А.А. Минин, доктор биологических наук, кандидат географических наук (Институт глобального климата и экологии Росгосгидромета и РАН)
На протяжении ряда последних десятилетий мы являемся свидетелями разбалансирования природных, прежде всего климатических, процессов на фоне продолжающегося усиления антропогенного пресса на окружающую природную среду. Оценить значимость этих воздействий для природы и общества можно прежде всего по реакции естественных сообществ и экосистем, проявляющейся в изменении их структурных и функциональных характеристик. Данные о сроках наступления сезонных явлений в природе, например, позволяют напрямую оценивать связь их изменений с потеплением (похолоданием) климата в регионе или с активизацией антропогенной деятельности, с изменяющимися условиями существования биологических сообществ и организмов.
Одним из основных методов выявления и изучения таких реакций является анализ многолетних данных о динамике того или иного биотического показателя. Однако массовых многолетних данных о состоянии естественных сообществ, аналогичных, например, регулярно получаемой гидрометеорологической информации, практически нет (учитывая пространства нашей страны), к тому же сегодня за такую информацию необходимо платить органам Росгосгидромета или другим организациям, занимающимся сбором гидрометеорологической информации.
Одним из наиболее важных источников данных об изменении природных условий является созданная в России уникальная сеть заповедников, где в рамках «Летописи природы» проводятся комплексные наблюдения за окружающей средой. Несмотря на ряд недостатков (смена объектов наблюдений и наблюдателей, перерывы в рядах, зачастую несопоставимость данных и т.д.), в последние годы предприняты усилия по систематизации летописных данных и сформированы вполне пригодные для анализа многолетние ряды протяженностью 40-60 и даже более лет. Однако такими материалами из имеющихся в настоящее время 100 российских заповедников и национальных парков располагают всего полтора-два десятка. Материалы исследований научных стационаров, экспедиций, как правило, ограничены в объеме и периодом исследований в рамках соответствующей научно-исследовательской темы. На многих агро- и гидрометеорологических станциях до сих пор ведутся фенологические наблюдения, в том числе и за объектами дикой, естественной природы. Но данные этих наблюдений, имеющих статус «нагрузки» к основной работе, разрозненны и труднодоступны (за некоторыми исключениями).
В то же время наша страна имеет еще один уникальный опыт, который незаслуженно недооценивается — опыт массовых добровольных фенологических наблюдений, в ходе которых уже накоплен огромный массив информации о состоянии природы всех регионов страны, составлена своеобразная «народная летопись природы».
Целью данной статьи является оценка перспектив организации на базе заповедников, сети добровольных фенологических наблюдений, накопленных материалов и опыта действующей системы фенологического мониторинга.
Сеть добровольных фенологических наблюдений
1 См. Сезонная жизнь природы Русской равнины. Календари природы. 1965, 1969, 1970, 1979, 1980. — Л.: Наука, Ленинградское отделение.
История фенологических наблюдений (за сезонными событиями в природе) в России имеет более чем 250-летнюю историю. В основном их развитие шло в рамках Русского Географического общества (РГО), созданного в 1845 г. В середине XX столетия в бывшем СССР число корреспондентов достигало 4 тысяч. Основу наблюдателей в те годы и в настоящее время составляют учителя и школьные юннатские коллективы, сотрудники заповедников и метеостанций, энтузиасты-краеведы. По разработанным единым методикам проводились наблюдения за наступлением множества сезонных явлений в жизни птиц, насекомых, растений, а также явлений в абиотической среде (наступление заморозков, начало ледохода, ледостав и т.д.). По многим наблюдательным пунктам составлены многолетние календари природы, часть из которых опубликована в многочисленных сборниках1.
В последние десятилетия хорошо отлаженная в советские времена фенологическая сеть стала разрушаться. Количество корреспондентов резко сократилось до нескольких сотен. Серьезным ударом по эффективности работы сети стало лишение Русского Географического общества (РГО) права бесплатной переписки.
В то же время нельзя не отметить и ряд положительных тенденций последнего времени. В Центральной России под эгидой Московского центра РГО, Института глобального климата и экологии Росгидромета и Российской академии наук, а также Русского Фенологического общества (РФО) удалось не только сохранить, но и несколько расширить сеть корреспондентов,число которых теперь составляет около 100. Продолжают присылать материалы в Фенологический сектор РГО в Санкт-Петербург наблюдатели из Украины, Белоруссии, Казахстана. Активизируются фенологи Урала и Сибири, о чем свидетельствуют результаты конференции, проведенной в декабре 2000 г. в Екатеринбурге и посвященной 100-летию со дня рождения известного уральского фенолога В.А.Батманова.
Повышается интерес к фенологическим материалам в связи с наблюдаемыми изменениями климата, о чем могут свидетельствовать конкурс среди заповедников по анализу климато-фенологических многолетних данных, проведенный Всемирным Фондом охраны дикой природы (WWF) в 2000 г., а также подготовленные в рамках проектов ROLL Института Устойчивых Сообществ (ISC) CD-диски с материалами «Летописей природы» по отдельным региональным группам заповедников.
Материалы наблюдений
2 Фенологические наблюдения (организация, проведение, обработка).Унифицированное руководство для добровольной фенологической сети. — Л.: Наука. Ленинградское отделение. 1982. 223 с.
Методика фенологических наблюдений разработана довольно детально и позволяет максимально их унифицировать2. По всем природным зонам разработаны перечни рекомендуемых для наблюдения событий, при выборе которых соблюдались принципы максимально широкого распространения наблюдаемого явления, четкого его проявления в природе, доступного для наблюдения не специалистам, охвата основных групп организмов и сезонов года. В частности, для лесной и лесостепной зон Европейской части России нами был переработан существовавший до этого перечень событий (в основном убраны из анкет сельскохозяйственные и сложные для наблюдения явления) и предложены для фиксирования сроки наступления фенологических событий (их начало и окончание, например, прилет и отлет грачей).
Главный вопрос при анализе фенологических материалов — точность первичных данных. Очевидно, что, даже при наличии самых четких методических указаний, однозначное определение даты наступления того или иного события довольно затруднительно. В большей степени это относится к фиксированию первых встреч пролетных птиц, началу осеней раскраски листвы деревьев, в то время как фазы зацветания, первого кукования кукушки и ряд других определяются довольно
3 Минин А.А. Фенология Русской равнины: материалы и обобщения. — М.: Изд-во ABF/АБФ, 2000, 160 с.
4 Beдюшкин М.А., Колосов П.А., Минин А.А., Хлебопрос Р.Г Мультисгабильность на границах растительных зон. — Сибирский экологический журнал, 1995. Т. 2. № 3. С. 253-262.
В настоящее время накоплен значительный объем многолетней фенологической информации, которая позволяет проводить детальные исследования. Так, в результате анализа данных по 50 пунктам европейской части России за последние 30-50 лет, выявлены разнонаправленные тенденции смещения сроков начала событий в популяциях растений и птиц, сокращения в некоторых регионах продолжительности периода вегетации (несмотря на потепление климата). Все это свидетельствует о реализации различных адаптационных механизмов функционирования популяций и сообществ в условиях современных внешних воздействий3. Полученные результаты могут свидетельствовать, с одной стороны, о невысокой значимости этих воздействий для инициирования серьезных структурных и функциональных изменений в сообществах, а с другой — о накоплении в последних малозаметных отклонений, способных привести к резким, неожиданным сменам в состоянии биогеоценозов4. Поэтому продолжение фенологических наблюдений и оперативный анализ данных позволят «отслеживать» развитие ситуации по тому или иному сценарию и принимать соответствующие управленческие решения по вопросам охраны природы, рационального природопользования, сохранения биологического разнообразия и т.д.
Перспективы
Очевидно, что накопленные обширные фенологические материалы требуют систематизации и обобщения, как это было сделано, например, в ходе реализации проектов ROLL и WWF по систематизации данных «летописей природы» заповедников. Пока фенологические данные хранятся в архивах Русского Географического общества преимущественно в рукописном виде.
Нам представляется, что существующая сеть добровольных фенологических наблюдений, система заповедников, могут стать основой сети фенологического мониторинга при поддержке ее государством или неправительственными организациями. Продолжать в современных социально-экономических условиях поддерживать сеть добровольных наблюдений за счет собственных средств региональных координаторов и энтузиазма корреспондентов вряд ли удастся на протяжении длительного времени. Тем более что в таком режиме нет возможности серьезно обрабатывать данные, публиковать календари, развивать методологию наблюдений. Следует подчеркнуть, что финансовые затраты на поддержание и развитие такой сети весьма незначительны (не требуется специального оборудования, сообщения поступают 1-2 раза в год), а эффективность и польза могут быть довольно высокими. Ведь кроме чисто научной стороны дела (получение и анализ информации о сезонной динамике природы различных регионов страны), фенологические наблюдения выполняют серьезные воспитательные и познавательные функции для тысяч школьников, объединяемых в юннатские коллективы, школьные лесничества, сады и т.д. Другого столь же эффективного способа приобщения детей к познанию природы родного края, воспитания любви к ней просто не существует.
Столь же перспективным представляется использование невостребованного потенциала энтузиастов-краеведов, которые зачастую обладают очень глубокими познаниями о природе. Так, наш корреспондент В.Г. Боднарюк, главный агроном ЗАО им. Чапаева из Ногинского района Московской области на основании многолетних наблюдений обнаружил ряд любопытных особенностей сезонной динамики в окружающей природе, и в том числе высказал оригинальное объяснение причин отмеченной нами практически повсеместной задержки прилета скворцов весной в последние годы. По мнению В.Г. Боднарюка, связано это с запустением ферм и скотных дворов, которые в прежние годы давали возможность скворцам пережидать без откочевки неблагоприятные условия, часто случающиеся ранней весной. И поэтому, несмотря на происходящее потепление климата (причем в основном именно за счет зимних и весенних месяцев), скворцы стали задерживаться здесь при весеннем перелете в более северные области. Выявление подобных «климато-социальных» связей особенно важно для понимания современных процессов, происходящих в природе и обществе и имеющих зачастую весьма сложную причинно-следственную связь.
Таким образом, в настоящее время есть все предпосылки для организации системы фенологического мониторинга в России на базе существующей сети добровольных фенологических наблюдений и заповедников. Еще раз отметим, что на станциях Росгидромета (агрометеорологических, метеорологических) на протяжении многих лет также производится определенный комплекс фенологических наблюдений, в том числе и за объектами дикой природы. Но эти наблюдения являются как бы «сопутствующими», и поэтому данные, как правило, остаются невостребованными. Представляется, что объединение и согласование программ наблюдений на добровольной сети и государственных станциях за сравнительно небольшим количеством характерных сезонных явлений в живой природе, координация и упорядочение работы по обработке и анализу данных (причем параллельно с гидрометеорологической информацией) позволят организовать эффективную систему фенологического мониторинга в России.
Целью системы фенологического мониторинга должны стать наблюдение, оценка и прогноз изменений в сезонной ритмике экосистем. Пока нельзя однозначно говорить о возможном включении данной системы логическим звеном в систему экологического мониторинга, но в перспективе этот вопрос также может быть решен положительно, поскольку система фенологического мониторинга позволяет оценивать антропогенную составляющую в изменении ритмики сезонных процессов и явлений.
В качестве основных задач системы фенологического мониторинга можно выделить следующие:
унификация программ и методик фенологических наблюдений для различных природно-климатических районов;
организация и координация фенологических наблюдений;
сбор и обобщение первичной информации;
формирование баз данных и анализ материалов;
оценка происходящих изменений в сезонной ритмике экосистем;
выработка рекомендаций для принятия управленческих решений в связанных с данной сферой областях природопользования;
привлечение к добровольным наблюдениям за сезонной ритмикой природы максимально большого числа корреспондентов, в первую очередь учащихся, и формирование тем самым в обществе прослойки людей, любящих и понимающих родную природу.