Особенности весеннего цветения растений Бурятии: анализ архивных фенологических материалов

Пора пробуждения природы после зимних холодов всегда остается интересным явлением, которое привлекает как научных исследователей, так и любителей-натуралистов. Фенологические наблюдения, особенно за ростом и ритмом весеннего развития растений, издавна хорошо фиксировались и отображались в различных отчетах, записях, полевых дневниках, фенологических бланках и т.д. Часть этого объемного материала введена в научный оборот, а другая еще ждет своих исследователей. В фондах Государственного архива Республики Бурятия и Кяхтинского краеведческого музея имени академика В.А. Обручева хранятся многочисленные фенологические материалы Иннокентия Сергеевича Котова – известного краеведа Забайкалья, руководителя фенологической комиссии Географического общества. Подробная информация о биографии И.С. Котова и проведенных им фенологических исследованиях была опубликована нами ранее [1, c. 261-265; 2, с. 123-131].

Иннокентий Сергеевич был идейным вдохновителем и хорошим организатором изучения фенологии на территории Бурятии. К сожалению, ему не удалось при жизни опубликовать данные и результаты своих долговременных фенологических наблюдений. Фенолог вел наблюдения в Троицкосавске (Кяхте) с 1923 г., а в Верхнеудинске (Улан-Удэ) с 1930 г. до самой смерти (1969 г.). Из известных публикаций И.С. Котова можно упомянуть первый раздел «Общие физико-географические условия» в книге «Агроклиматический справочник по Бурятской АССР» (1960), бро- шюру «Сезонные явления в природе Бурятии» (1968, 2 издание) и публикации в местных газетах под рубрикой «Заметки фенолога» (всего более 230 кратких сообщений). В данной статье мы упомянем ряд других публикаций исследователя, в которых отражены особенности цветения весенних растений Бурятии.

Материал и методы исследования

Обработка и анализ архивных фенологических данных проводились на основе фондов Государственного архива Республики Бурятия и Кяхтинского краеведческого музея имени академика В.А. Обручева в период с 2014 по 2019 гг. Предварительный анализ имеющихся материалов выявил их большую научную ценность, которая заключается в сборе материала по единой методике (специально разработанные фенологические бланки с учетом региональных особенностей) с охватом различных районов Бурятии и наличии постоянных наблюдений за цветением весенних растений.

Проанализирован большой массив данных, включая записи и фенонаблюдения И.С. Котова и многочисленных фенокорреспондентов со всех районов Бурятии. Все имеющиеся данные объединялись в сводные таблицы. Особое внимание уделялось рядам долговременных фенологических наблюдений в окрестностях г. Улан-Удэ, которые охватывают 40летний интервал (с 1930 по 1969 гг.). Фенологические даты были трансформированы в дни года, полученные данные использовались в статистическом анализе. Сравнительный статистический анализ этих наблюдений с метеоданными проводился с использованием программы StatSoftStatistica V. 10.0 [3]. Массивы метеоданных были загружены с сайта [4].

Результаты и их обсуждение

Весеннее развитие растительности на территории Бурятии начинается цветением прострела раскрытого Pulsatilla patens. Первый период весны часто называют «неодетая весна». К этому времени сходит снежный покров, почва оттаивает на глубину пахотного слоя, начинают набухать почки у многих деревьев и кустарников. Второй период весны («одетая весна») в Бурятии начинается с цветением рододендрона даурского и длится до начала зацветания черемухи обыкновенной и яблони ягодной. Окончанием весны считается конец цветения яблони ягодной и накопление суммы эффективных температур в 300°. Примерно в эти сроки происходит устойчивый переход среднесуточной температуры воздуха через +15°С [5, с. 41]. Л.И. Малышев [6, с. 14] отмечает, что у ранневесенних растений Прибайкалья наблюдается гораздо большее запаздывание сроков цветения в сравнении с западными территориями, чем у поздневесенних растений. Это связано с более холодными и затяжными веснами в изучаемом регионе. Фенологические наблюдения с 1930 по 1964 гг. позволили И.С. Котову выделить различные типы весен в Бурятии: очень ранние, ранние, нормальные, поздние и очень поздние (табл. 1). Классификация основана на сроках наступления и продолжительности трех ос- новных весенних периодов. Автор отмечает, что большинство весен в Улан-Удэ и его окрестностях относятся к типу поздних и составляет 34% от общего числа, а вместе с очень поздними – 45% [5, с. 42], т.е. почти в половине случаев весны в Улан-Удэ в среднем начинаются 26-30 апреля и их продолжительность составляет 48-50 дней.

Таблица 1 Классификация весеннего периода в окрестностях г. Улан-Удэ (данные за 1930-1964 гг.) [7, Л. 11]

Типы весен	Очень короткие 42-52	Короткие 45-55	Средние (нормальные) 51-62	Затяжные 56-62	Очень затяжные 68-70	Средняя продол-житель-ность, дни	Кол-во	%
Очень ранние (начало 6-10.IV)					1938,1940	69	2	6
Ранние (начало 2-17.IV)				1939,1945, 1947,1948 1949,1957 1959,1961		60	8	23
Средние (начало 18-23.IV)			1932,1933,1935, 1943,1944,1953, 1958,1960,1962			54	9	26
Поздние (начало 24-29.IV)		1930,1934, 1937,1941, 1942,1946, 1950,1951, 1952, 1965 1963,1964				50	12	34
Очень поздние (начало 30.IV-5.V)	1931,1936, 1954,1956					48	4	11

При этом отмечается, что годы, когда наблюдалось раннее наступление весны и благоприятное обеспечение осадками, были урожайными. В целом, весны в Бурятии засушливые, дожди выпадают только в третьей декаде июня, что не всегда обеспечивает нормальный рост и развитие растений.

Самое раннее зацветание прострела раскрытого начинается на юге Бурятии. Среднемноголетние данные цветения прострела по Кяхте со-ставляют17 апреля, с колебаниями от 3 апреля в 1938 году, до 2 мая в 1936 году. В окрестностях Улан-Удэ цветение прострела в среднем начинается 22 апреля. Самые поздние среднемноголетние даты начала цветения вида отмечены в Кабанске (2 мая) и на станции Мысовой (9 мая). Это, несомненно, связано с влиянием Байкала и с более высоким снежным покровом, который сходит весной гораздо позже. На восточном побережье Байкала цветение прострела также начинается позже, даты для Баргузина со ставляют 31 апреля, Горячинска – 10 мая. В этот же период начинается цветение этого растения в Еравнинском и Закаменском районах [8, л. 51].

Прострел раскрытый зацветает до развития листьев, т.е. до начала ассимиляции, развертывание листьев происходит в течение 5-7 дней после начала зацветания. Цветение на более освещенных и прогреваемых участках (опушки леса, южные склоны) начинается на несколько дней раньше, чем на теневых участках. Сроки наступления и прохождения фенофаз растений в основном зависят от температуры воздуха и почв. Например, начало вегетации прострела раскрытого связано с переходом среднесуточных температур воздуха через 0°С. Наблюдения также показывают, что у листопадных древесных видов заметное набухание почек происходит при переходе среднесуточной температуры воздуха через 5°С.

Температурные условия обусловливают и порядок зацветания растений. Так, в среднем по Бурятии тополь душистый зацветает после прострела раскрытого на 21 день, рододендрон даурский – на 22 день, береза повислая – на 28 день, черемуха обыкновенная – на 30 день, яблоня ягодная – на 40 день (табл. 2).

Таблица 2

Порядок зацветания растений весной в окрестностях Улан-Удэ

Название вида на латинском	Название вида на русском	Среднемного-летние значения
Pulsatilla patens (L.) Mill.	Прострел раскрытый	22.IV
Alyssum obovatum (C.A. Meyer) Turcz.	Бурачок обратнояйцевидный	26.IV
Thlaspi cochleariforme DC.	Ярутка ложечная	28.IV
Potentilla acaulis L.	Лапчатка бесстебельная	30.IV
Draba nemorosa L.	Драба перелесковая	30.IV
Gagea pauciflora (Turcz. ex Trautv.) Ledeb.	Гусинолук малоцветковый	1.V
Ulmus pumila L.	Ильм приземистый	3.V
Carex duriuscula C.A. Meyer	Осока твердоватая	10.V
Eritrichium sericeum (Lehm) DC.	Незабудочник шелковистый	11.V
Androsace lactiflora Fischer ex Duby	Проломник молочноцветковый	12.V
Populus tremula L.	Тополь дрожащий	13.V
Populus suaveolens Fischer	Тополь душистый	14.V
Rhododendron dauricum L.	Рододендрон даурский	15.V
Betula pendula Roth.	Береза повислая	19.V
Iris humilis Georgi	Ирис низкий	24.V
Padus avium Miller	Черемуха обыкновенная	27.V
Malus baccata (L.) Borkh.	Яблоня ягодная	31.V

Примечание: Составлено по архивным данным [9, л. 44] с авторскими дополнениями видовых названий растений

Наблюдаются колебания интервалов по отдельным географическим пунктам. В качестве примера можно привести архивные данные по весне 1965 года (табл. 3).

Исследованиями И.С. Котова были рассчитаны суммы эффективных температур, при которых весной происходит зацветание растений: прострел раскрытый – 36,5°, тополь душистый – 48°, рододендрон даурский – 55°, береза повислая – 78°, черемуха обыкновенная– 114°, яблоня ягодная 156°, карагана древовидная – 175° [10, л. 56]. Корреляционный анализ дат зацветания прострела раскрытого в окрестностях г. Улан-Удэ (с 1930 по 1969 гг.) с метеоданными выявил, что для цветения вида значимое значение имеет температура воздуха в апреле (коэффициент корреляции -0,75205, т.е. при высоких температурах воздуха в апреле цветение вида начинается в более ранние даты). Значение коэффициента корреляции для средних температур марта и апреля также было довольно высоким -0,70855. При этом параметры осадков не имеют достоверной корреляции с датами цветения растения.

Таблица 3

Фенология дикорастущих деревьев и кустарников в различных населенных пунктах Бурятии в 1965 году

Населенный пункт	Вид растений	Начало сокодвижения	Развертывание листьев	Цветение
Гунда	Береза	18.V	31.V	04.VI
	Лиственница	-	18.V	-
Сосново-Озерское	Береза (ерник)	20.V	28.V	28.V
	Лиственница	-	24.V	-
Баргузин	Береза	04.V	20.V	26.V
	Рододендрон	-	22.V	22.V
	Черемуха	-	18.V	04.VI
Кабанск	Тополь	-	26.V	22.V
	Береза	05.V	26.V	-
	Черемуха	-	20.V	28.V
Нестерово	Береза	08.V	26.V	31.V
Цакир	Береза	-	24.V	04.VI
	Лиственница	-	18.V	31.V
Ташир	Шиповник	-	20.V	12.VI
	Лиственница	-	12.V	20.V
	Береза	30.IV	20.V	26.V
	Черемуха	-	20.V	31.V

	Облепиха	-	24.V	08.VI
Кяхта	Рододендрон	-	-	20.V
Бичура	Черемуха	-	12.V	22.V

Самое обильное цветение растений отмечается в мае, по наблюдениям в этот месяц в Бурятии цветет 160-180 видов растений [11, с. 127]. Вначале мая сосновые леса становятся ярко-зелеными, набухают почки на березе, яблоне, черемухе; в долинах рек цветут ивы. Вначале мая зацветает много степных растений, а в середине мая начинается цветение рододедрона даурского. Самая ранняя дата зацветания рододендрона даурского отмечена 3 мая в 1939 и 1943 гг. Самая поздняя дата 29 мая относится к особенно поздней весне 1931 г. Таким образом, размах колебаний начала цветения рододендрона даурского равняется 26 дням. Массовое цветение вида происходит в третью декаду мая, а в период холодной и поздней весны – в первую декаду июня. На юге Бурятии (окрестности г. Кяхта) средняя дата зацветания растения наблюдается 10 мая, в Кабанске и Баргузине –21 и 22 мая (табл. 4), в Горячинске и в Сосново-Озерском на южной окраине Витимского плоскогорья –4 июня [12, с. 115].

Таблица 4

Цветение растений в различных районах Бурятии по среднемноголетним данным

Вид растения	Кяхта	Кабанск	Баргузин
Прострел раскрытый	17.IV	2.V	1.V
Лапчатка бесстебельная	17.IV	-
Ярутка полевая	21.IV	-
Осока твердоватая	4.V	-
Тополь душистый	8.V	-	-
Незабудочник шелковистый	10.V	-
Рододендрон даурский	8.V	21.V	22.V
Береза повислая	14.V	31.V	30.V
Черемуха обыкновенная	21.V	4.VI	5.VI
Яблоня ягодная	27.V	8.VI	7.VI
Купальница азиатская	1.VI	2.VI
Рябина сибирская	-	7.VI	-
Карагана древовидная	1.VI	9.VI	10.VI
Шиповник иглистый	-	21.VI	-

Примечание: Таблица составлена на основе данных И.С. Котова [13, л. 12] с дополнениями и уточнениями [14, с. 78–79.)

Корреляционный анализ дат зацветания рододендрона даурского в окрестностях г. Улан-Удэ с метеоданными не выявил особо значимых показателей температуры и осадков. Относительно значимыми для начала цветения вида являются температура воздуха в мае (коэффициент корреляции -0,49004). Значение коэффициента корреляции для средних температур апреля и мая было на сходном уровне -0,4593. Это свидетельствует о том, что для поздневесенних видов погодные условия определенных весенних месяцев не имеют особого значения. В большей степени начало цветения этих видов связано с накоплением определенной суммы эффективных температур.

В конце второй и начале третьей декады мая в долинах рек, поост-ровам цветет черемуха обыкновенная, а встепных районах по теплым каменистым склонам гор – миндаль черешчатый и абрикос сибирский. В последних числах мая вюжных и центральных районахначинается цветение яблони ягодной. Цветение этого вида является сигналом окончания весенних заморозков и начала лета [11, с. 127].

Заключение

Архивные фенологические данные являются хорошей основой для оценки адаптации растений к условиям среды и способствуют организации дальнейших исследований. Необходимо введение этих данных в научный оборот для возможности проведения их анализа с помощью современных методов. Имеющие архивные фенологические материалы позволили выявить особенности сезонного развития весенних растений Бурятии: динамику их цветения в различные годы и разных географических пунктах, порядок зацветания растений в окрестностях г. Улан-Удэ и связь начала цветения с параметрами температуры воздуха. В дальнейшем необходимо проведение современных фенологических наблюдений для оценки влияния изменений климата на сроки зацветания весенних растений Бурятии.

Авторы благодарны сотрудникам Государственного архива Республики Бурятия и Кяхтинского краеведческого музея имени академика В.А. Обручева за помощь в работе с архивными материалами. Исследования поддержаны грантом РГО №23/2019-Н5.