Программа фенологических наблюдений

1. Физико-географическая среда.

Метеорологические явления. Образование первых проталин в поле, лесу (березовом, сосновом и др.).

Полный сход снежного покрова в поле и лесу, исчезновение последних снежников (в обочинах, канавах).

Снегопады и заморозки после схода снежного покрова.

Первая гроза.

Первые осенние заморозки.

Первый снегопад, установление снежного покрова.

Зимние оттепели, метели, грозы.

В течение всего года ведутся наблюдения за температурой воздуха.

Гидрологические явления. Вскрытие водоемов.

Начало и конец ледохода.

День наивысшего весеннего уровня воды.

Летняя межень.

Осенние паводки.

Появление водяных заберегов на водоемах.

Ледостав на водоемах.

Наблюдения за состоянием почвы. Оттаивание поверхности почвы.

Полное замерзание поверхности почвы осенью.

Окончательное замерзание почвы.

Глубина промерзания почвы (указать тип почв и угодья – лес, поле, луг).

Измерения вести 25 декабря, января, февраля, марта.

2. Растительный мир.

3. Животный мир.

На основе обобщения материалов составляется фенологический обзор по сезонам года. В отличие от астрономических и календарных, фенологические сезоны наступают в разных географических районах не одновременно. Изменяются их продолжительность и даты наступления в одном и том же географическом пункте.

Практическое значение фенологических сезонов года состоит в том, что многие виды сельскохозяйственной деятельности (сезонные работы в сельском и лесном хозяйствах, оздоровительные мероприятия и т.д.) полностью зависят от сезонной динамики природы.

Границы между отдельными сезонами устанавливаются по резкой смене внутригодовых аспектов. Так, начало фенологической зимы в условиях умеренного климата принято считать со времени образования устойчивого снежного покрова, а начало весны совпадает с моментом разрушения снежного покрова. Границы между фенологическими сезонами и подсезонами могут проводиться по явлениям многих компонентов природы; причем в теплое время года индикаторами выступают биогенные компоненты. Индикаторы начала фенологического лета – зацветание шиповника и малины или созревание плодов вяза.

В качестве примера приведем характеристику весны для г. Бреста.

Весна в Бресте начинается 25 февраля, т.е. с даты начала разрушения устойчивого снежного покрова и появления первых проталин (рисунок 19). Это период снеготаяния. Он продолжается 17 дней – до 14 марта, когда наблюдается в среднем полное таяние снежного покрова на открытых равнинных местах и вскрытие р. Мухавец. В это время прилетают грачи (4.03), скворцы и жаворонки. Средняя суточная температура воздуха не ниже – 1,5°, а с 11 марта переходит через 0°. В середине периода наблюдаются сокодвижение у клена и березы, набухание почек у деревьев и кустарников. К концу периода у оседлых птиц (тетеревов, глухарей) наступает токование, на Западном Буге, Мухавце и Лесной – ледоход (12–14 марта). В течение периода снеготаяния выпадает около 20 мм осадков, причем свыше 50% жидких.

Рисунок 19. Длительность сезонов года в Бресте: весна – 85 дней (23%) (25.02–20.05) – 1а – снеготаяние- 17 дней (25.02–13.03); 16–оживление-35 дней (14.03–17.04); 1в – разгар весны -15 дней (18.04–2.05); 1г – предлетье – 18 дней (3.05–20.05); лето – 121 день (33%) (21.05–18.09): 2а – начало лета – 31 день (21.05–20.06); 26–полное лето – 43 дня (21.06–2.08); 2в – спад лета – 47 дней (3.08–18.09); осень -70 дней (19%) (19.09–27.11); За – начало осени- 17 дней (19.09–4.10); 36–золотая осень -27 дней (5.10–1.11);

Зв – глубокая осень -26 дней (2.11–27.11); зима – 89 дней (24%) (28.11–24.02): 4а – предзимье – 36 дней (28.11–2.01); 46– холодная зима – 38 дней (3.01–9.02); 4в – конец зимы – 15 дней (10.02–24.02)

За снеготаянием наступает второй период весны – оживление, продолжающийся в среднем 35 дней от вскрытия рек и начала ледохода до начала облиствения березы и зацветания черемухи (18 апреля). Заморозки в воздухе и на почве еще часты, однако к 26 марта почва оттаивает. Зацветают лещина, ива козья (21 марта), ольха, осина. Реки полностью очищаются ото льда, наступает половодье. По определению М.М. Пришвина, этот период – «весна воды» в нашем крае. Спустя 22 дня средняя суточная температура воздуха переходит через 5°. Через неделю после оттаивания почва поспевает и на полях начинается пахота, возобновляется вегетация озимой ржи (6 апреля), приступают к севу овса (7 апреля). По времени явления совпадают с первой грозой (6 апреля) и началом набухания плодовых почек у фруктовых деревьев (7 апреля), зацветают первые весенние цветы (мать-и-мачеха 12 апреля, гусиный лук 13 апреля, медуница 18 апреля). На полях и по обочинам дорог появляются колоски хвоща (14 апреля).

Наблюдается массовый прилет трясогузок, вальдшнепов, дроздов, болотных и водоплавающих птиц. Ранее прилетевшие и оседлые птицы приступают к гнездованию, а грачи утки и кольчатые горлицы – к насиживанию яиц. Оживают пресмыкающиеся, земноводные и беспозвоночные. Вылетают пчелы, шмели, некоторые дневные бабочки и жучки. В скверах и на газонах бугорки свежей почвы свидетельствуют о пробуждении дождевых червей.

В течение периода накапливается 130° активных и 80° эффективных среднесуточных температур воздуха. За период оживления выпадает в среднем 39 мм осадков.

Третий период весны – разгар – продолжается от зацветания черемухи до начала цветения рябины и сирени обыкновенной (3 мая). Этот период цветения садов: вишня зацветает 22 апреля, яблоня 1 мая. Вероятность заморозков снижается, а 28 апреля – дата последнего весеннего заморозка. Завершается облиствение деревьев и кустарников. На лугах поднимается травостой. Устанавливается сезон основных сельскохозяйственных работ на полях; сеют люпин (26 апреля), горох (29 апреля), лен (30 апреля). Появляются всходы овса (25 апреля). С 25–26 апреля средние суточные температуры воздуха переходят через +10°. Такие температуры устанавливаются и на почве на глубинах до 10 см. Конец периода совпадает со средними сроками начала сева ячменя, вылета майских жуков, появления бабочек-белянок, прилета кукушки и соловья.

К концу разгара весны накапливается 280° активных и 230° эффективных температур. Осадков выпадает в среднем около 23 мм.

Последний период весны – предлетье – продолжается 18 дней, до начала цветения шиповника и колошения ржи (21 мая).

В первой половине периода отцветают сады, идет выметывание колоса у мятлика, овсяницы и других луговых злаков. На водоемах бурно развивается прибрежная и водная растительность. На гнездовье прилетают коростели, камышовки и другие водно-болотные птицы. На лугах и болотах в пойме Мухавца, в окрестных лесах и рощах, парках и скверах города слышен неумолкающий птичий хор. Большинство птиц сидит на кладках, ранее прилетевшие певчие, водоплавающие и боровые выкармливают птенцов. В лесах цветет ландыш (зацветает 15 мая). На полях появились всходы льна (11 мая), гороха (16 мая), сахарной свеклы (17 мая). У яровой пшеницы, овса и ячменя – появляется третий листок. К концу периода наступает кущение у овса и ячменя (20 мая).

К концу предлетья накапливается 515° активных и 460° эффективных температур воздуха. Количество осадков составляет в среднем около 31 мм.

Таким образом, весна в Бресте затяжная (85 дней) с сильно растянутым периодом оживления и сжатым периодом разгара. За весну выпадает 119 мм осадков, т.е. на каждый день приходится в среднем 1,4 мм. Дожди идут часто: каждый третий день.

Наиболее распространенная форма обобщения фенологических наблюдений – составление календарей природы, в которых в хронологическом порядке отражаются средние и крайние сроки наблюдаемых явлений. Чтобы составить календарь местной природы, необходимы наблюдения не менее чем за пять лет (таблица 28).

Таблица 28 – Календарь природы для населенного пункта за... (годы)

Для установления средних сроков явления, происходившего в разные месяцы, все даты выражают в днях, начиная с самой ранней. Допустим, в 1980 г. грачи прилетели 20 февраля, а в остальные годы – как в приведенном примере. Тогда даты выражаем в днях (с 1 февраля): (20+27+30+35+40+63)/6=188/6=311/3, округленно 31; (31–28)-3 марта – средняя (за 6 лет) дата прилета грачей.

При нахождении средних сроков явления, наблюдаемого в одном и том же месяце в течение нескольких лет, необходимо все числа суммировать и разделить на количество лет наблюдений. Полученный показатель и будет средним сроком за определенный интервал.

Целесообразно также составлять наглядные календари природы (рисунок 20).

Рисунок 20 – Календарь природыг. Минска

Чтобы раскрыть закономерности пространственного размещения сроков наступления сезонных явлений природы, используют фенологические карты. На них можно отражать динамику природных явлений за конкретный год или средние сроки за многие годы. С помощью линий (изофенов) на карте соединяют места с одинаковыми сроками наступления фенофаз.

Эколого-географические наблюдения.Данные наблюдения отличаются своей спецификой в сельской и городской местности. Во всех случаях в этих наблюдениях большая роль принадлежит использованию индикаторов, и, в первую очередь, растений, в оценке состояния окружающей среды. Индикация дает возможность сделать качественную или количественную оценку состояния окружающей среды, отдельных ее компонентов. По наличию или отсутствию тех или других видов растений, степени жизненности, срокам фенологического развития, количественному участию в растительных сообществах мы можем судить об экологической ситуации. Объектами индикации могут быть почвы, горные породы, воды, воздух и др. Так, индикаторами обеспеченности почвы питательными веществами, хорошими условиями увлажнения, аэрации и кислотности на лугах являются такие растения, как овсяница луговая, тимофеевка луговая, мятлик луговой, клевер луговой и др. Наличие белоуса, сивца, хвоща, лютика свидетельствует о значительном ухудшении условий. Показателем отрицательных качественных изменений в лесных сообществах является присутствие в лесах луговых видов и сорняков, а также исчезновение растений с поверхностной корневой системой. Об отрицательном экологическом состоянии водоемов можно судить по наличию сине-зеленых водорослей, элодеи и других водных растений (в этом случае употребляется понятие «цветение воды»). Показателем чистоты в водоемах является наличие раков, лягушек и ценных видов рыбы (лещ, судак, сом и др.). В этом случае в качестве индикаторов используются животные.

В качестве индикаторов загрязненности воздуха различными химическими веществами, и в первую очередь сернистым газом, являются хвойные породы, лишайники (они не переносят даже незначительные концентрации и погибают).

В условиях города экологические наблюдения необходимо осуществлять по следующей программе.

1. Расположение мест сбрасывания загрязнений в водоемы.

2.Наличие дымовых труб, выделение вредных веществ и их влияние на жилые помещения (густота дыма, цвет, как часто и при каких ветрах покрывает жилые кварталы).

3.Характер планировки улиц, типы строений, количество этажей, материалы строений. Наличие «сквозняковых» мест.

4.Степень благоустройства: асфальтированность улиц, наличие ливневой канализации, мусоросборных контейнеров, урн.

5.Наличие «зеленых островов» (внутридворовые посадки, скверы, газоны, линейные посадки), их видовой состав, жизненность.

6.Транспортная загруженность улиц (подсчитывается количество единиц транспорта, которые проезжают за один час).

7.Место вывоза и складирования бытовых и промышленных отходов.

8.Основные источники загрязнения вод водоемов.

9.Состояние воды в местах купания и отдыха населения (цвет, запах, прозрачность, наличие нефтяных пленок и др.).

В сельской местности целесообразно вести следующие наблюдения:

1. Наличие мест с водной и ветровой эрозией.

2. Наличие карьеров, свалок мусора, различных отходов.

3. Источники загрязнения почв, вод; хозяйственные постройки, фермы, промышленные предприятия.

4. Состояние воды рек и озер (цвет, запах, прозрачность, животный мир).

5. Состояние лесов (прирост, жизненность), лугов (видовой состав, урожайность), пашни (урожайность, плотность почвы)