Введение

Сезонная комплексная полевая практика

Методическое пособие

(для студентов естественно-географического факультета

обучающихся по специальностям 032500-география и биология и 012500- география)

Брянск 2010

Методическое пособие по организации и проведению сезонной комплексной практики (для студентов естественно-географического факультета, обучающихся по специальностям 032500- география и биология и 012500- география) / Составитель: В.Т. Демихов.- Брянск: РИО БГУ, 2010.- 46с.

В методическом пособии изложены основные понятия и методы фенологических исследований, раскрыта структура и даются рекомендации по проведению комплексной сезонной практики. В пособии приводятся данные об особенностях сезонных изменений природы на территории Брянской области, сезонные календари природы. Автор- составитель обобщил многолетний опыт организации данного вида учебно-исследовательской работы, проводимой преподавателями кафедры физической географии БГУ.

Рецензенты:

Д. И. Чучин, кандидат географических наук, доцент кафедры методики обучения математике и информационных технологий Брянского госуниверситета

Н. Н. Панасенко, кандидат биологических наук, доцент кафедры ботаники Брянского госуниверситета

Печатается по решению Ученого совета Естественно-географического факультета БГУ от 2010г (протокол №)

© Демихов В.Т., 2010

© РИО БГУ, 2010

Содержание

Введение …………………………………………………………………………4

1. Фенология как наука:основные понятия и методы……………………….5

2. Сезонные особенности развития природы Брянской области……………11

3.Организация комплексной сезонной полевой практики…………….……16

4.Особенности полевых наблюдений по сезонам ………………………….19

Осенний этап…………………………………………………………….19

Зимний этап……………………………………………………………...22

Весенний этап…………………………………………………………....28

Летние фенологические наблюдения………………………………..…33

Приложения…………………………………………………………………….35

Рекомендуемая литература……………………………………………………43

Введение

Одной из характерных особенностей развития природы является ее сезонная ритмика. Сезонные ритмические явления это своеобразная разновидность круговорота в ландшафтной сфере Земли и поэтому их следует рассматривать как один из элементов динамики ландшафта.

Сезонные явления в ландшафте обусловлены годовой ритмикой, которая состоит из правильно повторяющихся изменений в ландшафтной сфере связанных со сменой времен года. Годовая или сезонная ритмика хорошо обнаруживается в ходе метеорологических элементов, гидрологических явлений, почвообразовательных и геоморфологических процессов, в смене аспектов растительности, миграции животных и т. д. (Калесник, 1970).

Поэтому основной задачей сезонной полевой практики является изучение сезонной периодичности как единого процесса охватывающего природу во всем ее разнообразии и диалектическим единстве. Отсюда ясна необходимость комплексного подхода к изучению сезонных явлений.

В настоящее время полевые практики направлены на изучение природных процессов в летних условиях, что вполне оправдано, поскольку именно в летний сезон наблюдается наибольшая интенсивность и разнообразие природных процессов. Тем не менее для нашей страны, расположенной преимущественно в умеренном и субарктическом климатических поясах, характерный сезон года –зимний. Однако, изучению сезонных, в том числе зимних явлений природы уделяется до настоящего времени недостаточно внимания. Сезонная полевая практика в определенной степени восполняет отмеченный пробел в системе подготовки учителей географии и биологии а так же других специалистов естественного профиля.

Основные задачи сезонной практики заключаются в ознакомлении студентов с сезонными природными процессами, методами их изучения, особенностями учета сезонных процессов при решении хозяйственных проблем.

Овладение методами сезонных наблюдений в природе имеет для специалистов естественного профиля исключительно большое значение, поскольку позволяет значительно расширить круг практических наблюдений в природе и проводить их систематически в течение всего года.

Это пособие является первым изданием по сезонной полевой практике в котором автор обобщил 30-летний опыт проведения данного вида учебно-исследовательской работы в БГПИ-БГПУ-БГУ.

1. Фенология как наука: основные понятия и методы.

1.1. Фенология как наука:основные понятия и методы

Подготовка студентов к сезонной практике заключается в ознакомлении их с основными понятиями о сезонных явлениях природы и методами их изучения. Учитывая, что в настоящее время нет систематического курса по сезонным процессам, перед полевой практикой со студентами проводят занятия, раскрывающие динамику природных явлений в зависимости от сезонов года. В Брянском госуниверситете данный материал дается на спецкурсе «Методы физико- географических исследований». Остановимся на основных понятиях, которые применяются на полевой практике.

Чаще всего в справочной литературе наукой о сезонном развитии живой природы, обусловленном сменой времен года является фенология. В этом понимании фенология наука биологическая, но исключать сезонную динамику в неживой природе или рассматривать ее отдельно было бы неправильно, поэтому более приемлемым является понятие данное в географическом энциклопедическом словаре понятий и терминов.

Фенология- система знаний о сезонных явлениях природы, сроках их наступления и причинах, определяющих эти сроки.

Фенологию также можно трактовать как науку о пространственно-временных закономерностях циклических изменений природных объектов и их комплексов, связанных с годичным движением Земли вокруг Солнца.

В зависимости от объекта исследования различают фенологию неживой природы (метеорологические и гидрологические сезонные явления), фенологию растений и фенологию животных. Раздел фенологии, изучающий общие фенолого-географические закономерности природы, получил название общей фенологии.

Фактическую основу фенологических знаний образуют фенологические наблюдения, дающие сведения о сроках (календарных датах) наступления конкретных сезонных явлений. Биофенологические наблюдения ведутся на уровне отдельных организмов, популяций, биоценозов и биосферы в целом. Географо-фенологические наблюдения и исследования имеют целью изучение сезонной динамики целых природных комплексов, включая их биологические и абиотические компоненты. Эти исследования ведутся в масштабе отдельных урочищ, ландшафтов, провинций, стран и природных зон.

Для более четкого понимания предмета фенологических наблюдений приводим содержание, вкладываемое в наиболее часто употребляемые в фенологии понятия и термины.

Сезонное явление – состояние объекта, в котором он находится в момент (день) наблюдений. Для растений к сезонным явлениям относят различные фенофазы: начало цветения, конец листопада и т. д. Сезонными явлениями для птиц, характеризующими их миграционное состояние, будут, например, начало, разгар и окончание весеннего пролета. Беря в качестве объекта наблюдений температуру воздуха, мы примем за сезонные, явления переходы температур через 0°С или другой определенный рубеж. Река предстанет перед нами серией явлений ледостава и вскрытия.

Во всех случаях сезонное явление, понимается как зафиксированный момент сезонного состояния объекта и отмечается только одной календарной датой.

Объект наблюдений – конкректные виды растений и животных, а также компоненты неживой природы, претерпевающие в течение года циклические изменения. К ним относятся элементы климата (температура воздуха, осадки), водные объекты (реки, озёра, грунтовые воды). Объектами фенологических наблюдений считаются также растительные сообщества и ландшафты, меняющие в течение года свой облик. Применительно к видам растений и животных объектами наблюдений, как правило, считаются не отдельные экземпляры, а совокупности особей, образующие местные (в пределах участка наблюдений) микропопуляции данного вида.

Фенологическая дата (фенодата)- конкретная календарная дата наступления отмеченного сезонного явления, что является основным информационным элементом изучения природы.

Фенологическая фаза (фенофаза)- сезонное состояние объекта, в котором он находится в определенный этап, стадию или период развития объекта.

Если сезонное явление мы фиксируем только одной датой, то для характеристики фенофазы требуются две даты, дающие представление о ее продолжительности: дата вступления объекта в данную фенофазу и дата окончания пребывания в ней.Понятие «фенофазы» обычно применяется при изучении объектов живой природы - микропопуляции растений и животных.

Фенологический интервал ( феноинтервал)-промежуток времени (в днях) между датами наступления любых двух сезонных явлений, независимо от того, относятся они к одному или к разным объектам. Обычно применяется при сопоставлении сезонных явлений, относящихся к разным объектам.

Фенологический индикатор ( феноиндикатор) - сезонное явление, наступление которого используется в качестве указателя вероятного срока наступления другого или других сезонных явлений. В целом каждое сезонное явление может быть индикационным, но обычно для индикационных целей отбираются явления, которые легко поддаются наблюдению и срок наступления которых определяется с высокой точностью.

Феноиндикаторы могут выполнять сигнальную и прогнозную функции. Сигнальная функция основана на том, что в природе большие группы сезонных явлений наступают одновременно (синхронно). Установив дату наступления одного из явлений синхронной группы, можно считать, что другие явления данной группы наступили или наступят в очень близкое время. Индикаторы такого рода часто используются в качестве сигналов к началу проведения различных сезонных работ в сельском, лесном и других отраслях хозяйства. Прогнозная функция феноиндикаторов основана на относительной устойчивости фенологических интервалов. Зная продолжительность феноинтервала между двумя разделенными временем сезонными явлениями, можно по дате наступления первого явления (индикационного) предсказать вероятную дату наступления другого явления (прогнозируемого).

Центральной и в известном отношении самостоятельной частью фенологической характеристики территории является ее фенологический календарь (календарь природы).

Календарь природы – хронологическая таблица сезонных явлений, которая отмечает особенности естественной периодизации года, подразделяя его на фенологические сезоны и подсезоны, каждому из которых свойственно специфическое состояние объектов живой и неживой природы. Фенологическую периодизацию еще называют естественной, чем подчеркивается ее принципиальное отличие от универсального для всех территорий гражданского календаря. Это отличие выражается в том, что для каждой конкретной территории даются не условные, а реальные сроки перехода природы из одного состояния в другое. Естественная фенологическая периодизация исходит из того, что каждому времени года (сезону, подсезону) присущ строго определенный специфический набор сезонных явлений. Эта определенность позволяет использовать сезонные явления в качестве индикаторов времен года и строить на этой основе естественный календарь природы конкретных территорий.

Фенологический год (рис.1) не совпадает с календарным годом: отмечены фенологические годы продолжительностью от 328(1990-1991г. г.) до 402 дней (1995-1996г.г.)

Продолжительность фенологических сезонов и подсезонов зависит напрямую от географического положения местности и от ландшафта. Все фенологические фазы взаимосвязаны и наступают через определенные временные промежутки. Так, например, весеннее сокодвижение начинается раньше всего у остролистного клена, а береза отстает от него на две недели.

Огромное значение в сезонном развитии природных явлений имеет средняя суточная температура воздуха. Пока она не составит 5 градусов тепла, растения пребывают в вынужденном покое. И наоборот, как только повсеместно зацветет мать-и-мачеха и запылит серая ольха, становится очевидно, что температура приблизилась к этой отметке.

Одним из самых важных природных «индикаторов» весной становится зеленение березы. По времени наступления этого явления фенологи судят об общем количестве тепла в периоде роста и развития растений. В этом присутствует четкая взаимосвязь - чем раньше зазеленеет береза, тем длиннее будет теплая часть года.

Наконец, все вокруг украшается золотистыми россыпями одуванчиков. Это означает, что средняя суточная температура переходит отметку 10 градусов. Для агрономов это очень важная дата, по наступлению которой они судят, каким сложится предстоящий сельскохозяйственный сезон.

Рис.1. Фенологический год

1.2.Взаимосвязь природных явлений.

Фазы развития различных растений наступают поочередно, через определенные сроки. Так, например, верно зафиксировав дату зацветания орешника (которое почти совпадает с появлением мать-и-мачехи и зацветанием серой ольхи), можно узнать, когда наступят остальные фенофазы., например,береза распускает листья на восемнадцатый день после цветения орешника и за пять дней до начала цветения одуванчика(то есть перехода средней суточной температуры через отметку 10 градусов).

Следующая значительная фенофаза - цветение черемухи. Она тоже наступит в положенное время, а именно - на двадцать восьмой день после начала цветения орешника, или через 10 дней после того, как зазеленела береза.

Существует и еще одна зависимость: чем раньше цветет черемуха, тем теплее оказывается июль-сентябрь (вторая половина лета и начало осени).

Примерно к 20 мая к цветущим вишням присоединяются яблони, а уже через два дня после них зацветает сирень. В это же время в лесах зацветает дуб и появляется ландыш, а на лугах – красный клевер. Начинает цвести рябина.

Лето в календаре начинает июнь, а в живой природе лето начинают зацветающие шиповник и калина. Как только температура воздуха за сутки приблизится к 15 градусам почти одновременно зацветут ромашки, фиалки, луговые герани, василек полевой, колокольчики. К этому времени в цветниках пышно распускаются розы.

1.3. Методы, задачи и организация

фенологических наблюдений,

Традиционный метод фенологической информации - визуальные наблюдения, т. е. регистрация сроков наступления сезонных явлений. С целью достижения сопоставимости фенологических наблюдений, проводимых разными лицами, издаются программы фенологических наблюдений, методические указания к ним, атласы фенофаз растений и сезонных явлений мира животных.

Обработка наблюдений фенологических сетей дает возможность устанавливать географо-фенологические закономерности, отражаемые на фенологических картах. Поэтому важным методом сезонных наблюдений является картографический метод. Методом обработки фенологических наблюдений является составление фенологического спектра.

Фенологический спектр, графическое изображение сезонного чередования фенологических фаз отдельных видов растений или их сообществ в целом (рис.2). Помимо названных методов при фенологических исследованиях применяются методы гидрометеорологических, геоморфологических и почвенных исследований помогающие вскрыть сезонную динамику природных процессов.

Задачи фенологии теснейшим образом связаны с проблемами рационального использования природных ресурсов и повышения эффективности производств, базирующихся на использовании биологических и климатических ресурсов. В комплексе с другими науками фенология участвует в разработке вопросов природно-экономического районирования, размещения и специализации отраслей хозяйства. Для решения этих вопросов необходимо глубокое знание географической среды, требуется многосторонняя характерис- тика территории. Последняя, как это, очевидно, не будет полной без сведений о ходе сезонного развития компонентов живой и неживой природы, составляю-

Рис. 2. Фенологический спектр сосняка черничного (Ярославская обл.): а — сосна обыкновенная; б — ель обыкновенная; в — береза пушистая; г — осина; д — крушина ломкая; е — багульник болотный; ж — голубика; з — черника; и — брусника; к — седмичник европейский; л — марьянник луговой. На верхних узких полосах изображено развитие репродуктивных органов (раскрывание плодовых почек, бутонизация, цветение, завязывание и созревание плодов); на широких — развитие вегетативных органов (характер развития листьев или хвои разных лет, фазы летней вегетации, осеннего расцвечивания листьев и листопада и т. п.).

щих географическую среду и характеризующих сезонную динамику ландшафтов.

Таким образом, первая из главных задач фенологии - фенологическое освещение территорий, разработка их фенологических характеристик.

В отличие от других, хорошо известных характеристик: климатических, геоморфологических, почвенных, геоботанических и др., описывающих особенности отдельных слагаемых природных комплексов- фенологическая характеристика дает картину сопряженного развития всего этого комплекса в годичном цикле. Ее назначение - дать ответ на множество практических вопросов, касающихся сроков. Это большой комплекс вопросов, связанных с освоением новых земель, с размещением отраслей хозяйства и отдельных сельскохозяйственных культур: вопросы культурно-бытового строительства, санитарно-гигиенического обеспечения, туризма, отдыха населения; вопросы военно-оперативной оценки местности.

Фенологические наблюдения для научных целей служат, во-первых методом изучения биологических и географических объектов, во-вторых, методом, установления фенологических закономерностей, использование которых призвано повышать эффективность фенологических служб.

Для выявления фенолого-географических закономерностей в большинстве стран созданы сети фенологических наблюдений. В СССР с 1924 работала такая сеть в системе краеведческих организаций; в 1939 передана Географическому обществу СССР. В 1965-75 она насчитывала около 3500 добровольных корреспондентов. Руководил сетью фенологический сектор Географического общества с помощью местных фенологических организаций. Итог многолетних фенологических наблюдений в одной точке подводится в Календаре природы со средними многолетними сроками наступления сезонных явлений местной природы.

Календарь природы служит ориентиром в сроках наступления большого числа сезонных явлений. Фенологические наблюдения для научных целей организуют ботанические, зоологические и географические научные учреждения. Географические научные учреждения ведут комплексные наблюдения с целью познания структуры геокомплексов или экосистем.

Комплексные фенологические наблюдения ведут так же государственные заповедники в форме «летописей природы».

Дата добавления: 2015-07-08