Фенология лекції

РОЗДІЛ I. фенологи ЯК НАУКА. ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ фенологи.

1 Визначення фенологии і її значення для народного господарства

Сезонні зміни на поверхні Землі проявляються у вигляді закономірно чергуються сезонних явищ природи. Кожній території властиві свої сезонні явища і свої календарні терміни їх настання. По роках ці терміни непостійні. Загальновідомі поняття «рання» і «пізня» весна, «рання» і «пізня» осінь. Щорічні коливання термінів настання сезонних явищ природи нерідко значні.

Система знань про сезонні явища природи про терміни їх настання і причини, що визначають ці терміни, називається фенологією. Термін «фенологія» був запропонований в середині 19 століття бельгійським ботаніком Ш. Морраном, і незважаючи на те, що, на думку багатьох фенологи, філологічно є не зовсім вдалим, прищепився і вживається і по сей день. Дослівний переклад з грецької: «phainomena» - явище, «логос» - наука, вивчаю, тобто «фенологія» - наука про явища.

Визначень фенологи багато. Одне з найбільш розгорнутих було дано відомим радянським фенологи А.І. Руденко 1957р на першому Всесоюзному Фенологічний нараді, що проходила в Ленінграді: «фенологія - наука, що вивчає закономірності сезонного розвитку рослинного і тваринного світу, а також явищ неорганічної природи, в їх взаємозв'язку і взаємодії». Однак на сучасному етапі бурхливого диференціації та інтеграції наук фенологія, з одного боку, дробиться на частини, які логічніше вважати розділами інших фундаментальних наук природничого циклу: фенологія рослин (ботаніка), фенологія тварин (зоологія), сезонні зміни гідрологічних і

Рис.1 Структура фенологии (по В. А. Батманова)

метеорологічних процесів (гідрологія метеорологія) і т.д. З іншого боку, помітні тенденції віднести фенологію до фізичної географії визначаючи її як вчення про сезонної динаміки ландшафтів, захищаючи таким чином від домагання всіх інших наук. При тому і іншому підходах фенологія не має власного об'єкта вивчення, а отже, не може претендувати на наукову самостійність

При такому положенні заслуговує увагу оригінальний погляд на фенологію її структуру. відомого уральського фенолога В.А. Батманова (див. Схему рис.1). Всі дослідження, пов'язані з вивченням сезонного розвитку самих різних об'єктах, він ділить на теоретичну фенологію і прикладну. Під першою В.А.Батманов розуміє вчення про фенологічних методах, або систему знань про феноуказателях - «приладах особливого роду», головним завданням яких є вимірювання сезонних процесів. Це те загальне, що об'єднує конгломерат найрізноманітніших наукових дисциплін і розділів наук, що займаються вивченням сезонного розвитку об'єктів природи.

(Сільськогосподарська і лісова фенологія, фенологія промислових і мисливських тварин та ін.).

Розібратися в сезонному розвитку природи конкретного року працівникам сільського господарства допомагають яскраві, помітні сезонні явища - феноіндікатори, настання яких повинно сприйматися як сигнал до початку робіт певного виду. Наприклад, встановлено, що під Москвою кращий термін посіву ранньої моркви, буряка, ріпи, гороху і вівса збігається з початком цвітіння осики; посадка огірків - з зацвітанням бузку. Під Харковом посів вівса на сухих ділянках повинен збігатися з виділенням пилу осики або масовим цвітінням мати-й-мачухи. Пізніша посадка (навіть на 5 днів) знижує врожай в цілому на 10%. На середньому Уралі наступ умов, необхідних для посадки картоплі та посіву кукурудзи в зв'язку зі стійким прогріванням грунту на значну глибину, збігається з початком цвітіння черемхи.

Знати особливості сезонного розвитку різних сортів сільськогосподарських культур абсолютно необхідно для їх правильного розміщення навіть на малих площах, не кажучи вже про територію в масштабі всієї країни. Наприклад, відомо, що на Середньому Уралі в низинах заморозки починаються раніше, а закінчуються пізніше, ніж на схилах. Тому в низинах треба садити і сіяти культури і сорту скоростиглі, морозостійкі, з коротким вегетаційним періодом, а на невисоких пологосклонних увалах і пагорбах - навпаки, більш вимогливі до тепла.

Боротьба з комахами-шкідниками вимагає знання фенології як самих культурних рослин, так і їх шкідників. Наприклад, за спостереженнями ленінградських городників, дрібні жучки листоблошки найбільшої шкоди посівам ріпи і брукви наносять при середніх строках сівби. При ранній сівбі рослини встигають зміцніти до масового розмноження листоблошек, а при пізньому - розвиваються вже після головного періоду харчування цих комах і не терплять великих втрат. Від багатьох шкідників можна позбутися тільки пересуванням терміну посіву - необхідно їх фізичне знищення. Фенологи, знаючи етапи сезонного розвитку шкідника, можуть підказати той період, часто дуже короткий, коли боротьба з ними буде найбільш ефективною.

У отгонно-пасовищному тваринництві фенологічні відомості про се

зонному розвитку травостою на полонинах визначають терміни перегонів худоби. Фенологічні спостереження допомагають правильно визначити терміни збирання сіна. Так, відомо, що сінокіс на початку цвітіння лугових трав і початку утворення насіння дає урожай більше, ніж під час повного відцвітання. Якість сіна вище при ранньому сінокосі.

У розвинених країнах, зокрема в США, фенологічні відомості є предметом бізнесу. Фермери щорічно купують зведення з прогнозом розвитку сільськогосподарських культур.

Лісова фенологія для лісового господарства має таке ж значення, як сільськогосподарська - для сільського. Календар лісокультурних робіт будується на базі сезонних ритмів лісових фітоценозів. З'ясовано цікаві залежності. Наприклад, А.В. Тюріним для європейської частини СРСР визначені кращі терміни для проведення лісокультурних заходів від початку зацвітання вільхи або ліщини до початку цвітіння берези. З ними зіставлялися фенофаз самих різних рослин з гідротермічним режимом, характерним для часу їх проходження. Лісники отримали можливість без складних інструментальних метрологічних і гідрологічних вимірювань визначати оптимальний період проведення лісокультурних робіт і якоюсь мірою його прогнозувати. Для збору насіння лісових порід необхідні відомості про їх дозріванні в різних природних зонах і різних екологічних умовах, потрібні прогнози на урожай. Важливе значення мають фенологічні спостереження для організації збору грибів та ягід.

У мисливсько-промисловому господарстві за допомогою фенологічних наблюде-

ний можна перевірити, чи правильні встановлюються щороку терміни полювання для даного району, не призначаються вони навесні занадто рано, коли дичину ще не прилетіла, або, навпаки, занадто пізно і захоплюють гніздяться птицю; восени - не відкривається чи полювання, коли молодняк дичини ще не зовсім зміцнів, а хутровий звір не закінчив линьку. У строгій залежності від ходу сезонного замерзання водойм і сезонних міграцій риби планує і проводить лов риболовецький флот. «Зелене будівництво» при інтенсивному зростанні наших міст потребує науково обґрунтованих фенологічних відомостях для створення постійно барвистих аспектів в садах і парках. Великих успіхів в цьому відношенні досягли південні міста-курорти.

Медична фенологія вивчає сезонне розвиток переносників хвороб (малярійного комара, кліщів, гризунів та ін.). Багато з них небезпечні в певні етапи розвитку. Проведені паралельно з вивченням переносників бо-

корисної фенологічні спостереження іноді допомагають встановити несподівані кореляційні залежності, що дозволяють своєчасно провести профілактичні заходи. Так, в Інституті географії Сибіру і Далекого Сходу фенологи було встановлено зв'язок між кількістю кліщів і термінами опадання листя деяких чагарників в попередньому році. Знання фенологии лікарських рослин дає можливість проводити їх збір в той час, коли вони мають максимальну цілющою силою.

За класифікацією геосистем В. Б. Сочава (1978), розрізняють такі порядки розмірності досліджень по загальній фенологии: планетарний, континентальний, регіональний і топологічний. На планетарному порядку розмірності об'єктом досліджень є вся географічна оболонка (біосфера) земної кулі. Завдання вивчення сезонних пульсацій біосфери поставив В. І. Вернадський (1926, 1967). До робіт планетарної розмірності відносяться нечисленні

поки фенологічні карти світу. Континентальної розмірністю є фенологічні дослідження території континентів, субконтинент, фізікогеографіческіх поясів. До цієї розмірності слід віднести фенологічні дослідження, зокрема карти, що охоплюють територію Радянського Союзу або окремо європейську і азіатську його частини, територію співдружності соціалістичних країн Європи, країн Центральної Європи, США і т.д. До регіональної розмірності відносяться дослідження територій географічних провінцій і їх груп і фізико-географічних областей: більшість робіт по сезонної ритміці природи, багато крайові, обласні, республіканські фенологічні і агрометеорологічні довідники і карти, фенологічні дослідження і матеріали окремих європейських і азіатських держав і штатів США. До топологічної розмірності відносяться праці по фенології окремих ландшафтів і їх груп, а також по фенології окремих частин ландшафтів - урочищ і фацій. Це - фенологічні розділи характеристик ландшафтів, календарі природи окремих географічних пунктів, заповідників, наукових стаціонарів, ботанічних садів, парків і т. П.

2 Коротка історична довідка про розвиток фенологии.

Зародження елементів спостереження за сезонним розвитком природи сягає своїм корінням в глибоку старовину. Можна без перебільшення сказати, що людина почала проводити фенологічні спостереження, природно, не усвідомлюючи цього, з тих пір як відчув себе людиною. Життя його тоді була пов'язана з природою особливо тісно. До виникнення календарного літочислення час вимірювався плином сезонних процесів. Терміни початку полювання, посіву, збору лікарських трав зв'язувалися з певними сигналами - феноуказателямі. Наприклад, американські індіанці до приходу на материк європейців визначали час посіву кукурудзи по досягненню листям американського білого дуба величини «болючих вушок».

Століттями накопичувався народний досвід в стихійному вивченні природи, в знаходженні зв'язків між різними сезонними явищами. Спостережуване прирікає в форму прислів'їв і прикмет: «Якщо з дерев лист чисто облітає, буде тепла зима», «Граки сіли на гнізда - через три тижні виходити на посів», «Окунь клює, коли шипшина цвіте», «Якщо з берези тече багато соку, то літо очікується дощовим »,« Птахи в'ють гнізда на сонячній стороні - до холодного літа »і безліч інших.

Основоположниками наукової фенологии, хоча вона в цей час так ще не називалася, можна вважати французького вченого Р. Реомюра (1683-1757) і великого шведського натураліста К. Ліннея (1707-1778). Перший провів паралельні спостереження над ходом дозрівання зернових культур і ходом температур, поклавши цим початок вченню про суми температур. Другий організував на території скандинавських країн першу Фенологічний мережу з чітким завданням: охарактеризувати кліматичні особливості різних географічних районів за допомогою постійних фенологічних спостережень. Мережа проіснувала недовго, але ініціатива Ліннея була залишена без уваги. У країнах Західної Європи з другої половини XVIII ст. багато дослідників почали вести систематичні записи фенологічних спостережень.

ВУкаіни до зародження наукової фенологии перші офіційні фенологічні спостереження стали проводитися за указом Петра I. У 1721р. він запропонував А. Меньшикову надсилати йому з різних околиць будується тоді Харкова гілочки розпускаються дерев «з надписом чисел, щоб дізнатися, де раніше почалася весна».