фенологические наблюдения

Фенология
Фенология (от греч. phainómena – явления и ...логия) система знаний о
сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах,
определяющих эти сроки. Термин «Ф.» предложил бельгийский ботаник Ш.
Морран (1853). Ф. регистрирует и изучает сезонные явления мира растений и
животных (биофенология), а также даты установления и схода снежного
покрова, первых и последних заморозков, ледостава и размерзания водоёмов
и т.п. У растений (фитофенология) регистрируются сезонные фазы развития:
набухание и раскрывание почек, облиствение, цветение (начало и конец),
созревание плодов и семян, осеннее расцвечивание листвы, листопад; у
животных (зоофенология): у млекопитающих – пробуждение от спячки,
начало спаривания (гона), появление молоди, сезонные линьки и миграции; у
птиц – гнездование, откладка яиц, вылупливание и вылет птенцов, а у
перелётных – также весенний и осенний перелёты; у членистоногих –
пробуждение зимовавших особей, вылупление личинок, появление взрослых
насекомых из куколок, яйцекладки, развитие личинок, куколок, появление
новых поколений, диапаузы и т.п.
Историческая справка. Начало наблюдений над сезонными явлениями в
связи с собирательством, охотой и примитивным сельское хозяйством
восходит к глубокой древности. Становление современной научной Ф.
относится к 18 в. Петр I, заботясь о выборе мест для паркового строительства
в окрестностях Петербурга, в 1721 писал А. Д. Меншикову: «Когда деревья
станут раскидываться, тогда велите присылать нам листочки оных
понедельно наклеивши на бумагу, с надписанием чисел, дабы узнать, где
ранее началась весна» (цит. по кн.: Бейдеман И. Н., Методика
фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях, 1954, с.
6). В 1734 франц. учёный Р. Реомюр приступил к изучению зависимости
сезонного развития хлебов и насекомых от уровня температуры. В 1748 К.
Линней начал вести фенологические наблюдения в Упсальском
ботаническом саду и в 1750 организовал первую сеть наблюдательных
пунктов. К середине 19 в. фенологическими наблюдениями были охвачены
все крупные страны Зап. Европы и Россия. Большую роль в развитии Ф. в
России сыграли А. И. Воейков и Д. Н. Кайгородов. В 20 в. фенологические
наблюдения и исследования распространились на все страны Центральной
Европы и США, а в дальнейшем и на др. страны (Индия и др.).
Методы и задачи фенологии. Традиционный метод фенологической
информации – визуальные наблюдения, т. е. регистрация сроков наступления
сезонных явлений. С целью достижения сопоставимости фенологических
наблюдений, проводимых разными лицами, издаются программы
фенологических наблюдений, методические указания к ним, атласы фенофаз
растений и сезонных явлений мира животных.
Обработка наблюдений фенологических сетей даёт возможность
устанавливать географо-фенологические закономерности, отражаемые на
фенологических картах. Средняя многолетняя скорость продвижения
сезонных явлений природы в широтном, долготном и вертикальном (в горах)
направлениях различна в разных географических зонах, в разные сезоны и
для разных групп явлений. В центральных районах Европейской части СССР
весенне-летние сезонные явления мира растений движутся с Ю. на С. со
средней скоростью около 40–50 км в сут, птицы летят со скоростью около
50–60 км в сутки. В долготном направлении скорость продвижения сезонных
явлений определяется главным образом положением по отношению к
Атлантическому океану; в зап. районах весна наступает раньше, чем на тех
же широтах в глубине континента. (Но переход от зимы к лету в глубине
континента совершается быстрее, чем на берегах океанов и, несмотря на
позднюю весну, хлеба в долине Волги созревают раньше, чем во Франции.) В
горах весенне-летние сезонные явления запаздывают с подъёмом на каждые
100 м в среднем на 3 сут. В некоторые годы сезонные природные явления
могут протекать со значительными отклонениями от средних многолетних
сроков, что осложняет ведение сельского хозяйства и др. сезонных отраслей
народного хозяйства.
Факторы и закономерности, определяющие сроки наступления
сезонных явлений, изучает экологическая Ф. Эти факторы делятся на
эндогенные и экзогенные. Первые обусловливаются наследственностью
организмов. Так, подснежники цветут в начале весны, а астры и хризантемы
– на спаде лета, грачи прилетают рано весной, а коростели – в начале лета.
Экзогенные факторы определяются внешней средой. В каждой
географической зоне решающее значение приобретают один-два фактора; в
тропиках – режим влажности: в зонах умеренного пояса – тепловой режим, в
Арктике – радиационный и тепловой режимы. Зависимость от факторов
среды сезонных явлений разных групп неодинакова. Сроки весеннего
пробуждения растений в основном определяются тепловым режимом, а
осенний листопад – в равной степени тепловым и радиационным (длина
светового дня) режимами. Сроки сезонных явлений у животных часто
связаны с условиями их питания. Так, насекомоядные птицы прилетают
тогда, когда весной появляется достаточное количество насекомых.
Экологическая Ф. проводит моделирование фенологических процессов, т. е.
находит выражения связи между сроками наступления сезонных явлений и
комплексом эндо- и экзогенных факторов. Это моделирование составляет
основу фенологического прогнозирования.
Организация
фенологических
наблюдений.
Фенологические
наблюдения для научных целей служат, во-первых, методом изучения
биологических и географических объектов, во-вторых, методом
установления фенологических закономерностей, использование которых
призвано повышать эффективность прикладных фенологических служб.
Итог многолетних фенологических наблюдений в одной точке
подводится в Календаре природы, т. е. в справочной таблице или графике со
средними многолетними сроками наступления сезонных явлений местной
природы. Календарь природы служит ориентиром в сроках наступления
большого числа сезонных явлений. Фенологические наблюдения для
научных целей организуют ботанические, зоологические и географические
научные учреждения.
Время наблюдений
Фенологические наблюдения необходимо производить ежедневно.
Лишь в отдельные периоды, смотря по темпам развития природы и характеру
погоды (ненастное время), надобность в ежедневных обходах участков может
отпасть.
Наблюдения производятся в первой половине дня—в это время
большинство животных наиболее жизнедеятельно. Зацветание растений
также чаще происходит в это время. Эффект листопада осенью наиболее
заметен в утренние часы (особенно после холодных ночей и заморозков).
В вечерние и ночные часы производят наблюдения над животными,
ведущими ночной образ жизни, а также во время весеннего и осеннего
пролета птиц.
Фенологические фазы и их стадии
В сезонном развитии растений и животных можно наблюдать ряд
моментов, которые довольно отчетливо разделяют весь цикл развития на
отдельные периоды или фазы, напр., у растений—фаза распускания почек,
фаза цветения ; у млекопитающих—линька, щененье или отел;у птиц—
миграции, линька и др. Как растения, так и животные не все сразу вступают в
ту или иную фазу своего развития. Различают три стадии: начало, разгар и
конец фазы. Для получения однородного, сравнимого, материала крайне
важно точно руководствоваться определением фазы и правильно отмечать ее
стадию. Наиболее точно можно определить (особенно у растений) начало
фазы, почему, в первую очередь, и предлагается отмечать начало
распускания почек, начало цветения и т. д.
Наступление (начало) какой-либо фазы у растения и животного
отмечается тем днем, когда эта фаза развития наблюдается у 3—5
экземпляров или особей вида.
Разгар фазы или массовое ее наступление—большинство особей
данного вида вступило в эту фазу развития: валовой пролет птиц, массовое
цветение березы, клена и т. п.
Конец фазы—у большинства животных или растений данного вида
определенная фаза развития закончилась: кончилась осенняя линька, деревья
обнажились от листвы (конец листопада).
Фазы развития растений
Сокодвижение—отмечается днем, когда в заранее сделанном в коре
дерева небольшом отверстии покажутся капли сока. Отверстие делается на
южной стороне дерева на высоте груди человека.
Распускание почек отмечается днем, когда из-за раздвинувшихся
наружных чешуек почки станут ' видны зеленые кончики листочков, у
хвойных—зелень хвои.
Появление бутонов, соцветий—отмечается днем, когда из пазухи
листьев или цветочной почки становится заметен выход бутонов, соцветий
(верхушки колоса, кисти, метелки, сережки и т. д.
Цветение: у ветроопыляемых растений (береза, осина, ольха, сосна,
ель и др.) устанавливается по началу высыпания желто-зеленой пыльцы из
сережек при их легком потряхивании (рис. 6);у злаков (рожь, тимофеевка,
тростник), —по началу выпадения пыльцы из тычинок, выдвинувшихся из
соцветий; у ив—по времени выдвигания из «барашков» желтых пыльников
тычинок (у мужских соцветий) или зеленоватых пестиков (у женских
соцветий);у растений с цветами, собранными в соцветия, зацветание
определяется днем появления первых вполне раскрывшихся цветков.
Созревание семян плодов определяется днем, когда на растении были
замечены первые вполне созревшие плоды. Зрелость плодов с сочным
околоплодником (ягоды) определяется наличием у них свойственных им
качеств: окраски, мягкости, нормального вкуса (у съедобных). Зрелость
сухих плодов условно определяется моментом их опадения: полетел «пух» у
ив, осины, тополя и др., опадают орехи, желуди, осыпаются семена у ольхи,
березы и т. д.
Начало осенней раскраски листвы отмечается днем появления первых
по-осеннему раскрашенных листьев или веточек («прозолоть») у деревьев
или кустарников.
Полная осенняя раскраска листвы отмечается днем, когда вся листва
растений приняла осеннюю раскраску.
Начало листопада определяется днем опадения первых по-осеннему
раскрашенных листьев. У некоторых растений осенняя раскраска бывает
слабой и листва опадает почти зеленой (многие ивы, ольха, сирень и др.).
Конец листопада—день обнажения дерева или кустарника от листвы.
Незначительное количество листьев, остающихся на вершине, концах веток,
во внимание не принимается.
Для изучения полного цикла сезонной жизнедеятельности хвойных
необходимы наблюдения и над распусканием почек весной, и над осенним
пожелтением хвои и хвоепадом (у ели, кроме того, отмечается сбрасывание
колпачков с побегов.
У сосен ежегодно наблюдается пожелтение и опадение старой хвои 3летнего, у елей—6—7-летнего возраста. Хвоя у сосен начинает желтеть в
конце августа. В фазе массового (полного) пожелтения сосны кажутся как бы
подпаленными. К концу сентября после хвоепада деревья вновь становятся
полностью зелеными (но хвойный наряд оказывается более «жидким»,
сквозным). Хвоепад у елей происходит в конце осени—начале зимы.
Опавшая хвоя хорошо заметна на снежном покрове.
Фенофазы у птиц
Весенний и осенний пролеты отмечаются днем, когда были замечены
первые стаи пролетных птиц. Желательно также отмечать даты массового
пролета (птица летит в массе, идет «валом») и последних пролетных стай.
Весенний прилет определяется Днем встречи первых прилетевших
птиц данного вида или днем первого крика, первой песни их.
Первые летные выводки отмечаются днем, когда впервые были
замечены молодые птицы, «поднявшиеся на крыло».
Последняя песнь (крик) летом—дата явления устанавливается путем
ежедневных записей наблюдений с конца июня—начала июля.
Фенологические наблюдения
Фенологические наблюдения позволяют решить следующие задачи:
– сбор и накопление возможно более полной информации о сезонных
(фенологических) событиях в жизни птиц, других животных, растений,
явлениях неживой природы;
– сбор и накопление информации о количестве кормовых объектов для
птиц в разные годы;
– сравнение хода сезонных явлений и проявления других факторов в
разны годы;
– написание подробных, красочных и интересных обзоров погодных и
фенологических явлений в ежегодных сборниках, побуждающих к
размышлению и дальнейшему, ещё более активному, накоплению новых
сведений.
Как «сдавать» наблюдения
Ваш куратор с радостью принимает и единичные сообщения типа
«вчера, 28.03.2013 я видел первую в этом году крапивницу», но участники,
готовые вести регулярные наблюдения, могут воспользоваться специальной
«фенологической» карточкой. В карточке отобраны наиболее актуальные,
заметные, широко варьирующие по годам явления, сроки наступления
которых вы можете отмечать рядом с домом, на даче или во время экскурсий
по птицам.
Всех, кто хочет присоединиться к систематическим наблюдениям за
фенологией, мы с радостью приглашаем к сотрудничеству! Вы можете
получить карточку в формате Excel, и, заполнив её (их), выслать куратору
проекта по адресу ecobio-geo@mail.ru
Даже если вы отметили в карточке только одно-два явления –
присылайте обязательно! Для нас ценно любое сообщение!!!
Обязательно указывайте место наблюдения – по мере накопления
данных, возможно, удастся сравнивать ход сезонных изменений в городе.
Какие явления можно наблюдать?
Начало таяния снега в а) широколиственном лесу, б) в парке, в) на
лужайках г) на полях.
Первые проталины (так же по биотопам)
Сход снега (так же по биотопам)
Вскрывание почек ив (козьей, вербы)
Начало набухания почек бузины, черёмухи
Первые кучевые облака
Начало таяния льда на реке, на прудах
Начало подъёма воды на реке
Пик половодья
Первые побеги крапивы, мать-и-мачехи, др. трав
Первые птицы
Первая песня скворца, др.
Начало сокодвижения на клёнах остролистном и ясенелистном, на
берёзе (видно на обломанных ветвях, часто сок ночью замерзает сосульками)
Начало цветения орешника, ольхи чёрной и серой, мать-и-мачехи,
других первоцветов
Первые встречи беспозвоночных: крапивницы, лимонницы, большого
дневного павлиньего глаза, шмелей, мух, пауков и т.п.
Первые выбросы дождевых червей