Методика проведения фенологических наблюдений в природе

Из всего сказанного выше следует, что задачи фенологической индикации и прогнозирования  решаются на основе анализа связей и зависимостей между сезонными  явлениями. Так как каждое явление  по сроку его наступления изменчиво и, выражаясь математическим языком, представляет собой переменную величину, анализ сводится к выяснению характера связей между рядами переменных величин, которые представляют собой многолетние ряды дат наступления сезонных явлений. Чем длиннее эти ряды, тем точнее может быть охарактеризована степень прочности связей между явлениями. Поэтому для решения задач фенологической индикации и прогнозирования требуется создание широкой сети долгодействующих пунктов фенологических наблюдений [1, С.11-18].

Детальное изучение конкретных объектов составляет задачу частной  фенологии. Получение информации, дающей представление об особенностях сезонного  развития природы в различных  природных зонах и районах, составляет предмет обшей фенологии. К отбору объектов и явлений, включаемых в программы общих фенологических наблюдений, предъявляются определенные требования:

1. Объекты наблюдений  должны быть широко распространены, что диктуется необходимостью  получения однотипных наблюдений на больших территориях. 
 2. Объекты наблюдений должны быть хорошо известны и безошибочно узнаваемы. 
 3. Отмечаемые явления должны относиться к наиболее характерным для отдельных сезонов и подсезонов года, так как одна из главных задач общих фенологических наблюдений заключается в разработке фенологической (биоклиматической) периодизации года применительно к различным природным зонам и районам.

Наблюдения за сезонным развитием объектов живой и неживой  природы в течение нескольких лет дают возможность составить  естественный календарь природы своего района.

1.2 Организация фенологических наблюдений

Организация фенологических наблюдений, имеющих научное значение, требует создания в школе постоянно  действующего фенологического кружка. К его работе рекомендуется привлекать учеников, начиная с 5-го класса. Нет надобности в слишком большом кружке. Вполне достаточно, если в нем занимается 15-20 человек [1, С. 11-18]. 

Основная часть работы фенологического кружка - проведение регулярных наблюдений всеми его  членами (включая руководителя) и  оформление полученных данных в виде календарей природы, таблиц, рисунков и т.п. Наилучшие результаты получаются, если в кружке сформированы группы, наблюдающие за определенными группами объектов по отдельным программам:

- наблюдение за гидрометеорологическими явлениями: за погодой, за метеорологическими явлениями; за гидрологическими явлениями; за опасными явлениями природы;

- наблюдение за животными: насекомыми, земноводными, птицами, млекопитающими;

- наблюдения за растениями: за лиственными деревьями и кустарниками; за хвойными деревьями; за травянистыми растениями.

Работу по организации фенологических наблюдений лучше всего начинать в предвесенний период. Учащихся следует  познакомить с целями и задачами наблюдений, с объектами наблюдений, признаками наступления отдельных  фаз, с направлениями наблюдений по каждой группе выбранных объектов, с основными понятиями и терминами фенологии.

Организация фенологических наблюдений обычно начинается с выбора участка и маршрутов наблюдений. Участок для наблюдений должен отвечать следующим требованиям:

1) удобство для посещения в  течение многих лет, т.е. данный  участок и маршрут его посещения  должен располагаться в непосредственной  близости от наблюдателя (по дороге из школы домой) и его посещение не должно быть связано с большими тратами времени и сил;

2) типичность участка для данной  местности, т.е. места постоянных  наблюдений по рельефу и растительности  не должны резко отличаться  от окружающей местности;

3) древесные растения на участке  должны быть представлены не  одиночными экземплярами, достаточно  большими группами (не менее 5-10 штук). Предпочтение следует отдать  средневозрастным группам нормально  развивающихся деревьев и кустарников;

4) травянистые растения также  должны быть представлены достаточно  большим количеством экземпляров.

В городах местами наблюдений обычно являются пришкольные участки, парки, скверы, хорошо озелененные улицы. Необходимо иметь в виду, что климат городов  несколько отличается от климата  сельской местности, это сказывается  на сроках прохождения фаз развития встречающихся здесь растений и  животных.

После того как выбраны участки  и намечены маршруты наблюдений, необходимо детально их описать. Без точной характеристики мест наблюдений трудно сравнивать и анализировать фенологическую информацию, поступающую от разных наблюдателей. Описание целесообразно дополнить схематической картой с обозначением местонахождения основных растительных объектов. Это обеспечивает преемственность в наблюдениях, продолженных другим лицом [2, С. 13-21].

Выбрав места для наблюдений, приступают к выбору объектов наблюдения. Представление о сезонном развитии природы и его закономерностях складывается из наблюдений за ходом развития отдельных ее компонентов. Чем их больше, тем глубже и полнее будет картина сезонного развития природного комплекса. Однако, поскольку практически невозможно охватить наблюдениями бесконечное множество природных объектов, приходится, сообразуясь с реальными возможностями, отбирать сравнительно небольшую их часть. К отбору объектов и явлений, включаемых в программы общих фенологических наблюдений, предъявляются определенные требования:

1) объекты наблюдений должны  быть широко распространены, что  диктуется необходимостью получения  однотипных наблюдений на больших  территориях;

2) объекты наблюдений должны  быть хорошо известны и безошибочно  узнаваемы;

3) отмечаемые явления должны  относиться к наиболее характерным  для отдельных сезонов года, так  как одна из главных задач  общих фенологических наблюдений  заключается в разработке фенологической (биоклиматической) периодизации года  применительно к различным природным  зонам и районам.

Наблюдать необходимо не менее чем  за 10 деревьями или кустарниками одного вида. Выбранные экземпляры надо отметить несмывающимися этикетками, хорошо заметными издали. Для наблюдения за травянистыми растениями достаточно заложить постоянную площадку размером 5×5 м, четко обозначив ее границы. Разумеется, это должен быть участок, на котором интересующие вас виды должны встречаться особенно часто.

Должны быть также выбраны места, на которых можно встретить определенные виды животных, - участки с деревьями  и кустарниками для наблюдения за птицами, лужайки для наблюдения за насекомыми, водоемы.

После выбора маршрута и площадок для наблюдения следует составить карту-схему, указав на ней расположение всех интересующих вас объектов, включая растения с этикетками. Составленная схема участка станет руководством для последующих наблюдений [5, С.10-12].

Регулярность наблюдений - важнейшее  условие получения надежных фенологических данных. Научная и практическая ценность наблюдений зависит от того, насколько точно определены даты наступления сезонных явлений. А это значит, что чем чаще проводятся наблюдения, тем вероятность ошибки в определении даты наступления явления становится меньше. Наиболее точные результаты дают ежедневные наблюдения. Однако это удается далеко не всегда. В разное время года темп сезонного развития неодинаков. В весеннее время явления сменяются быстро, поэтому весной наблюдения необходимо проводить ежедневно. Летом допускаются достаточно большие перерывы, а в конце лета и осенью, в период созревания плодов и семян или отлета птиц, снова возникает необходимость в более частых наблюдениях. В зимний период возможно проводить наблюдения 1 раз в 10 дней. По возможности, постоянным должно быть и время суток, в которое проводятся наблюдения. Рекомендуется проводить их в утренние часы, поскольку в это время зацветает большинство растений и наиболее жизнедеятельны птицы. Однако строгой регламентации здесь нет.

Правила регистрации фенологических наблюдений в целом должны обеспечивать накопление безошибочных фенологических данных, хорошо сопоставимых по годам и четко оформленных, чтобы в дальнейшем не возникло трудностей при их использовании. При регистрации фенологических наблюдений необходимо соблюдать следующие правила:

1. Записи необходимо вести в  записной книжке простым карандашом. Записывать шариковой или гелевой ручкой не разрешается, так как при намокании книжки, текст пропадает. Не следует вести записи на отдельных листочках, потому что их легко потерять.

2. Регистрация наблюдения должна  проводиться непосредственно в  ходе их наблюдения - "в поле". Откладывая записи, полагаясь на  память, всегда рискуешь что-то  упустить или ошибиться.

3. Форма дневниковых записей  выбирается по усмотрению учителя,  при этом важно, чтобы, однажды  принятая, она регулярно соблюдалась  из года в год.

4. В дневнике по каждому выходу  после указания даты и часов  наблюдения следует отмечать:

состояние погоды и явления в  неживой природе;

изменения (явления) в растительном и животном мире.

5. В дневник следует заносить  не только необходимые данные, но и сведения о других явлениях, которые привлекли к себе внимание.

6. Записи должны быть как можно  более полными, с необходимыми  пояснениями, для того чтобы  не только по свежей памяти, но и много лет спустя их  можно было легко прочесть  и понять [1, С.11-18].

Учащимся рекомендуется завести  календарь природы в виде альбома  для рисования или обычной  тетради. На первых страницах записывают краткие сведения о месте наблюдения: местоположение, рельеф, характер почвы, общая характеристика растительного  и животного мира. Сюда же вклеивают  карту-схему маршрута. На последующих  страницах записывают в хронологическом  порядке явления, над которыми будут  вестись наблюдения (лучше отдельно: метеорологические, гидрологические, ботанические, зоологические).

Результаты своих наблюдений школьники  могут оформить в виде настенных  таблиц с рисунками, фотографиями, выдержками из литературных произведений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ  И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

 

2.1 Визуальные и количественные фенологические методы

 

Визуальные методы фенологических наблюдений над растениями и животными  распространенные и обычные, особенно над теми объектами, которые служат  индикаторами границ естественных сезонов и субсезонов для сопоставимости. Классическим методом фенологических наблюдений являются визуальные наблюдения, проводимые на выделенных участках. К каждому сезонному явлению, включенному в программы наблюдений, прилагается его диагностика, т.е. словесное, а если нужно, то и географическое описание, чтобы избежать различий в толковании [1, С.11-18].        

 Фенологические наблюдения над индикационными биологическими объектами проводятся либо над отдельными модельными экземплярами, либо над местными видами популяции (второе лучшее, т.к. не наблюдается личных особенностей индивидуума). При определенном разбросе сроков фенофаз наблюдается незначительный разброс показателей фаз зацветания и облиствления, сроки созревание плодов  и осенние отмирание листвы  имеют больший разброс. Фенологические наблюдения сопоставимы, если наблюдать за популяцией.        

 Фенологи- наблюдатели давно условились отмечать первое наступление фазы на достаточно обширном участке или при проходе через однородную территорию по достаточно длинному маршруту( не менее нескольких сот метров). Таким способом отмечается появление первого цветка, первых распустившихся листьев, первая встреча с возвращающимися с зимовок видами перелетных птиц, первый крик кукушки. Эти наблюдения относятся к представителям популяции с наиболее рано наступающими фенофазами. Полученные таким способом фенодаты используются для составления фенологических справочников, карт, календарей природы. В ряде руководств за начало фенофазы рекомендуется принимать день, когда в фазу вступило 5-10% состава популяции.

Метод отметки фенофаз по началу или концу их присутствия в биосистеме оправдал себя. Однако есть частные сезонные процессы, к которым он неприменим. Это такие процессы, которые начинаются или оканчиваются очень постепенно – в таком случае количественный учет процессов в течение ряда сроков наблюдений, например, сход снежного покрова от появления первой проталины до исчезновения последнего пятна снега или динамика наибольшего уровня воды – необходима фиксация дат начала и конца явления.

Наряду с визуальными методами фенологических наблюдений более точные количественные методы (например: учет динамики абиотических компонентов геосистем) или биотическое нарастание массы травостоя путем периодического взвешивания высушенных проб. 

Ботаники учитывают динамику опадения листвы с помощью корзин – ловушек. На орнитологических станциях круглосуточно  регистрируют весенние и осенние  перелеты птиц.

Такого рода точные количественные учеты динамики различных сезонных явлений обеспечиваются работой специальных служб [1, С.11-18].

 

2.2 Наблюдения с использованием  технических средств

 

С развитием быстроходного наземного  транспорта стали предприниматься  фенологические исследования с использованием технических средств. В них частично еще сохраняются столь характерные  для классической фенологии визуальные методы. Но человеческий глаз начинает заметно вытесняться физическими  приборами, специальными фотоаппаратами и фотоэлектрическими приемниками [9, С.4].