ФЕНОЛОГІЯ: ЩО ВИВЧАЄ, МЕТОДОЛОГІЯ, РЕАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Фенология є науковою дисципліною , яка відповідає за вивчення впливу навколишнього середовища в різних подіях повторюваних життєві цикли, характерні для рослин і тварин.

Термін був введений бельгійським ботаніком Чарльзом Морреном у 1849 р. Екологічними факторами, які можуть бути залучені, можуть бути кліматичні зміни сезонного чи щорічного характеру, а також ті, що стосуються середовища існування, наприклад, висота суходолу.

Джерело: pixabay.com

На біологічний кругообіг живих істот може впливати генотип і різні кліматичні фактори. В даний час є можливість мати інформацію щодо клімату, біології та едафічних факторів різних культур.

Крім того, дані про тривалість природного циклу та рослинного виробництва знаходяться у досить доступних базах даних. Однак можливо, що іноді ця інформація не пов’язана між собою, а також не пов'язана з впливом, який вони мають на морфологію рослин.

У зв'язку з цим важливим є використання фенологічних шкал, оскільки це дозволило б встановити взаємозв'язок між біологічною інформацією рослини та чинниками навколишнього середовища, що визначали її розвиток.

Важливість та застосування

Аналізи фенологічних спостережень дуже важливі. Це тому, що вони могли сказати фермерам, коли обприскувати свої насадження чи допомогти їм встановити потрібний час для посадки.

Крім того, будь-які зміни фенологічних стадій рослин впливатимуть на трофічний ланцюг, враховуючи, що рослини є харчовою базою травоїдних тварин.

Ці записи також актуальні в галузі медицини, оскільки вони послужили б оцінці сезонів цвітіння трав, пилок яких викликає захворювання, відоме як сінна лихоманка.

Що вивчає фенологія? (об’єкт дослідження)

Завданням вивчення фенології є опис збудників, які спричиняють коливання, які зазнали внаслідок різних подій. Вони мають природний тип і мають рецидивний характер, наприклад, цвітіння дендропаркового виду або поява перелітної птиці у певному регіоні.

Ідея полягає в тому, що можна встановити кореляції між датами виникнення події, кліматичними показниками та інтервалами появи між кожною з них. Ось чому зазначено, що у фенології існує стратегічна інтеграція між біологією, екологією та метеорологією.

Фенологія відповідає за дослідження можливих варіацій та реакцій рослини на різні фактори навколишнього середовища, намагаючись передбачити її поведінку в умовах можливих нових екологічних середовищ. Крім того, він робить хронологічні порівняння тієї самої події у конкретному місці.

У виноградарстві дослідження встановлюють календар щорічних стадій зростання. Вони можуть бути використані для проектування винограднику та планування різних людських, матеріальних та економічних ресурсів, необхідних для розвитку посіву.

Методика

У фенологічному дослідженні спостереження можуть бути проведені з урахуванням двох типів змінних:

- Незалежні змінні . У цьому випадку це був би інструмент проведення мікрокліматичного дослідження, де враховуються особливості екологічних елементів регіону. Прикладом може бути порівняльне дослідження цвітіння ананасової рослини, посадженої на дві різні дати, у штаті Карабобо, Венесуела.

- Залежні змінні . У цьому випадку біологічні події використовуються як показники наявності чи відсутності певних факторів навколишнього середовища.

-Якісні методи

Місцева та регіональна інформація

Одне джерело, яке слід враховувати, - це інформація, яку можуть запропонувати місцеві жителі та науковці. Вони могли б надати важливі дані щодо моделей поведінки навколишнього середовища та природних елементів, що їх складають.

Існуючі колекції

Ще одним способом отримання фенологічних даних є колекції рослин, що входять до гербарії. Дані також можуть з’являтись «ad libitum» від інших фахівців у цій галузі або в суміжних областях, робота яких могла б забезпечити відповідну інформацію для дослідження.

-Кількісні методи

Класичний

Цей тип методології базується на зборі кількісних даних. У цьому випадку можна зафіксувати кількість дерев, що приносять плоди, без урахування різниці у кількості плодів, вироблених кожною рослиною.

Фенологічне кількісне визначення

У цьому методі записи показують кількісні відмінності кожної частини рослини: листя, квітів або плодів, серед інших.

Кожну з цих категорій можна підрозділити, наприклад, з точки зору розмноження, можна розглядати квіткові бруньки, бутони, квіти, насіння, серед іншого.

Оцінка виробництва

Залежно від об'єкта дослідження іноді потрібна оцінка. Ці дані можуть не забезпечити високу ступінь точності, оскільки вони засновані на середніх значеннях, які показують часткові знайдені дані.

Кількісне визначення видів, що впали на землю

Якщо досліджувані об’єкти не на дереві, але впали на землю, їх можна порахувати стежками. Це смужки шириною приблизно один метр, де збирається, ідентифікується та підраховується частина досліджуваної рослини (листя, квіти чи плоди).

Інший спосіб їх підрахунку - розмістити підвішені до дерева ємності, де, наприклад, збирають падаючі плоди. Ці кошики можна розміщувати випадковим чином або на конкретних деревах.

-Розрахунок на службі науки

В даний час існують комп'ютеризовані методи, де можна вивчити та проаналізувати фенологічні дані. Для цього беруться за основу класичні принципи фенології, фітосоціологічні методи відбору проб та концептуалізація аналізу росту.

Цей метод встановлює, що розвиток фаз фенології - це процес, коли змінні є випадковими послідовностями, що розвиваються як функція інших.

Крім того, це дозволяє здійснити кількісне, математичне та статистичне порівняння між досліджуваним об'єктом та змінними середовища.

-Датчики повітряного польоту

Нові технології, що вивчають Землю з космосу, дозволяють спостерігати за всіма екосистемами в глобальному масштабі, завдяки проксі-підходу. Ці нові методи доповнюють традиційний спосіб отримання та запису інформації.

Дослідження, проведені в університеті Арізони, на основі індексу посиленої рослинності (EVI), використовували дистанційне зондування для огляду амазонського лісу під час сезону дощів. Це показало, що, всупереч думкам, під час посушливого періоду спостерігалося помітне зростання рослинності.

Фенологічні фази рослин

Початкова фаза

Цей етап починається, коли насіння перебуває у стані проростання. Під час цієї фази рослина називається розсадою і вся енергія спрямовується на розвиток нових тканин поглинання та фотосинтезу.

Вегетативна фаза

У цей період рослині потрібно більше енергії для задоволення потреб у рості листя та гілок. Кінець етапу відзначається цвітінням рослини.

Репродуктивна фаза

Починається з плодоношення. Однією з основних характеристик цієї фази є вегетативна зупинка. Це відбувається тому, що плоди починають розвиватися, поглинаючи більшість поживних речовин, які рослина отримує.

Ідентифікація фаз

Розширена шкала BBCH - це система кодування, яка використовується для ідентифікації фенологічних стадій. Це застосовно для будь-яких сортів рослин, як однодольних, так і дводольних.

Одним із його основних принципів є те, що загальна шкала є базовою для всіх видів. Крім того, використовуваний код є загальним для тієї ж фенологічної стадії. Для складання опису важливо взяти пізнавальні зовнішні характеристики.

Реальні дослідження з фенології

Планктон і клімат

У 2009 році було проведено розслідування у Північному морі, розташованому між узбережжями Норвегії та Данії. Це ґрунтувалося на фенологічних змінах планктону в цьому природному середовищі існування.

Сьогодні личинки ехінодерми з’являються в планктоні на 42 дні раніше, порівняно з 50 роками тому. Те саме відбувається і з личинками риб цитрусових.

Дослідження встановило, що існує тісний взаємозв'язок між підвищенням температури на 1 градус Цельсія з зміною дати, коли з’явилися личинкові стадії цих видів.

Зміна в часі надлишку планктону може вплинути на більш високі трофічні рівні. Якщо популяція зоопланктону не зможе адаптуватися до нових характеристик планктону, їх виживання може бути поставлено під загрозу.

Вплив змін клімату на планктон впливає на майбутнє морської біоекосистеми. Крім того, це має значний вплив на навколишнє середовище на регіональному та глобальному рівнях.

Фізіологія врожаю соняшнику

У 2015 році група дослідників проводила дослідження з вирощування соняшнику. Вони дійшли висновку, що хороший процес посадки є запорукою високого врожаю цієї культури.

У цьому дослідженні було проаналізовано фізіологію та агрономію врожаю соняшника. Це послужило основою для управління своїми культурами та вдосконалення їх на генетичному рівні.

Час між проростанням і проростанням розсади має бути коротким. Це дозволило б отримати рослини подібних розмірів, мінімізуючи конкуренцію між видами. Крім того, використання екологічних ресурсів було б максимальним.

Температура ґрунту впливає на тривалість фенологічних стадій. Крім того, відмінності між датою посіву впливають на ці етапи. Крім цих факторів, вологість та управління ґрунтом мають помітний вплив на процес проростання.

Дослідники стверджують, що є кілька агрономічних аспектів, які необхідно враховувати. Перший - це дата і час, в який проводиться посів, враховуючи також характеристики рослин.

Крім цього необхідно враховувати простір між кожним посівним рядом. Таким чином, це підвищило б ефективність у виробництві соняшникових культур.

Список літератури

1. Вікіпедія (2018). Фенологія. Відновлено з сайту en.wikipedia.org
2. Маркус Келлер (2015). Наука про фенологію та цикл зростання пряма. Відновлено з sciencedirect.com.
3. Alberio, NGIzquierdo, LANAguirrezábal (2015). Фізіологія та агрономія соняшнику. Наука пряма. Відновлено з sciencedirect.com.
4. Дж. Річардсон (2009). Планктон та клімат. Наука пряма. Відновлено з sciencedirect.com.
5. Роберт Б. Уоллес та Р. Ліліан Е. Пейтер (2003). Методології вимірювання плодоношення плодоношення та його аналіз по відношенню до плодовитих тварин. Дослідницькі ворота. Відновлено з researchgate.net.
6. Еллен Г. Денні, Катаріна Л. Герст, Абрахам Дж. Міллер-Рашінг, Джеральдіна Л. Тірні, Тереза ​​М. Криммінс, Керолін А. Ф. Еквіст, Патрісія Гертін, Аліса Х. Розмартін, Марк Д. Шварц, Катрін А. Томас та Джейк Ф. Вельцин (2014). Стандартизовані методи моніторингу фенології для відстеження активності рослин та тварин для застосувань науки та управління ресурсами. Міжнародний журнал біометрії. NCBI. Відновлено з ncbi.nlm.nih.gov.
7. Гораціо Лопес-Корколес, Антоніо Браза-Рамос, Франциско Монтеро-Гарсія, Мігель Ромеро-Вальверде, Франциско Монтеро-Рікельме (2015). Фенологічні стадії росту шафранової рослини (Crocus sativus L.) за шкалою BBCH Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria- Іспанія. Іспанський журнал сільськогосподарських досліджень. Відновлено з magazine.inia.es.
8. Encyclopedia britannica (2018). Фенологія. Відновлено з britannica.com.