Методика проведения фенологических наблюдений в природе

Аэровизуальные фенологические наблюдения с самолетов и вертолетов с  успехом проводятся над лесами, болотами, тундрами, пустынями и культурными ландшафтами. Всегда удается улавливать сезонные структурные и цветовые различия. Первый этап в наблюдениях – разработка постоянного маршрута полета. Маршрут наносится на крупномасштабную карту местности. Полеты проводятся каждые 8-10 дней. Высота полета 60-100 метров. При аэронаблюдениях  прекрасно выделяются все фенологические аспекты.        

 Наиболее перспективны для научных анализов и обобщений спектрофотометрические аэрометоды. Специальные приборы учитывают составляющие светового потока, исходящего от поверхности геокомплекса. При этом рассчитывается спектральный коэффициент яркости отдельных участков светового потока. Достоинства метода: этот метод объективен, не зависит от субъективных восприятий глаз отдельных наблюдений и позволяет получить точные количественные характеристики светового потока. Диапазоны радиационной чувствительности метода шире обычного светового.        

 Аэрофотографический метод  фенологических наблюдений состоит  в периодическом фотографировании  ключевых участков на черно-белую,  спектрозональную или цветную  пленку. Документируются сезонные  изменения в конфигурации и  цветных свойствах наблюдаемого  участка. Соблюдение  стандартной методики метеорологических наблюдений при исследованиях вошло в кровь и плоть специалистов. Точно такое же положение было достигнуто в фенологии. Применение статистики уточняет фенолого-географические закономерности неулавливаемые визуально или логически. Специалисты фенологи обязанные владеть основами математической статистики [9, С.4].

 

2.3 Математическое  моделирование в фенологии

 

Феноклиматические закономерности показались бы безнадежно сложными, если бы их описывали адекватно реальным соответствиям в природе, во всех бесконечных подробностях. Схематизация – выделение из бесконечного числа связей наиболее важных, характерных, а также удобное и сжатое описание феноклиматических закономерностей. Этим описанием обычно придают форму математических зависимостей. Процесс перевода физических и биологических представлений в математические выражения называется математическим моделированием [1, С. 11-18].

Метеорологи и гидрологи разработали  ряд математических моделей связи  между сроками наступления некоторых  абиотических сезонных явлений природы  и основными определяющими их факторами среды. Эти формулы  применяются при краткосрочных  прогнозах весенних и осенних  заморозков, ледостава и вскрытия рек. Сложнее моделировать взаимоотношения между абиотическими факторами среды и растительным и животным миром.         

 Важная задача в моделировании  – установление кардинальных  значений температурной среды.  Кардинальное – выше и ниже, которых жизнь невозможна и тот температурный уровень,  при котором жизнедеятельность биоты проявляется наиболее полно. У биоты каждого ландшафта кардинальные точки ее компонентов колеблются подчас в довольно широком диапазоне. Практика выработала ряд приближенных значений, прилагаемых к целым природным зонам. Для ландшафтов умеренного климатического пояса границами начала и конца активной жизнедеятельности биоты принят переход среднесуточной температуры воздуха через +5оС весной и осенью. В агроклиматических справочниках помимо феноклиматического показателя в +5° широко используется переход среднесуточной температуры через +10°, т.к. термические пороги многих с-х культур ближе к +10° (кукуруза, подсолнечник, бахчевые, томаты). Переход через +15°   нередко используется как феноклиматический показатель начала лета. Однако известно, что чем дальше к северу и чем выше в горы, тем фенологическое лето наступает при более низких температурах.

 

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ

3.1 Анализ фенологических наблюдений за грибами

Плодоношение съедобных  грибов наблюдается в определенной последовательности. Одни виды появляются весной, другие - летом, третьи - только в конце лета - начале осени. Для  образования плодовых тел разных видов грибов необходимы оптимальная  температура и влажность лесной подстилки и верхних слоев  почвы, в которых развивается  грибной мицелий.

Первые периоды плодоношения грибов (белые, подберезовики) наблюдаются  в начале лета, бывают непродолжительными и малоурожайными. Второй период чаще всего отмечается в июле. Третий, самый продолжительный и урожайный, бывает в августе - сентябре. При  наблюдениях за грибами отмечают дату первой встречи того или иного  вида, а для периода их массового  роста - даты и количественную оценку урожая [7, С.9].

Шкала глазомерной оценки урожая грибов:

1 - неурожай; грибов нет;

2 - плохой урожай; грибов  очень мало, они встречаются в  исключительно благоприятных условиях  местообитания;

3 - средний урожай; грибы  встречаются в небольшом количестве  повсюду;

4 - хороший урожай; грибы  встречаются в большом количестве; наблюдаются повторные слои грибов,

5 - обильный урожай; большой  и продолжительный сбор грибов; их массовое появление отмечается  неоднократно в течение лета  и осени.

Оценку урожая следует  давать по каждому виду отдельно. Для  определения общей продолжительности  плодоношения отдельных видов грибов необходимо отмечать даты, когда они  были найдены в последний раз.

Необходимо помнить о  правилах сбора грибов. Плодовые тела грибов развиваются на скрытой в  почве и лесной подстилке грибнице или мицелии, тонкие белые нити которого при неосторожном сборе легко повреждаются, поэтому желательно гриб не выкапывать, а срезать на уровне почвы или лесной подстилки. Совершенно недопустимо выдирать гриб из земли, так как появление плодовых тел в этом месте, как правило, прекращается.

В результате наблюдений за появлением грибов в лесах нашей  республики, мною был составлен фенологический  грибной календарь (см. таблица 1).

Таблица 1- Фенологический грибной календарь

Наименование  грибов	Месяцы
	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X
Сморчки	+	+	+	-	-	-	-
Строчки	+	+	+	-	-	-	-
Вешенка обыкновенная	-	+	+	+	+	+	+
Подберезовик	-	-	+	+	+	+	-
Масленок	-	-	-	+	+	+	-
Лисичка настоящая	-	-	-	+	+	+	-
Белый гриб	-	-	+	+	+	+	+
Подосиновик	-	-	+	+	+	+	+
Груздь настоящий	-	-	-	-	+	+	-
Сыроежка желтая,  пищевая и др.	-	+	+	+	+	+	-
Груздь черный	-	-	-	+	+	+	+
Рыжик сосновый	-	-	-	-	+	+	+
Польский гриб	-	-	-	-	+	-	-
Вешенка осенняя	-	-	-	-	-	+	-
Опенок осенний	-	-	-	-	-	+	+

Из фенологического грибного  календаря видно, что в апреле можно увидеть сморчки и строчки, а в октябре грибной сезон  заканчивается такими грибами, как  вешенка обыкновенная, белый гриб, подосиновик, груздь черный, рыжик сосновый и опенок осенний.

3.2 Анализ фенологических наблюдений за млекопитающими

В сезонном развитии животных можно наблюдать ряд моментов, которые довольно отчетливо разделяют весь цикл развития на отдельные периоды, например у млекопитающих— линька, отел.  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.

Из опыта учителей и собственных  наблюдений, можно составить схему  жизненного цикла жизни млекопитающих.

Рисунок 1- Схема годового цикла жизни млекопитающих

 

 

Наступление (начало) какой-либо фазы у животного отмечается тем днем, когда эта фаза развития наблюдается у 3—5 особей вида.

Установить время начала того или  иного сезонного явления в  жизни животных можно лишь при  условии частого посещения участка, где они в этот период находятся.

Начало гона отмечают, когда на снегу появляются первые парные или групповые следы. Летом и осенью начало гона фиксируется по крикам самок зайцев, стонам лосей, реву оленей [12, С.22].

Появление молодых особей регистрируется по первым встречам самок с детенышами (копытные), молодых зверьков у дупел (белки) и нор (лисицы, барсуки). Но встреча могла произойти не в первый день их появления, поэтому надо обращать внимание на внешний вид зверьков, их возрастные особенности и делать соответствующие записи. Следует иметь в виду, что у некоторых млекопитающих (зайцы, белки, мелкие грызуны) бывает несколько пометов в году. В этом случае для определения сроков начала летнего гона обращают внимание на увеличение активности зверьков и возраст встречающихся молодых особей. Для зверей, залегающих на зиму в спячку в норах, берлогах или других убежищах, время ухода в спячку устанавливается по закрытию нор, исчезновению вблизи них свежих следов, а выход из спячки - по появлению следов деятельности у нор и первым встречам зверьков. Во время пребывания на маршрутах и вне их следует отмечать сезонное распределение мест обитания и кормежек зверей, перекочевки из одного района в другой в поисках корма и укрытий. Это поможет организовать более эффективные наблюдения за жизненным циклом животных в последующие годы [13, С. 52-58].

3.3 Анализ фенологического наблюдения за птицами

Птичье население любой  местности состоит из оседлых  и прилетных видов. К оседлым относятся птицы, круглый год встречающиеся в данной местности, к прилетным - появляющиеся здесь на определенное время года.  В программу фенологических наблюдений для школьников рекомендуется включить лишь небольшое число наиболее обычных перелетных птиц, большую часть которых можно наблюдать в населенных пунктах, даже в крупных городах [2, С.13-21].

Необходимо отмечать даты прилета (пролета) и отлета пернатых. Для того чтобы точнее установить эти даты, птиц следует активно  искать, а не надеяться лишь на случайные  встречи. Места, которые облюбовали для себя пернатые, часто могут  не совпадать с выбранными для  наблюдения за растениями участками. В  этом случае для наблюдений за птицами  выделяются специальные маршруты, ежегодно посещаемые в нужные периоды (во время  перелетов, зимних наблюдений).

Из опыта учителей и  собственных наблюдений, можно составить  схему жизненного цикла жизни  птиц.

Рисунок 2 – Схема годового цикла жизни птиц

С появлением первых признаков  весны - потеплением воздуха, появлением первых проталин на южных склонах - надо быть готовым к встрече рано прилетающих птиц в местах их вероятного появления. Для многих пернатых это  речные долины, поля, опушки леса, сады, парки. Следует помнить, что птицы, прилетающие рано, первые дни ведут  кочевой образ жизни и у мест гнездования появляются не сразу. Поэтому, встретив грача или скворца в феврале, нельзя считать, что прилет этих птиц начался. Надо подождать, когда появятся другие особи или стайки. Это же относится к некоторым уткам, иногда остающимся на зиму на незамерзающих участках рек и крупных озер. Случаи подобных зимовок надо отмечать особо, наряду с другими необычными явлениями.

Во время прилета птицы  заселяют территорию неравномерно. В  первую очередь обживаются хорошо прогреваемые места, рано освобождающиеся от снега. Соответственно и в наблюдениях  будут различия в определении  дат прилета.

Сроки появления рано прилетающих  птиц в значительной мере зависят  от погоды и потому могут достаточно сильно колебаться по годам. Возврат  холодов обычно приостанавливает прилет и часто вызывает временное исчезновение уже появившихся птиц. Такие случаи рекомендуется отмечать особо. Менее  изменчивы сроки появления птиц, прилетающих поздно.

Время прилета птиц совпадает  с появлением в данном районе их пищи в доступном для потребления  виде (семена, зелень, мелкие водные и  наземные беспозвоночные, летающие насекомые). Особенно тесна связь сроков прилета  насекомоядных птиц с появлением насекомых. По появлению того или  иного вида насекомоядных птиц можно  часто судить об активизации определенных видов насекомых и даже о стадии их сезонного развития. Так, появление  кукушек означает, что перезимовавшие гусеницы шелкопрядов, которыми питается кукушка, достигли половины максимальной величины и взобрались в кроны  деревьев. В этой связи большой  познавательный и практический интерес  могут представить одновременные  наблюдения за прилетом насекомоядных  птиц и за развитием видов насекомых, которыми они преимущественно питаются.