От аллергии до изменения климата: что могут рассказать растения об окружающем мире

Наблюдать за изменениями в природе интересно всегда. Фото: Михаил Бибичков, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"
Наблюдать за изменениями в природе интересно всегда. Фото: Михаил Бибичков, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"

Ботанический сад биологического факультета МГУ передал проекту РГО "Окружающий мир" свой архив. Он включает в себя наблюдения за древесными объектами на территории Ботанического сада МГУ начиная с 1961 года и насчитывает 13 362 наблюдения. Наибольшее число наблюдаемых видов растений принадлежит к родам ель и сосна. В настоящее время наблюдения проводятся за 35 видами растений (шесть родов, четыре семейства). Об особенностях этой работы мы поговорили с сотрудником Ботанического сада МГУ, кандидатом биологических наук Светланой Казаровой. Она занимается фенологическими наблюдениями уже 15 лет.

— Что представляют собой фенологические наблюдения в Ботаническом саду МГУ?

— Такие наблюдения в нашем отделе дендрологии ведутся с 1953 года. Мы используем методику Главного ботанического сада.

— Что она собой представляет?

— Для лиственных растений фиксируется набухание почек, что считается началом вегетационного периода, затем полное развёртывание листьев, начало цветения, пик цветения и т. д. Кроме сроков наступления фенофаз, мы отмечаем длину вегетационного периода. Для хвойных растений отмечаются следующие фенологические фазы: начало набухания почек, обособление хвоинок в чехлики, распускание почек, начало пыления, конец пыления, массовое разъединение хвоинок до чехлика, конец роста хвои, конец роста побегов, образование зимней почки, полное одревеснение побегов, начало пожелтения хвои, конец пожелтения хвои, начало хвоепада, конец хвоепада, созревание и рассеивание семян.

kazarova_s._yu.jpg

Светлана Казарова. Фото из личного архива
Светлана Казарова. Фото из личного архива

— Как часто вы проводите наблюдения?

— В весенний период — каждый день. Необходимо фиксировать все фенофазы, начиная с набухания почек и заканчивая опаданием листьев.

— Что дают учёным полученные в ходе наблюдений данные?

— В фенологических исследованиях важное значение имеет взаимосвязь фенофаз отдельного вида растения между собой, а также степень их опережения или отставания от массы фенодат других интродуцентов (растений, переселённых в новую для себя местность). Мы называем это степенью фенологической атипичности наблюдаемых видов. Это интегральный показатель, который рассчитывается по многолетним данным по каждой фенологической фазе. Диапазон от –1 до +1 считается нормой. Отклонения, находящиеся вне этого интервала, считаются тем более атипичными, чем сильнее они отклоняются от нормальных значений. Знак показателя указывает, в какую сторону — запаздывания или более раннего наступления — отклоняются фенодаты. Чем больше степень запаздывания фенофаз, тем больше величина показателя атипичности и степень несоответствия растения данным условиям произрастания.

— Приведите, пожалуйста, пример.

— Ну вот у сибирских видов значение фенологической атипичности варьируется от –1,25 до –1,55. Это значит, что виды укладываются в данный вегетационный период с некоторым "запасом", то есть могут расти и в несколько более холодном климате.

utro_v_taganae.-320269.jpg

Утро на Таганае. Фото: Сергей Карпухин, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"
Утро на Таганае. Фото: Сергей Карпухин, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"

— Какое практическое значение имеет показатель фенологической атипичности?

— Он коррелирует со сроками наступления фенологических фаз, зимостойкостью растений и возможностью их интродукции, то есть переселения в данный регион. Кроме того, фенологические исследования используются для прогнозирования климата.

В ботанических садах важно изучать интродуцированные растения из различных регионов, чтобы понять, как они ведут себя в иных климатических условиях.

— За какой срок необходимо собрать данные для расчёта показателя фенологической атипичности?

— Мы брали за 10 лет. Данные по годам существенно варьируются. В 2022 году из-за холодной весны и недостаточности накопленной суммы активных температур все фенологические фазы наступили позднее на полмесяца и более. Например, все сорта сирени нынешней весной зацвели позже на три недели.

— Какова география растений, которые произрастают в Ботаническом саду МГУ?

— В нашей коллекции представлены виды из шести географических зон: помимо европейских растений, это виды из Средней Азии, Северной Америки, Сибири, с Дальнего Востока, в том числе из Японии и Китая.

— И как они переносят наш климат?

— Некоторые из них следует укрывать на зиму. Их зимостойкость соответствует определённой фенологической группе и показателю фенологической атипичности.

pod_svodami_derevev-494210.jpg

Под сводами деревьев в Ботаническом саду МГУ. Фото: Мария Никулина, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"
Под сводами деревьев в Ботаническом саду МГУ. Фото: Мария Никулина, участник конкурса РГО "Самая красивая страна"

— То есть садоводам такие растения для высадки в открытом грунте в средней полосе России лучше не приобретать?

— Тут не всё однозначно. Необходимо учитывать такие показатели, как устойчивость к зимним оттепелям, то есть к резким перепадам температур. Например, не так критично для перезимовки растений, если долгое время держится низкая температура. Гораздо опаснее для них чередование морозов и оттепелей. Это относится, в частности, к дальневосточным видам. Поэтому следует различать две характеристики. Зимостойкость — когда вид устойчив к продолжительным низким температурам. Морозостойкость — когда вид устойчив к перепадам температур в зимний период.

— Как можно практически применять данные фенологических наблюдений?

— На метеостанции МГУ ведётся изучение связи интенсивности пыления различных растений и обострения аллергических заболеваний у граждан. Определяются пики пыления, которые вызывают поллинозы — аллергические заболевания, вызываемые пыльцой растений. Когда мы проводим экскурсии по Ботаническому саду, многие посетители отмечают, что не могут почувствовать ароматы растений из-за аллергии. Самые сильные аллергены — это пыльца берёзы, лещины и некоторых видов многолетних трав.

— Меняется климат, зима становится более мягкой. Растения приспосабливаются к таким изменениям со временем?

— К сожалению, не всегда. К примеру, весной при наступлении оттепели раньше времени могут распуститься форзиция и абрикос. Но если морозы возвращаются, цветы этих растений могут пострадать. Растения стараются подстраиваться, но перепады бывают слишком сильные. Это может стать причиной вымерзания многих растений.

picea_abies_l_nachalo_razdeleiya_hvoi_obrazec_no245.jpg

Picea abies L. Начало разделения хвои. Фото: Светлана Казарова
Picea abies L. Начало разделения хвои. Фото: Светлана Казарова

— Методика наблюдений сформировалась в 50-е годы ХХ века. Неужели она не изменилась за это время?

— Да, методика остаётся прежней. Правда, иногда мы ещё указываем интенсивность цветения, а у декоративных растений вдобавок фиксируем баллы цветения.

— Когда вести наблюдения легче, а когда сложнее?

— Сложнее всего — весной, когда фенофазы меняются буквально каждый день. Самый спокойный период — осень. Если по каким-то причинам фенологическая фаза не была зафиксирована специалистом, есть возможность вычислить дату её наступления по специальной формуле.

Но всё же простота или сложность наблюдений — это понятие относительное. Важнее другое. Природа изменчива, всё в ней находится в постоянном движении. Следить за этими процессами очень интересно. А фенологические наблюдения за растениями — это, пожалуй, самый доступный вид настоящей научной деятельности.

Ольга Коняева

Дмитрий Владимиров

Камила Симакова