Биологические науки/4. Ресурсоведение и интродукция растений

Кортунова Т.А., Борисова Е.В., Карпова С.А.

ГАОУ СПО «Волгоградский медико-экологический техникум», Россия

Экология и биология лекарственных растений

Внеаудиторная работа по ботанике обладает большими возможностями для многообразной познавательной деятельности студентов, их экологического воспитания и развития как творческих личностей. Содержание внеаудиторной работы не ограничивается рамками программы; во многом оно определяется познавательными интересами студентов. Внеаудиторная работа должна быть разнообразной, разносторонней и не дублировать учебную деятельность в техникуме.

В условиях модернизации современного образования остро встает задача усиления практической направленности экологического образования. Одним из способов решения данной задачи является организация научно-исследовательской работы студентов, обеспечивающей:

– единство теории и практики в обучении;

– формирование и развитие общеучебных и исследовательских умений и навыков.

С учетом содержания экологического материала можно выделить следующие этапы:

1) Подготовительный. Основным требованием к данному этапу является вовлечение студентов в активные формы деятельности на уроке и внеаудиторных занятиях – дискуссии, межгрупповой диалог, «круглые столы» о проблемах окружающей среды.

2) Развивающий. Подразумевает использование студентами усвоенных знаний и умений при выполнении научно-исследовательской работы с помощью преподавателя. На данном этапе получают развитие умения проводить научное исследование по изучению экологических объектов, анализировать и обобщать полученные результаты, формировать выводы. Цель развивающего этапа – формирование практических навыков научно-исследовательской работы.

3) Преобразующий. Включает самостоятельное исследование по выбранной теме. При выполнении научно-исследовательской работы экологического характера студенты изучают видовое разнообразие растительных организмов. Проверка научно-исследовательских работ может происходить на уроке или внеаудиторных занятиях. Результаты проведенных исследований могут быть представлены в виде индивидуальных или групповых сообщений.

Научно-исследовательская работа по ботанике предусматривает широкое использование натуральных объектов – живых растений, гербарного материала, микропрепаратов и лабораторного оборудования – микроскопов, ручных луп, скальпелей, пинцетов, фотоаппарата.

В практике работы Волгоградского медико-экологического техникума сложилась следующая тематика экологических исследований по ботанике.

1. Изучение экологии прилегающей к техникуму территории.

2. Формирование флоры на территории ГОУ СПО ВМЭТ.

3. Изучение видового разнообразия лекарственных растений.

В процессе выполнения научной работы студенты убеждаются в том, что взаимодействие человека, общества и природы происходит на основе сложных связей.

Научная работа развивает не только логическое мышление, но и образные представления о взаимосвязях общества и природы.

Исследование лекарственных растений на коллекционном участке ГОУ СПО ВМЭТ выполнялись студентами второго курса в течение 2010 – 2011 учебного года по теме: «Экология и биология лекарственных растений».

Задача преподавателя состояла в том, чтобы обеспечить студентов доступной научной, научно-популярной и учебной литературой, содержание которой давало бы возможность разобраться и понять, какие свойства природного объекта предстоит изучать.

Актуальность исследования состояла в необходимости знать те растения, которые в первую очередь должны находиться под охраной (валериана лекарственная, ландыш майский, девясил высокий и многие другие).

Была определена цель работы: изучение и сохранение лекарственных растений.

Первая задача, с решения которой педагог начинает свою подготовку – выбор объектов коллекционного участка, предназначенных для исследования. Вначале преподаватель составил алфавитный список лекарственных растений. После составления списка перед студентами были поставлены задачи:

1. Проанализировать состав флоры (классы, семейства; влияние экологических факторов; продолжительность фаз цветения и сроков сбора лекарственных растений).

2. Охарактеризовать состав лекарственных растений по их фармакологическому действию.

3. Сформулировать рекомендации по рациональному использованию лекарственных растений.

Студенты фармацевтического отделения ГОУ СПО ВМЭТ под руководством преподавателя Ткачёвой Людмилы Юрьевны заложили в 2008-2009 учебном году коллекционный участок лекарственных растений. Участок с каждым годом расширяется и пополняется новыми видами.

Провели систематический анализ. Систематический анализ показал, что на коллекционном участке ГОУ СПО «Волгоградский медико-экологический техникум» выращивается 51 вид растений, которые относятся к 26 семействам и двум классам цветковых растений.

Также в ходе исследования студенты пришли к выводу о значительной роли экологических факторов. В анализе экологических групп они остановились на двух основных экологических факторах, таких как свет и влага. Конечно, в природе на растение действует весь комплекс внешней среды, влияние отдельных факторов всегда тесно переплетается. Усиление одного фактора может свести на нет благоприятное сочетание остальных. На этом принципе и построено разделение лекарственных растений по каждому исследуемому фактору. Экологический анализ показал, что среди лекарственных растений большую группу в видовом разнообразии составляют светолюбивые растения. Их численность (73% от общего числа исследованных видов) гораздо больше теневыносливых (27%).

По отношению к экологическому фактору «влага» лекарственные растения подразделены на три экологических группы. Это:

– мезофиты (растения, произрастающие в условиях достаточного, но не избыточного увлажнения) – 52% от общего числа исследуемых видов;

– мезоксерофиты (переходная форма растений от мезофитной к ксерофитной, с преобладанием мезофитных признаков) – 37%;

– ксерофиты (растения засушливых местообитаний, характеризуются более сухими, жесткими листьями и стеблями) – 11%.

В ходе исследования студенты провели также фенологический анализ лекарственных растений, то есть наблюдали за сроками появления морфологических образований, их последовательностью в процессе сезонного развития растения.

В работе проводилось наблюдение за продолжительностью фазы массового цветения лекарственных растений, так как именно этот период является основой для выявления динамики накопления действующих веществ по частям растения, что дает в большинстве случаев возможность определить оптимальные сроки сбора. Например, надземные части растения (листья и травянистые стебли) накапливают, как правило, действующие вещества в наибольшем количестве в период цветения, корни и корневища – поздней осенью, после увядания растения.

В ходе фенологического анализа были получены следующие результаты:

Первая группа – лекарственные растения с фазой массового цветения в летний период вегетации (июнь-август). Они составили наибольшую группу – 45 % от всех растений.

Вторая группа – лекарственные растения с весенне-летним периодом цветения (май-июнь). Они составили третью часть изученных растений – 30%.

Третья группа – растения, период цветения которых можно охарактеризовать как летне-осенний (август-октябрь) – 20% от числа всех исследуемых растений.

Четвертая группа – растения, цветущие только в весенний период (апрель-май) – 5% от числа всех растений.

При проведении анализа сроков сбора лекарственных растений учитывали следующие особенности: в разное время года лекарственное растение содержит разное количество биологически активных веществ, которые определяют его ценность как лекарство; как правило, надземные зеленые части растения накапливают действующие вещества в наибольшем количестве в период цветения, плоды – в период полного созревания, а корни и корневища – после полного увядания.

Анализируя сроки сбора лекарственных растений, студенты выделили такие группы:

– только во время массового цветения – надземные части растения (зверобой продырявленный, крапива двудомная, ландыш майский, мелисса лекарственная, фиалка трехцветная, мята перечная, лопух большой, календула лекарственная, пижма обыкновенная, пустырник сердечный, ромашка лекарственная, тысячелистник обыкновенный, шалфей эфиопский, чистотел большой, цмин песчаный, клевер луговой, горец птичий, донник лекарственный, дурман обыкновенный, паслен черный, пастушья сумка обыкновенная, полынь горькая, сумах дубильный, тимьян ползучий, пырей ползучий);

– во время плодоношения – созревшие плоды (облепиха крушиновидная, укроп пахучий, шиповник собачий, черемуха обыкновенная, тыква обыкновенная, вишня обыкновенная, клещевина обыкновенная, расторопша обыкновенная, боярышник колючий, лен обыкновенный);

– после отвядания растения либо ранней весной – корни и корневища (валериана лекарственная, лопух большой, девясил высокий, окопник лекарственный, солодка голая, лук репчатый, чеснок посевной);

– на протяжении всего вегетационного периода (мать-и-мачеха обыкновенная, одуванчик лекарственный, подорожник большой, каштан конский, орех грецкий, цикорий обыкновенный, щавель конский);

– непосредственно перед цветением или в самом начале цветения – надземная часть травы (череда трехраздельная).

На коллекционном участке студенты старались культивировать лекарственные растения, которые оказывают различное терапевтическое действие.

Анализируя лекарственные растения по их фармакологическому действию, студенты сделали следующие выводы:

1. На коллекционном участке нашего техникума произрастают лекарственные растения из 18 фармаколого-терапевтических групп, применяемые при заболеваниях органов пищеварения, дыхания, почек и мочевыводящих путей, печени и желчных путей, сердечнососудистой системы, действующие преимущественно на нервную систему, а также как наружные средства и витаминные лекарственные растения. Выращиваемые лекарственные растения обладают вяжущим, слабительным, обволакивающим, раздражающим, седативным, потогонным, кровоостанавливающим, улучшающим пищеварение, антипаразитарным, антибактериальным и антисептическим действием, а также влияют на процессы обмена веществ в организме.

2. Больше всего выращено лекарственных растений, применяемых при заболеваниях органов дыхания, почек и мочевыводящих путей, печени и желчевыводящих путей.

3. Относительно равными по числу культивируемых видов являются группы лекарственных растений, находящие применение при заболеваниях нервной системы, кровеносной системы, обмена веществ, наружные и витаминные, а также группа растений, обладающих вяжущим действием.

4. Двумя-тремя видами представлены такие группы, как обладающие обволакивающим, раздражающим, потогонным, возбуждающим аппетит, антибактериальным, антипаразитарным, слабительным действием.

Кроме того, анализ выявил определенную направленность выращивания лекарственных растений комплексного, то есть расширенного фармакологического действия, к которым можно отнести следующие виды: девясил высокий, мать-и-мачеха (используются при заболеваниях органов пищеварения и дыхания), календула лекарственная (органы пищеварения, нервная система, кожные болезни), одуванчик лекарственный (органы пищеварения, печень и желчевыводящие пути), череда трехраздельная (почки и мочевыводящие пути, заболевания кожи), пустырник сердечный (нервная и сердечнососудистая системы), чистотел большой (печень и желчевыводящие пути, кожные болезни).

В результате эколого-биологического исследования лекарственных растений студенты сделали такие выводы:

1. Видовой состав коллекционного участка ГОУ СПО «Волгоградский медико-экологический техникум» представлен 51 видом цветковых растений, которые относятся к 24 семействам класса двудольных и 2 семействам класса однодольных.

2. Экологический анализ выявил предпочтение к возделыванию светолюбивых (по фактору «свет»), мезофитных и мезоксерофитных (по фактору «влага») лекарственных растений.

3. Анализ лекарственных растений по фармакологическому действию на организм показал, что было возделано 18 фармаколого-терапевтических групп; также наблюдалась тенденция культивирования лекарственных растений с комплексным фармакологическим действием.

Кроме того, в ходе фенологических наблюдений были проведены и уточнены сроки цветения и сбора лекарственных растений.

В Волгоградской области произрастает около 2000 видов высших растений, из них 85 используется в научной, и более 250 – в народной медицине. 25 видов лекарственных растений занесено в «Красную книгу Волгоградской области». Сбор этих растений должен быть строго запрещен.

Важнейшее значение для охраны дикорастущих лекарственных растений является их культивирование. Наш опыт показал, что могут с успехом выращиваться такие краснокнижные виды как валериана лекарственная, ландыш майский, мускари незамеченный, девясил высокий и многие другие.

На основании проделанной работы студенты сделали предложения:

1. Провести на базе ГОУ СПО «Волгоградский медико-экологический техникум» День окружающей среды с посадкой новых видов лекарственных растений (душица обыкновенная, липа мелколистная, береза бородавчатая, рябина обыкновенная, смородина черная, иссоп меловой и др.).

2. Организовать тематическую выставку по результатам исследования, где представить доклады и рефераты по вопросам природопользования; фото и видеоматериалы; гербарии.

3. Выпустить газеты по экологической тематике.

4. Выступить перед студентами групп с сообщением по отдельным аспектам охраны природной среды, указанным в:

– Федеральном законе РФ № 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях» от 15 февраля 1995 г.;

– перечне особо охраняемых природных территорий Волгоградской области № 805 от 4 июля 2006 г. ;

– перечне потенциальных особо охраняемых природных территорий Волгоградской области № 381 от 25 марта 2010 г.;

– «Красной книге Волгоградской области», том 2 «Растения и грибы», 2006 .

Выполнение исследовательской работы способствовало повышению познавательного интереса студентов к ботанике и экологии, к теоретической и практической деятельности, самостоятельности и активности в приобретении новых знаний.

Научная деятельность помогает развивать творческие способности студентов. Студенты достигают лучших результатов в овладении системой знаний, умений и навыков по ботанике и экологии.

Большое значение для осуществления экологического воспитания имеют материалы о биологическом разнообразии и многообразии лекарственных растений. Изучение в ходе исследования этих вопросов развивает у студентов осознание значения соблюдения принципов рационального природопользования, формирует готовность к участию в созидательной работе.

Литература:

1. Федеральный закон РФ № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» от 10 января 2002 г.

2. Федеральный закон № 33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях» от 15 февраля 1995 г.

3. Гаммерман А.Ф., Гром И.И. Дикорастущие лекарственные растения СССР – М.: Медицина, 1976.

4. Гольцова Г.И., Зайцев В.Н. Частная фармакогнозия – Нижний Новгород, 2003.

5. Козлова Т.А., Сивоглазов В.И. Растения леса – М.: Дрофа, 2008.

6. Кондаурова Т.И. Теория и методика обучения биологии – Волгоград: Перемена, 2006.

7. Красная книга Волгоградской области, Т. 2, Растения и грибы – Волгоград, 2006.

8. Мазнев Н.И. Цветная иллюстрированная энциклопедия лекарственных растений России – М.: Рипол классик, 2009.

9. Меньшикова З.А., Меньшикова И.П., Попова В.Б. Энциклопедия лекарственных растений – М.: Олма-Пресс, 2006.

10. Нейштадт М.И. Определитель растений – М.: Учпедгиз, 1963.

11. Носов А.М. Лекарственные растения – М.: Эксмо, 2004.

12. Сагалаев В.А. Редкие и нуждающиеся в охране виды высших сосудистых растений флоры Волгоградской области – Волгоград: Перемена, 2004.

13. Сафонов Н.Н. Лекарственные растения луга – М.: Изобразительное искусство, 1993.