Служба фенологии
Для сбора материала по фенологии служба фенологии организует более или менее густую сеть пунктов наблюдений, размещенных равномерно по площади своей страны. В большинстве случаев служба фенологии работает в составе Службы погоды своей страны.
В разных странах густота сети фенологических наблюдений различна. На каждый наблюдательный пункт сети, которую заложила служба фенологии в неразделенной Германии, в среднем приходилось 8,4X8,4 км (около 70 км2). По данным Розенкранца, в Австрии на одного наблюдателя приходилось (т. е. он «представлял ареал») около 200 км2, причем нужно учесть, что на вершинах Альп почти не было пунктов наблюдений. Значительно плотнее была прежняя сеть в Нижней Австрии, где один наблюдательный пункт приходился в среднем на 60 км2. В Чехословакии в 1937 г. на одного наблюдателя приходилась площадь 56 км2, в Польше в первые годы существования Фенологической службы (1935 г.) было по одному наблюдателю на каждые 1000 км2 площади. Качество фенологических материалов в значительной степени зависит от плотности сети наблюдений. Чтобы получить действительно показательные фенологические данные, на равнинах необходимо наличие одного наблюдательного пункта примерно на каждые 50—100 км2. На возвышенностях сеть должна быть более густой, так как там на небольшом расстоянии фенологические различия бывают значительными. При вычерчивании фенологических карт, однако, бывает желательно, чтобы и на ровных местах сеть была гуще, особенно когда отмечается неоднородность почвенных условий.
Сотрудниками службы фенологии являются часто люди самых различных профессий.
Опыт показал, что самыми лучшими наблюдателями являются натуралисты, друзья природы, ведущие наблюдения как добровольные корреспонденты. Известно, однако, что состав наблюдателей-фенологов меняется из года в год гораздо больше, чем состав наблюдателей-метеорологов. При подборе состава наблюдателей перед службой фенологии стоят значительно большие затруднения, чем перед работниками в области климатологии, потому что отдельные наблюдатели менее ответственно относятся к своим обязанностям, чем метеорологи, которым порученные Службой погоды приборы постоянно напоминают об обязанностях наблюдателя.
В большинстве стран наблюдатель-фенолог получает бланк и программу наблюдений в начале года и возвращает его в службу фенологии в конце года заполненным. Использование материала в этом случае возможно лишь в следующем году. Для того чтобы использовать данные наблюдений в том же году, заполненные бланки в течение года должны собираться по частям (как это, например, делается Германской фенологической службой). Заполненные бланки со сведениями о наступлении ранних фаз весны и начала лета должны возвращаться в конце июня, чтобы еще в течение лета были собраны материалы за первую половину года. Второй бланк поступает к наблюдателю в мае и заполняется в течение лета и осени; он должен быть возвращен в ноябре, после окончания периода вегетации. Такое деление по периодам позволяет центральному пункту иметь тесную связь с наблюдателем и лишний раз напомнить ему о выполнении принятых на себя обязательств. Оказалось целесообразным снабдить наблюдателей записной книжкой, в которую заносятся наблюдения за появлением фазы в поле. Набело их переписывают в присланный специальный бланк. Записная книжка остается у наблюдателя, а это отвечает часто высказываемым пожеланиям иметь у себя записи о произведенных наблюдениях.
Каждый наблюдатель, прежде чем начать работу, получает руководство из местного отдела службы фенологии. Он пользуется им при выполнении своих обязанностей и находит указания, как поступить в затруднительных случаях. О содержании руководств, принятых в Германии, и о прилагаемых к ним наглядных изображениях, облегчающих распознавание отдельных фаз, упоминалось в предыдущей статье. Такие иллюстрированные руководства следует уточнять и выпускать в большем количестве, так как это способствует получению более точных и годных для сравнения фенологических материалов из разных частей страны. Большую помощь в этом случае могла бы оказать цветная фотография.
В рассылаемых наблюдателям бланках содержится обычно ряд вопросов, относящихся к особенностям местоположения точек наблюдения (к высоте района наблюдений над уровнем моря, характеру почвы в месте, где ведутся наблюдения, описанию местоположения участка). Эти сообщения в дальнейшем помогают понять, чем вызваны те или иные особенности в фазах развития растений, обнаруженные в присланных записях.
В некоторые бланки (как, например, в Австрии) внесены вопросы, относящиеся к наблюдениям за климатом. В них говорится, что наряду со сведениями по фенологии наблюдатель должен указывать характер погоды в переходные периоды (весной в начале вегетационного периода и осенью в конце его), что является дополнением к основному материалу. Следует упомянуть об интересном опыте Брандхорста и Пинкгофа. Вместо бланков наблюдений они собирали серии фотографических снимков определенных фаз развития растений в разных точках, сравнивали и использовали их.
Служба срочных уведомлений
Все чаще бывают необходимы срочные сведения о ходе развития растений. Получая фенологические материалы два раза в год, можно составить представление о ходе весеннего развития растительности еще летом. Однако и такие поступления сведений иногда не удовлетворяют разносторонним запросам. Для этого необходимы более частые сообщения. В Германии создана специальная служба срочных фенологических уведомлений, сотрудники которой подают сведения за предыдущий месяц в начале текущего. Отчет о развитии растительности за истекший месяц высылается на почтовой карточке. Этим способом собираются данные лишь о ходе развития ограниченного количества наиболее характерных растений. Результаты работы сети срочных уведомлений в Германии оказались положительными, и создание ее вполне себя оправдало. Эти материалы используются при составлении ежемесячных бюллетеней погоды (в графе, показывающей ход развития растений). В Западной Германии до сих пор лишь незначительное число наблюдателей общей фенологической сети привлечено для выполнения этих заданий. Однако все больше ощущается стремление перейти от отчета за год к отчетам за более короткие периоды, т. е. к ежемесячной подаче сведений. В Германской Демократической Республике уже перешли на подачу ежемесячных сообщений от всех наблюдателей.
Там, где это возможно, практикуется передача сведений о явлениях за еще более короткий период по телефону, по телеграфу или открытками. При благоприятных условиях сообщение о наступлении той или иной фазы поступает в центр в один день; это позволяет представить ход развития растений в разных районах на данный момент. В некоторых случаях сведения поступают еженедельно.
Подобные краткосрочные сообщения были введены в Польше еще в тридцатых годах и очень успешно. Несколько сотен наблюдателей сообщали шифрованными телеграммами в Метеорологический институт в Варшаву о текущем состоянии культурных растений в период вегетации и о ходе полевых работ. Через день сводка обработанного материала объявлялась по радио и печаталась в газете; это давало возможность всем административным и хозяйственным учреждениям, которых это касалось, знать о состоянии развития растений по всей стране.
В последнее время декадные сообщения по агреметеорологии стали издаваться и в Югославии. В них сообщается о том, как протекало развитие растений за истекшие 10 дней.
В еженедельные метеорологические бюллетени, выпускаемые Германской службой погоды, регулярно включаются сведения о ходе развития растений во всех областях Западной Германии. Такие же материалы публикуются в агрометеорологических еженедельниках.
Само собой разумеется, что только незначительное количество наблюдателей участвует в срочной подаче материалов наблюдений. Для составления подобного обзора достаточно собрать сведения от небольшого числа опытных наблюдателей. Сообщения из разных частей страны, поступающие сразу после наступления какой-либо фенологической фазы, являются материалом, на основе которого выпускаются радиообозрения для работников сельского хозяйства, а также разрабатываются специальные извещения, посылаемые органам, ведающим защитой растений.
Специальная сеть наблюдений
Иногда возникает необходимость более детально изучить ход развития растений в каком-либо небольшом районе. Материалы, собираемые обычной фенологической сетью, в таких случаях недостаточны. Приходится закладывать дополнительно более густую сеть в этом месте. В гористых местностях один наблюдатель не может обслужить большой район. Каждое особое местоположение требует особого наблюдателя. В местностях с изрезанным рельефом рекомендуется сокращать количество отмечаемых фаз, а число наблюдателей значительно увеличивать. Для исследований пригодны фитометры — растения, высаженные в горшки с одинаковой почвой и выставленные на те участки, где предполагается вести наблюдения, или делянки с одинаковыми растениями в разных местоположениях.
Фенологическая съемка местности
Для получения более детального представления о различиях внутри ландшафта прибегают к фенологической съемке местности. Обычные фенологические наблюдения в каждом отдельном месте проводятся разными наблюдателями. При фенологической съемке, наоборот, один наблюдатель отмечает
фазы развития растений в разных местах района исследований. Подобные съемки еще прежде проводились лицами, которые вели фенологические наблюдения во время своих поездок и путешествий. Такие наблюдатели отмечали особенности развития растений по отдельным профилям в разных ландшафтах. Используя поезд, автомобиль или велосипед, в течение суток можно легко обследовать большое пространство с точки зрения фенологии.
Кроме случайных наблюдений в каком-либо направлении, один наблюдатель может провести систематическое исследование большого района, пролагая ряд параллельных маршрутов. Такое обследование местности необходимо произвести в возможно короткий срок, желательно в один день. Пригодность отдельных фаз для феносъемки различна. На основании имеющегося опыта и результатов исследований Улига считается, что самой удобной для такого обследования фазой является время уборки зерновых хлебов. Труднее сделать съемку, наблюдая за началом цветения хотя бы яблони, так как сроки его меняются в зависимости от сорта яблони, учесть который при объезде местности не всегда можно. Без учета такого различия в материал могут вкрасться ошибки. Собранные фенологические данные наносятся на карту во время поездки. Поскольку подобные исследования выполняются одним наблюдателем, то нет необходимости строго придерживаться учета лишь одной какой-либо фазы. Часто наблюдателю удается заметить и промежуточные явления. Если в течение одного года производится несколько съемок на одной и той же местности, то можно заметить характерные различия в ходе развития растительности.
Такую фенологическую съемку провел Крееб в районе Юго-восточнее Штутгарта. Он не ставил перед собой задачу определить средние даты наступления отдельных фаз, его интересовали только относительные термические условия в данной местности. Определялись только градиенты температуры и зоны с ранними и поздними фазами развития растений. Почти такой же метод исследования применил Элленберг при составлении карты фенологического состояния местности. Этот метод применим и для обследования большого пространства.
Сады для фенологических наблюдений
Сроки развития растений в значительной степени определяются условиями местности (экспозицией, характером почвы, удобрениями), и поэтому все громче раздаются голоса, требующие для правильной организации наблюдений создания специальных фенологических садов, где опытные растения будут высаживаться и содержаться в одинаковых условиях. В садах на специально выбранных участках, не отличающихся от окружающей местности, можно будет получать сравнимые фенологические материалы. Кроме того, в таких садах одновременно можно будет проводить метеорологические наблюдения и собирать таким образом очень ценный материал для сопоставления фенологических и метеорологических данных.
Часто и раньше в ботанических садах проводились такие фенологические наблюдения. Они и в будущем будут служить для фенологических исследований. Но наряду с этим все более необходимым становится создание специальных опытных участков для ведения фенологических наблюдений. На территории Бельгийского метеорологического института в Уккле такой сад заложен давно. Метеорологические наблюдения в этом саду проводятся на площадке, окруженной полосой деревьев и кустарников — объектами фенологических наблюдений. В 1938 г. при организации агрометеорологического опытного участка Германской службы погоды в Трире был заложен специальный сад для проведения фенологических наблюдении. В одном сельскохозяйственном институте в западной Шотландии в 1945 г. был заложен специальный участок для фенологических наблюдений. На нем наблюдения за ходом развития растений проводятся одновременно с метеорологическими наблюдениями и наблюдениями за заболеваниями растений. В других странах также начато создание садов для фенологических наблюдений. На III региональной ассоциации Международной метеорологической организации на первом же заседании в Рио-де-Жанейро в сентябре 1953 г. было вынесено решение заложить такие сады в Южной Америке и на других континентах, по нескольку садов в каждой стране. Стандартная коллекция в каждом саду должна состоять из набора местных растений, а также растительных видов, завезенных из других климатических зон.
Закладка опытных ботанических садов насущно необходима как для более детального изучения фенологии своей страны, так и для выполнения работ в области международной фенологии. На первое время в каждой обширной климатической области достаточно иметь один сад. Получение действительно сравнимых фенологических материалов может быть обеспечено, если разведение растений, за которыми ведется наблюдение, окружающая их среда, удобрение и уход будут унифицированы. Растения должны быть одного возраста, одной высоты, одинаковой интенсивности развития. По возможности следует вести наблюдения за растениями, размноженными вегетативно, имеющими одинаковую наследственность. Недалеко от сада, где ведутся фенологические наблюдения, должна быть расположена метеорологическая станция. В числе наблюдаемых растений должно быть определенное количество растений с других континентов, чтобы собрать материал наблюдений для создания международной программы. Кроме того, такие сады очень ценны и для проведения в них обычных фенологических наблюдений.
Перспективы развития службы фенологии
В будущем служба фенологии должна развиваться в направлении ускорения сдачи материалов наблюдений, расширения сети наблюдательных пунктов, увеличения программы наблюдений и объединения с международной сетью фенологических наблюдений.
Для удовлетворения первого запроса о более быстром обнародовании материалов наблюдений необходимо развивать и укреплять службу срочных фенологических сообщений. В настоящее время сообщения задерживаются наблюдателями вследствие заполнения ими огромных бланков наблюдений. Но при дальнейшем развитии службы фенологии наблюдатели будут значительно больше участвовать в срочных сообщениях, для чего они будут заносить в еженедельные или месячные бланки наблюдения только по основным фазам развития растений. Лишь часть самых опытных наблюдателей будет, как и до сих пор, продолжать присылать обстоятельные материалы наблюдений. Эти кадры наблюдателей будут обеспечивать работу опорной фенологической сети, а материалы работников краткосрочной сети будут использоваться для заполнения пробелов. Небольшое число наиболее опытных наблюдателей будет, кроме того, сообщать по телефону, письменно или по телеграфу заинтересованным учреждениям о ходе развития растений.
Сокращение количества фаз в месячных отчетах наводит на мысль, что сеть наблюдательных пунктов должна быть при этом уплотнена. Это облегчит изучение территории между наблюдательными пунктами, которое до сих пор затруднялось из-за сравнительно больших расстояний между ними. Поскольку произвести одновременное и равномерное уплотнение всей сети наблюдательных пунктов не представляется возможным, предполагается это делать постепенно. Сначала надо уплотнить сеть в части страны, изучение которой представляет наибольший интерес, и продержать ее в таком состоянии несколько лет. После того как подробные данные об особенностях этой местности будут собраны и изучены, уплотненная сеть будет создаваться в другом месте.
Таким путем в течение нескольких лет можно подробно изучить всю Германию, а также и другие страны. Основная сеть пунктов фенологических наблюдений будет продолжать работать как прежде, сохранится и сеть срочных наблюдений. Для того чтобы подробно изучить какую-либо часть страны, кроме создания временной уплотненной сети наблюдательных пунктов, проводятся повторные в течение нескольких лет фенологические съемки всей местности в целом. Повторность съемок нужна для исключения случайных величин, которые наблюдаются в отдельные годы и не являются характерными для района. После детального изучения фенологических особенностей района и картирования их уплотненную сеть и феносъемки можно перенести в другое место. По окончании работы должна составляться детальная фенологическая карта района, обслуживаемого Фенологической службой. Карта должна удовлетворять предъявляемым запросам разных организаций.
В последнее время выявляется еще одно направление работ по фенологии. Все большие требования предъявляются к ежедневным фенометрическим измерениям. Должны быть разработаны новые методы, позволяющие легко получить количественные значения суточного прироста растений. Удобнее всего эту работу проводить в специально посаженных фенологических садах.
Кроме того, необходима организация еще особых учреждений, фенологических главных станций, основной частью которых будет специальный сад для наблюдений. На этих станциях будут разрешаться вопросы усовершенствования методики фенологических наблюдений и особенно разработки и проверки новых методов наблюдений.
Поскольку и в других странах растет интерес к фенологическим наблюдениям, нужно разработать международную программу наблюдений, что позволит собирать сравнимые данные с больших пространств. Для проведения согласованных международных наблюдений особенно нужны опорные сады, играющие ту же роль, что и триангуляционные пункты при межевании.
Для того чтобы удовлетворить всем предъявляемым фенологии требованиям при создании будущей фенологической сети, необходимо:
- достаточное количество наблюдателей, представляющих подробные годовые или два полугодовых бланка наблюдений;
- несколько большее число наблюдателей службы срочных сообщений, составляющих ежемесячные или еженедельные краткие отчеты;
- небольшое число наблюдателей, сразу же сообщающих свои наблюдения в центр службы фенологии;
- некоторое число фенологических садов в основных климатических зонах, особенно нужных для сбора хорошо сравнимых материалов для международной сети;
- небольшое число опорных фенологических станций для разработки вопросов методики наблюдений и для текущих исследований в области фенологии.