקר הנערך במעבדתו של פרופסור יורם גרשמן במכללת אורנים בשיתוף אוניברסיטת חיפה החלו לאפיין את פסולת האבטיחים כמקור מבטיח להפקת דלק ממקור מתחדש.  כחלק מהמחקר נבדקת ההשפעה של השלכת הפסולת על הקרקע בשדה ועל האיכות של גידולי השדה.  חלק זה מתוכנן ומבוצע בחלקה בגן הבוטני בשיתוף צוות הגן. השטח חולק לריבועים בגודל של 1 מ"ר כאשר האדמה בכל ריבוע טופלה באופן שונה: 2 ריבועי ביקורת בהם לא טופלה האדמה, 2 ריבועים בהם עורבבה באדמה פסולת אבטיחים (מיץ+קליפות), 2 ריבועים בהם עורבבו רק קליפות האבטיח ו-2 ריבועים בהם הוסף קומפוסט לאדמה. פסולת האבטיחים/ הקומפוסט הוספו לאדמה במהלך חודש אוגוסט, בו מתבצע לרוב דייש האבטיחים. ב- 25.11.2020 נזרעו 12 גרם של זרעי חיטה מזן 'גליל' בכל אחד מהריבועים. איכות הנביטה תבדק על ידי אחוז נביטה ומשקל חומר אורגני במטרה להבין את ההשפעה של השלכת פסולת האבטיחים באותו השדה על איכות החיטה.

פרופ' תמר קיסר, החוג לביולוגיה וסביבה, אוניברסיטת חיפה – אורנים; ד"ר משה נגרי, מכון שמיר למחקר; ניצן נחתום, החוג לביולוגיה אבולוציונית וסביבתית, אוניברסיטת חיפה;ד"ר שמעון שטיינברג, חברת ביו-בי

שירותי האבקה חיוניים לקיומה של מערכת אקולוגית מתפקדת ובריאה ולקבלת יבול ברוב הגידולים החקלאיים. ההאבקה בחקלאות לרוב נעשית על-ידי מאביקים מסחריים, בעיקר דבורת הדבש (Apis mellifera) ודבורת בומבוס האדמה (Bombus terrestris). עם זאת, למאביקי בר יש תפקיד חשוב במערכת הטבעית ולהאבקה בחקלאות. בשנים האחרונות חלה ירידה עולמית במגוון ובשפע של דבורי בר. אחד הגורמים האפשריים לכך הוא דחיקה על-ידי המאביקים המסחריים, בעיקר דרך תחרות על משאבים. בומבוס האדמה היא דבורה חברתית ממוצא פלארקטי. בעשורים האחרונים החל גידול מסחרי של דבורי הבומבוס להאבקה בחקלאות, בעיקר בחממות. בעקבות פעילות זו, התרחבו אזורי התפוצה שלה ובמספר מקומות בעולם  היא כבר מוגדרת כמין פולש. בארץ תפוצת הבומבוס הייתה מוגבלת בעבר לגליל העליון ולחרמון,  אך התרחבה משמעותית עם תחילת הגידול המסחרי. עדיין לא נערך מחקר מקיף על תפוצתה העדכנית בארץ. בשנים האחרונות התרחב עוד השימוש בבומבוס להאבקת מטעי ורדיים הפורחים בעונה הקרה, בעקבות מחקרים שהראו השפעה חיובית על היבול באגסים ובתפוחים. דבורי הבומבוס הן פולילקטיות (מלקטות מזון ממגוון מיני פרחים) ובנוסף, ייתכן שהתזונה מפרחים ממין אחד במטע לא מספקת את צרכיהם התזונתיים. לכן הדבורים עשויות לרעות גם בשולי המטע. תופעה זו יכולה לפגוע לא רק בשירותי ההאבקה שהן מספקות במטעים אלא אף להשפיע על האבקת צמחי הבר בשולי המטע ולגרום לתחרות ודחיקה של מאביקי בר. המחקר בודק האם כוורות הבומבוס במטעים מסחריים משפיעות על חברות המאביקים והצומח מסביב למטע, והאם דבורי הבומבוס מבקרות מחוץ למטע כדי להשלים את תזונתן.
באביב הקרוב נבחן את ההשפעה של כוורות דבורי בומבוס מסחריות המשמשות להאבקת עצי פרי על המגוון, השכיחות והפעילות של דבורי בר באזורים שבסביבת המטע, במטעי תפוח בגולן. נבדוק האם פעילותן של דבורי הבומבוס משפיעה על ההאבקה והחנטה של צמחי בר. כמו כן, נבדוק האם הרעייה ממקורות מזון מחוץ למטע תורמת להתפתחות המושבות.
מחקר זה ייצר בסיס להבנת ההשפעה של ממשק חקלאי חדש - הצבת כוורות בומבוס מסחריות במטעים על חברות הצומח והמאביקים במערכת הטבעית. כמו כן, המחקר יעזור להבנת הגורמים שדוחפים את דבורי הבומבוס אל מחוץ למטע. בעתיד, ניתן יהיה להשפיע על גורמים אלו, על-ידי אספקת תזונה משלימה לכוורות למשל, כדי להפחית את יציאת הדבורים מהמטע וכך לשפר את שירותי ההאבקה במטע ולמזער את ההפרעה במערכת הטבעית. לפיכך, המחקר משלב היבטים יישומיים ובסיסיים.
אנחנו מגדלים בגן הבוטני באורנים צמחי טוריים מצויים באדניות. את הצמחים הפורחים נעביר לאתר המחקר בגולן ונציב אותם בשטח טבעי מחוץ למטעים, במרחקים שונים מכוורות דבורי הבומבוס. נשתמש באחוז חנטת הפרי של הצמחים כמדד לתרומת דבורי הבומבוס להאבקת צמחי בר.

כדרך אל עצמי / טלי גיל, מכללת אורנים (2019)

המחקר עוסק בסדנה שבוצעה בגן הבוטני. הסדנא משלבת צילום טבע ו haiku poemswriting עם השימוש בסמארטפונים בסביבה חינוכית חוצות. מטרת הסדנא היא לשפר את החוויה של להיות קרוב לטבע על ידי תצפית ואינטרוספקציה. המשתתפים משתמשים בצילום ובכתיבת הייקו כאמצעי לביטוי עצמי ויזואלי וטקסטואלי. ניתוח התצלומים נעשה באמצעות פרשנות המבוססת על תיאוריה סמנטית ומתודולוגיה של בארת ', ומביאה בחשבון את העקרונות של שיטת פוטובויס. השירים נותחו תוך התחשבות בתוכן התוכן ובצעדים האומנותיים שלהם ובהשוואה לעקרונות הכתיבה של הייקו, ולאחר מכן בהשוואה לתוכן החזותי של הצילומים. הניתוח מראה כי התבוננות בטבע דרך העין וכתיבת שירים בזמן השהות בטבע יכולה ליצור ביטוי עצמי ואינטרוספקציה. נמצא שהשימוש בטכנולוגיה ניידת בסדנה אינו מפריע לחוויית היותו בטבע; נהפוך הוא, הוא משמש לקרוב המשתתפים זה לזה.

המחקר בודק כיצד בעלי חיים לומדים לבצע משימות מוטוריות מסובכות, כמו לכידה וטיפול בטרף או בניית קן. זוהי שאלה מרתקת, מפני שבעלי חיים בלתי מנוסים לעיתים קרובות נכשלים בביצוע משימות כאלה, אבל ביצועיהם משתפרים מאוד ככל שהם צוברים ניסיון. מה יכול לגרום ללומדים להתעקש, להמשיך ולהתאמן, במקום להרים ידיים? המחקר בודק את ההשערה, שבעלי חיים מסוגלים לצפות את התועלת העתידית שיפיקו מהשלמת המשימה בסוף תהליך הלמידה, ושהציפייה הזו מתמרצת אותם לתרגל את המשימה שוב ושוב. השערה זו עשויה להיראות מובנת מאליה עבור בני אדם. אולם היא מהווה חידוש עבור תורת הלמידה בבעלי חיים, המניחה שבעלי חיים יחזרו ויתרגלו רק דגמי התנהגות שהוכיחו עצמם כמוצלחים בניסיונות קודמים.
במהלך המחקר אנו מציגות "פרחים מלאכותיים" המכילים חיקוי-צוף בפני דבורים חסרות ניסיון. לחלק מהפרחים יש מבנה פשוט (למשל, דמוי פרח חמנית) והם יכילו צוף מועט, ואילו לפרחים אחרים יש מבנה מסובך יותר (למשל, דמוי לוע-ארי או אפונה ריחנית) והם מכילים צוף רב יותר. אנחנו מנהלות מעקב ממוחשב אחרי בחירותיהן של הדבורים, מידת ההצלחה שלהן והזמן שנדרש מהן להגיע לצוף. במקביל, אנחנו עורכות ניסויים דומים גם עם פרחים אמתיים. פרחים אלה מגודלים בחממה שבגן הבוטני באורנים.
המחקר יעזור להבין כיצד פרחים בעלי מבנה מסובך שורדים בטבע, למרות שלדבורים קשה יותר להאביק אותם בהשוואה לפרחים בעלי מבנה פשוט. אנחנו מקווים שהמחקר גם ישפוך אור על מנגנוני למידה של מטלות מסובכות נוספות בבעלי חיים אחרים, ואולי גם באדם.

עונת ההטלה של צב היבשה המצוי, Testudo graeca,  הינה בחודשי האביב ותחילת הקיץ. הנקבה יכולה להטיל מספר תטולות, אך מספר התטולות ומעבר לזה, מיקום ההטלות, נותר בגדר שאלה גדולה בישראל. הנקבה חופרת את בור ההטלה בעומק של כ 8 ס"מ בממוצע, מטילה כ 4 ביצים ואז מכסה ומתחחת את הקרקע היטב כך שלא נשאר סימן לקן. משך ההדגרה כשלושה חודשים ולאחר מכן בוקעים האבקועים שזוויגם (זכר או נקבה) לא ניתן לזיהוי מבחינה מורפולוגית עד אשר הם בוגרים מינית, בערך לאחר חמש שנים. זוויג האבקועים נקבע לפי טמפרטורת הקרקע בתחילת הטרימסטר השני של ההדגרה (אין לצבים כרומוזומי מין). בניסוי זה אנו מעוניינים למצוא היכן הנקבות בוחרות להטיל, האם באזורים מסוימים או שמיקום בניית הקן הינו אקראי. בנוסף נרצה ללמוד כיצד זמן ההטלה (מוקדם או מאוחר בעונה) משפיע על זוויג ושרידות האבקועים. לתוצאות מחקר זה השפעה חשובה על ממשקי ניהול שטחי מחייה בהם נפוצים הצבים, בייחוד תחת השפעות שינוי האקלים שלהם השפעה מכרעת על קביעת הזוויג במין זה.

מטרות הניסוי:
1.    זיהוי בחירת מיקום בניית הקן של נקבת צב היבשה המצוי.
2.    בחינת השפעת זמן הטלת הביצים על קביעת הזוויג באבקועים.
3.    למידת דפוסי הטמפרטורה לאורך עונת ההדגרה.
4.    בחינת השפעת זמן ההטלה, מיקום הקן ומשטר הטמפרטורות בו על שרידות האבקועים.
מיקום הניסוי: בשולי שטחי המרעה בגן הבוטני באורנים, דרום- מערבית לבריכת החורף.

אנטוציאנין (Anthocyanin) הוא פיגמנט ממשפחת הפלבנואידים והוא זה שמקנה לצמחים רבים את צבעם האדום\סגול. אנטוציאנין מצוי הן בעלים והן בפירות רבים, בהם ענבים, תפוחים, תותי שדה כמו גם בפרחים סגולים ואדומים (כגון רותם, רקפת וכלנית). אנתוציאנין אחראי גם על חלק מצבעי השלכת .
למרות שיש מידע רב על הכימיה של אנטוציאנין (והפלבנואידים בכלל) תפקידו בצמח איננו לגמרי ברור. במשך השנים הוצעו תפקידים רבים ושונים – הגנה מקרינת UV, הגנה מרדיקלים והימנעות מטריפה אולם נראה שאף אחת מתשובות אלו איננה מלאה. שאלה משלימה היא "מה ה'מחיר' אותו משלם הצמח על ייצור האנטוציאנין?" ובשאלות אלו עוסק מחקרי.
המחקר כולל שני חלקים, כרובים 'סגולים' ו'ירוקים' ישמשו כצמחי מודל:
a)    גידול מקביל של 'כרובים סגולים' (בהם רמת אנטוציאנין גבוהה) ו'כרובים ירוקים' (אנטוציאנין נמוך) והשוואת קצבי גידול ופוטוסינטזה, כדי לבדוק את האם נוכחות האנטוציאנין חוסמת חלק מהאור ומפריעה לפוטוסינטזה. במקביל נבדוק האם יש הבדלים בביוכימיה של הכרובים (תכולת גלוקוזינולטים, חלבון, סוכרים וחומרי תשמורת).
b)    בדיקת העדפת מזון (כרוב ירוק\סגול) ע"י הרביבורים שונים – בחירה ראשונית וכמות נצרכת, כדי לבדוק אם אכן ה'סגוליות' מהווה סימן שמפחית אכילה.
במחקר זה נגדל בגן הבוטני באורנים שני זני כרובים ירוקים ושני זני כרובים סגולים באותה חלקה באותה עונה, נקצור ונשקול את הראשים, נמדוד פרמטרים פוטוסינטטיים, נמצה ונמדוד תכולה מטבולית של הכרובים. במקביל לנ"ל נבצע בדיקות בחירת מזון ע"י הרביבורים שונים.

ד"ר רייני קכזורובסקי, אבי קופלוביץ בהנחיית ד"ר שי מרקמן
צמחים לעיתים קרובות מכילים חומרים שניוניים, בעלי פעילות ביולוגית, בצוף שלהם. עובדה זאת מעלה את השאלה בדבר התפקיד שממלאים החומרים הללו באינטראקציות שבין צמח-למאביקו. במחקר קודם מצאנו שקימת עליה בחומרים השניוניים בצוף אם המאביק גנב צוף על ידי דקירה מהצד של הפרח, בלי להאביק את הפרח. עובדה זאת מציעה שאוכלי צוף עשויים להיות חשופים לריכוזים גבוהים יותר של חומרים שניוניים מאשר חשבו עד כה. בכל אופן, ההשפעות של חומרים שניוניים על ההתנהגות של צרכני צוף אינן ידועות מספיק. במחקר המוצע, נשאל את השאלה הבאה: האם ריכוזים משתנים של חומרים שניוניים בצוף פרחים משנים את התנהגות חיפוש המזון ולכן משפיעים על קצב הביקורים לפרחים על ידי ציפור הניזונה מצוף? כיוון שחומרים שניוניים מסוימים הם נוירוטוקסיים (למשל ניקוטין), אנו חוזים שככל שהריכוזים של חומרים אלה בצוף יגדלו, כך תרד יכולת הלמידה וקצב ביקורי הפרחים על ידי הציפורים. לבחון את השערתנו, נמדוד את השפעת שני חומרים שניוניים, ניקוטין ואנבסין, המצויים בצוף של טבק השיח (Nicotiana glauca), על למידה, התנהגות חיפוש מזון וקצב ביקורי פרחים על ידי הצופית ((Nectarinia osea, מאביקה וגנבת צוף של טבק השיח בבתי גידול מזרח ים - תיכוניים. התוצאות האפשריות של מחקר זה ישפכו אור על החשיבות של חומרים שניוניים בעיצוב האסטרטגיות ההתנהגותיות של צרכני צוף, ולכן על השרידות של הצמח, תוך התייחסות לתפקיד האקולוגי של חומרים שניוניים בהאבקת צמחי בר וצמחי יבול על ידי בעלי חיים. המחקר המוצע ישמש כפלטפורמה להכשרה של סטודנטים לביולוגיה והוראתה הן מתוך הרקע המחקרי והן כמודל הוראה בסביבת בית הספר בו חיים זה בצד זה צופיות ופרחי נוי.
סיוע הגן הבוטני: שימוש בחממה לגידול צמחי הטבק השיח וכן הקמת חלקה בשולי הגן לנטיעת העצים לצורך ביצוע התצפיות

איריס אביעזר בהנחיית פרופ' שמחה לב-ידון (2009)

לסוג אפון שלושה מינים חד שנתיים אשר כולם גדלים במזרח התיכון בכלל ובישראל בפרט. קטנית זו מהווה גידול חקלאי חשוב ומשמשת כמקור חלבוני עשיר וחיוני. שלושת המינים ידועים כחסרי הגנה בולטים בפני הרביוורים לכן צפוי למצוא מנגנוני הגנה אחרים על הפירות והזרעים כגון דגמי צבע המשמשים מנגנון חקיינות והסוואה.
מטרת המחקר לבדוק האם הפולימורפיזם הבא לידי ביטוי בצבע ובמרקם הזרעים והצבעוניות בתרמילים של שלושת מיניו השונים של האפון הם בעלי פוטנציאל שימוש כמנגנון הגנה (הסוואה וחקיינות), מלבד היותם תלויי תנאי הסביבה להם חשוף צמח האם.  
לצורך זה נבדקו דגמי צבעוניות בפולימורפיזם בתרמילים ובזרעים של שלושה מיני הבר של הסוג אפון, באוכלוסיות בר הגדלות במקומות שונים בארץ (שפלה, רמות מנשה, עמק הירדן ובגליל) אשר מופו במחקר קודם. בנוסף, נבדקה הצבעוניות באוסף זרעי הסוג אפון ממקומות רבים בישראל המצוי במעבדה של פורפ' שחל עבו בפקולטה לחקלאות של האוניברסיטה העברית ברחובות. כמו כן נבדקו מגוון צבעי זרעי אפון תרבותי באוסף הגנטי של זרעים מארצות שונות בעולם.  
בגן הבוטני באורנים גודלו בחלקות ניסוי צמחים מגנוטיפים נבחרים, כדי ללמוד על התפתחות ותורשתיות דגמי הצבעוניות. כמו כן נבדקו גם פרטים הגדלים בגן באופן טבעי.

המחקר נערך בשיתוף עם פרופ' אבי שמידע (האוניברסיטה העברית), פרופ' אמוץ דפני (אוניברסיטת חיפה) ודר' עפרית שביט (בית חינוך גאון הירדן).
הכלניות המצויה פורחת בתחילת האביב, ומסמנת את ראשיתו של גל פריחה של צמחים בעלי פרחים גדולים, שטוחים, ואדומים (כגון נוריות, פרגים וצבעונים).  כל הצמחים הללו מואבקים על ידי חיפושיות מקבוצת זבליות הפרחים, הניזונות מהאבקה שבפרחים. אנו בוחנים את העדפות ההזנה של החיפושיות כאשר עומדים לרשותם פרחי כלנית ופרג באותו הזמן. אנו מקווים להסיק מהעדפות אלו האם תזמון הפריחה בכלנית, שאינו חופף לפריחת הפרג, יכול להשפיע על סיכויי הכלנית לזכות בביקורי מאביקים.

המחקר נערך בשיתוף עם פרופ' אבי שמידע (האוניברסיטה העברית), פרופ' אמוץ דפני (אוניברסיטת חיפה) ודר' עפרית שביט (בית חינוך גאון הירדן).
חיפושיות מקבוצת זבליות הפרחים מבלות שעות ארוכות באביב על פרחים אדומים (כגון כלניות, פרגים ונוריות), ועוסקות בלינה, אכילה והזדווגות. תצפיות שדה הראו שכל הפעילויות הללו שכיחות יותר על פרחים בעלי עלי כותרת גדולים מאשר על פרחים קטנים בני אותו מין. אנו בוחנים האם ההעדפה לפרחים גדולים עשויה לשפר את הצלחת החיפושיות באיסוף מזון ומציאת בני זוג בפרג. שני הגורמים הללו עשויים להביא לברירה של עלי כותרת גדולים. 

ד"ר תמר קיסר וד"ר יורם גרשמן בשיתוף עם פרופ' אבי שמידע (האוניברסיטה העברית) ואיתי דודק  (אוניברסיטת חיפה – אורנים).

יחסי הגומלין בין צמחים ומאביקים מאופיינים בתהליך של קואבולוציה, "מאבק" על מי יצא נשכר יותר ממערכת יחסים זו. כך עוצבו תכונות הצמחים ע"י אופי שיחור המזון של החרקים המאביקים אותם. המאביק קולט צורות שונות של פרחים, צבעים, ריחות, סימטריה ו\או דרכי צוף ולומד להגיב אליהם. כאשר פרסומת מוצלחת מושכת יותר מאביקים לצמח ובכך מעלה את הצלחתו הרבייתית.
מחקר זה עוסק בתפקידו של הדגל ב- מרווה דגולה כמושך מאביקים מחד וכמרתיע הרביבורים מאידך. בדקנו את השפעתה של הסרת הדגל על מספר ביקורי המאביקים בכתם, בתפרחת ובפרח הבודד ונמצא שחשיבותו של הדגל משמעותית ברמת הכתם (הסרת הדגל הורידה משמעותית את מספר המאביקים המבקרים בכתם) אך לא ברמת התפרחת או הפרח הבודד. בדקנו גם את העלות הכרוכה ביצירת הדגל – ברמת הביומסה המופנית לדגל וברמת העלות באובדן מים. נמצא שעלות זאת נמוכה בהרבה מהעלות הצפויה של פרח בגודל מקביל דבר המצביע על היתרון בקיום דגל (תוצאות אלו פורסמו: Keasar et al 2009).
כמו כן נבדקה  תכולת האנתוציאנין בדגלים ובעלים של המרווה, וקצב האכילה של מרוות בעלות וחסרות דגלים על ידי חגבים ועיזים.
העבודה התבצעה בחממות ובשטח גן הבוטני במכללת אורנים והגן הבוטני.

הראל אגרא (דוקטורט) ופרופ. גידי נאמן (2009)
מבוא: השמירה על המגוון הביולוגי נמצאת כיום בראש סדר העדיפויות של מדיניות שמירת הטבע. האזור הפיטוגיאוגרפי הים-תיכוני מהווה נקודה חמה של המגוון הביולוגי בעולם כאשר ישראל היא אחד מהמוקדים החשובים מבחינת עושר ואנדמיזם של מיני צמחים באזור. ההתחדשות הטבעית של החורש וסגירת הנוף על-ידי העצים גורמת לירידה בשטח הכיסוי של המינים העשבוניים ופוגעת בכך במגוון המינים. מכאן החשיבות העצומה של הבנת התהליכים אשר קובעים את הרכב מיני העשבוניים בחורש הים תיכוני.
מטרות המחקר: לקבוע מי מהגורמים (תנאי הגידול בתוך הכתם או הפצה) הוא המכריע בקביעת הרכב המינים העשבוניים בכתמים הפתוחים שבתוך החורש הצפוף.
הניסוי יבדוק את ההשפעה של גורמים שונים (דגם מרחבי, קישוריות ותנאים אביוטיים)  של הכתמים העשבוניים בחורש על הרכב המינים העשבוניים בהם בסקאלה קטנה שבה מתרחש עיקר תהליך הפצת הזרעים.
שיטת המחקר: באמצעות ניסוי שכולל הוספת זרעים מבנק זרעים אחיד לדגמים שונים של כתמי חורש פתוחים ובמקביל הנבטה בתנאים זהים של בנק הזרעים של כל אחד מהכתמים הספציפיים.
הניסוי יבוצע ב 30 כתמים גדולים מ 1 מ"ר בחלקות ללא כריתה בהר מירון, שיש עליהם נתונים על הצורה המרחבית ושפע והרכב המינים בהם בשנת 2008.
ניסוי הנבטת בנק הזרעים יבוצע בגן הבוטני באורנים.

מיכל סמוני (דוקטורנטית) בהנחיית פרופ' עדו יצחקי ופרופ' זאב ארד.

מבוא: פירות בשלים ועסיסיים של רכפתן המדבר זמינים כמעט בכל חודשי השנה והם מהווים מוקד משיכה לבעלי-חיים מדבריים שונים. מחקר קודם שערכנו הראה שציפת הרכפתן מכילה ריכוז גבוה יחסית של מטבוליטים שניוניים מקבוצת הגלוקוזינולטים ואילו זרעי הרכפתן מכילים את האנזים מירוזינאז. גלוקוזינולטים, כשלעצמם, הם חומרים יציבים יחסית, אך, במפגש עם האנזים מירוזינאז מואצת ההידרוליזה שלהם ומתקבלים חומרים פעילים, הידועים כרעילים למגוון רחב של אורגניזמים.
מטרות המחקר: לבחון כיצד תזונה על אברי הצמח השונים של רכפתן המדבר משפיעה על התנהגות ופיסיולוגיה של אורגניזמים הניזונים ממנו. לבדוק האם למכרסמים תפקיד בהפצת הריכפתן.
שיטת המחקר: זריעת רכפתנים בגן הבוטני באורנים וגידולם עד למצב בו הצמחים ייעשו פירות. אברי הצמח השונים (גבעולים, עלים, ציפת פרי וזרעים) יילקחו מצמחים אלו ויוצעו למכרסמים בניסויי קפיטריה. שיחור המזון ייבחן באמצעות צילום ווידאו. כמו כן תיבדק תצרוכת החמצן של המכרסמים כתגובה לאכילת אברים שונים של הריכפתן על בסיס תכולה כימית שונה של גלוקוזינולטים באברים השונים. גלוקוזינולטים ימוצו מחלקי הצמח השונים של הרכפתנים שגודלו בגן הבוטני באורנים ותיערך להם אנליזה כימית באמצעות HPLC ו- GCMS .
תוצאות: תוצאות ראשוניות מעידות כי ישנם הבדלים התנהגותיים ופיסיולוגיים בין הקוצן הזהוב לבין הקוצן המצוי בהתמודדות עם גלוקוזינולטים. התוצאות מורות שהקוצן המצוי מתפקד כנראה כמפיץ של זרעי הרכפתן, בעוד הקוצן הזהוב טורף אותם. בנוסף, נראה כי הקוצן הזהוב עמיד יותר לתוצרי הפירוק של הגלוקוזינולטים מאשר הקוצן המצוי.
גידול ואקלום אוכלוסיית הרכפתנים בוצעה בחממה בגן הבוטני