WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |

Записи в дневнике должны вестись простым карандашом, так как в случае намокания книжки текст от авторучки пропадет. Не следует вести записи на отдельных листках, бланках, присылаемых для заполнения; такие записи легко могут быть утеряны. Чтобы записная книжка не была слишком велика, лучше иметь отдельную, на каждое полугодие. Для того, чтобы при обходе не забыть осмотреть объекты, в начале книжки записывается программа наблюдений с двумя графами рядом с текстом: «Явление еще не наблюдалось» и «Дата начала явления». При обходе 1 раз в несколько дней вторая графа заполняется в тот день, когда наблюдалось уже не начало фазы, а ее массовое развитие (в первой графе ставится дата предыдущего обхода). При переносе записей в Календарь природы в этом случае берется промежуточная дата. Если при обходе наблюдается начало явления, первая графа не заполняется. Она не заполняется и в тех случаях, когда наблюдения ведутся не реже, чем через 1-3 дня. На последующих страницах записной книжки произвольно, но с указанием даты записывают наблюдения, характеризующие особенности данного года:

причины отсутствия цветения или плодоношения при хорошем цветении, запоздание или чрезмерно раннее начало явлений, массовое распространение вредителей и болезней растений, необычные явления природы (снегопады, град, ливни, грозы, вихри, смерчи, наводнения и т. п.). Полезно отмечать состояние погоды данного периода, но не следует перегружать дневник ежедневными записями, если это существенно не отражается на ходе развития природы.

Записные книжки юннатов должны храниться в архиве фенопункта, но сразу после возвращения с наблюдений полученные данные с соответствующими поправками и замечаниями должны быть внесены в Календарь природы, иначе впоследствии восстановить их будет трудно или невозможно.

Для Календаря природы можно взять обычный альбом для рисования большого формата. На первых страницах записывают краткие сведения о месте наблюдений (местоположение, рельеф, почвы, растительность, животный мир и т. п.). Затем дается картосхема основных маршрутов и площадок с указанием местонахождения выбранных для наблюдений растений и местообитаний животных. На следующей странице таким же образом должны быть дополнительные маршруты. Все эти сведения необходимы для обеспечения преемственности работы в последующие годы. На страницах в хронологическом порядке записывают явления, над которыми будут вестись наблюдения (лучше отдельно - гидрометеорологические, ботанические, зоологические). Оставшуюся часть страницы разделяют вертикальными линиями на графы, будут записываться наблюдения за тот или иной год.

Обычно места хватает для записей за 5 лет, что очень удобно для последующей обработки при составлении многолетнего календаря природы (последнюю, 6-ю графу оставляют чистой для записи средних дат). Последующие страницы, альбома отводят для ежегодных записей общего порядка - характеристики климатических особенностей года, отметок необычных явлений природы и других сведений из ежедневных записей юннатов. Сведения в календарь природы следует заносить ежедневно или в день обхода. Если при просмотре записных книжек юннатов обнаружится, что по какому-то вопросу данных нет (например, объект погиб), надо немедленно постараться восполнить это дополнительными наблюдениями вне маршрута, а затем выделить для наблюдений новый экземпляр. Невозможно, например, при длительном перерыве в наблюдениях, то восстановить условно (по известным интервалам в развитии других видов, по которым сведения имеются). В разделах общих записей отметки о необычных явлениях делают в день их наблюдения, а в последний день месяца (или определенного периода) дают его краткую характеристику, отражающую особенности развития природы. Все записи в альбоме должны быть датированы. Записи общего порядка («черемуха зацвела в первой декаде мая») не допускаются.

В качестве примерной может быть рекомендована форма, соответствующая порядку группирования вопросов, принятому в анкетах-программах фенологических наблюдений (см. Приложение).

2.3. Методика наблюдений Методика общих фенологических наблюдений довольно проста: путем непосредственных, обычно визуальных наблюдений регистрируются даты наступления сезонных явлений. При этом надо учитывать 2 главных требования: а) наблюдения, независимо от того, где и в какие годы они проводились, должны быть вполне сопоставимы; б) они должны быть достаточно точными, то есть соответствовать истинному ходу сезонного развития природы. В соответствии с этим в фенологии выработаны методические приемы стандартного (унифицированного) определения сроков наступления сезонных явлений. Они представляют собой систему общих и частных правил констатации сезонных явлений, учитывающих особенности развития конкретных объектов, степень распознаваемости явлений и возможности их привязки к определенной дате.

2.3.1. Количественная обработка фенологических данных Следя за каким-нибудь явлением или фенофазой, фенолог, прежде всего, фиксирует даты их наступления. Но для полной характеристики особенностей сезонного развития природы в конкретные годы этого не всегда оказывается достаточно. Во многих случаях помимо срока требуется знать степень выраженности фенофаз или, иными словами, их количественную оценку. К примеру, из года в год мы наблюдаем появление комаров. Примерно в одни и те же сроки в один год они появляются в огромном количестве, в другой - в умеренном или в сравнительно малом. Вполне естественно, что эти годы, мало отличаясь по срокам появления комаров, на самом деле будут существенно различаться по условиям, контролирующим их сезонное развитие.



В программах оставлен лишь необходимый минимум количественных характеристик и при этом рекомендуется пользоваться наиболее простыми глазомерными оценками по балльной системе, дающей хотя и не очень точное, - но достаточное для установления фенологических зависимостей представление о количественных изменениях наблюдаемых объектов. Даже такие количественные определения, как "очень мало", "мало", "средне", "много", "очень много", если дни касаются, например, урожая ягод, грибов, шишек или численности массовых видов животных, оказываются весьма ценными для решения научно-практических задач фенологии.

Желательно, чтобы расширение программ фенологических наблюдений шло главным образом за счет расширения круга количественных наблюдений.

2.3.2. Вариационно-статистическая обработка данных календаря природы Вычисление средних дат многолетнего ряда. Техника вычислений очень проста. Даты по каждому явлению за все годы суммируются, а затем сумма делится на число лет, в течение которых явление отмечалось. Если ряд суммируемых дат относится не к одному, а к 2 (иногда к 3) календарным месяцам, то его нужно свести к единому исчислению. Для этого под каждой датой суммируемого ряда пишут число, полученное при отсчете от первого числа самого раннего месяца, в котором явление отмечалось: например, апреля, 30 апреля, 10 мая, 17 мая и 2 июня. Самый ранний месяц в этом ряду - апрель, значит, майские и июньские даты должны быть выражены в апрельском исчислении. К майским датам добавляется 30 (число дней в апреле), а к июньской - 30+31 (плюс число дней в мае). В преобразованном для суммирования виде приведенный выше ряд будет выглядеть следующим образом: 28+30+40+47+63=208. Разделив сумму на 5, получаем среднюю дату, равную 41,6, округленно 42 дням в апрельском исчислении. Остается лишь отнять от этого числа 30, чтобы получить среднюю календарную дату, равную в данном случае 12 мая.

Средние даты, вычисленные для каждого явления, располагают в хронологическом порядке и соответственно этому порядку размещают ряды фактических дат за все годы наблюдений, выделив крайние - самую раннюю и самую позднюю. Это и будет календарь природы определенного пункта (района), содержащий разностороннюю информацию о ходе сезонного развития местной природы и представляющий собой основу для решения научно-практических фенологических задач. Схема построения Календаря природы дана в табл. 1 (см. Приложение).

Вычисление сигмы и вероятной ошибки средней фенодаты. Выше указывалось, что точность определения средней фенодаты зависит от числа лет наблюдений. Так как мы всегда имеем дело с ограниченными рядами наблюдений, всегда сохраняется вероятность того, что мы получаем не истинную, а лишь приближающуюся к ней среднюю. Поэтому важно знать меру этого приближения, или, что одно и то же, вероятную ошибку вычисленной средней величины. Последняя, как это понятно, будет тем меньшей, чем длиннее ряд наблюдений. Вместе с тем она зависит от размаха изменчивости дат. Чем этот размах шире, тем большей должна быть вероятная ошибка вычисленной средней фенодаты. Иными словами, ошибка средней фенодаты прямо пропорциональна изменчивости фенодат и обратно пропорциональна числу лет наблюдений.

Число лет наблюдений нам заведомо известно. Для вычисления ошибки средней фенодаты остается лишь найти объективный показатель меры изменчивости фенодат в многолетнем ряду. Первым таким показателем может служить амплитуда изменчивости дат, то есть промежуток времени (в днях) между самой ранней и самой поздней из отмеченных дат. Подсчитав, например, что разница между крайними датами одного явления составляет 38 дней, а другого - 29, можно считать, что сроки наступления первого явления более изменчивы, чем второго. Но крайние даты дают лишь ориентировочное представление о размахе изменчивости и мало что говорят о характере распределения дат в вариационном ряду. Представим 2 ряда с одинаковыми крайними датами, но отличающиеся тем, что в первом ряду подавляющая часть дат тесно отгруппирована возле средней, а во втором - большинство дат занимает близкое к крайним датам положение. Судя по крайним датам, ряды будут казаться одинаковыми по изменчивости. На самом же деле второй ряд, в котором большинство дат сильно отклоняется от средней, более изменчив, чем первый, в котором подавляющее число дат приближено к средней. Достаточно точным показателем изменчивости, учитывающим фактические отклонения членов вариационного ряда от средней величины, является среднее квадратическое отклонение, обозначаемое символом (сигма). Показатель этот вычисляется по формуле:

= ± а2 / п, где - знак суммирования, а - отклонения от средней величины (в наших случаях - отклонения фенодат в днях от средней фенодаты), п - общее число членов вариационного ряда (в наших случаях - число лет наблюдений). Не останавливаясь на математическом обосновании этой формулы, обратимся к технике вычисления сигмы наиболее простым способом, носящим название "способа моментов". Этим способом, путем связанных между собой математических действий, последовательно вычисляются средняя величина, сигма и ряд других элементов вариационного ряда. Поэтому способом моментов, не требующим приведения дат в единое исчисление, можно пользоваться и в случаях, когда необходимо определить только среднюю дату.





Способ моментов исходит из того, что алгебраическая сумма отклонений от средней величины равна нулю, а сумма отклонений от любой другой варианты ряда представляет какую-либо величину со знаком "+" или "-". Беря чисто условно за среднюю какую-либо варианту и высчитав среднее отклонение от нее (сумму отклонений деленную на число членов ряда), мы получим значение величины, на какую отличается действительная средняя от взятой нами условной, то есть получим значение момента первой степени от условной, (v).

В этом случае средняя величина вариационного ряда (М) будет определяться по формуле:

М = А + а/п или М = А + v1, где А - условная средняя, а - алгебраическая сумма отклонений от условной средней.

Для вычисления сигмы аналогичным образом определяется момент второй степени от условной средней (v), представляющий собой частное от деления суммы квадратов отклонений от условной средней на число членов ряда: v1 = а2 / п. Формула вычисления сигмы в этом случае приобретает вид: = ± v1 – v12.

Проиллюстрируем эти выкладки на примере обработки наблюдений за началом прилета скворцов в Окском государственном заповеднике.

Таблица Вычисление средней фенодаты от условной средней на примере наблюдений за началом прилета скворцов* Условная средняя дата - 29 марта Год Дата Отклонение (а) Отклонение в наблюдения прилета от условной квадрате (а2) средней 1939 25.III -4 1940 22.III -7 1941 1.IV +3 1942 7.IV +9 1943 24.III -5 1944 24.III -5 1945 30.III +1 1946 25.III -4 1947 21.III -8 1948 3.IV +5 1949 23.III -6 1950 21.III -8 1951 25.III -4 1952 7.IV +9 1953 28.III -1 1954 24.III -5 1955 21.III -8 1956 6.IV -8 1957 26.III -3 1958 5.IV +7 1959 25.III -4 1960 28.III -1 п=22 а = -31 а2 = * - Пример взят из сборника календарей природы за 1939-1960 гг.

("Сезонная жизнь природы Русской равнины". Л.: "Наука", 1969).

Перед нами исходные данные, состоящие из 22 дат (табл. 2). Самая ранняя из них - 21 марта, самая поздняя - 7 апреля. Любую из дат ряда мы можем принять за условную среднюю, но для облегчения дальнейших вычислений обычно берут дату, занимающую промежуточное положение между крайними.

Примем за условную среднюю дату 29 марта. Против каждой даты фактического ряда проставляем ее отклонение (а) в днях от условной средней даты как в сторону опережения (со знаком "-"), так и в сторону запаздывания (со знаком "+"). В следующей колонке проставляем те же отклонения, возведенные в квадрат (а2). Далее путем алгебраического суммирования подсчитываем сумму отклонений (в нашем примере она равна 31) и сумму квадратов отклонений (равна 737). Разделив эти суммы на число лет наблюдений (22), мы получаем соответственно значения моментов первой (v) и второй степени (v) от условной средней. Далее, как это показано в табл. 2, по соответствующим формулам определяем среднюю дату (М) и сигму (а).

Зная, мы можем вычислить вероятную ошибку найденной средней фенодаты (m) по формуле, указывающей на прямую зависимость ошибки от величины сигмы и на обратную ее зависимость от числа лет наблюдений (n): m = ± / n.

V1 = a / n = -31 / 22 = -1,41; V2 = a2 / n = 737 / 22 = 33,M = A + v, = 29 марта - 1,41 дня= 27,59 марта, округленно 28 марта.

= ± V2 – V12 = ± 35,5 – 1,412 = ± 5,79 дня.

Подставляем значение и п:

m = ± 5,79 / 22 = ± 5,79 / 4,69 = ± 1,Будучи объективным мерилом изменчивости сигма позволяет сопоставлять отдельные сезонные явления и устанавливать, какое из них отличается большей или меньшей погодичной изменчивостью. Сигма является именованным числом. В отношении к вариационным рядам дат она всегда выражается в днях.

Одинаковая мерность сигм обеспечивает сопоставимость изменчивости сроков наступления любых сезонных явлений как в пределах одного пункта наблюдений, так и относящихся к различным пунктам. Относительно малая величина сигмы указывает на меньшую амплитуду колебания сроков наступления данного явления и на более тесное расположение большей части членов вариационного ряда вокруг средней фенодаты. Относительно же большой размер сигмы свидетельствует о широком разбросе дат и о том, что значительная часть дат сильно отклоняется от средней.

В анализе фенологических рядов исключительно большое значение имеет вероятная ошибка вычисленной средней даты. Её принято называть стандартной ошибкой средней величины. Остановимся на главнейших приемах ее использования.

Знание ошибки, прежде всего, необходимо для более точного выявления фенологических особенностей отдельных лет, в частности, для установления, является ли данный год по срокам наступления индикационных явлений нормальным или отклоняющимся от нормы. За нормальные мы принимаем средние и очень близкие к ним сроки. Возникает вопрос о мере близости, какой следует руководствоваться, относя тот или иной год к нормальному или отклоняющемуся от нормы. Мера эта заложена в стандартной ошибке, дающей представление о том, насколько вычисленная по сравнительно небольшому числу лет наблюдений средняя дата может отличаться от истинной, относящейся к предельно большому ряду лет. Разберем конкретный пример наблюдений, приведенный в табл.2. Найдено, что средняя дата прилета скворцов (28 марта) определена с точностью ±1,23 дня. Это означает, что имеется определенная вероятность того, что действительная средняя, помимо найденной, может быть и 27, и 29 марта. Но вероятность этого, как доказывается вариационной статистикой, сравнительно мала - не более 68%.

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 10 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.