Осенние явления в природе

Задачи:

• Познакомить с осенними явлениями и приспособленностью организмов к сезонному ритму;
• Прививать школьникам навыки поведения в природе;
• Показать зависимость организмов от сезонных явлений.

Оборудование: папки, блокноты, карандаши, полиэтиленовые мешочки, лупы.

План экскурсии:

1. Перед началом экскурсии ставлю задачи перед учащимися и делю класс на группы, в каждой группе выбираем старшего или звеньевого. Звеньевым выдается задание уже на экскурсии (Приложение 1).
2. Экскурсия проводится на пришкольно-опытном участке, поэтому дети работают на разных территориях заранее отмеченных учителем.
3. В классе 6 групп. На выполнение задания дается 20-25 минут. Учитель напоминает учащимся, что передвигаться можно только по дорожкам.

4. Провожу беседу-лекцию и обращаю внимание детей на технику безопасности во время экскурсии.
5. В ходе беседы вспоминаем стихи об осени, загадки. В беседе выясняются знания учащихся о деревьях, кустарниках и травах, о характерных признаках осени – окраске листьев, начале листопада, созревании плодов.
6. Перед выполнением индивидуальных заданий для каждой группы напоминаю о правилах поведения учащихся в природе, о культуре общения человека с окружающей природой.
7. В выполнении коллективного задания должен принимать участие каждый ученик из группы.
8. В ходе выполнения самостоятельной работы  учащиеся, как правило, обращаются к учителю. Выполнив работу,  докладывают старшему.
9. Подводятся итоги экскурсии. Учитель напоминает о том, что отчеты о проделанной работе нужно сдавать на следующий урок. Оценивается работа каждой группы и отдельно учащихся.
10. Задание на дом: составить план рассказа по результатам экскурсии.

Унылая пора! Очей очарованье!
Приятна мне твоя прощальная краса.
Люблю я пышное природы увяданье,
В багрец и золото одетые леса,
В их сенях ветра шум и свежее дыханье,
И мглой волнистою покрыты небеса,
И редкий солнца луч, и первые морозы,
И отдалённые седой зимы угрозы.

А.С. Пушкин

Осень – одно из самых красочных времён года; картины русской осени запечатлены в произведениях наших писателей, поэтов, художников. Кто раз видел, тот с неизменной нежностью вспоминает «Золотую осень» и «Осенний день в Сокольниках» Левитана. Какое большое содержание вложено в немногие строки Пушкина, какие яркие осенние картины дают стихотворения Некрасова, Майкова, Тютчева! На осенних экскурсиях эстетическое воспитание детей занимает не последнее место. Осень, как и весна, поражает и привлекает нас своим непрерывным изменением – ни один день осени не похож на остальные.

Переход от тёплых дней конца лета к первому снегу зимы совершается постепенно в течение осени. В кажущемся «умирании» осенней природы таятся ростки будущей весны. Осенний период имеет огромное значение для жизни растений и животных. В течение осени растения и животные подготавливаются к неблагоприятным условиям зимы.

На экскурсии учащиеся должны научиться замечать приспособления растений к зиме, наблюдать за наиболее яркими явлениями осенней природы.

Осень является переходным периодом от лета к зиме. Какие же приметы характеризуют конец лета, начало осени?

Во второй половине лета, после цветения липы, зацветают немногие растения: пижма, сивец луговой, белозор болотный, вереск, очанка, зубянка и некоторые другие. Вторая половина» лета характеризуется главным образом доцветанием и созреванием плодов. Осенью также можно видеть цветущие растения, но на них почти нет бутонов, зато имеется большое количество плодов. По иногда нам кажется, что настала весна: на сыром лугу ярко блещет золотистыми крупными цветками калужница, которую мы привыкли видеть цветущей ранней весной; в тени широколиственного леса мелькают лиловые цветки душистой фиалки. У. этих растений бутоны цветков будущего года закладываются летом, период органического покоя проходит до наступления осени, и при благоприятных условиях растения зацветают вторично.

Можно считать, что в течение зимы эти растения находятся в состоянии вынужденного покоя, вызванного неблагоприятными внешними условиями.

В августе появляется осенняя раскраска листьев у таких деревьев, как липа мелколистная, вяз обыкновенный, берёза бородавчатая; желтеют листья на отдельных ветках старых лип и берёз, листья вязов приобретают бронзовый оттенок.

Начало осенней раскраски деревьев можно считать первой приметой осени.

Позднее, в сентябре, несколько дней простоят «в багрец и золото одетые леса», а затем начнётся листопад: жёлтые, красные, оранжевые, розовые листья закружатся в холодном воздухе, пёстрым ковром покроют лесные травы, будут шуметь под ногами, наполняя воздух горьковатым осенним ароматом.

В школе  ведутся метеорологические наблюдения, поэтому очень легко отметить те изменения, которые характеризуют наступление осени.

Осень характеризуется более низкими температурами, чем лето; в сентябре, а иногда и в конце августа, наблюдаются заморозки на почве, на рассвете температура воздуха падает ниже нуля, роса замерзает и трава покрывается инеем, а днём в солнечную погоду температура воздуха поднимается довольно высоко. Колебания температуры почти отсутствуют в облачную погоду, тик как тогда в ночное время теряется меньше тепла.

Интересные результаты дают наблюдения за перемещением солнца в течение дня. При помощи простых приборов можно установить, что с каждым днём точки восхода и захода смещаются. По календарю школьники устанавливают, что дни становятся короче, ночи – длиннее. Эти данные можно связать с наблюдениями детей за тем, что осенью и особенно зимой тени от деревьев и других высоких предметов даже в полдень очень длинны.

В течение осени изменяются такие важные условия жизни растений, как свет (продолжительность дневного освещения уменьшается), тепло (температура воздуха и почвы понижается), а также связанные с ними условия водоснабжения, минерального и органического питания растений.

Осень характеризуется довольно большим количеством осадком в виде холодных дождей, почва бывает насыщена водой, но вода из-за низкой температуры плохо усваивается корнями растений, а, следовательно, в растения поступает мало минеральных веществ.

Процесс фотосинтеза также тормозится, так как при низкой температуре затрудняется восстановление хлорофилла, постоянно разрушающегося под действием ярких солнечных лучей, которых ещё немало осенью.

Наблюдение за осенним небом показывает, что кучевые и лёгкие перистые облака исчезают, их заменяют низкие слоистые облака.

Понижение температуры до нуля и ниже приводит к тому, что вся вода, имеющаяся в воздухе в виде паров, замерзает; воздух становится сухим.

Таким образом, зима представляет собой не только холодное, но и сухое время года. Зимой растения сталкиваются с физической сухостью воздуха и физиологической сухостью почвы. Только те растения, у которых вырабатываются приспособления к борьбе  с этими неблагоприятными условиями, могут жить в климате умеренных широт.
Различные растения имеют различные приспособления к уменьшению зимнего испарения. Одним из таких приспособлений является листопад, благодаря которому во много раз сокращается испаряющая поверхность растения.

Причины листопада могут быть разделены на две группы: непосредственные причины, которые показывают, какие изменения в строении растений наступают перед листопадом и приводят к опадению листвы; к ним можно отнести также изменения физиологические и более отдалённые причины, связанные с изменением внешних условий существования. Установление тех других причин имеет большое значение для формирования у учащихся правильного представления о взаимосвязи между организмами и окружающей их внешней средой.

Многие растения нашей флоры перезимовывают с зелёным листьями. Среди деревьев и кустарников всем известны ель, сосна, пихта, – вечнозелёные растения. Листья этих пород, игловидные, жёсткие, кожистые, имеют малую поверхность и слабо испаряют воду. Благодаря этому они успешно переносят зимнюю засуху.

Кроме этих хвойных растений, многие покрытосеменные не сбрасывают осенью всех своих листьев, а сохраняют их до будущей весны. У брусники, вереска, багульника, кассандры, андромеды и других растений торфяных болот зимующие листья развёртываются весной и сохраняются до появления следующих листьев, это вечнозелёные кустарники, их листья существуют более года.  Хвоя сосны живёт 2 года, хвоя ели – от 5 до 12 лет, хвоя пихты – от 2 до 5 лет, листья брусники – от 1 до 4 лет и опадают не сразу. У них также имеется ряд приспособлений к уменьшению испарения, с которыми можно познакомиться на экскурсии.

Среди травянистых растений лугов, хвойных и лиственных лесов также есть формы, которые уходят под снег с зелёными листьями и сохраняют их до весны. Детальные наблюдения за такими растениями показывают, что зимующие листья  развиваются у них во второй половине лета, а листья, развившиеся весной, отмирают осенью. Растения с несколькими генерациями листьев, среди которых имеется зимующая генерация, называются зимнезелёными.

Подготовка зимнезелёных растений к зиме выражается главным образом в физиологической перестройке, однако есть и некоторые морфологические приспособления к перенесению зимних условий.

Многие зимнезелёные растения (вероника лекарственная, будра, живучка, манжетка) образуют стелющиеся побеги с почками, расположенными у самой поверхности земли. Эти побеги и почки только в редкие бесснежные зимы не бывают защищены покровом снега. Зимнезелёные и вечнозелёные формы достаточно холодостойки, они широко встречаются в холодном и умеренном поясах земного шара. Более теплолюбивые многолетние формы сохраняются в виде подземных органов: клубней, луковиц, корневищ, корней – образований, которые одновременно служат и для перезимовки и для вегетативного размножения. Растения как бы «прячутся» от неблагоприятных условий зимы: листья, стебли и другие надземные части отмирают, но подземные части с находящимися на них зимующими почками сохраняются.

Почки низкорослых растений и растений, зимующих под землёй, достаточно хорошо защищены слоем почвы, различными остатками отмерших растений и снеговым покровом, поэтому они не имеют собственных защитных приспособлений.

Растения, почки, возобновления которых находятся высоко (часто на высоте нескольких десятков метров) над землёй, должны иметь дополнительные приспособления. Уже в середине лета на верхушках побегов и в пазухах листьев закладываются зимующие почки. Защищенные плотными кожистыми чешуями, они представляют собой зачатки побегов будущего года.

Почки становятся особенно хорошо заметны после опадения листвы. Заложение зимующих почек, одетых разнообразными мало теплопроводными чешуями, также представляет собой приспособление растений к перенесению неблагоприятного времени года. В тропических странах почки деревьев лишены защитных чешуи; это можно проверить на таких комнатных растениях, как пеларгония, монстера, фуксия, традесканция и на других пришельцах из стран с более мягким климатом.

Сбрасывая листву, деревья и кустарники очень сильно сокращают испаряющую поверхность, однако испарять воду могут и молодые ветки. Именно сильная потеря воды молодыми (однолетними) побегами в зимнее время и является причиной того, что многие широколиственные породы имеют листопад.

Другим приспособлением деревьев и кустарников к зиме является образование пробки на молодых ветках, развившихся весной. Клетки пробки, наполненные воздухом, почти не пропускают воду, и газы и таким образом защищают более глубокие части побега от чрезмерной потери воды. Побурение первоначально зелёных веток указывает на то, что под кожицей заложилось защитное кольцо пробки.

Разнообразие жизненных форм растений особенно заметно осенью, когда можно видеть самые разнообразные приспособления растений к перезимовке.

Однолетние растения перезимовывают в виде семян, но плоды и семена образуются осенью не только у однолетников. В течение осени и зимы можно проследить разнообразные приспособления плодов и семян к распространению.

Животные тоже, как и растения, реагируют на изменения погодных условий. Кроме того, жизнь животных во многом зависит от жизни растений, которыми многие животные питаются. Сезонные явления в жизни растительного мира часто бывают причиной сезонных изменений в мире животных.

С окончанием цветения растений исчезают различные насекомые, питающиеся нектаром и пыльцой цветков. Часто пищей животных служат только молодые нежные листья и побеги; окончание роста растений приводит к образованию более грубых тканей, непригодных в пищу улиткам, насекомым и их личинкам и другим животным.

Отсутствие пищи и неблагоприятные метеорологические условия являются причиной того, что осенью мелкие беспозвоночные животные или погибают, отложив зимующие яйца, или сами скрываются в различных убежищах во мху, за корой деревьев, под опавшими листьями с тем, чтобы пробудиться от зимней спячки весной.

Исчезновение насекомых – одна из примет осени, однако она не так резко заметна, как другие явления из жизни животного мира.

Так же, как листопад и осенняя раскраска листьев говорят о наступлении осени в мире растений, о наступлении осени в мире животных возвещают стаи перелётных птиц, стремящиеся к югу.

В конце лета в кустах шиповника, боярышника, барбариса, жимолости можно видеть много разнообразных птиц. Они слетаются сначала небольшими группами, а потом целыми стаями в заросли черёмухи и крушины, где на фоне жёлтой и оранжевой листвы ярко блестят чёрные ягоды. Звонкое щебетание будит глушь пустырей, заросших побуревшими кустами лопуха, череды и других сорных трав. Птицы готовятся к отлёту. Уже в конце августа можно видеть первые стаи пролётных журавлей; их монотонное курлыканье говорит о том, что на севере уже наступила осень. Спустя месяц летят дикие гуси, а в начале октября прилетают первые зимние гости – снегири.

Снегири проводят лето на севере лесной зоны, а зимуют в лесах средней полосы. Вслед за снегирями в начале ноября появляются синицы. Прилет снегирей и синиц – такая же примета осени, как и отлет на юг птиц, гнездящихся у нас летом.

Животные, которые не могут, подобно птицам, улететь в теплые края, по-разному готовятся к зимовке: в ил прудов зарываются лягушки, в глубоких омутах зимуют рыбы, в тёмных норах под корявыми пнями впадают в спячку ящерицы и змеи. По-разному зимуют звери; одни из них, как белки, суслики, хомяки, устраивают целые кладовые с огромными запасами пищи, другие впадают в зимнюю спячку, третьи всю зиму промышляют охотой.

В нашей области осень наступает в начале сентября. В саду, лесу наступает листопад, а по ночам бывают заморозки.

Сентябрь

И хлебный шелест колоска,
И шум листвы зеленой
С желтизною,
И луч и паутинка у виска,
И стол со снедью
Ягодной, грибной
Бывает, смоет моросью зарю,
И даже дождь – как ягоды в фуражку,
Как зёрен звон!
Спасибо сентябрю, что он такой-
С душою на распашку!

М. Небогатов.

Многообразие живых организмов. Осенние явления в жизни растений.

ТЕМА: Многообразие живых организмов. Осенние явления в жизни растений.

ЦЕЛИ: раскрыть значение живых организмов в природе и в жизни человека; дать первоначальные сведения об охране растений и животных; пробудить интерес к изучению биологии; ознакомить с казахстанскими ученными, их вкладом в развитие биологии; актуализировать знания о заповедниках Казахстана.

Оборудование: учебник, портреты ученых, иллюстрации редких видов растений и животных.

Тип урока: комбинированный.

ХОД УРОКА

Этапы урока	Содержание деятельности	Методы, формы, приемы работы
I Оргмомент,	Приветствие, определение целей урока. Психологический настрой	Беседа
II Проверка изученного материала.	Какая природа бывает? (живая и неживая) Что изучает наука биология? Назовите свойства живой природы? (питание, дыхание, рост, развитие, размножение…) Какие царства живой природы вам известны? (вирусы, бактерии, грибы, растения и животные.) Рассказать о распространении и многообразии живых организмов. Роль живых организмов: Что изучают биологические науки:микробиология, вирусология,ботаника, зоология, биосфера. Биологический диктант: Наука о живой природе … (биология) Наука о растениях… (ботаника) Наука о животных … (зоология) Основные свойства живой природы… Оболочка Земли населенная живыми организмами…(биосфера) Наука о вирусах …(вирусология) Наука о бактериях …(микробиология)	Фронтальный опрос, беседа, Индивидуальный опрос у доски. Самостоятельная работа, взаимопроверка диктанта.
III Изучение нового материала.	1. Термин жизненная форма в отношении растений был предложен в 80-х гг. прошлого века известным ботаником Вармингом. Он понимал под этим понятием “форму, в которой вегетативное тело растения (индивида) находится в гармонии с внешней средой в течение всей его жизни, от колыбели до гроба, от семени до отмирания”. 2. Классификация растений по продолжительности жизни:	Чтение статьи, самостоятельное заполнение таблицы. Эвристическая беседа. Составление схемы в тетрадях
IV Закрепление знаний.	Заполнение таблицы: Определить растения по продолжительности жизни и жизненной форме: Растение Однолетники Двулетники Многолетники Пшеница Тополь Ромашка Свекла Вишня Одуванчик Баклажан Морковь	Заполнение таблицы, формулировка выводов
V Заключительный	1. Подведение итогов урока. Рефлексия. 2. Д/з: конспект, схемы в тетради, отчетное задание: опишите осенние явления, происходящие в мире растений.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/378565-mnogoobrazie-zhivyh-organizmov-osennie-javlen

Дикие животные и природа, на которые стоит обратить внимание осенью — Wild Green Sally

Осень — сезон перемен. Воздух становится прохладнее, дни становятся короче, а жизнь замедляется. Но сезонные изменения в мире природы — вещь волшебная. Есть так много всего, что можно увидеть и открыть, когда мы переходим в зиму.

Осень полна дикой природы и природных чудес. Итак, вот ваш путеводитель о том, на что обратить внимание осенью в Великобритании.

Осенние листья

Яркие художественные цвета — главный символ и символ осени. С окончанием лета наши лиственные деревья забирают питательные вещества из своих листьев. Затем хлорофилл (который делает листья зелеными) распадается, открывая листу другие цвета. Когда температура падает, соединение листа с веткой разрывается, и лист отмирает. Затем осенние ветры сметают листья с деревьев, готовясь к зиме.

Осина, бук, кизил, полевой клен, береза ​​повислая, рябина и боярышник — все это местные деревья, которые осенью могут похвастаться потрясающими цветами. Буковые и березовые леса особенно прекрасны в это время года. Отправляйтесь на прогулку в лес, чтобы получить максимальную отдачу от этих прекрасных представлений. Дендрарий также отличное место, чтобы увидеть осенние цвета.

Буковый лес. Фото Ника Хоукса на Unsplash

Перелетные птицы

Фотографии с Unsplash

В это время года тысячи птиц прилетают на наш небольшой остров, чтобы полакомиться или перезимовать в нашу более мягкую погоду. От маленьких юрков до больших лебедей-кликунов (нижнее левое фото) огромное разнообразие птиц, которые посещают наши берега.

Большинство мигрантов – это водоплавающие птицы, которые часто в огромных количествах находят убежище в наших водно-болотных угодьях, особенно в Норфолке. Стаи рябинников, краснокрылок (фото вверху справа) и юрков также наводняют нашу сельскую местность, а иногда и городские пространства. Ищите птиц, таких как свиристели (верхнее фото слева), которые едят ягоды в наших живых изгородях и на деревьях.

Подпишитесь на Twitter WaxwingsUK, чтобы узнать, где в последний раз видели свиристелей. Если вы зарегистрируетесь на eBird, вы сможете настроить оповещения о наблюдениях за птицами в вашем районе. Не забывайте записывать свои собственные наблюдения, чтобы помочь другим орнитологам, которые также ищут осенних мигрантов.

Щедрость природы

Многие кустарники и деревья осенью делятся плодами и ягодами, чтобы посеять семена перед зимними морозами. Дикие животные, такие как перелетные птицы, поедают свою добычу и распространяют свои семена повсюду. Калина, бродяга и рябина дарят яркие гроздья красных ягод. Крабовые яблони имеют желто-зеленые плоды, которые созревают осенью. Деревья терновника делят темно-синие ягоды терна.

Каждые несколько лет у некоторых видов деревьев бывает «мачтовый» год. Мачтовые годы — это когда деревья предлагают переизбыток своих фруктов или орехов. Это гарантирует, что достаточное количество урожая выживет, будучи съеденным, чтобы вырасти в саженцы. Возможно, вы заметили обилие желудей этой осенью. Это потому, что 2020 год — это год мачты для дубов. С двумя большими дубами в нашем саду мы заметили, наш сад утопает в желудях!

Собиратели

Некоторые виды готовятся к зиме, собирая орехи и закапывая их. Они создают тайники, в которые могут возвращаться в течение зимы, когда пищи не хватает. Это означает, что эти виды очень активны осенью, что повышает вероятность того, что вы их увидите. Белки, сойки и сороки делают запасы на зиму.

Такое накопление жизненно важно для наших экосистем. Многие желуди и другие орехи теряются или забываются. Это означает, что они остаются закопанными и готовы расти весной!

Подготовка к зимней спячке

Фото Петра Ласкавского на Unsplash

Для многих видов осень — это накопление запасов жира и поиск хорошего места для зимней спячки. Это означает, что многие животные находятся в движении, и вы можете увидеть их в неожиданных местах.

Ежи, летучие мыши и сони — единственные млекопитающие, которые впадают в спячку. Тритоны, лягушки и жабы часто зимуют под бревнами, камнями, кучами листьев или компостными кучами. Рептилии ищут гибернакулум (нору, в которой можно укрыться), чтобы провести зиму в брумации (вариант зимней спячки для рептилий).

Если внимательно следить, то можно заметить гусениц, ищущих укрытия. Некоторые бабочки, такие как малая черепаха и павлины, находят хорошее сухое место, чтобы впасть в диапаузу (когда насекомые впадают в спячку). Они часто делают это в гаражах или садовых сараях, поэтому не мешайте им!

Если вы празднуете Ночь Гая Фокса с костром, пожалуйста, не забудьте проверить его на укрытие дикой природы , прежде чем поджечь его. Ежи, земноводные, рептилии и даже кролики, как известно, прячутся в костры.

Сезон гона

Фото Diana Parkhouse на Unsplash

Каждую осень благородные олени собираются на брачный период. Олени окружают своих оленей и выкрикивают вызовы друг другу. Для самых больших и храбрых оленей это может привести к физическому бою. Это драматическое зрелище, рога сцепляются в шумной схватке силы и выносливости. У Национального фонда есть несколько площадок, где можно увидеть это дикое зрелище.

Грибы

Фото Эндрю Ридли на Unsplash

Осень – лучшее время для охоты на грибы. Некоторые распространенные виды, которые вы можете увидеть, включают мухомор (культовая красно-белая пятнистая поганка), лохматый чернильный колпачок и обыкновенный дождевик. Но в Великобритании тысячи видов грибов, так что вы никогда не знаете, какие странности вы можете обнаружить!

Лучшее место, где можно найти разнообразные грибы, это лес, но не забудьте проверить и свой сад. Я рекомендую следить за парнем FUNgi, чтобы узнать больше о грибах и видах, которые вы можете увидеть.

Пятнистый тюлень

Ноябрь — самое время увидеть серых тюленей и их детенышей в Великобритании. В отличие от других млекопитающих, серые тюлени размножаются до осени. Они выбираются на несколько избранных пляжей, чтобы родить и выкормить своих детенышей. Через несколько недель матери возвращаются в море, оставляя детенышей на произвол судьбы. Серые тюлени также спариваются в это время года, поэтому быки, как правило, околачиваются и устраивают драки на этих пляжах.

Вот список лучших мест в Великобритании, где можно увидеть серых тюленей и их детенышей.

Мурмурации

Фото Риса Кентиша на Unsplash

Бормотание скворцов — одно из самых эпических зрелищ дикой природы. С приближением зимы скворцы начинают собираться в огромные стаи на закате. Как один они двигаются в сложном балетном танце, размахивая, собираясь, взрываясь и вытягиваясь в формы лавовой лампы. Фото и видео просто не могут передать это явление должным образом.

Переживание мурмурации определенно относится к списку природных существ. Отправляйтесь на эту карту насеста, чтобы узнать, где можно увидеть бормотание скворцов.

Понравился этот блог? Вам также могут понравиться:

• Как устроить экологически чистый Хэллоуин

Нравится:

Нравится Загрузка…

Осень становится позже – спросите у экологов

2 отмечают изменения, влияющие на землю и природные ресурсы, что ставит новые вопросы перед исследователями климата

Аманда С. Галлинат, Ричард Б. Примак, доктор философии, и Дэвид Л. Вагнер, доктор философии Опубликовано 22 октября 2015 г.

После того, как экологи почти не уделили ей должного внимания, осень открывает интересные возможности для исследований изменения климата.

Листья меняют цвет с зеленого на ярко-желтый, оранжевый и красный, а затем падают с деревьев. Спелые, мясистые плоды цепляются за кустарники и деревья. Перелетные камышевки и другие птицы прилетают, чтобы полакомиться плодами, а затем снова исчезают в своем путешествии на юг, и летняя жизнь насекомых в значительной степени исчезает. Осень на нас.

В некоторые годы осень наступает постепенно и переходит в зиму по мере медленного похолодания, а в другие годы ранние заморозки стремительно опережают сезон. Эти закономерности важны для экологов. Теперь мы понимаем, что время осенних биологических событий, происходящих в ответ на экологические сигналы, все больше зависит от изменения климата. Во многих регионах с умеренным климатом более теплая погода в сентябре, октябре и ноябре позволяет листьям дольше оставаться зелеными, насекомым оставаться активными и иногда даже формировать дополнительное поколение, а некоторым птицам откладывать свой ежегодный отлет на юг. Эти изменения влияют на взаимосвязь видов и углеродный обмен в лесах умеренного пояса.

Несмотря на экологическую важность осенних событий, большинство исследований того, как изменение климата влияет на сроки сезонных биологических событий, сосредоточено на весне. Как мы описываем в недавней статье в Trends in Ecology and Evolution , , статей о влиянии изменения климата на весенние явления в три раза больше, чем статей об изменении климата и осени. К сожалению, этот энтузиазм по поводу весны привел к тому, что в исследованиях изменения климата осенний сезон сравнительно игнорируется.

Во многом это пренебрежение связано с тем, что осенние события, такие как старение листьев, созревание плодов, диапауза насекомых и осенняя миграция птиц, более растянуты во времени и иногда менее заметны визуально, чем их весенние аналоги, а осенние события обусловлены более сложными факторами окружающей среды. Более того, в осеннюю реакцию растений и животных заложены значительные непредвиденные обстоятельства, связанные с неопределенностью осенних погодных явлений. Например, появление новых листьев из почек деревьев весной, как правило, является внезапным и драматическим событием, длящимся одну или две недели, в значительной степени обусловленным весенней температурой.

Напротив, изменение цвета и опадение листьев осенью происходит постепенно в течение многих недель, что затрудняет контроль. Этот процесс также происходит в ответ на комплекс факторов окружающей среды, включая температуру, осадки, засуху, заморозки, фотопериод, накопленные повреждения насекомыми и другие факторы. Было даже предположение, что дата распускания почек весной может влиять на время изменения цвета листьев и опадания листьев осенью, если существует фиксированная продолжительность времени, в течение которого зеленые листья могут сохраняться на дереве. Экологи сейчас начинают изучать и распутывать, как такие сложные факторы влияют на изменения, которые мы наблюдаем осенью.

Наша статья призвана привлечь внимание к осени, рассматривая относительно немногочисленные исследования влияния изменения климата на осенние явления, выявляя важные пробелы в наших знаниях и предоставляя рекомендации для будущих исследований. Мы определяем пять ключевых вопросов, которые созрели для исследования в области осенней фенологии:

Пять осенних вопросов, которые созрели для исследования

1. Какие факторы вызывают старение листьев, миграцию птиц на юг и переход насекомых в состояние покоя осенью?

Температура является основным пусковым механизмом для начала биологической активности весной, но старение и покой осенью, вероятно, вызываются множеством факторов, взаимодействующих сложным образом, при этом в пусковых механизмах заложена значительная степень хеджирования и пластичности. Например, мягкие температуры в сентябре и октябре и отсутствие заморозков позволяют листьям деревьев оставаться зелеными дольше. Однако высокие температуры и отсутствие дождей в августе и сентябре могут привести к засухе и раннему увяданию листьев.

2. Как лучше всего изучать осень?

Многие весенние явления изучаются путем записи первой даты, когда биологическое событие становится видимым, например, первая древесная ласточка или бабочка-монарх, наблюдаемые весной. Наблюдатель может покончить с этим видом в течение сезона, как только будет зарегистрирована первая особь. Гораздо труднее наблюдать за отлетающей осенью последней древесной ласточкой или за полетом последней бабочки-монарха, так как для этого потребуются повторные наблюдения в конце сезона, чтобы гарантировать истинное последнее наблюдение. Поэтому экологам необходимо разработать специальные процедуры для мониторинга и описания окончания осеннего сезона для многих видов растений и животных, такие как более непрерывная ежедневная регистрация закономерностей активности, а не определение осенних событий как одной даты.

3. Как более продолжительная осень влияет на способность деревьев продлевать вегетационный период и поглощать углекислый газ из атмосферы?

Экосистемы Экологи активно изучают, как удлинение вегетационного периода повлияет на многие основные процессы в лесах умеренного пояса. В то время как более теплая осень может позволить деревьям дольше фотосинтезировать в течение сезона и поглощать больше углекислого газа, есть также свидетельства того, что более продолжительная осень и более теплый вегетационный период позволят более быстрому и продолжительному разложению опавших листьев, что может привести к снижению увеличение количества углекислого газа обратно в атмосферу. Хотя более теплая осень будет означать более длительный вегетационный период, мы до сих пор не знаем, приведет ли это к увеличению общего роста деревьев и производства древесины.

4. Как потепление климата осенью повлияет на способность инвазивных видов, вредителей и патогенов к увеличению численности, что может нанести вред местным видам?

Многие инвазивные виды и виды-вредители сдерживаются холодной погодой осенью и зимой и коротким вегетационным периодом. Появляется все больше литературы, указывающей на то, что более теплый климат и более позднее наступление зимы позволяют увеличить численность некоторых инвазивных видов, вредителей и патогенных видов. Например, высокие температуры, продолжающиеся до осени, привели к увеличению популяции клещей и комаров, а также болезней, которые они передают, таких как вирус Западного Нила и болезнь Лайма. После того, как большинство перелетных птиц улетают осенью, комары питаются большей частью млекопитающих, включая грызунов, оленей и даже людей, пока в конечном итоге низкие температуры не заставят комаров впасть в диапаузу.

Также растет число примеров насекомых-вредителей, таких как популяции жуков-короедов в Скалистых горах, численность которых увеличивается с повышением температуры, с сопутствующим увеличением смертности деревьев, особенно в районах, где деревья уже пострадали от засухи . На востоке Соединенных Штатов мягкие зимы позволяют неместному инвазивному насекомому, называемому мохнатым адельгидом, более успешно перезимовать и распространиться дальше на север, слишком часто с разрушительными последствиями для местных насаждений болиголова.

5. Как изменение климата влияет на взаимодействие видов и потенциальное изменение экологической синхронности?

Если близко взаимодействующие виды не реагируют одинаковым образом на более высокие осенние температуры — например, если один вид взаимодействующей пары опережает свое осеннее время, а другой испытывает задержку — существует вероятность того, что они мигрируют синхронности друг с другом и в синхронности с другими. Например, поскольку более высокие температуры приводят к более раннему цветению местных растений, таких как черешня и черника, мы можем ожидать более раннего начала созревания плодов (и действительно, более раннее созревание плодов наблюдалось в Европе и Северной Америке).

Однако некоторые виды перелетных птиц, для которых эти плоды являются важным источником пищи осенью, например, дрозд-отшельник, теперь мигрируют поздней осенью. Так что же едят позднеосенние мигранты, когда в октябре и начале ноября местных фруктов становится все меньше? Одна из возможностей состоит в том, что пустоту могут заполнить неместные инвазивные растения с мясистыми плодами, такие как горько-сладкая, многоцветковая роза и японский барбарис. Птицы, в свою очередь, рассеивают семена этих инвазивных видов, позволяя им распространяться еще дальше и увеличивать свою численность, слишком часто за счет нашей родной флоры и фауны.

Дополнительные исследования по теме распространения птиц и плодов осенью важны для будущего управления земельными ресурсами и видами, поскольку связи между временем миграции, питанием птиц и распространением инвазивных видов следует использовать для обоснования стратегий удаления инвазивных видов и местных насаждений. в заповедных зонах.

Роль гражданских ученых

Одной из возможностей для расширения осенних исследований является поощрение гражданских ученых к расширению своих весенних усилий по мониторингу и регистрации осенних наблюдений для таких сетей, как Национальная фенологическая сеть, Project Budburst и eBird. Информация о сроках изменения цвета листьев и времени их падения, изменениях цвета плодов и времени полета насекомых, особенно для знаковых групп, таких как пчелы, бабочки и стрекозы, была бы очень полезна для отслеживания изменений во времени. Кроме того, необходимо обучить больше людей тому, как распознавать и наблюдать за неместными насекомыми-вредителями, а также за симптомами болезней, которые проявляются осенью и могут усугубляться с более мягкой осенью.

Заключение

Таким образом, внимание и энтузиазм к изучению экологических последствий изменения климата для осени быстро возрастают. Мы надеемся, что наш синтез существующих знаний и рекомендаций по расширению работы в области изменения климата и осенней фенологии будет полезен нынешним и будущим исследователям осени, а также землеустроителям, которым необходимо будет эффективно управлять природными ресурсами и биоразнообразием в условиях меняющегося климата. климат.

Читать статью

Издательство Elsevier’s Cell Press предоставило эту статью в свободный доступ до 15 января 2016 г.:

Аманда С. Галлинат, Ричард Б. Примак, Дэвид Л. Вагнер: «Осень, забытый сезон в исследованиях изменения климата», «Тенденции в экологии». и Evolution (март 2015 г.