Н.В. Иванова¹, М.П. Шашков^2
1 НИЛ Устойчивости лесных экосистем Костромского ГУ им. Н.А. Некрасова, г. Кострома, Россия. Aranei507@rambler.ru
² ЦЗЛ Ленинградской области, г. Санкт-Петербург, Россия max.carabus@gmail.com

Инвентаризация флоры – основополагающий этап в работах по изучению и сохранению биоразнообразия. Знания о флоре важны для решения научных и прикладных задач. Изучение видового разнообразия растений в соответствии с целями исследователя может осуществляться на нескольких уровнях.

Данные о распространении отдельных видов и динамике изменения их ареалов во времени важны для определения их уязвимости к антропогенному фактору. В практическом аспекте эта информация необходима для ведения Красной книги Костромской области, а также для разработки стратегий сохранения видов при лесопользовании.

Видовой состав сообщества является индикатором его нарушенности, поэтому составление флористических списков отдельных биоценозов необходимо для анализа изменения характера флоры под влиянием антропогенного фактора. Для рационального ведения лесного хозяйства важно выделение редких и репрезентативных сообществ, что также невозможно без составления флористических списков и анализа флоры.

Обзор литературы показывает, что история изучения растительного мира Костромского края прослеживается в течение 220-летнего периода, за это время опубликовано не менее 200 ботанических работ. Результаты флористических исследований Костромского края впервые были напечатаны в труде Фокеля по описанию видового состава и разведению лесов и кустарников в северной половине Европейской части России в 1766 году в Петербурге. В период с 1867 года по наши дни появилось более 150 работ, посвященных растительному миру костромского края. Важное значение имеют работы А.Н. Островского (1867), А.Е. Жадовского (1915), Н.М. Бакаревича (1833), В.Я. Цингера (1855), П.Ф. Маевского (1892), И.Ф. Мейснера (1899). Большое положительное влияние на изучение растительного мира оказало Костромское научное общество по изучению местного края, которое работало в Костроме с 1912 по 1930 год включительно и опубликовало более 35 выпусков своих трудов, включающих многочисленные ботанические работы. Наиболее крупным исследователем флоры и растительности Костромской области во второй половине ХХ в. был П.И. Белозеров. В 1967 г. П.И. Белозеров закончил многолетний труд – "Флора Костромской области", где приводилась подробная характеристика 949 видов дикорастущих сосудистых растений. Эта цифра и сегодня является ориентиром для ботаников, проводящих флористические исследования в регионе. В начале 1990-х гг. ботанические изыскания Н.Г. Прилепским проводились на северо-востоке Костромской области в бассейне р. Вохма, по результатам опубликован аннотированный список флоры, включающий 588 видов сосудистых растений [2,3].

В гербарных коллекциях хранится богатый материал, собранный на территории области. В фондах Гербария МГУ им. Ломоносова, Гербария БИНа им. Комарова, гербарных коллекций Костромского музея природы есть сборы, конца XIX - начала XX века. Сборы, охватывающие период с середины прошлого века и по сегодняшний день, находятся в гербарной коллекции факультета естествознания КГУ, большая коллекция редких и находящихся под угрозой существования видов хранится в лаборатории устойчивости лесных экосистем факультета естествознания КГУ. Кроме того, исследователи флоры имеют обширные личные коллекции.

Эти данные позволяют сделать вывод о том, что, к настоящему времени накоплен обширный флористический материал, отражающий не только состав современной флоры области, но и ее изменения во времени. Не смотря на это, до сих пор не опубликован актуальный список флоры Костромской области. Одной из причин сложившейся ситуации является разрозненность данных о находках видов. Решить эту проблему сможет единый Центр информации о флоре, в который будут стекаться данные о находках видов.

Для хранения такого большого объема данных необходима удобная форма, которая позволит не только хранить информацию, но и быстро ее обрабатывать в соответствии с целями исследователя. При небольших объемах данных достаточно удобно хранить информацию в электронных таблицах MS Excel. Однако при таком большом объеме информации, с которым имеют дело исследователи флористы, данные целесообразно организовать в базу данных.

База данных (БД) – это организованная в соответствии с определенными правилами совокупность данных, отражающая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей [1]. Начиная с 60-х гг. ХХ века возникло несколько моделей организации БД, но наибольшую популярность завоевала реляционная модель организации БД, основанная на построении тематических таблиц, связанных между собой по ключевым полям [4]. В настоящее время базы данных применяются очень широко и используются как для научных, так и для практических целей. Программное обеспечение (ПО), предназначенное для манипуляции с данными в базе, называется системой управления базой данных (СУБД).

Как правило, для разработки небольших пользовательских БД используют СУБД MS Access. Использование данной СУБД позволяет: структурировать данные, выделять часто повторяющиеся значения в справочные таблицы (подстановочные), хранить только первичные данные, составлять систему запросов, которые будет рассчитывать все необходимые параметры. Вместе с тем данная СУБД имеет ряд серьезных недостатков. При возрастающем объеме данных очень сильно увеличивается размер файла, что снижает скорость обработки данных. Язык структурированных запросов (SQL), используемый в MS Access отличается от общепринятого стандарта. Кроме того, при сетевом использовании данной СУБД каждый пользователь обращается ко всему файлу, что также замедляет работу с данной СУБД, а при сбоях в сети может привести к разрушению базы. Поэтому использование MS Access при работе нескольких исследователей многолетними данными можно считать устаревшим.

В настоящее время все большую популярность получает свободно распространяемое программное обеспечение. Среди такого ПО есть СУБД PostgreSQL. Данная СУБД позволяет хранить практически неограниченные объемы данных, работать с базой одновременно многим пользователям без опасения за целостность данных, а также интегрировать базу данных в геоинформационную систему (ГИС).

Опыт разработки и ведения баз данных на основе PostgreSQL существует в Центре защиты леса Ленинградской области. Данные, полученные в ходе международного лесопатологического мониторинга по системе ICP Forests, организованы в таблицы, содержащие информацию о постоянных пунктах наблюдений (ППН), состоянии крон модельных деревьев, подробное описание симптомов и повреждений модельных деревьев. В настоящее время в базе содержатся данные трех лет мониторинга, охватывающие 710 ППН (6 субъектов РФ) с описанием состояния  более чем 20и тысяч модельных деревьев. За три сезона полевых работ число записей в базе приблизилось к сотне тысяч. При этом в рабочих таблицах базы хранятся только первичные данные полевых наблюдений. Все необходимые расчетные параметры можно получить, используя систему запросов.

Опыт разработки лесопатологической БД в среде PostgresSQL был использован для разработки флористической базы. Для обобщения данных о находках видов сосудистых растений на территории Костромской области в лаборатории Устойчивости лесных экосистем Костромского ГУ разработана и ведется база данных флоры Костромской области. База данных флоры состоит из справочных таблиц и рабочей таблицы с данными о находках видов. Справочные таблицы содержат флористический список (Названия выверены по сводке Черепанова), включающий перечень видов потенциальной флоры и список административных районов области.

Каждая запись о находке включает в себя идентификатор вида в соответствии со справочной таблицей, идентификатор административного района, географическую привязку места находки вида, название сообщества, координаты находки в системе координат WGS 84, и указание на источник информации (автор, ссылка на гербарную коллекцию или литературные данные). Пространственная информация, содержащаяся в таблице (географические координаты или привязка к населенному пункту), позволяет создавать тематические карты-схемы, отражающие ареал того или иного вида на территории области.

К настоящему времени база содержит 6780 записей о находках видов. Эти данные отражают результаты полевых исследований 40-ка маршрутов, сделанных на территории Костромской области с 2007 по 2009 год, а также некоторые литературные данные о находках видов. Общий список видов на данный момент включает 379 видов, относящихся к 74 семействам. На основе пространственной информации о находках видов составлены карты-схемы распространения сибирских видов, а также видов, занесенных в Красную Книгу Костромской области. В перспективе планируется создание пользовательского приложения, которое позволит вносить данные через формы и просматривать информацию о находках отдельных видов, а также внедрение в базу банка фотографий видов, хранящегося в лаборатории.

Библиографический список

1. Кириллов В.В., Громов Г.Ю. Введение в реляционные базы данных. 2009. 

2. Немчинова А.В. История исследований флоры и растительности Костромского края // доступ: http://green58parallel.ucoz.com/publ/3-1-0-14

3. Редкие и охраняемые растения и грибы Костромской области (материалы к Красной книге области). – Кострома, 1996

4. Codd, E.F. (1970). A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. Communications of the ACM 13 (6): 377–387

Регионы в условиях неустойчивого развития: материалы международной научно-практической конференции «Регионы в условиях неустойчивого развития» (Кострома-Шарья, 28-30 апреля 2010): в 2 т. Т. 2 / сост. А.М. Базанков, И.Г. Криницын, А.П. Липаев. – Кострома: КГУ им. Н.А. Некрасова, 2010 - c. 114-117