ФЕНОЛОГИЯ: КАКВО ИЗУЧАВА, МЕТОДОЛОГИЯ, РЕАЛНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

В фенологията е научна дисциплина, която е отговорна за изучаване на влиянието на околната среда в различни събития, повтарящи се цикли от живота, характерни за растенията и животните.

Терминът е въведен от белгийския ботаник Чарлз Морен през 1849 г. Факторите на околната среда, които биха могли да бъдат включени, биха могли да бъдат климатичните вариации на сезонен или годишен характер и тези, които се отнасят до местообитанието, като възвишението на сушата.

Източник: pixabay.com

Биологичният цикъл на живите същества може да бъде повлиян от генотипа и от различни климатични фактори. Понастоящем е възможно да има информация относно климата, биологията и едафичните фактори на различните култури.

В допълнение, данните за продължителността на естествения цикъл и растителното производство се намират в доста достъпни бази данни. Възможно е обаче понякога тази информация да не е свързана помежду си, нито е свързана с ефекта, който те имат върху морфологията на растенията.

Поради това използването на фенологични скали е важно, тъй като те биха позволили установяване на връзка между биологичната информация на растението и факторите на околната среда, които обуславят неговото развитие.

Значение и приложения

Анализите на фенологичните наблюдения са много важни. Това е така, защото те биха могли да кажат на земеделските производители кога да пръскат насажденията си или да им помогнат да определят подходящото време за засаждане.

Освен това всяко изменение във фенологичните етапи на растенията би повлияло на трофичната верига, като се има предвид, че растенията са хранителната база на тревопасните животни.

Тези записи са от значение и в областта на медицината, тъй като биха послужили за оценка на сезоните на цъфтеж на билки, чийто прашец причинява болестта, известна като сенна хрема.

Какво изучава фенологията? (обект на проучване)

Целта на изучаването на фенологията е описанието на причинителите, които причиняват отклоненията, претърпени от различните събития. Те са от естествен тип и повтарящи се в природата, като цъфтежа на дървесен вид или появата на мигрираща птица в определен район.

Идеята е, че могат да се установят връзки между датите на възникване на събитието, климатичните индекси и интервалите на поява между всяка една от тях. Ето защо е посочено, че във фенологията има стратегическа интеграция между биология, екология и метеорология.

Phenology е отговорен за проучването на възможните вариации и реакции на растението към различни фактори на околната среда, опитвайки се да прогнозира неговото поведение пред възможна нова екологична среда. В допълнение, той прави хронологични сравнения на едно и също събитие на конкретно място.

В лозарството проучванията установяват календар на годишните етапи на растеж. Те могат да бъдат използвани при проектирането на лозето и при планирането на различните човешки, материални и икономически ресурси, необходими за развитието на сеитбата.

методология

При фенологично изследване могат да се проведат наблюдения, като се имат предвид два вида променливи:

- Независими променливи. В този случай би било инструмент за провеждане на микроклиматично разследване, при което се вземат предвид особеностите на екологичните елементи на даден регион. Пример може да бъде сравнителното проучване на цъфтежа на ананасовото растение, засадено на две различни дати, в щата Карабобо, Венецуела.

- Зависими променливи. В този случай биологичните събития се използват като показатели за наличието или отсъствието на определени фактори на околната среда.

-Качествени методи

Местна и регионална информация

Един източник, който трябва да се вземе предвид, е информацията, която местните жители и учени могат да предложат. Те биха могли да предоставят важни данни за моделите на поведение на околната среда и естествените елементи, които я съдържат.

Съществуващи колекции

Друг начин за получаване на фенологични данни са колекциите от растения, които са част от хербарията. Данните могат също така да се появят „ad libitum“ от други специалисти в областта или в свързани области, чиято работа може да предостави подходяща информация за изследването.

-Качествени методи

класически

Този тип методология се основава на събирането на количествени данни. В този случай броят на дърветата, които дават плодове, може да бъде записан, без да се взема предвид разликата в количеството на плодовете, произведени от всяко растение.

Фенологично количествено определяне

При този метод записите показват количествените разлики на всяка растителна част: листа, цветя или плодове, наред с други.

Всяка от тези категории може да бъде разделена, например по отношение на възпроизводството, цветни пъпки, пъпки, цветя, семена, между другото, могат да бъдат разгледани.

Оценка на производството

В зависимост от обекта на разследването понякога се изисква оценка. Тези данни може да не предлагат висока степен на точност, тъй като се основават на средните стойности, които показват частичните данни.

Количествено определяне на падналите на земята видове

Ако изследваните обекти не са на дървото, а са паднали на земята, те могат да бъдат преброени по пътеки. Това са ивици с ширина приблизително един метър, където частта от изследваното растение (листа, цветя или плодове) се събира, идентифицира и преброява.

Друг начин за преброяването им е да поставите контейнери, окачени от дървото, където например се събират падащите плодове. Тези кошници могат да бъдат поставени на случаен принцип или върху конкретни дървета.

-Произчисляване в услуга на науката

Понастоящем съществуват компютърни методи, при които фенологичните данни могат да се изучават и анализират. За тази цел като основа се вземат класическите принципи на фенологията, фитосоциологичните техники за вземане на проби и концептуализациите на анализа на растежа.

Този метод установява, че развитието на фазите на фенологията е процес, при който променливите са произволни последователности, които се развиват като функция на другите.

Освен това позволява реализирането на количествено, математическо и статистическо сравнение между изследвания обект и променливите на средата.

-Датчици на въздуха

Новите технологии, които изучават Земята от космоса, позволяват да се наблюдават цели екосистеми в световен мащаб, чрез прокси подход. Тези нови методи допълват традиционния начин за получаване и записване на информация.

Изследванията, проведени в Университета в Аризона, въз основа на индекса за повишена растителност (EVI), използват дистанционно проучване, за да получат оглед на тропическите гори на Амазонка през дъждовния сезон. Това показа, че противно на мисленето, през сухия сезон имаше забележителен растеж на растителността.

Фенологични фази на растенията

Начална фаза

Този етап започва, когато семето е в състояние на покълване. По време на тази фаза растението се нарича разсад и цялата енергия се насочва към развитието на нови абсорбционни и фотосинтетични тъкани.

Вегетативна фаза

В този период растението се нуждае от повече енергия, за да задоволи потребностите от растеж на листата и клоните. Краят на етапа е белязан от цъфтежа на растението.

Репродуктивна фаза

Започва с плододаване. Една от основните характеристики на тази фаза е вегетативната спирка. Това е така, защото плодовете започват да се развиват, усвоявайки по-голямата част от хранителните вещества, които растението получава.

Идентифициране на фазите

Разширената скала BBCH е система за кодиране, използвана за идентифициране на фенологични етапи. Това е приложимо при всяко разнообразие от растения, както едноцветни, така и дикоти.

Един от основните му принципи е, че общата скала е основна за всички видове. Освен това използваният код е общ за същия фенологичен етап. Важно е да се вземат разпознаваеми външни характеристики, за да се направи описанието.

Реални изследвания във фенологията

Планктон и климат

През 2009 г. беше проведено разследване в Северно море, разположено между бреговете на Норвегия и Дания. Това се основаваше на фенологични промени в планктона в това естествено местообитание.

Днес ларвите на ехинодермите се появяват в планктон 42 дни по-рано, в сравнение с преди 50 години. Същото се случва и с ларвите на рибешки риби.

Изследването установи, че съществува тясна връзка между повишаването на 1 градус по Целзий в температурата на тази зона, с изменението на датата, на която се появяват ларвните стадии на тези видове.

Промяната във времето на изобилието на планктон може да окаже влияние върху по-високите трофични нива. Ако популацията на зоопланктона не успее да се адаптира към новите характеристики на планктона, оцеляването им може да бъде компрометирано.

Въздействието на изменението на климата върху планктона влияе върху бъдещето на морската биоекосистема. Освен това това оказва значително влияние върху околната среда на регионално и глобално ниво.

Физиология на слънчогледовите култури

През 2015 г. група изследователи проведоха проучвания върху отглеждането на слънчоглед. Те заключиха, че добрият процес на засаждане е ключът към високия добив в културите на това растение.

В това проучване бяха анализирани физиологията и агрономията на слънчогледовата култура. Това даде основа за управление на техните култури и подобряването им на генетично ниво.

Времето между покълването и покълването на разсада трябва да бъде кратко. Това би позволило получаване на растения с подобни размери, като по този начин се сведе до минимум конкуренцията между видовете. Освен това използването на екологичните ресурси би било максимално.

Температурата на почвата влияе на продължителността на фенологичните етапи. Освен това разликите между всяка дата на сеитба влияят на тези етапи. Освен тези фактори влажността и управлението на почвата оказват значително влияние върху процеса на покълване.

Изследователите твърдят, че има няколко агрономически аспекта, които трябва да бъдат взети предвид. Първият ще бъде датата и часът, в който се извършва сеитбата, като се вземат предвид и характеристиките на растенията.

В допълнение към това трябва да се вземе предвид пространството между всеки ред за засяване. По този начин би подобрил ефективността при производството на слънчогледови култури.

Препратки

1. Уикипедия (2018). Фенология. Възстановено от en.wikipedia.org.
2. Маркус Келер (2015). Наука за фенология и цикъл на растеж. Възстановени от sciencedirect.com.
3. Alberio, NGIzquierdo, LANAguirrezábal (2015). Физиология и агрономия на слънчогледови култури. Науката директна. Възстановени от sciencedirect.com.
4. J. Richardson (2009). Планктон и климат. Науката директна. Възстановени от sciencedirect.com.
5. Робърт Б. Уолъс и Р. Лилиан Е. Пейнтър (2003). Методологии за измерване на плодоносяща фенология и нейния анализ по отношение на плодоядните животни. Изследователска порта. Възстановени от researchgate.net.
6. Ellen G. Denny, Katharine L. Gerst, Abraham J. Miller-Rushing, Geraldine L. Tierney, Theresa M. Crimmins, Carolyn AF Enquist, Patricia Guertin, Alyssa H. Rosemartin, Mark D. Schwartz, Kathryn A. Thomas и Джейк Ф. Велцин (2014). Стандартизирани методи за наблюдение на фенологията за проследяване на активността на растенията и животните за приложения за наука и управление на ресурсите. Международен журнал по биометрия. NCBI. Възстановени от ncbi.nlm.nih.gov.
7. Хорацио Лопес-Корколос, Антонио Браза-Рамос, Франсиско Монтеро-Гарсия, Мигел Ромеро-Валверде, Франсиско Монтеро-Рикелме (2015). Фенологични етапи на растеж на шафраново растение (Crocus sativus L.) според BBCH Скалата Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria-Spain. Испански журнал за селскостопански изследвания. Възстановени от magazine.inia.es.
8. Енциклопедия britannica (2018). Фенология. Възстановени от britannica.com.