Введение
Мы все живём в окружении природы в той или иной степениследим за её состоянием. Поздние заморозки, повреждающие цветущие растения, длительнаязасушливая погода весной или зимние оттепели, необычно ранний отлёт птиц имногие другие природные события реально затрагивают жизнь каждого из нас.Кто-то переживает за урожай на огороде, другой пытается предугадать поприродным приметам место и удачное время для сбора тех или иных лесных даров,третий определяет оптимальные дни для рыбалки. Старожилы держат в памяти года сэкстремальными событиями в природе из с высоты приобретённого опыта делаютпрогнозы погоды или видов на урожай.
Природавокруг нас хранит множество тайн и служит неисчерпаемым источником дляежедневных наблюдений и маленьких открытий. В лесу и в поле, на берегу реки взарослях кустарников вы каждый день найдёте что-то необъяснимое, неизвестное.Попробуйте наблюдать динамику природных явлений систематически и вы внесётесвой вклад в сокровищницу одной из самых интересных наук – фенологии.
Сетьфенологических наблюдений в России всегда была достаточно большой и давалабесценный материал для анализа климатических измерений, для прогноза измененийв состоянии природы и практического использования в сельском хозяйстве. По сутидела, местные учителя, врачи, мелкие чиновники, старшеклассники и представителидругих групп населения привлекались к наблюдениям в природе и становились нетолько её защитниками, но и участниками в процессах экологического воспитания.
Более 30 летназад Московский центр Российского Географического Общества начал курироватьсеть наблюдателей из 20 регионов европейской части России. В настоящее времяфенологические наблюдения проводятся более чем 70 пунктах, причём географиисети расширяются.
В 1999 годупо просьбе доктора биологических наук, главного редактора журнала «В миреживотных» и серии «Энциклопедия природы России», член – корреспондентаРоссийского Географического Общества А.А. Минина, наша экогруппа«Муравей» решила заниматься фенологическими наблюдениями.
В РеспубликеТатарстан 147 природных объектов официально охраняются Государством. Кроме этихгосударственных объектов, есть у нас и такие свои «школьные» заповедники.Таковым является «Березнякский школьный заповедник». Начиная с 2000 года я ведуфенологические наблюдения по определённой методике, разработаннойспециалистами-фенологами, на территории нашего школьного заповедника. Каждыйгод в конце декабря я высылаю заполненные бланки наблюдений в фенологическуюкомиссию РГО в Москву.
К настоящему времени я накопила уже значительный материал,научную информацию, которая даёт мне возможность сделать свои научные выводы. Внастоящее время по общеизвестным причинам трудности испытывает как РусскоеГеографическое Общество, так и система фенологических наблюдений. Сократилосьчисло добровольных наблюдателей. Всё держится на энтузиазме и преданностилюбителей природы своему делу. Тем не менее, наблюдения продолжаются
Я поставилаперед собой такую цель: изучить изменение климата на основе фенологическихнаблюдений;
и задачи:
- Вестифенологические наблюдения, обобщить свои данные и выступить с этими данными встраницах СМИ, на конференциях;
- Создатьфенологический календарь, графики, диаграммы;
- Сопоставитьсвои результаты с народными приметами;
1. Физико-географическоеописание местности
Исследовательские работы проводятся уже в течение несколькихлет. Начиная с 1994 года мы постепенно, наряду с природоохранной деятельностью,включились и в исследовательскую. Все работы проводятся на территории школьногозаповедника. Площадь исследований составляет 25 га. Основная часть территории находится ниже 100 метров над уровнем моря.
Наш заповедник начинается с родника, где берет начало речкаБерезняк. В этом районе и находится самая высокая точка нашей территории сабсолютной высотой 176 м. Речка течёт с юга на север. Её протяжность более6 км. У истока, где р. Березняк впадает в р. Оштарму, абсолютная высота 106 метров. Таким образом, наклон нашего заповедника с юга на север составляет 70 м. Правыйберег р. Березняк более крутой, обрывистый, изрезанный оврагами и промоинами(глубина до 11 м.). Балки имеют, как правило, задернованные или залесенныесклоны, по дну их текут временные водотоки. Овраги преимущественно обрывистые,недоступные для движения даже гусеничной техники. Грунты преимущественносуглинистые, глинистые, местами и песчаные. Грунтовые воды в долинах и низинахзалегают на глубину до 10 м.
Вдоль потечению р. Березняк на глубине 0,5 – 1,5 м по склонам долин и навозвышенностях много родников. Они выступают на поверхность по обоим берегамреки, но их много в западном склоне. Северная окраина заповедника примыкает кр. Оштарма, которая является правым притоком р. Вятки, а р. Вятка, в своюочередь, впадает в р. Каму. Таким образом, речка Березняк является притоком р.Волга.
Почвызаповедника отличаются большим разнообразием. По склонам реки расположенысеро-лесные и подзолистые почвы, а в долинах встречаются аллювиальные почвы.Территория находится в зоне смешанных лесов. Но в результате длительнойхозяйственной деятельности облик нашего района сильно изменился. Естественныйлес находится в 10 км южнее от заповедника. И наша территория, в основном,окружена антропогенными полями, пастбищами.
Климатумеренно-континентальный, с тёплым летом и умеренно-холодной зимой. Средняятемпература января – 14,5 градусов, а средняя температура июля +18 градусов.
Среднегодовоеколичество осадков равно 430–500 мм при среднегодовой испаряемости 550–570 мм.
Из животногомира заповедника можно перечислить такие, как лиса, заяц, еж, ласка, куницакаменная, бобры, ондатры; из пернатых: скворец, синица, ворона, ласточка,жаворонок, чайка, цапля, выпь малая, кукушка, дятел, сапсан, сокол и т.д.; изпресмыкающихся: ящерица; из земноводных: лягушки нескольких видов.
Река, озеробогаты разнообразными видами, а из крупных обитает карп.
2. Методикаполевых наблюдений
Каждый год в природе умеренных широт происходит череда событий:тает снег, прилетают птицы, распускаются листья и цветы, созревают плоды и такдалее по определённому циклу, «отлаженному» природой за миллионы летразрабатывалась методика наблюдений за происхождением фенологических фазразвитие у растений и животных.
Для составления точного календаря очень важно, чтобы напротяжении многих лет наблюдения велись в одном же месте за одним и теми жеобъектами. Весной, когда изменения в природе происходят буквально каждый день,наблюдения я проводила также ежедневно
Гидрометеорологические явления
Здесь я записывала даты, когда проявились проталины наровной местности – отдельные пятна обнажённой почвы. Также фиксировала началосплошного ледохода, а не первой подвижки. Лёд на стоячем водоёме полностьюрастаял – день, когда зеркало водоёма практически полностью освободилось отольда.
Шкала глазомерной оценки определения урожая грибов по методикеН.Н. Галахова
1. – неурожай; грибовнет.
2. – плохой урожай;грибов очень мало.
3. – средний урожай;грибы встречаются в небольшом количестве повсюду.
4. – хороший урожай;грибы встречаются в большом количестве.
5. – обильный урожай;массовое появление грибов.
Шкала глазомерной оценки определения плодоношения ягодников
по методике А.Н. Формозова
1. – ягод нет.
2. – очень плохой урожай;единичные ягоды.
3. – слабый урожай;единичные ягоды и небольшие группы ягод.
4. – средний урожай;местами ягод значительное количество
5. – хороший урожай;участки с большим количеством ягод.
6. – очень хорошийурожай; повсеместное обильное плодоношение.
Наблюдения за птицами по методике Н.П. Харисова
- начало тока или тяги(глухарь, рябчик и т.д.)
- начало кладки яиц (вгнезде одно яйцо)
- появление птенцов
- начало летней линькиу водоплавающих;
- последняя встречастай или особей;
- первая и последняявстреча стай и особей на местах зимовок;
- случай вторичногогнездования;
Изучениявидимых миграций птиц
Различные группы перелётных птиц требуют разных методическихподходов. Все наблюдения видимых миграций должны осуществляется по единойметодике: утренние проводятся на постоянных наблюдательных пунктах, вечерние –по одному и тому же точному, постоянному маршруту: Продолжительность наблюдений– 4 часа утром и 4 часа вечером.
Пеленгация
/>
- /> — линия направления азимута на услышанныйкрик
/>-место расположения учётчика
/> — границы участка пеленгации
Этот метод применяется для обнаружения мест гнездования илитоков птиц по крикам. При пеленгации вокруг места предполагаемого гнездованиярасставляется учётчики на расстоянии 1–2 км друг от друга. Каждыйнаблюдатель имеет часы, компас и схему местности и регистрирует крик птиц –время, продолжительность, приблизительное расстояние, направления на крик.Пеленгация охватывает значительную площадь и позволяет получить довольно точныеданные о местах обитания, гнездования и токов таких птиц как журавли, тетереваи другие.
3. Результаты исследований
Основнойспособ обобщения многолетних данных – расчёт средней многолетней датынаступления фенологического явления за тот или иной период наблюдений. Одни ите же фенологические события в разные годы наступают в различные сроки. В то жевремя года есть календарные пределы, за рамками которых те или иные события невыходят или выходят крайне редко. Наступление каждого события характеризуютсяопределённый межгодовой амплитудой, которую обычно оценивают по крайнемотличаемым датам.
Анализу была подвергнута обширная база данных фенологическихи агрометеорологических параметров. Результаты сведены в таблицу в Приложении1.
Для межгодового режима функционирования экосистем умеренныхширот характерна цикличность и повторимость; для внутригодового – наличие двухтипов состояний; периода зимнего покоя и летнего пика вегетации, когда в максимальнойстепени проявляются характерные черты и функциональные особенности. Между этимисостояниями проходит последовательная цепь явлений (таяния снега, наступлениефенофаз, структурные преобразования в сообществах и т.д.) даты наступлениякоторых от года к году варьируют в зависимости от многих, как эндогенных, так иэкзогенных, в первую очередь метеорологических факторов. Данные приведены вПриложении 2.
Фенологи начало весны относят к прилёту грачей (12–19марта), окончание – ко времени от цветения яблонь и сирени (начало июня). Аначало лета относят ко времени отцветания яблони и сирени, с полёта вязовыхсемян – крылаток, конец связывают с появлением первых заморозков на почве.Начало осени относят ко времени появления первых заморозков и началу листопада,конец связывают с установлением прочного снегового покрова. Наступление зимысчитают с замерзания водоёмов, а конец относится к появлению проталин и прилётуграчей (12–18 марта). Таким образом, изучение межгодовой изменчивости датнаступления сезонных явлений даёт возможность сопоставлять особенности динамикиэкосистем и климате.
Анализ этих материалов показывают, что межгодоваяизменчивость сроков наступления феноявлений и параметров состояния экосистемнаходится в рамках изменчивости соответствующих климатических величин. Режим началофеноявлений у птиц более стабилен, чем у растений и сезонных явлений в неживойприроде, выход и за «внешние» рамки происходит под воздействием антропогенныхфакторов, что позволяет оценивать степень их воздействия на жизнедеятельностьсообществ. В отличие от растений, животные должны демонстрировать более сложныесвязи с меняющимся климатом в силу меньшей прямой зависимости от него.
В качестветаких явлений я выбрала прилёт передовых скворцов, грачей, первая песня жаворонкаполевого и первое кукование кукушки обыкновенной (Приложение 3). Если скворцы играчи всеядны и их прилёт служим индикатором переломе зимнего типа циркуляцииатмосферы на весенний, то кукушке – насекомоядная птица, прилёт которой иначало токования самцов свидетельствует о формировании в биоценозахвзаимосвязей уже летнего характера.
Прирассмотрении графика прилёта передовых скворцов за период 1999–2004 г.обращает внимание преобладание положительных значений, свидетельствующих о том,что данное событие стало наступать раньше, каждый год примерно на 5 дней. Такимобразом начиная с 1999 года идёт повышение средней годовой температуры воздуха:устанавливаются более ранние весенние и поздние осенние сроки, возрастаетпродолжительность периода вегетации.
Но, в 2003году ситуация изменилась. Задерживается так же вегетационный период. Причинойявляется холодная, бесснежная зима, холодный март месяц. Таким образом,проявляется цикличность некоторых явлений.
Заключение
На основеполученных данных можно сделать следующие выводы.
1. Многолетние тенденции дат наступления фенологическихявлений отражают вариации климата и служат важными индикаторами происходящих вприроде изменений.
2. Запоследние годы средняя годовая температура воздуха в умеренных широтах вырослаболее чем на 10С, а годовая сумма осадков на 10–15% (60–80 мл.)Особенно повысилась температура зимних и весенних месяцев: в периодянваря-февраля на 2–30С, апреля 10С. Исключением являются1979 и 2006 годы.
3. Началопериода вегетации в природе, сместился с 19–21 апреля в начале столетия на 10–12апреля в наши дни.
4. Набуханиепочек, стало наступать на 2–4 дня раньше, а распускание листьев у древесныхпород – на 1–3 дня позже.
5. Раньше на2–6 дней стали проявляться фазы цветения. Окончания фазы листопада сталонаступать на 4–10 дней раньше.
6. Наиболеестабилен режим феноявлений у птиц (средняя амплитуда 27 дней).
7. Цветениенекоторых растений (напр. Черёмуха) задерживается на несколько дней, чем вближайшем городе, это, скорее всего, зависит от ландшафта.
8. В тёплыеосенние месяцы некоторые растения начинают вегетировать вторично: у нихнабухают и даже распускаются почки. Под влиянием морозов, большинство ихпогибнет, что негативно отразится на развитие этих растений в следующие годы.
Списокиспользованной литературы
1. Ведюшкин М.А., Колосов П.А., Минин А.А., Хлебпрос Р.Г.Мультистабильность на границах растительных зон. Сибирский экологическийжурнал. 1995. Т.2. №3 С. 253–262.
2. Елагин И.Н. Временагода в лесах России. Новосибирск: В.О. «Наука». Сибирская издательская фирма.1994. 272 с.
3. Елагин И.Н., Лобанов А.И. Атлас– определитель фенологических фаз растений. М. Наука 1979. 95 с.
4. Методика изучениясезонных явлений природы. (сборник ст.) М.МЦ.РГО. 1993. 84 с.
5. В.Д. Грошев«Календарь Российского земледельца» (народные приметы) МСХА М. 1991
Приложение1
№
Фенологическое событие.
2001
2002
2003
2004
2005 1. Появление первых проталин на полях 15.03. 12.02. 09.03. 27.02. 06.03. 2. Прилёт передовых грачей. 05.03. 24.02. 10.03. 10.03. 09.03. 3. Прилёт передовых скворцов 18.03. 18.03. 02.04. 25.03. 03.04. 4. Первая песня жаворонка полевого 05.04. 19.03. 07.04. 30.03. 06.04. 5. Начало сокодвижения у берёзы 09.04. 30.03. 11.04. 07.04. 07.04. 6.
Начало ледохода (название реки Березняк) 09.04. 19.04. 10.04. 10.04. 11.04. 7. Лёд растаял на стоячем водоёме 08.04. 08.03. 28.03. 11.04. 12.04. 8. Первый вылет бабочки – крапивницы 05.04. 18.03. 30.03. 31.03. 08.04. 9. Начало цветения мать-и-мачехи 09.04. 12.04. 15.04. 11.04. 16.04. 10. Появление кряковых уток 07.04. 12.04. 12.04. 10.04. 13.04. 11.
Начало пролёта гусей (вид: серые) 16.04. 12.04. 07.04. 11.04. 14.04. 12. Начало цветения ольхи серой 16.04. 16.04. 20.04. 18.04. 18.04. 13. Начало цветения орешника (лещины) 16.04. 17.04. 11.04. 18.04. 15.04. 14. Появление рыжих лесных муравьёв 05.05. 03.05. 06.05. 03.05. 07.05. 15. Начало цветения ивы козьей (бредины) 06.04. 18.04. 15.05. 18.04. 11.04. 16. Первый вылет пчёл 11.04. 13.04. 17.05. 18.04. 10.04. 17. Первое кукования кукушки обыкнов. 03.05. 01.05. 10.05. 07.05. 9.05. 18. Прилёт первых ласточек деревенских 13.05. 25.04. 06.05. 08.05. 15.05. 19. Первая песня соловья 04.05. 03.05. 15.05. 16.05. 14.05. 20. Появление комаров толкунов 09.04. 28.04. 16.04. 11.05. 20.04. 21. Развёртывание первых листьев у берёзы 25.04. 03.05. 08.05. 08.05. 7.05. 22. «_» у клёна остролистного 23.04. 04.05. 09.05. 15.05. 08.05. 23. «_» у липы мелколистной 28.04. 16.05. 17.05. 10.05. 09.05. 24. Первый вылет майских жуков 23.04. 28.04. 18.05. 13.05. 09.05. 25. Начало цветения одуванчика 07.05. 25.04. 08.05. 05.05. 08.05. 26. Начало цветения черёмухи обыкнов. 01.05. 07.05. 15.05. 08.05. 12.05. 27. Развёртывание первых листьев у дуба 02.05. 20.05 20.05. 14.05. 20.05. 28. Начало цветения лесной земляники 04.05. 01.06. 20.05. 13.05. 15.05. 29.
«_» чёрной смородины (сорт Мичурин) 13.05. 04.05. 18.05. 20.05. 22.05. 30.
«_» вишни (сорт сортовой) 01.05. 12.05. 21.05. 12.05. 12.05. 31. Прилёт первых стрижей 23.05. 20.05. 21.05. 16.05. 25.05. 32.
Начало цветения яблони (с. Антоновка) 03.05. 15.05. 19.05. 19.05. 13.05. 33. Последний заморозок(иней) на почве 10.05. 19.05. 21.05. 17.05. 21.05. 34. Первая гроза 01.05. 26.04. 31.05. 10.04. 22.05. 35. Начало цветение сирени лиловой 14.05. 26.05. 27.05. 25.05. 18.05. 36. «_» рябины обыкновенной 10.05. 16.05. 27.05. 26.05. 20.05. 37. «_» ландыша майского 09.05. 09.05. 16.05. 21.05. 18.05. 38. «_» малины садовой 13.06. 30.05. 01.06. 24.05. 25.05. 39. «_» шиповника 05.06. 13.06. 03.06. 06.06. 24.05. 40. Первые зрелые плоды земляники лесной 13.06. 30.06. 20.06. 16.06. 09.06. 41. Начало цветения кипрея (иван-чай) 22.06. 25.06. 25.06. 26.06. 30.06. 42. Первые зрелые плоды черники 24.06. 26.07. 01.08. 03.08. 10.08. 43. Первые зрелые плоды смородины 30.06. 08.07. 06.07. 04.07. 07.06. 44. Начало цветения липы мелколистной 24.06. 16.05. 11.07. 03.07. 05.07. 45. Первые зрелые плоды малины лесной 08.07. 08.07. 25.07. 26.07. 20.07. 46. Первые зрелые плоды вишни 05.07. 10.07. 19.07. 07.07. 10.06. 47. Массовое появление грибов белых 14.08. 20.08. 22.08. 15.07. 25.07. 48. «_» подберёзовиков 16.08. 21.08. 25.08. 17.07. 28.07. 49. Начало пожелтения листьев берёзы 13.09. 25.08. 15.08. 20.08. 25.08. 50. Массовый отлёт стрижей 13.08. 20.08. 24.08. 22.08. 6.09. 51. Первый заморозок на почве 27.08. 13.09. 20.09. 03.09. 13.09. 52. Массовый отлет ласточек деревен. 14.09. 30.08. 03.09. 01.09. 12.09. 53. Начало пролёта гусей серых 11.09. 12.09. 19.09. 11.09. 27.09. 54. Начало пролёта уток-кряк 13.10. 04.10. 22.09. 22.09. 27.10. 55. Последняя встреча комаров толкунов 14.10. 20.10. 15.09. 18.09. 15.10. 56. Полная осенняя окраска у дуба 18.09. 20.09. 28.09. 25.09. 30.09. 57. «_» у клёна остролистного 28.09. 25.09. 23.09. 17.09. 28.09. 58. «_» у липы мелколистной 24.09. 20.09. 24.09. 18.09. 25.09. 59. «_» у берёзы 01.10. 05.10. 28.09. 16.09. 25.09. 60. Конец листопада у берёзы 13.10. 21.10. 20.10. 26.10. 20.10. 61. «_» у клёна остролистного 14.10. 17.10. 18.10. 18.10. 15.10. 62. «_» у липы мелколистной 12.10. 13.10. 16.10. 17.10. 11.10. 63. «_» у дуба 03.10. 17.11. 16.11. 15.11. 7.11. 64. Первое появление снегирей 15.11. 29.11. 17.11. 20.11. 26.11. 65. Выпадение первого снега 08.10. 03.10. 22.10. 12.10. 26.11. 66.
Ледостав на реке (назв. Березняк) 08.11. 26.11. 28.11. 20.11. 22.10. 67. Появление сплошного льда на водоёме 13.11. 29.11. 08.12. 23.11. 25.11. 68. Снежный покров установился на зиму 15.11. 24.11. 28.11. 26.11. 8.12.
Приложение2
Графиксреднемесячной температуры за март
t
/>
/>+10
/>+5
/>
/>/>/>0
/>
/>/>-5
/>-10
/>
2000 2001 20022003 2004 2005 годы
Графиксреднемесячной температуры за май
t/> /> /> /> /> /> /> /> />
/>/>+20/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>+15/> /> /> /> /> /> />
/>+10
/>+5
/>0
/>
2000 2001 20022003 2004 2005 годы
Графиксреднемесячной температуры за июнь
t
/>
/>+25
/>
/>/>+20
/>
/>+15
/>+10
/>+5
/>
2000 2001 20022003 2004 2005 годы
График среднемесячнойтемпературы за август
t
/>
/>+25
/>
/>/>/>/>+20/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>+15
/>+10
/>+5
/>
2000 2001 20022003 2004 2005 годы
Графиксреднемесячной температуры за ноябрь
t
/>
/>+5
/>
/>/>/>0/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/>-5
/>
2000 2001 20022003 2004 2005 годы