2.6 Космические методы

Космические методы географических исследований начали развиваться на базе аэрометодов с 1960 г., когда был запущен первый метеорологический спутник и получен первый космический снимок Земли. Обладая основными достоинствами аэрометодов, космические методы имеют перед ними преимущество в том, что дают возможность получать в короткие сроки сопоставимую глобальную информацию о земной поверхности [6].

Как и аэрометоды, космические методы относятся к дистанционным методам исследования. В настоящее время проводится несколько различных видов космических съемок (фотографическая, телевизионная, спектрометрическая, микроволновая и др.). Использование многообъективных камер делает доступным получение многозональных снимков [6].

С помощью космических методов получают информацию предельно объективную, массовую, разнообразную, синхронную по обширным участкам географической оболочки. Это дает возможность изучать пространственно-временные изменения географической оболочки, современную структуру и динамику ПТК планетарного (глобального) и регионального уровней [6].

2.7 Фенологические наблюдения

Фенологические наблюдения — наиболее распространенный метод изучения биогеографических явлений. В зависимости от области применения фенология выполняет различные задачи. Интродукционная фенология, особенно широко применяемая в ботанических садах, дает материал о степени соответствия интродуцентановым условиям среды. Также исследования фенологических особенностей сообществ позволяет выяснить специфику условий конкретной территории, влияние антропогенной деятельности, служит материалом для проведения дальнейших исследований. [7]

Виды проходят соответствующую фенофазу в свой оптимальный срок, который для каждого отдельного вида всегда представляет собой компромисс между наследственными задатками и теми условиями, в которых вид произрастает, и которые может предоставить данный сезон в определенной местности. То есть, изучение фенологии может быть средством к отысканию зависимостей между развитием растений и факторов, обусловливающих это развитие. Таким образом, интродукционная фенология на основе фиксации фенодат при визуальном наблюдении помогает оценить приспособляемость видов и сортов к условиям обитания, а также определяет возможность планомерного использования растений в декоративном садоводстве. При подборе растений для ландшафтно-архитектурных композиций стремятся создать эффект непрерывности цветения в данной озеленительной группировке таким образом, чтобы в любое время вегетации в ней всегда были бы цветущие растения. Большое значение фенологические наблюдения имеют при озеленении населенных пунктов, позволяя осуществлять подбор насаждений, цветущих возможно более продолжительное время [7].

Главная цель большинства опытов по интродукции растений — определение возможностей приспособления растений к новым экологическим условиям и выявление способов этого приспособления. Одна из основных линий приспособлений растений к условиям сезонного климата соответствующий ритмический ход биологических процессов. Наиболее наглядным и общим выражением сезонной ритмики служит и смена отдельных фенологических фаз. Под фенологическими фазами мы понимаем изменение сроков и продолжительности прохождения фаз развития в направлении приспособления к новым условиям, что является одним из показателей адаптации [7].

Фенология регистрирует и изучает сезонные явления мира растений и животных (биофенология), а также даты установления и схода снежного покрова, первых и последних заморозков, ледостава и размерзания водоёмов и т.п. У растений (фитофенология) регистрируются сезонные фазы развития: набухание и раскрывание почек, облиствение, цветение (начало и конец), созревание плодов и семян, осеннее расцвечивание листвы, листопад; у животных (зоофенология): у млекопитающих – пробуждение от спячки, начало спаривания (гона), появление молоди, сезонные линьки и миграции; у птиц – гнездование, откладка яиц, вылупливание и вылет птенцов, а у перелётных – также весенний и осенний перелёты; у членистоногих – пробуждение зимовавших особей, вылупление личинок, появление взрослых насекомых из куколок, яйцекладки, развитие личинок, куколок, появление новых поколений, диапаузы и т.п. [9]

Биофенологические наблюдения и исследования ведутся на уровне отдельных организмов, популяций, биоценозов (культурных и диких) и биосферы в целом. Географо-фенологические наблюдения и исследования имеют целью изучение сезонной динамики целых природных комплексов, включая их биотические и абиотические компоненты. Эти исследования ведутся в масштабе отдельных урочищ, ландшафтов, провинций, стран и природных зон. Годичный круг природы геокомплексов и биоценозов подразделяется на естественные, или фенологические, сезоны и субсезоны [9].

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 [9].

Обработка наблюдений фенологических сетей даёт возможность устанавливать географо-фенологические закономерности, отражаемые на фенологических картах. Факторы и закономерности, определяющие сроки наступления сезонных явлений, изучает экологическая фенология. Эти факторы делятся на эндогенные и экзогенные. Первые обусловливаются наследственностью организмов. Так, подснежники цветут в начале весны, а астры и хризантемы – на спаде лета, грачи прилетают рано весной, а коростели – в начале лета. Экзогенные факторы определяются внешней средой. В каждой географической зоне решающее значение приобретают один-два фактора; в тропиках – режим влажности: в зонах умеренного пояса – тепловой режим, в Арктике – радиационный и тепловой режимы. Зависимость от факторов среды сезонных явлений разных групп неодинакова. Сроки весеннего пробуждения растений в основном определяются тепловым режимом, а осенний листопад – в равной степени тепловым и радиационным (длина светового дня) режимами. Одним из методов обработки ботанических фенологических наблюдений служат фенологические спектры. Сроки сезонных явлений у животных часто связаны с условиями их питания. Так, насекомоядные птицы прилетают тогда, когда весной появляется достаточное количество насекомых. Экологическая фенология проводит моделирование фенологических процессов, т. е. находит выражения связи между сроками наступления сезонных явлений и комплексом эндо- и экзогенных факторов. Это моделирование составляет основу фенологического прогнозирования. Фенологические закономерности лежат в основе составления региональных календарей сезонных работ и мероприятий по отраслям народного хозяйства (сельское, лесное, охотничье хозяйства и т.д.). Такие календари используются при организации мероприятий охраны природы, борьбы с вредителями и болезнями полезных растений, паразитами и трансмиссивными заболеваниями человека, домашнего скота, в пчеловодстве и шелководстве. Авиация нуждается в сведениях о сроках массового пролёта перелётных птиц, а дистанционное (с вертолётов, самолётов и орбитальных ракет) изучение поверхности Земли – в данных об оптимальных сезонах для проведения этого изучения. Фенологические наблюдения помогают выявить местные природные сигналы, или индикаторы, с помощью которых определяют сезонное состояние природы, а также прогнозируют характер текущего вегетационного периода. Они особенно важны при интродукции новых видов растений и животных, а также при освоении новых территорий [9].