CC BY
223
_БОТАНИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ В РОССИИ: ПРОШЛОЕ..._
УДК 378.14
Пересторонина Ольга Николаевна
Кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии Вятского государственного гуманитарного университета, botany@vshu.kirov.ru, Киров
Шабалкина Светлана Вениаминовна
Ассистент кафедры биологии Вятского государственного гуманитарного университета, botany@vshu.kirov.ru, Киров
роль гербарной коллекции в ботаническом образовании
высшей школы*
Аннотация. Статья содержит сведения об истории гербарного дела на Вятке, создания гербарной коллекции кафедры биологии Вятского государственного гуманитарного университета и современном её состоянии. Гербарий включает три отдела: научный, учебный и специализированный по особо охраняемым природным территориям. Описано значение гербарной коллекции в учебном и научно-исследовательском процессах ботанического образования высшей школы. Охарактеризована структура электронной базы данных гербарной коллекции, разработан алгоритм создания электронной энциклопедии и ее применение при подготовке специалистов-биологов.
Ключевые слова: гербарная коллекция, таксон, биоразнообразие, флора, база данных
Perestoronina Olga Nicolaevna
Candidate of Biological Sciences, Associate professort of the Department of Biology at the Vyatka State University of Humanities, botany@vshu.kirov.ru, Kirov
Shabalkina Svetlana Veniaminovna
Assistant of the Department of Biology at the Vyatka State University of Humanities, botany@vshu.kirov. ru, Kirov
the role of herbarium collection in botanical education
of higher school*
Abstract. Article contains data on history of herbarium business in Vyatka, creation of a herbarium collection of chair of biology of Vyatka State University of Humanities and its current state. The herbarium includes three departments: scientific, educational and specially protected natural reservation. Value of a herbarium collection in educational and scientific research activity of botanical formation of the higher school is described. The structure of an electronic database of a herbarium collection is characterized, the algorithm of creation of the electronic encyclopedia and its application in training specialists biologists is worked out.
Keywords: herbarium collection, taxon, biodiversity, flora, database
Гербарий кафедры биологии Вятского процесса, развитии инновационной и науч-
государственного гуманитарного универ- но-исследовательской деятельности в вузе,
ситета (ВятГГУ, г. Киров) является перво- является основой научных исследований
источником исторической, флористической при выполнении кандидатских диссерта-
и культурной информации в регионе. Он ций сотрудниками кафедры, курсовых и
занимает важное место в подготовке квали- дипломных работ студентами. При работе с
фицированных специалистов-ботаников, в гербарием студент должен знать основные
совершенствовании учебно-методического понятия и современные информационные
* Работа выполнена при финансовой поддержке ВятГГУ (конкурсные проекты № Н-04-11, 2011 г.; № Н-04-12, 2012 г.) *
Work is performed with financial support of VYaTGGU (competitive projects No. H-04-11, 2011; No. H-04-12, 2012)
технологии в гербарном деле; способы хранения гербарного материала и правила обращения с ним. Будущий специалист-ботаник должен уметь собирать, засушивать, монтировать растительный материал для гербар-ной коллекции, защищать его от вредителей; овладеть навыками определения растений с использованием гербарных образцов. Велика роль гербарной коллекции и при работе с учащимися школ и центров дополнительного образования, подготовке и переподготовке учителей биологии и квалифицированных ботанических кадров в области.
Гербарные коллекции играют важную роль в изучении географического распространения видов, сохранении биоразнообразия, хранении справочного материала и составлении флористических списков. Появление гербария способствовало бурному развитию географии, морфологии, систематики и экологии растений, позволило наглядно иллюстрировать словесные описания растений, а флористические данные стали проверяемыми [1]. Гербарию кафедры биологии ВятГГУ в 2011 г. исполнилось 60 лет. Несмотря на это гербарное дело на Вятке имеет длительную историю и связано с изучением региональной флоры и растительности. Всю историю можно разделить на три периода [13].
Первый период исследований был рекогносцировочным, работы проводили по флористическому и краеведческому направлениям. С 1733 г. шло накопление отрывочных сведений, которые первоначально были получены исследователями-путешественниками, заезжавшими в Вятскую губернию при обследовании восточных земель России в XVIII веке. Пионеры-исследователи вятской флоры, посетившие наши края: И. Г. Гме-лин (1733 г.), И. П. Фальк (1768-1773 г.г.), И. И. Лепехин (1771 г.), П. С. Паллас (1773 г.) и другие [13]. Отрывочные сведения этих исследователей-путешественников не могли составить полной картины самобытной вятской флоры. Для этого нужны длительные наблюдения за местными растениями и их гербаризация.
В Вятке первые гербарии появились в начале XIX века. В 1809 г. учитель местной гимназии Александр Иванович Вештомов по предложению Департамента Министерства народного просвещения, составляет
рукописную «Вятскую флору, рисованную с самой натуры...» по образцу Санкт-Петербургской флоры г. Соболевского [9]. Рукопись А. И. Вештомова - первое подробное перечисление местных растений и одна из первых местных флор России. Сбор и гербаризация растений послужили основой для составления флоры-атласа. Гербарий А. И. Вештомова следует считать первым гербарием вятской флоры. С первой половины XIX столетия образцы растений из Вятской губернии уже пополняют коллекции центральных Гербариев страны.
Второй период ботанических исследований (краеведческий) начинается в середине XIX века. Начало его связывают с открытием в 1866 году в Вятке Публичного, в настоящем - Краеведческого музея. В это время в нем начал свою деятельность Александр Дмитриевич Фокин - местный знаток природы, который организовал работы по исследованию вятской флоры. Он привлек к изучению растений своих учеников, впоследствии ставшими видными учеными, обследовавшими всю Кировскую область. Итогом работы А. Д. Фокина стал уникальный гербарий в 26 000 листов, включающий сосудистые растения, грибы и лишайники. В результате Кировская область заметно выделялась среди других регионов по обеспеченности репрезентативным гербарным материалом, документирующим ее флору. Многие дублеты этого гербария хранятся в центральных хранилищах. А. Д. Фокин совместно со студенческим кружком педагогического института (ныне ВятГГУ) провели комплексные экспедиции по изучению флоры и растительности ряда районов области. В настоящее время объем гербарных сборов в Кировском областном краеведческом музее достигает 80000 листов.
В третий период - ресурсоведческий - начинается углубленное изучение отдельных групп растений и грибов. С принятием в 1960 г. закона «Об охране природы в РСФСР» стали проводиться исследования с целью охраны растительного мира в регионе. Они шли в двух направлениях: выявление редких, исчезающих видов растений и участков растительности, нуждающихся в особой охране. В это время также продолжается пополнение гербарных коллекций в местных научно-образовательных учреждениях.
Сибирский педагогический журнал ♦ № 4 / 2013
161
Гербарная коллекция кафедры биологии ВятГГУ уникальна для Волго-Вятского региона и России в целом; она содержит образцы, датированные 1850-1860 годами. Прародителем гербарной коллекции ВятГГУ был гербарий Краеведческого музея, созданный в довоенные годы А. Д. Фокиным. Во время Великой Отечественной войны помещение музея было занято военными, а фонды перевезены в складские помещения. В 1950-1951 годы преподаватели И. П. Василевич, М. Н. Фонталина и И. А. Шабалина по поручению профессора кафедры ботаники П. Т. Решетникова перевезли гербарий в пединститут. Дубликаты этого гербария и стали основой научной коллекции ВятГГУ [12].
Пополнение гербарной коллекции происходило во время научных экспедиций по исследованию флоры и растительности Кировской области. В 1957 г. во время комплексной Нижне-Вятской экспедиции В. П. Корякиной (Клиросовой) и И. П. Васи-левичем была исследована флора юго-западных районов; в 1960-1970 г.г. - флора северовосточного, северо-западного и восточного ботанических районов, что подтверждается гербарными экземплярами этого периода; в 1966-1967 г.г. луговые угодья в Пижанском, Даровском и Кировочепецком районах; в конце 1975-1985 г.г. описываются распространение и запасы лекарственных растений в 18 районах области [12]. По результатам экспедиций наряду с пополнением гербар-ной коллекции был составлен флористический список из 1 085 видов сосудистых растений, среди них выявлены новые и редкие для области виды [11]. Многолетние гербар-ные сборы послужили основой для издания определителя растений Кировской области [6] и Красной книги Кировской области [3].
В настоящее время гербарная коллекция кафедры насчитывает более 20 000 экземпляров высших сосудистых растений и лишайников. Кроме образцов видов местной флоры имеются сборы из сопредельных регионов, с территорий Сочи, Кавказа, Грузии, Китая. Основные коллекторы - вятские ботаники А. Д. Фокин, Ф. А. Александров, Н.Н.Розанова,И.А. Шабалина,Л. А. Зубарева, Т. С. Носкова. Гербарная коллекция кафедры биологии включает научный, в котором образцы расположены в соответствии с си-
стемой А. Л. Тахтаджяна, учебный отделы, специализированный гербарий из особо охраняемых природных территорий (ООПТ) Вятского края.
Смонтированные растения научного отдела гербарной коллекции относятся к 504 родам из 109 семейств, из них 11 семейств -это высшие споровые, 4 - голосеменные растения (по состоянию на 2005 г.). Ведущие семейства цветковых типичны для флоры Кировской области [6, 10]: Asteraceae, Poaceae, Cyperaceae, Lamiaceae, Rosaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Fabaceae, Ranunculaceae и другие. Кроме того, 54 семейства включают всего по одному роду. Также в гербарной коллекции присутствуют экземпляры следующих семейств, не отмеченных в аборигенной флоре Кировской области: Ephedraceae, Santalaceae, Zygophylhceae, Apocynaceae.
Учебный отдел включает монтированные образцы по систематике высших и низших растений для демонстрации признаков основных семейств и родов, коллекции по морфологии и экологии растений для иллюстрации их структур и природным зонам мира. Также имеется раздаточный (тренировочный) материал, используемый для отработки навыков по определению видов. Гер-барные образцы учебного отдела ежегодно пополняются во время учебных полевых и научно-исследовательских практик.
Формирование специализированного гербария началось сотрудниками кафедры биологии в последнее десятилетие с выполнения научных обоснований по созданию ООПТ Кировской области. В настоящее время отдел включает гербарий из отдельных существующих охраняемых территорий и участков, включенных в Перспективную схему развития ООПТ Кировской области [8].
Наиболее представлена гербарная коллекция из памятника природы «Медведский бор» - уникальной территории в пределах не только Кировской области, но и Северо-Востока России. Медведский бор - это остепненный сосновый лес, реликтовое сообщество ксеротермической эпохи послеледникового времени с цепью озер карстового происхождения. Здесь на материковых песчаных дюнах нашли приют многие виды растений, включенные в Красную книгу Кировской области [3] и имеющие-
ся в гербарной коллекции: Koeleria glauca (Spreng.) DC.s.l., Gypsophila paniculata L., Dianthus borbasii Vandas, D. fischeri Spreng., D. arenarius L., Potentilla humifusa Willd. ex Schlecht., Jurinea cyanoides (L.) Reichenb, Dracocephalum ruyschiana L., Centaurea sumensis Kalen., Pulsatilla patens (L.) Mill. s.l. и другие.
Гербарий из памятника природы «Вели-корецкий церковно-ярмарочный ансамбль» включает многие образцы редких растений из семейства Orchidaceae: Platanthera bifolia (L.) Rich., Gymnadenia conopsea (L.) R. Br., Dactylorhiza fuchsii (Druce) Soo, D. maculata (L.) Soo, а также Atragene speciosa L.
С территории заказника «Бушковский лес», расположенного в окрестностях гидрологического памятника природы - озеро Шайтан, коллекция пополнена в основном неморальными видами растений: Convallaria majalis L., Polygonatum multiflorum (L.) All., Campanula latifolia L., C. persicifolia L., Mercurialis perennis L., Dryopteris filis-mas (L.) Schott, Diplazium sibiricum (Turcz. ex G. Kunze) Kurata.
На юге области создан памятник природы «Пилинский лог» с лугово-степной растительностью [7]. Гербарная коллекция наряду с типичными пополнилась следующими редкими и исчезающими видами растений: Betonica officinalis L., Nepeta pannonica L., Geranium sanguineum L., Oxytropispilosa (L.) DC, Potentilla recta L., Delphinium cuneatum Stev. ex DC.
По результатам работы в течение 3 лет по созданию Перспективной схемы специализированный гербарий обогатился многими краснокнижными видами: Lupinaster albus Link и Dactylorhiza curvifolia (Nyl.) Czer. (Даровской район), Calypso bulbosa (L.) Oakes (Шабалинский и Афанасьевский районы), Calluna vulgaris (L.) Hill., Botrychium virginianum (L.) Sw., Cypripedium calceolus L., Adonis sibiriœ Patr., Paeonia anomala L., Cortusa matthioli L. (Афанасьевский район), Veronica urticifolia Jacq., Baeothryon alpinim (L.) Egor., Nuphar pumila (Timm) DC. (Верхнекамский район), Epipactis palustris (Mill.) Crantz., Saxifraga hirculus L., Eryngium planum L. (Фаленский район) и другие. Также в гербарии присутствуют сборы из городских парков г. Кирова.
К большому сожалению, многие гербар-
ные экземпляры, особенно научного отдела, приходят в негодность из-за поедания насекомыми и поломки в ходе работы с ними. Поэтому одним из приоритетных направлений деятельности в Гербарии на современном этапе является перевод его в электронную базу данных. С 2010 г. совместно со студентами начата работа по ее созданию. Она представляет собой электронную энциклопедию из сканированных образцов растений, сопровождающихся краткими описаниями географии, морфологии, экологии, практического использования видов; у редких - с указанием статуса охраны; карт с местами сбора по административным районам Кировской области.
В настоящее время база данных содержит информацию о 30 видах высших споровых растений (81,1 % от общего числа папоротникообразных Кировской области) из 13 семейств, 218 видах однодольных местной флоры из 21 семейства, что составляет 67,5 % от общего числа Liliopsida региона. 11 семейств однодольных представлены в коллекции в полном объеме (100%): Butomaceae, Hydrocharitaceae, Scheuchzeraceae, Juncagi-naceae, Melanthiaceae, Asparagaceae, Conval-lariaceae, TriШaceae, Araceae, Lemnaceae, Typhaceae. Семейство Orchidaceae содержит почти 90 % от видового разнообразия Кировской области. Коллекционный фонд 7 семейств (Potamogetonaceae, LШaceae, Juncaceae, Gramineae, Cyperaceae, Sparganiaceae, Iridaceae) включает 50 % и более 50 % от общего состава видов в семействе. И только 2 семейства - Alismataceae и АШасеае - составляют менее 50 %. Гербар-ные образцы видов семейств НуасшШасеае и Атату1Масеае включают сборы только с территории СНГ [2].
В созданной базе данных среди представителей папоротникообразных 5 видов внесены в Красную книгу Кировской области [3], 1 - в приложение; из однодольных в гербарной коллекции кафедры биологии 23 вида включены в Красные книги МСОП, СССР [5], РФ [4] и Кировской области [3], 8 видов являются редкими и уязвимыми.
Электронная база способствует максимальному использованию имеющихся фондов, сохранению образцов для будущих поколений исследователей, систематизации материала, инвентаризации, расширению
Сибирский педагогический журнал ♦ № 4 I 2013
163
научного контакта с коллегами сопредельных территорий, распространению данного научного продукта за пределы региона.
Гербарий и созданная база содействуют учебному процессу, проведению педпрактики студентами, применяется на школьных биологических олимпиадах разного уровня. С использованием гербарных материалов проводятся учебные занятия по ботанике, флористике, биогеографии, экологии растений и другие. С 2001 г. подготовлено к защите 10 кандидатских диссертаций. В настоящее время студенты выполняют курсовые работы по созданию базы данных семейств из класса двудольные: Fabaceae, Labiatae, Apiaceae. В научно-исследовательской работе дается общая характеристика семейства, проводятся сканирование образцов и подготовка материала для пополнения электронной энциклопедии по разработанному образцу. Полученные данные подвергаются систематическому, ареалогическому, эколого-ценотическому и краеведческому анализам. В полевой сезон будущие специалисты пополняют научный и учебный отделы гербарной коллекции кафедры биологии по выбранному ими объекту. Кроме них гербарные фонды увеличиваются за счет курсовых и квалификационных работ по темам: «Флора и растительность N-района», «Лекарственные растения Кировской области, применяемых при лечении различных заболеваний», «Флора и растительность N-ООПТ», «Водная и прибрежно-водная растительность N-гидрологического объекта» и другие.
Наблюдение растений в природе, их сбор и оформление гербария является плодотворным и увлекательным способом знакомства
с миром растений. Студенты, работающие с гербарием, осознают его значимость, ценность и труд многих поколений ученых, вложенный в создание научной коллекции.
Библиографический список
1. Бялт В. В. Ботаника. Гербарное дело: учебное пособие. - СПб, 2009. - 52 с.
2. Губанов И. А. Иллюстрированный определитель растений Средней России. - Т. 1. -Москва, Ин-т технол. исслед., 2002. - 525 с.
3. Красная книга Кировской области: Животные, растения, грибы. - Екатеринбург, Изд-во Природа и ТОО Стар, 2001. - 288 с.
4. Красная книга РСФСР (растения). - М., Ро-сагропромиздат, 1988. - 590 с.
5. Красная книга СССР. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды животных и растений . - Т. 2. - М., Росагропромиздат,1984. - 478 с.
6. Определитель растений Кировской области. - Киров, КГПИ, 1975. - Ч. 1 - 255 с.
7. Савиных Н. П. Пилинский лог // Экскурсии по памятникам природы. -- Киров, КГПИ, 2006. - Ч. 1. - С. 108-113.
8. Савиных Н. П. Научно-обоснованная перспективная схема развития особо охраняемых природных территорий Кировской области. - Киров, КГПИ, 2009. - 303 с.
9. Тарасова Е. М. От первого «травника». -Киров, КГПИ, 1991. - С. 133-149.
10. ТарасоваЕ. М. Флора Вятского края. - Киров, КГПИ, 2007. - 440 с.
11. Шабалина И. А. Материалы к флоре восточных и северо-западных районов Кировской области. - Киров, КГПИ, 1972. - 164 с.
12. Шабалина И. А. Исследования флоры и растительности Кировской области ботаниками ВГПУ // Вестник ВГПУ - Киров, 2000. -№ 3-4. - С. 117-120.
13. Штина Э. А. Ботанические исследования // Энциклопедия земли Вятской. - Т. 7. - Киров, 1997. - С. 27-32.
