Всего на территории России можно выделить зон по типам растительности, для каждой из которых существуют свои рекомендации по ведению фенологических наблюдений:
- Арктические пустыни
- Тундра и лесотундра
- Тайга
- Смешанные и широколиственные леса
- Степи и лесостепи
- Пустыни и полупустыни
- Субтропики
- Горные территории
Районирование России и сопредельных территорий по региональным особенностям наблюдений за сезонными изменениями (А.Гнеденко, М.Грищенко, М.Титова). Открыть файл в новой вкладке
Арктические пустыни
Зону арктических пустынь составляют побережья северных морей и острова со скудной растительностью, коротким периодом вегетации и длительным световым днём в течение нескольких месяцев. Фенологические площадки для наблюдений, где полнее всего представлены наблюдаемые растения, будут ориентированы, как правило, на юг: на северных склонах снежники могут сохраняться до августа, а то и всё лето. Очевидно, что как таковых площадок может и не быть: они могут представлять собой отдельные пятна грунта, которые покрыты растениями. Поэтому особое значение в этих условиях имеет фенологический маршрут, соединяющий такие «пятна жизни». Однако нужно помнить о необходимости соблюдения мер безопасности в экстремальных арктических условиях: маршрут не должен уходить далеко от обжитого места, не должен проходить через опасные участки (ущелья, осыпи, крутые склоны, ледники и пр.). Маршрут следует зафиксировать на карте, отметить основные точки наблюдений и посещать только при благоприятных метеорологических условиях.
Открытые пространства арктических пустынь позволяют эффективно использовать увеличительную технику (бинокли, подзорные трубы, фототехнику) для наблюдений за меняющимися аспектами прилегающих ландшафтов, куртинами растений и особенно за животными (птицами, морскими и наземными крупными и средними млекопитающими), а также за ледовой обстановкой на достаточно больших расстояниях. Это позволяет избегать частых прохождений длительных маршрутов.
В этой местности достаточно будет регулярных посещений зафиксированных куртин растений (2 раза в неделю в период активной вегетации). Нет также необходимости проводить наблюдения в первой половине дня, поскольку солнце светит равномерно практически в течение полных суток и посещение участков может осуществляться в зависимости от погодных условий, а не от времени дня. Для этой специфической зоны возможны наблюдения дополнительных явлений: время схода снега на северных склонах, северные сияния, появление морских млекопитающих на лежбищах и местах кормёжки, изменения в жизни птичьих базаров (при наличии) и другие.
Фото: Иван Сморкалов
Тундра и лесотундра
Это природные зоны, в которых раскинулась широкая полоса равнинных и горных ландшафтов Крайнего Севера с тундровой и лесотундровой растительностью. В отношении организации фенологических площадок и маршрутов на равнинных территориях действуют общие требования.
Свои особенности фенонаблюдений есть на Крайнем Севере. В начале периода вегетации растений с середины/конца апреля и до конца мая — начала июня смена фенофаз происходит медленно, поэтому вполне достаточно посещать маршрут с периодичностью 1 раз в 7 дней. Позже, по мере потепления, скорость развития растений увеличивается, и тогда до середины/конца июля проходить маршрут нужно не реже чем 2 раза в неделю, а лучше каждые 2–3 дня. Выходить на участки лучше в первой половине дня, ближе к полудню, когда у большинства растений раскрываются цветки. Позже, с середины/конца июля до конца августа, в период отцветания растений, созревания плодов и начала изменения окраски листьев, процессы замедляются, и посещать феномаршрут можно 1 раз в 5 дней. С конца августа до середины/конца сентября выходить на маршрут можно не чаще 1 раза в 7 дней, с конца сентября до начала/середины октября — 1 раз в 10 дней.
Открытые ландшафты (как и в Арктике), позволяют активно использовать для наблюдений увеличительную технику (бинокли, подзорные трубы и пр.).
Фото: Владимир Алексеев
Тайга
Тайга — наиболее крупная по площади природная зона России, характеризующаяся прохладным и влажным климатом, преобладанием в растительном покрове хвойных лесов. Широкой полосой она тянется от западных границ России до Верхоянского хребта. Её северная граница совпадает с южной границей лесотундры и в значительной части расположена севернее полярного круга. На юге тайга соприкасается со смешанными и широколиственными лесами, а также лесостепью.
Из древесных пород в тайге преобладают виды рода ель, лиственница и сосна, а подчинённое положение занимают сибирская пихта и сибирский кедр. Также значительные площади в тайге занимает луговой тип растительности. Среди представителей животного мира таёжной зоны можно выделить лося, бурого медведя, рысь, белку-летягу, соболя, бурундука, колонка, зайца-беляка, красную и красно-серую полёвку и т.д.
Находясь в тайге, нужно помнить, что некоторые дикие животные могут представлять опасность для человека. Также не стоит забывать и про защитные меры от энцефалитных клещей, ареал которых в последние десятилетия стремительно расширяется, в том числе и в северном направлении.
Орнитофауна тайги также весьма разнообразна. Наиболее характерными видами являются глухарь, рябчик, желна, трёхпалый, большой и малый пёстрый дятел, кукша, кедровка и другие. Особенности внешнего облика, поведения птиц рекомендуется изучить заранее.
Тайга — природная зона умеренного пояса. В отличие от тропических или экваториальных лесов, биологическое разнообразие лесов умеренных широт заметно ниже, что в определённом смысле упрощает ведение фенологических наблюдений. Основная особенность организации наблюдений в лесной зоне состоит в том, что максимальное разнообразие местообитаний и видов встречается на экотонах — пограничных участках между типичными растительными сообществами (лесные опушки, поляны, зарастающие вырубки и пр.) и в речных долинах. Именно здесь обитает большинство видов, которые рекомендованы для наблюдений. Это обстоятельство важно учитывать при организации наблюдений, чтобы в идеале маршрут проходил и через самые низкие отметки (у уреза воды), и через водоразделы, охватывая основные растительные сообщества.
При выборе площадок и маршрутов обязательно следует учитывать климатические особенности зоны тайги. Данная природная зона считается самой снежной. Безморозный период здесь 75–90 дней на севере зоны и 100– 120 на юге. Лето в тайге прохладное, средняя температура в июле составляет 13–14°С, на юге — около 18–19°С.
Фото: Олег Милеев
Смешанные и широколиственные леса
Смешанные и широколиственные леса (хвойно-широколиственные леса Русской равнины) — природные зоны умеренного пояса, которые в рамках данной главы могут рассматриваться в комплексе, так как не имеют существенных различий в организации фенологических наблюдений. Климат этих природных зон по сравнению с тайгой более мягкий и влажный, на крайнем северо-западе — в Калининградской области — сменяющийся от континентального к морскому. Средняя длительность безморозного периода нарастает от 120 дней на северо-востоке до 165 дней на западе Калининградской области. Осадков здесь выпадает больше, чем в тайге.
В растительном покрове зон ельники и сосновые боры часто соседствуют с чистыми дубравами. Вместе с тем распространены и смешанные насаждения, состоящие из ели европейской, дуба черешчатого, липы сердцевидной, вяза гладкого, ильма, ясеня обыкновенного. Большая часть лесов в пределах зоны давно вырублена, и лесистость её сегодня в среднем составляет около 30%.
В животном мире данной зоны распространение получили бурый медведь, волк, лиса, лось, ласка, горностай, косуля европейская, куница, чёрный хорь, садовая соня, зелёный и серые дятлы, серая неясыть и многие другие. Определённую сложность представляет наблюдение за птицами. Важно отметить, что певчие птицы наиболее активны ранним утром. В зарослях кустарников или в густом лесу разглядеть певуна бывает очень сложно. Поэтому важно уметь распознавать птиц по голосам. Для этого нужно заранее прослушать и запомнить песни птиц, за которыми рекомендовано наблюдать (в наше время широко доступны открытые источники с записями голосов птиц). Оптимальное время для изучения птичьего населения при хорошей погоде — 4–5 часов утра.
Фенологические наблюдения рекомендуется проводить в окрестностях населённых пунктов, на пришкольных и приусадебных участках, где представлены вторичные леса, сельскохозяйственные угодья с разделительными лесополосами. Подобным пограничным участкам между растительными сообществами, которые отличаются повышенным биоразнообразием, стоит уделять основное внимание. Крайне важно проводить фенонаблюдения системно и регулярно посещать выбранные для исследований объекты.
Проводя наблюдения на площадках и маршрутах, необходимо в первую очередь принять защитные меры от энцефалитных клещей. Данные зоны — привычное место их обитания (смешанные леса, лесные опушки, приречные леса и т.д.). Наиболее активны клещи в середине дня, когда высыхает роса на траве.
Отдельно следует упомянуть смешанные и широколиственные леса Дальнего Востока (хвойно-широколиственные леса), своеобразие которых обусловлено муссонным климатом, более южным расположением и оригинальной историей развития. Эти зоны занимают огромные пространства — равнины и низкие предгорий Среднего и отчасти Нижнего Приамурья.
Тёплое и богатое осадками лето оказывает заметное влияние на флору и растительность. Господствующие хвойно-широколиственные и широколиственные леса имеют южный облик. Здесь можно встретить корейский кедр, играющий главенствующую роль в смешанных лесах, пихту цельнолистную, ель аянскую, пихту белокорую. Еще разнообразнее состав лиственных пород в смешанных лесах — первое место среди них занимает дуб монгольский; обычны здесь липа Таке, берёза жёлтая, липа амурская и другие широколиственные виды. Стволы деревьев обвиты виноградом амурским, лимонником, актинидией и другими лианами. В луговых и степных растительных сообществах часто можно встретить ковыль байкальский и сибирский, сибирскую пижму, тростничок уклоняющийся и т.д.
Животный мир, в свою очередь, удивляет сочетанием типично сибирских, китайских и даже ин - до-гималайских видов. К числу характерных животных смешанных и широколиственных лесов Дальнего Востока принадлежат уссурийский тигр, чёрный медведь, харза, дальневосточный олень, енотовидная собака, кабан, крот Могера, рыбий филин, голубая сорока, утка-мандаринка. Во избежание нежелательных встреч с дикими животными следует подробнее ознакомиться с правилами безопасного проведения фенологических наблюдений.
Фото: Ольга Истомина
Степи и лесостепи
Эта зона очень сложна и разнообразна по особенностям функционирования. Умеренно-континентальный климат европейской территории России в Сибири становится резко континентальным, что определяет и особенности сезонной ритмики степных ландшафтов в разных частях страны.
Основная особенность этих регионов — достаточно обширные освоенные человеком под хозяйственные нужды территории и низкая сохранность типичных степных и лесостепных сообществ. Поэтому поиск и сохранение таких нетронутых местообитаний является насущной задачей учёных. Желательно, чтобы фенологи и школьные коллективы выявляли такие местообитания и брали их под свою «опеку» (оберегали от вытаптывания, выкашивания и прочих вмешательств). Можно договариваться с местными органами власти о введении своего рода заповедного режима для таких участков (в том числе и огораживать подобные территории), где предполагается проводить постоянные многолетние фенологические наблюдения. Введение особого режима в таких местах особенно важно, поскольку зачастую водных объектов, от которых обычно рекомендуется начинать маршрут, поблизости нет из-за засушливости этой местности. На таких участках при условии, что они не охраняются, некому проводить постоянные наблюдения, поэтому здесь роль добровольцев особенно важна.
Что касается степей, то тут наиболее быстро фенологические события разворачиваются весной, поэтому в этот период наблюдения следует проводить не реже 3–4 раз в неделю. Летом и осенью посещать площадки и маршруты допустимо 1–2 раза в неделю в зависимости от складывающихся погодных условий конкретного года. Наблюдения лучше проводить в утренние часы, поскольку днём становится достаточно некомфортно и жарко. На открытых пространствах полезно использовать бинокль, чтобы зафиксировать смену аспектов, которые являются классическими именно для луговой степи, и определить начало цветения видов, которых может не быть непосредственно на площадке фенологических наблюдений. Также в степи бинокль пригодится для наблюдения за птицами и другими животными.
Фото: Дмитрий Владимиров
Пустыни и полупустыни
Основная особенность этих ландшафтов — короткий весенний период очень активной вегетации. Одним цветущим видам на смену приходят другие, меняются также и красочные аспекты. Внешний вид ландшафта может меняться ежедневно, поэтому и проводить наблюдения в этот период нужно практически каждый день. В остальное время года посещать площадки и маршруты можно 1 раз в 7–10 дней в зависимости от условий конкретного года и погодной ситуации (например, такая периодичность позволит проследить последствия сильного дождя на протяжении нескольких дней).
Растительный покров в этой зоне не является сплошным, поэтому нужно выбрать участок/участки, где она представлена наиболее обильно. Посещать феноплощадки и маршруты лучше в утренние часы, поскольку днём температурный режим становится экстремальным. Также в условиях открытых пространств существенную помощь наблюдателю окажет бинокль, с ним удобно отслеживать смены аспектов и (при соответствующем опыте) наступление тех или иных явлений у определённых видов растений.
Субтропики
Для субтропиков характерно продолжительное тёплое лето, короткая мягкая и малоснежная зима. Особенности климата в данной зоне на территории России объясняются близостью смягчающего климат Чёрного моря и Кавказскими горами, заграждающими побережье от холодных арктических масс, наступающих зимой.
Фенологические наблюдения в субтропиках следует проводить в течение всего года. Обильность цветения, как и в большинстве других природных зон, приходится на весну, однако сроки начала активной вегетации могут варьировать год от года. Весна может начинаться с февраля по апрель, при этом главной предпосылкой к её началу является установление тёплой солнечной погоды в течение 1–2 недель. В летний период обильность цветения уменьшается, и некоторые растения начинают плодоносить. Осенью можно наблюдать повторное цветение и плодоношение большинства видов растений. Зимой вегетация большинства растений прекращается (при этом отдельные представители лишь замедляют рост) и продолжается созревание плодов некоторых видов.
Российские субтропики представлены преимущественно горными ландшафтами, поэтому для проведения фенологических наблюдений необходимо учитывать особенности рельефа таких территорий.
Горные территории
Для сезонных изменений ландшафтов горных стран характерны сложность и многозначность, поскольку в этой местности приходится учитывать воздействие ряда географических факторов, которые проявляются в условиях природных комплексов сравнительно ограниченных территорий:
1. высотно-поясной
2. ветровой
3. солярно-экспозиционный
Явление высотной поясности — это порядок смены природных зон по мере увеличения высоты над уровнем моря, в основе которого лежит изменение соотношения тепла и влаги в зависимости от высоты. Для каждого высотного пояса из-за определённого диапазона абсолютных высот, температурных показателей, режима увлажнения и освещённости характерен свой тип растительности и животного населения.
Высотная поясность имеет сходные черты с широтной поясностью: смена природных поясов с набором высоты происходит в том же порядке, что и при движении от экватора к полюсам Земли. В горах первый пояс похож на ту природную зону, в пределах которой расположены сами горы. Например, в горах, находящихся в степной зоне, нижний пояс — горно-степной, в горах лесной зоны — горно-лесной и т.д. Изменение соотношения тепла и влаги по мере увеличения высоты приводит к формированию природных комплексов, которые аналогичны равнинным, но не идентичны им. Представлен ли в той или иной местности полный спектр природных поясов, напрямую зависит от географического положения горного массива и его размера. На Северном Урале, например, отсутствуют степной и лесостепной пояса, т. к. подножие этой части Уральских гор находится в таёжном поясе.
Количество высотных поясов зависит от высоты гор и их местоположения. Чем выше горы и чем ближе они расположены к экватору, тем богаче у них набор/спектр поясов. Некоторые пояса, встречающиеся на горных территориях, не имеют аналогов на равнинной местности: в качестве примера можно привести субальпийский пояс с высокотравными лугами. Характер поясности зависит от экспозиции склона, меняется по мере усиления континентальности климата подножия гор.
Горные территории, независимо от географического места расположения, характеризуются в первую очередь расчленённым рельефом: из-за этого наблюдаются большие различия территорий по освещённости, ветровому режиму, микроклимату, почвам, растительным сообществам, животному населению и т.д. на относительно небольших расстояниях. Весьма изменчивым показателем (индикатором) особенностей состояния и динамики ландшафта является его фитокомпонент, чутко реагирующий на изменения комплекса климатических и микроклиматических условий. Мозаичность ареала растительности и пересечённый рельеф местности осложняют процесс выбора площадки и прокладывания маршрута. При организации фенологических наблюдений в горной местности следует учитывать ряд особенностей. В качестве площадки для наблюдений необходимо выбрать участок, на котором в полной мере представлено всё видовое разнообразие, характерное для исследуемого природного комплекса, — высотного пояса или склона определённой экспозиции.
Многие исследователи отмечают, что с увеличением абсолютной высоты происходит запаздывание в сезонном развитии отдельных видов растений разных жизненных форм (деревьев, трав и проч.), а также наблюдается сокращение периода вегетации. Скорость продвижения сезонных явлений вдоль горных склонов различна в разные сезоны года. Ранней весной это продвижение относительно медленно, различия/запаздывание между наступлением одних и тех же явлений могут достигать 2–3 недель. С весны до лета сезонные явления «поднимаются» из долин в горы относительно быстро. Летом различия в сезонной динамике высотных поясов минимальны. Осенью верхние части горных массивов раньше завершают вегетацию, и различия между поясами вновь возрастают.
Макрорельеф оказывает большое влияние на климат и ландшафты, изменяя направление и свойства воздушных масс (ветровой фактор). Это влияние, которое более заметно и изменчиво, чем влияние, связанное с абсолютной высотой, называют барьерным.
Благодаря воздействию орографических факторов, из-за которых возникает различная экспозиция склонов, появляются циркуляционная экспозиция (то есть барьерное воздействие) и инсоляционная экспозиция. Экспозиция в горах влияет на температурный режим и увлажнение. Так, климатические различия, которые зависят от особенностей хребтов, наглядно проявляются в произрастании разных типов леса в Предуралье и Зауралье. Предуралью свойственны темнохвойные леса, представленные ельниками, в Зауралье же преобладают сосновые леса с примесью кедра и смешанные сосново-берёзовые леса. В пределах низкогорной полосы Среднего Урала на хребтах, расположенных субмеридионально, по сравнению с западными склонами выявлено запаздывание в пожелтении листьев берёзы на склонах южной, северной и восточной экспозиций.
Исследования на Кавказе выявили укорочение длительности весеннего и осеннего сезонов и увеличение длительности периода летней вегетации в районах с более континентальными условиями климата по сравнению с северо-восточными, относительно влажными и менее континентальными районами.
В результате различной ориентированности воздушных течений, которые несут тепло и влагу, относительно Солнца или направления их движения на различных участках суши образуются неодинаковые соотношения количества тепла и влаги (солярно-экспозиционный фактор). Весной увеличивается различие в поступлении радиации на участки склонов, которые ориентированы по-разному, поэтому проявление процессов на склонах начинается на разных участках в разное время. Обычно растительность на южных склонах развивается быстрее, чем на остальных склонах. В горах Южной Сибири характерно более раннее наступление весенних и летних фенофаз вегетативного цикла и более позднее наступление его осенних фенофаз на склонах южной экспозиции. В фенологической литературе неоднократно встречаются данные об отставании сезонного развития растительности на северных склонах холмов и в депрессиях2 в весенний период.
Скорость прохождения фенофаз вдоль горных склонов зависит от таких географических факторов, как солярная и ветровая экспозиция, от крутизны склона, его положения в горной системе, от конфигурации прилегающей долины, характера поверхности склона.
При выборе площадок и видов для наблюдений следует избегать узких ущелий, крутых склонов и каменистых осыпей, мест, затенённых пологом леса или отдельными деревьями, выбитых пастбищ, а также участков с густым травостоем. Такие условия произрастаний обусловливают сдвиги в сроках фенофаз. Желательно выбирать однородные по поверхности участки, сглаженные или полого наклонные, которые полностью ориентированы на ту или иную часть света; на них должны быть наиболее обильно представлены рекомендуемые для вашей природной зоны виды растений и животных. Если есть возможность, желательно подобрать несколько участков с разными исходными физико-географическими условиями, которые объединены одним маршрутом. При этом для каждой площадки наблюдения должны быть прописаны соответствующие особенности местности/рельефа (высота над уровнем моря, пространственная ориентация, крутизна склона, характер подстилающей поверхности и т. д.), и для каждой составляется отдельный календарь природы. Благодаря такой тактике можно более детально и разносторонне изучать закономерности функционирования природы вашего региона.
При наблюдениях за выбранными экземплярами травянистых растений для обеспечения достоверности результатов желательно, чтобы в тех же условиях находились ещё 20–40 особей того же вида. Также при организации фенологических наблюдений в горах и при прохождении маршрута необходимо уделить пристальное внимание технике безопасности. Маршрут следует прокладывать по максимально безопасному пути, нежелательно ходить в дальние маршруты в одиночку и при неблагоприятных погодных условиях.
Фото: Сергей Шабанов
Смотрите также:
Наблюдения за гидрометеорологическими явлениями
