Два века фенологии

В кратком определении фенология – наука о сезонном развитии живой природы, обусловленном сменой времен года. Слово "фенология" в буквальном переводе с греческого – наука о явлениях. И хотя этот термин не целиком отражает существо предмета, стало быть, и не точен, он уже свыше 130 лет употребляется в научном обиходе.

И если фенология как наука определилась сравнительно недавно, то наблюдения людей над явлением живой природы восходят к эпохе собирательства и начала земледельческой практики. Исстари человек вникал в ход развития фаз окружающих растений – от весеннего отрастания до отмирания, замечал периодические явления из жизни птиц, дикого и одомашненного скота. Эти наблюдения были столь значительны, что они даже запечатлены в древних названиях месяцев: у славян май – травень (обильно отрастают травы), сентябрь – зарев (ревут олени, начало гона) и др.

И как многие другие науки, фенология берет начало в фольклоре – в исконной устной мудрости. Письменные источники фенологических наблюдений хорошо прослеживаются на материалах русских летописей, исторических хроник и описаний иноземцев, посетивших Московию в средние века. Правда, в этих материалах чаще всего встретятся описания редких, ненормальных явлений природы: сверхранний сход снега и безвременное вскрытие рек, последствия жестокой летней засухи, поздние грозы, чрезмерные холода и многое другое, что поражало авторов той далекой поры.

Проблески осмысленного подхода к наблюдениям уже видны в распоряжении Петра I А. Д. Меншикову, отданного им в 1721 году: "Когда деревья станут раскидываться, тогда велите присылать нам листочки оных понедельно наклеивши на бумагу, с подписанием чисел, дабы узнать, где ранее началась весна". Это было за 27 лет до того, как в Упсальском саду швед Карл Линней приступил к наблюдению одновременно за развитием растений и ходом погоды. Сопоставляя данные этих наблюдений, Линней вскрыл зависимость прохождения растительных фаз от характера погоды.

Линней создал в Швеции фенологическую сеть из добровольных корреспондентов, которые в разных местах страны отмечали сроки распускания почек, цветения, созревания плодов и опадения листьев. Свои взгляды на периодические явления ученый изложил в знаменитом труде "Философия ботаники". Линнея по праву называют отцом фенологии, хотя некоторые исследователи и предлагали этот титул присвоить французскому физику Р. Реомюру, который еще в 1735 году отметил зависимость сезонных явлений природы от температурного режима.

Родоначальником отечественной фенологии достойно признан энциклопедически образованный агроном XVIII века, великолепный труженик науки Андрей Тимофеевич Болотов. За свою 95-летнюю жизнь Болотов написал огромное число произведений, посвященных главным образом земледелию и плодоводству. Если собрать все его сочинения, то получится настоящая библиотека – 300 томов. Живя подолгу в тульской деревне, Болотов пристально вглядывался в самые потаенные приметы, складывающие облик сезонов. Свои наблюдения Андрей Тимофеевич изложил в трех толстых рукописях. Первый труд – "Письма о красотах натуры" посвящен ранней весне: от первой тали до оживления трав. Тут рассказывается и о прилете грачей, и об иве, которая своими "пупышками" напоминает о приходе весны, и об "уравнении годовых времян" – мартовском равноденствии, и, конечно, о разверзании листовых почек. "Тамо видел я духовитую черную смородину, укрытую уже со всем множеством развернувшихся листочков",- читаем на страницах этого труда.

Второй фенологический труд Болотова – "Кунст-камора натуры, или собрание записок, относящихся до красоты и приятностей натуры" (написан в 1789 г.) включает описания снеготаяния, когда "большие дороги в селениях покрываются уже навозом, делаются тяжкими", а также половодья и разрушения санного пути.

Интересно наблюдение над рыбами: "Рыба в воде уже чувствует приближение весны – поднимается из своих крепей, разгуливает подо льдом, ватажится". Любознатель натуры осматривает пашню, луга, дубравы, о которых пишет: "Лист сухой на дубах шумит, упадает на снег и вместе с ним сносится стекающею водою". В более поздней записи читаем: "Трава лезет уже везде из земли, как щетина, и с каждым днем представляет очам уже переменные виды".

Третий труд – "Живописатель натуры, или опыты сочинениям, относящимся до красоты натуры и увеселения себя оными" (1794-1798 гг.). Болотов признается, что это больше написано для собственного удовольствия. Здесь и наблюдения над февральскими оттепелями, и описание снегопада, и зарисовка морозного утра. К августу относятся "пиэсы": "К мальвам", "К бархатцам", "Прогулка осенняя", "Ко времени созревания плодов". Октябрь запечатлен в "Чувствованиях при больших и долговременных ненастьях в глубокое осеннее время". А. Т. Болотов везде подчеркивает связь вегетации растений с сезонными изменениями погоды. Он впервые установил аспектность в растительном покрове.

Из современников Болотова, наблюдавших фенологические явления, в первую очередь назовем директора петербургского Аптекарского огорода И. П. Фалька и академика П. С. Палласа. Уже в 60-е годы XVIII века они наладили регулярное изучение сезонной ритмики.

В Западной Европе еще во времена Линнея фенология вышла за пределы Швеции. В 1767 году в Германии ею, например, занимается Готфрид Рейгер, а двадцать лет спустя в Бельгии Мангеймское метеорологическое общество издает первую инструкцию по ведению фенологических наблюдений (правда, без указания фаз растений, которые следует наблюдать).

Первый призыв к широкому развертыванию фенологии в России раздался в 1838 году со страниц "Журнала садоводства". "Пусть любители садоводства по разным местам пространной России, богатой разнообразными климатами, примут на себя легкий труд,- наблюдать развитие произрастания растений, всем полосам общих…" – говорилось в этом призыве. Общество, издававшее журнал, собиралось составить календарь природы для садоводов. В том же году "Журнал садоводства" опубликовал результаты девятилетних наблюдений М. В. Толстого, проведенных им в окрестностях Москвы и в Дмитровском уезде. Накопленные сведения М. В. Толстой представил в виде ботанического календаря.

Тогда же по просьбе бельгийского фенолога А. Кетле сбором данных о сезонном развитии московской флоры занялся преподаватель Земледельческой школы ботаник Н. И. Анненков. Наблюдая над 400 растений, Анненков отмечал сроки облиствения, появления первых бутонов и цветов, отцветание, плодоношение, пожелтение и опадение листьев и вторичное цветение. Добытые им сведения печатались в бельгийских ботанических бюллетенях, поэтому с ними хорошо была знакома мировая фенологическая общественность. С Анненкова отечественная фенология становится на прочную основу. Период романтизма и созерцательности оставался позади.

В 1848 году А. Кетле издает подробную инструкцию по сбору фенологических сведений. Ее достоинство – в постановке вопроса о необходимости однородных способов накопления исходного материала. Данные становятся сравнимыми лишь при единой методике наблюдений. Через два года эта инструкция увидела свет и в России.

Русские ученые все настоятельнее требуют широкого развертывания фенологии. Академик П. И. Кеппен, сам много лет наблюдавший за сезонным развитием растений в Крыму, в 1845 году обратился с воззванием в Академию наук о постановке сети регулярных фенологических наблюдений. Такая сеть была создана под руководством Русского географического общества. Особенно заметно потрудились по сбору феносведений А. Д. Денгинк в Кишиневе, Ф. Гердер и К. Лин-сер – в Петербурге, В. Поггенполь – в Умани. Но массовой сети корреспондентов так и не было, хотя к началу 80-х годов в Германии уже насчитывалось около 600 наблюдателей, в Англии и Австрии – по 300. Немецкий фенолог Е. Ине тогда же предложил составлять биоклиматические карты с нанесением линий одновременного наступления в разных пунктах одних и тех же фаз развития растений. На основе русских материалов такие карты составил последователь Ине В. И. Ковалевский.

Большой вклад в развитие фенологии внес известный русский погодовед А. И. Воейков. В своих трудах он настойчиво проводил мысль о взаимной связи метеорологических и фенологических наблюдений. Ход погоды в году непременно отразится на сроках наступления фенологических фаз, этих обязательных ступенях роста и развития растений,- таков главный вывод Воейкова-фенолога. В дальнейшем его вывод станет краеугольным камнем в учении о решающем влиянии температурного режима на состояние дикой и культурной флоры.

Исключительная заслуга в становлении отечественной фенологии принадлежит Дмитрию Никифоровичу Кайгородову, чье имя по праву присвоено фенологической сети нашей страны. Еще в 1871 году, будучи артиллеристом, Кайгородов предпринял обширную программу фенологических наблюдений. Увлечение перешло в каждодневную потребность, и молодой поручик снимает мундир и садится за полевые записи. Под его пером даже самые обыкновенные картинки природы приобретают особую живость и значимость. Кайгородов пишет очерки, статьи, книги из жизни зеленого и пернатого царств, создает непреходящие рассказы о русском лесе, дает в руки ботаникам, грибникам, натуралистам великолепные наставления, которые воспитывают несколько поколений естествоиспытателей. Дар Кайгородова-популяризатора столь велик, что его труды до сих пор читаются с увлечением и эстетическим наслаждением.

Самая важная научная заслуга Д. Н. Кайгородова – создание добровольной фенологической сети в России. Со всех уголков обширного государства стекались к ученому сведения о годовом ходе сезонных явлений. Он лично поставил на ноги 600 наблюдателей природы, научив их профессиональному мастерству натуралиста. Дмитрий Никифорович добивался, чтобы фенология, как неотъемлемая часть всех естественных наук, была предметом изучения в школе. Выход в природу он считал непременным занятием учеников. Это его положение затем было блестяще развито зачинателем юннатского движения Б. В. Всесвятским.

Среди добровольных корреспондентов Географического общества особо выделялся житель села Захарьина под Подольском Н. Е. Сироткин. Свыше 50 лет на одном и том же месте он вместе с учениками сельской школы наблюдал сезонную жизнь 70 объектов природы: луговые и полевые злаки, деревянистую и кустарниковую растительность, животный мир Подмосковья. Добытые Сироткиным сведения впоследствии были положены в основу календаря природы Московской губернии, который с уточнениями и дополнениями используется специалистами до сих пор. Умер Н. Е. Сироткин 22 мая 1920 года, оставив после себя обширные метеорологические и фенологические записи.

Обработал их, прокомментировал и издал видный деятель отечественной фенологии 20-х и 30-х годов И. А. Здановский. Этим ученым были написаны руководства для климатологов и фенологов, он систематизировал обширный естественнонаучный материал, касающийся сезонной жизни Подмосковья, установил фенологические пределы времен года.

Фенология как обширная биологическая дисциплина внедряется во все смежные науки – ботанику, агрометеорологию, экологию и географию. С 1924 года, когда на Московской конференции по краеведению Д. О. Святский выдвинул минимальную программу фенологических наблюдений в пределах всей страны, руководство фенологией вплоть до 30-х годов осуществляло Общество любителей мироведения. Это Общество издавало журнал "Мироведение", в нем охотно помещали свои материалы фенологи. Особый интерес представляют публикации Н. П. Смирнова. С 30-х годов руководство фенологией сперва переходит в ведение Центрального бюро краеведения, затем снова передается в Географическое общество, где находится и по настоящее время.

Ведущими фенологами за это время было составлено несколько программ наблюдений. Получили известность принципы графического построения хода развития растительного сообщества или отдельного вида (фенологические спектры В. Н. Сукачева и А. П. Шенникова), биоклиматического картирования (фенологические карты Н. П. Смирнова и В. А. Батманова), расчета суммы эффективных температур, необходимой для начала того или иного порога развития растений (работы А. А. Шиголева). Фенологические прогнозы, предсказывающие обеспеченность теплом в предстоящем сезоне, помогают полеводам в выборе нужных по скороспелости сортов высеваемых растений. Садоводы и полеводы используют это прогнозирование для защиты сада и гряд от губительного действия заморозков.

Зная феноиндикаторы – живые сигналы природы, земледельцам легче начинать те или иные сельскохозяйственные работы. Ведь фазы развития – эти непременные ступени роста организма – наступают лишь после усвоения растениями определенного количества солнечной энергии. При обилии тепла фазы, естественно, начинаются быстрее, при недостатке – медленнее. Поэтому за ряд лет одни и те же фенологические явления отмечены в разные календарные сроки: сказывается несхожесть погодной обстановки. Например, в Подмосковье черемуха в среднем зацветает'16 мая, но в 1921 году она распустила кисти 21 апреля, а в 1941 году – только 13 июня.

Интересно, что сдвиг фенологических фаз по сравнению со средними сроками не нарушает интервалов между фазами и последовательность явлений. Другими словами, при любом характере весны черемуха зацветает на 28-й день после пыления орешника-лещины, а вегетация садовых ягодников начинается на 15-20-й день после схода снега. Такое постоянство дает в руки наблюдателей природы весьма любопытные сведения, знание которых нелишне для сеятелей, садоводов, огородников и лесников.

Ранняя весна. У бородавчатой березы двинулся сок, стало быть, земля оттаяла на глубину залегания ее корней. Но выезжать в поле еще не время: почва поспеет, когда зацветет красная верба. Скромный кустик как бы сигнализирует сельским механизаторам – пора обрабатывать землю. Зацвела, загустела сережками осина – подсказка огородникам: сейте свеклу и морковь. Пасечники еще раньше наведались в подлесок. Их внимание привлекла серая ольха: ежели она начала пылить – пора выставлять ульи из омшаника, через 9 дней пчелы принесут первую обножку. Между прочим, ко времени зацветания серой ольхи у фруктовых деревьев начинают набухать почки.

Но вот зазеленела березовая роща, лесники торопятся с посадкой древесных пород. Ведь месячник леса – от зацветания орешника до распускания кистей черемухи; позже сажать нельзя. Зеленение берез – индикатор большого круга явлений. В это время пахотный слой прогрелся до 7 градусов, значит, подошло время для посадки картофеля. Теперь-то уж клубни не залежатся в земле: самая подходящая температура для их прорастания. По сроку зеленения березы судят о теплообеспеченности в вегетационном периоде. Замечено, что чем раньше береза лист пустит, тем теплее оказывается вегетационный сезон. Позднее облиствение – предвестник общей нехватки тепла в предстоящем сезоне. Зеленение березовых рощ – сигнал распускания почек вишни, груши и яблони.

Цветет осина – грибнику намек: бери корзину и отправляйся за сморчками. Быстро развиваются древесные зимостойкие культуры, хотя их бурный рост и недолог. Вровень с зацветанием березы, клена ясенелистного и душистого тополя большинство плодовых развертывают листья. Кто не успел разместить саженцы – опоздал. С появлением на березе третьего листа вылетают майские жуки, в реках нерестятся окунь и плотва (при теплой погоде плотва мечет икру в три зори). В зарослях запевают соловьи.

В пору цветения терна и вишни полеводы сеют кукурузу. Тепло и влага быстро выгонят ее всходы. А как обрядится в белое черемуха – грибники начнут приносить первые подберезовики. Потом занимаются цвести яблони – почва на глубине полметра прогрелась до 10 градусов. Теперь-то уж время рассаживать огурцы, помидоры и тыкву. При поздней весне, когда угроза возвратных заморозков мала, это делают на неделю раньше. В Средней Азии цветущие яблони и маки – сигналы сева хлопчатника.

Заколосилась рожь – в лесу проскочил первый слой белых грибов. Калина обрядилась щитками соцветий. Рыболовы в это время отмечают нерест леща. В борах стоит тонкий запах пыльцы: сосна цветет. Значит, прошло 70 дней после прилета грачей; через 10 дней зацветет шиповник. В пору плодоношения осины появляются подосиновики. Но вот зацвела рожь, через неделю вовсю развернется сенокос. Ведь одновременно с рожью на суходолах зацветают луговые злаки: красная овсяница, костер безостый, сборная ежа. Сено же, собранное в пору цветения злаков, особенно питательно и душисто. Интересно, злаки в течение дня цветут в разные часы: узколистный мятлик – утром, красная овсяница – в полдень, а белая полевица и ползучий пырей – вечером.

Заколосился яровой ячмень, можно смело сказать: теперь цветут льны. Поле льна-долгунца и вправду сплошь заголубело от лепестков. Да и созревает лен одновременно с ячменем.

Важнейший сигнал – зацветание мелколистной липы. Эта пора обыкновенно самая жаркая в году. Предельной активности достигли и птицы, и насекомые, и травы. После липы в лесной полосе останется зацвести всего каким-нибудь 3-4 процентам растений местной флоры. Поспевает лесная и садовая земляника, черника; появляется второй слой белых грибов. Через 10 дней после зацветания липы снимают вишню, а еще через 5 дней поспевает рожь (восковая спелость). Хлебоуборка совпадает с повторным урожаем подберезовиков.

На склоне лета подергивается розовыми лепестками вереск. Самое время идти за рыжиками. А как отяжелеют метелки овса и его зерно наберет восковую спелость – покажутся опенки. Липа тогда уж сронит первые желтые листочки.

Сигналы живой природы надо рассматривать как подспорье к знаниям, добытым через практику и науку. Полагаться на них целиком, особенно при определении сроков начала сельскохозяйственных работ, вряд ли стоит. Но, как подспорье к знаниям, они интересны и полезны.

Вот почему науке этой придают все большее значение. С 1956 года при Московском филиале Географического общества действует Фенологическая комиссия, объединяющая фенологическую сеть центральных областей страны (150 наблюдательных пунктов). Комиссия издает ежегодные фенологические обзоры, выпускает программы, снабжает наблюдателей бланками, которые после обработки с пометкой: "Фенологическое – бесплатно"-стекаются в стены филиала, чтобы послужить основой для составления календарей природы и фенологических летописей. В Московской области 20 фенологов в любую погоду отправляются в лес, в поле, к реке, чтобы запечатлеть в своем дневнике сезонную новость. Некоторые из них отдали любимому делу многие годы жизни. Труд фенологов не пропадает даром. Он всегда на виду у биологической общественности, им широко пользуются практики сельского хозяйства и учителя.

Фенология как учение широко использует достижения биологии, климатологии, ботаники и земледелия. Огромный прогресс, достигнутый современной наукой в этих отраслях знаний, помогает фенологам постичь самые сложные закономерности сезонной жизни природы.

В свою очередь, результаты фенологических исследований служат важным подспорьем прежде всего в работе практиков сельского хозяйства, мастеров леса, охотников и огромной армии добровольных защитников природы. А как велика армия этих защитников, показывает такой факт: только Всероссийское общество охраны природы сейчас насчитывает в своих рядах 21 миллион человек.

Будущее фенологии – через рост рядов наблюдателей, освоивших достижения современной науки.