Сезонные явления, служащие индикаторами естественных фенологических периодов, вместе с тем приобретают значение синхронизаторов наступления времени проведения связанных с тем или иным периодом сезонных работ. Уже известно много сезонных явлений, используемых в качестве указателей оптимальных сроков проведения работ и мероприятий в сельском хозяйстве, в области защиты растений, в лесном хозяйстве. Однако возможности фенологической индикации на основе синхронности явлений далеко еще не исчерпаны. Дальнейшие поиски надежных систем фенологической сигнализации остаются одной из важнейших задач фенологии.
Сопоставляя наблюдение, установили, что между сроками наступления сезонных явлений существует определенная очередность и что временной промежуток между двумя интересующими нас явлениями довольно постоянен. Поэтому по сроку наступления одного явления можно предсказать вероятный срок наступления другого.
Это простейшая форма фенологического прогноза, основанная на относительной устойчивости временных интервалов между сроками наступления сезонных явлений. Довольно часто, когда не требуется высокой точности прогноза, такая форма предсказания вполне себя оправдывает. Более надежные способы фенологического прогнозирования дает изучение прямой зависимости хода развития растений и животных от экологических факторов: температуры окружающей среды, влажности, солнечной радиации.
Многочисленными исследованиями доказано, что развитие растений и холоднокровных животных во многом определяется температурным режимом. Активные процессы их развития начинаются лишь при достижении определенного порога положительных температур. В зависимости от того, как распределяется тепло во времени, развитие может ускоряться или замедляться. На этой зависимости основано фенопрогнозирование по данным о потребности организма в тепле на разных стадиях его развития. Зная потребности организма в тепле и то, как будет складываться температурный режим согласно метеорологическому прогнозу, можно предсказать сроки наступления интересующих нас фаз и связанных с ними работ.
Температурные условия - очень важный, но не единственный среди факторов среды определяющий сроки сезонного развития живых организмов. Из метеофакторов большое значение имеют влажность и освещенность, а из биологических - условия питания. Фенологический прогноз будет тем точнее, чем полнее учитывается влияние этих факторов в их взаимодействии.
Таким образом, из всего сказанного выше следует, что задачи фенологической индикации и прогнозирования решают на основе анализа связей и зависимостей между сезонными явлениями. Так как каждое явление по сроку его наступления изменчиво и, выражаясь математическим языком, представляет собой математическую величину, анализ сводится к выяснению характера связей между рядами переменных величин, которые представляют собой многолетние ряды дат наступления сезонных явлений. Чем длиннее эти ряды, тем точнее может быть охарактеризована степень прочности связей между явлениями. Поэтому для решения задач фенологической индикации и прогнозирования требуется создание широкой сети долгодействующих пунктов фенологических наблюдений.
Фенологические наблюдения специального назначения проводятся в государственных учреждениях и службах. Однако в связи с размерами нашей страны сеть государственных пунктов фенологических наблюдений оказывается недостаточной для сколько-нибудь полной характеристики тех или иных территорий. Практический выход был найден в привлечении к фенологической работе добровольных наблюдателей, что открыло реальный путь получения массовой фенологической информации, необходимой для решения научно-практических задач фенологии.
Немалую роль здесь играет привлечение к таким наблюдениям учащихся Для сбора и накопления научной фенологической информации добровольные наблюдатели должны пользоваться единой методикой, так как очень важно, чтобы результаты наблюдений были сопоставимы, независимо от того, кем и где они получены. Достижимо это лишь при условии, что все наблюдатели, отмечая дату наступления того или иного сезонного явления, будут руководствоваться установленными правилами определения сроков конкретных явлений.
Фенологические наблюдения учащихся тесно связаны с работой на учебно-опытном участке. Наблюдения за сезонным развитием объектов живой и неживой природы в течение нескольких лет дают возможность составить естественный календарь природы своего района. На основании данных многолетних фенологических наблюдений учащиеся могут получить представление о синхронизации развития растений, их реакциях на условия окружающей среды, установить причины, обуславливающие темпы развития, выявить надежные фенологические указатели сроков проведения различных сезонных работ. Располагая данными фенологических наблюдений, школьники могут научиться вычислять сроки наступления того или иного явления и связанных с ними работ, например по борьбе с вредителями и болезнями, уходом за садом, сбором лекарственных растений и т.д. Фенологические наблюдения дают педагогам ценнейший материал для конкретизации и закрепления знаний, полученных учащимися на уроках.
Но фенологическая работа в школе лишь тогда становится результативной и полезной, когда педагог постоянно руководит наблюдениями и опытами учащихся, сам принимает в них непосредственное участие.
Организация фенологических наблюдений, имеющих научное значение, требует создания в школе постоянно действующего фенологического кружка. К его работе рекомендуется привлекать учеников начиная с 5-го класса. Нет надобности в слишком большом кружке. Вполне достаточно, если в нем занимается 15-20 человек.
Основная часть работы фенологического кружка - проведение регулярных наблюдений всеми его членами (включая руководителя) и оформление полученных данных в виде календарей природы, таблиц, рисунков и т.п. Наилучшие результаты получаются, если в кружке сформированы группы, наблюдающие за определенными группами объектов по отдельным программам:
наблюдение за гидрометеорологическими явлениями: за погодой, за метеорологическими явлениями; за гидрологическими явлениями; за опасными явлениями природы;
наблюдение за животными: насекомыми, земноводными, птицами, млекопитающими;
наблюдения за растениями: за лиственными деревьями и кустарниками; за хвойными деревьями; за травянистыми растениями.
Работу по организации фенологических наблюдений лучше всего начинать в предвесенний период. Учащихся следует познакомить с целями и задачами наблюдений, с объектами наблюдений, признаками наступления отдельных фаз, с направлениями наблюдений по каждой группе выбранных объектов, с основными понятиями и терминами фенологии (приложение 4).
Организация фенологических наблюдений обычно начинается с выбора участка и маршрутов наблюдений. Участок для наблюдений должен отвечать следующим требованиям:
1) удобство для посещения в течение многих лет, т.е. данный участок и маршрут его посещения должен располагаться в непосредственной близости от наблюдателя (по дороге из школы домой) и его посещение не должно быть связано с большими тратами времени и сил;
2) типичность участка для данной местности, т.е. места постоянных наблюдений по рельефу и растительности не должны резко отличаться от окружающей местности;
3) древесные растения на участке должны быть представлены не одиночными экземплярами, достаточно большими группами (не менее 5-10 штук). Предпочтение следует отдать средневозрастным группам нормально развивающихся деревьев и кустарников;
4) травянистые растения также должны быть представлены достаточно большим количеством экземпляров.
В городах местами наблюдений обычно являются пришкольные участки, парки, скверы, хорошо озелененные улицы. Необходимо иметь в виду, что климат городов несколько отличается от климата сельской местности, это сказывается на сроках прохождения фаз развития встречающихся здесь растений и животных.
После того как выбраны участки и намечены маршруты наблюдений, необходимо детально их описать. Без точной характеристики мест наблюдений трудно сравнивать и анализировать фенологическую информацию, поступающую от разных наблюдателей. Описание целесообразно дополнить схематической картой с обозначением местонахождения основных растительных объектов. Это обеспечивает преемственность в наблюдениях, продолженных другим лицом.
Выбрав места для наблюдений, приступают к выбору объектов наблюдения. Представление о сезонном развитии природы и его закономерностях складывается из наблюдений за ходом развития отдельных ее компонентов. Чем их больше, тем глубже и полнее будет картина сезонного развития природного комплекса. Однако, поскольку практически невозможно охватить наблюдениями бесконечное множество природных объектов, приходится, сообразуясь с реальными возможностями, отбирать сравнительно небольшую их часть. К отбору объектов и явлений, включаемых в программы общих фенологических наблюдений, предъявляются определенные требования: