FENOLOGIA: CZYM SIĘ ZAJMUJE, METODOLOGIA, BADANIA RZECZYWISTE - BIOLOGIA - 2026

Fenologia jest dyscypliną naukową, która jest odpowiedzialna za badania wpływu na środowisko w różnych imprezach cyklicznych cykle życiowe, typowe dla roślin i zwierząt.

Termin został wprowadzony przez belgijskiego botanika Charlesa Morrena w 1849 r. Czynnikami środowiskowymi, które mogą być w to zaangażowane, mogą być zmiany klimatyczne o charakterze sezonowym lub rocznym oraz te odnoszące się do siedliska, takie jak wysokość terenu.

Źródło: pixabay.com

Na cykl biologiczny istot żywych może wpływać genotyp i różne czynniki klimatyczne. Obecnie można uzyskać informacje dotyczące klimatu, biologii i czynników edaficznych różnych upraw.

Ponadto dane dotyczące czasu trwania cyklu naturalnego i produkcji roślinnej można znaleźć w dość dostępnych bazach danych. Jednak jest możliwe, że czasami te informacje nie są ze sobą powiązane, ani nie są związane z wpływem, jaki wywierają na morfologię roślin.

W związku z tym ważne jest stosowanie skal fenologicznych, które pozwoliłyby ustalić związek między informacją biologiczną rośliny a czynnikami środowiskowymi determinującymi jej rozwój.

Znaczenie i zastosowania

Analizy obserwacji fenologicznych są bardzo ważne. Dzieje się tak, ponieważ mogli powiedzieć rolnikom, kiedy opryskać ich plantacje, lub pomóc im ustawić odpowiedni czas na sadzenie.

Ponadto każda zmiana w stadiach fenologicznych roślin wpłynęłaby na łańcuch troficzny, biorąc pod uwagę, że rośliny stanowią bazę pokarmową zwierząt roślinożernych.

Dokumentacja ta ma również znaczenie w medycynie, ponieważ służyłaby do oceny okresów kwitnienia ziół, których pyłek wywołuje chorobę zwaną katarem siennym.

Co bada fenologia? (przedmiot badań)

Celem badania fenologii jest opis czynników, które powodują zmiany, na które cierpią różne zdarzenia. Są to zjawiska naturalne i powtarzające się, takie jak kwitnienie gatunków nadrzewnych lub pojawienie się ptaków wędrownych w określonym regionie.

Chodzi o to, że można ustalić korelacje między datami wystąpienia zdarzenia, wskaźnikami klimatycznymi i interwałami pojawiania się między każdym z nich. Dlatego stwierdza się, że w fenologii istnieje strategiczna integracja między biologią, ekologią i meteorologią.

Fenologia jest odpowiedzialna za badanie możliwych odmian i reakcji rośliny na różne czynniki środowiskowe, próbując przewidzieć jej zachowanie w obliczu ewentualnych nowych środowisk ekologicznych. Ponadto dokonuje porównań chronologicznych tego samego wydarzenia w określonej lokalizacji.

W uprawie winorośli badania ustalają kalendarz rocznych etapów wzrostu. Można je wykorzystać przy projektowaniu winnicy oraz przy planowaniu różnych zasobów ludzkich, materialnych i ekonomicznych potrzebnych do rozwoju siewu.

Metodologia

W badaniach fenologicznych obserwacje można prowadzić biorąc pod uwagę dwa rodzaje zmiennych:

- Zmienne niezależne . W tym przypadku byłoby to narzędzie do prowadzenia badań mikroklimatycznych uwzględniających specyfikę elementów środowiska regionu. Przykładem może być badanie porównawcze kwitnienia ananasa posadzonego w dwóch różnych terminach w stanie Carabobo w Wenezueli.

- Zmienne zależne . W tym przypadku zdarzenia biologiczne są wykorzystywane jako wskaźniki obecności lub braku pewnych czynników środowiskowych.

-Metody jakościowe

Informacje lokalne i regionalne

Jednym ze źródeł, które należy wziąć pod uwagę, są informacje, które mogą zaoferować lokalni mieszkańcy i uczeni. Mogą dostarczyć ważnych danych na temat wzorców zachowań środowiska i składających się na nie elementów naturalnych.

Istniejące kolekcje

Innym sposobem uzyskania danych fenologicznych są zbiory roślin wchodzących w skład zielnika. Dane mogą również pochodzić „ad libitum” od innych specjalistów w danej dziedzinie lub w dziedzinach pokrewnych, których praca może dostarczyć istotnych informacji do badania.

-Metody ilościowe

Klasyczny

Ten rodzaj metodologii opiera się na zbieraniu danych ilościowych. W takim przypadku można było zarejestrować liczbę drzew owocujących bez uwzględnienia różnicy w ilości owoców wyprodukowanych przez każdą roślinę.

Kwantyfikacja fenologiczna

W tej metodzie zapisy pokazują ilościowe różnice każdej części rośliny: między innymi liści, kwiatów czy owoców.

Każdą z tych kategorii można podzielić, na przykład pod względem rozmnażania, można wziąć pod uwagę, między innymi, pąki kwiatowe, pąki, kwiaty, nasiona.

Oszacowanie produkcji

W zależności od przedmiotu dochodzenia czasami wymagane jest oszacowanie. Dane te mogą nie zapewniać wysokiego stopnia dokładności, ponieważ opierają się na średnich, które pokazują znalezione dane częściowe.

Kwantyfikacja gatunków, które padły na ziemię

Jeśli badanych obiektów nie ma na drzewie, ale spadły na ziemię, można je policzyć śladami. Są to paski o szerokości około jednego metra, w których zbiera się, identyfikuje i liczy część badanej rośliny (liście, kwiaty lub owoce).

Innym sposobem ich liczenia jest zawieszenie na drzewie pojemników, w których zbiera się np. Spadające owoce. Te kosze można umieszczać losowo lub na określonych drzewach.

-Computation w służbie nauki

Obecnie istnieją metody komputerowe umożliwiające badanie i analizę danych fenologicznych. W tym celu za podstawę przyjmuje się klasyczne zasady fenologii, fitosocjologiczne techniki pobierania próbek i konceptualizacje analizy wzrostu.

Metoda ta ustala, że ​​rozwój faz fenologii jest procesem, w którym zmiennymi są losowe sekwencje, które ewoluują jako funkcja innych.

Ponadto pozwala na dokonanie ilościowego, matematycznego i statystycznego porównania badanego obiektu ze zmiennymi otoczenia.

- Czujniki w powietrzu

Nowe technologie, które badają Ziemię z kosmosu, pozwalają na obserwację całych ekosystemów w skali globalnej, poprzez podejście proxy. Te nowatorskie metody uzupełniają tradycyjny sposób uzyskiwania i zapisywania informacji.

Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Arizony, oparte na wskaźniku Enhanced Vegetation Index (EVI), wykorzystały teledetekcję do uzyskania obrazu lasów deszczowych Amazonii w porze deszczowej. To pokazało, że wbrew temu, co sądzono, w porze suchej nastąpił znaczny wzrost roślinności.

Fazy ​​fenologiczne roślin

Faza początkowa

Ten etap rozpoczyna się, gdy nasiono jest w stanie kiełkowania. W tej fazie roślina nazywana jest sadzonką i cała energia kierowana jest na rozwój nowych tkanek wchłaniających i fotosyntetyzujących.

Faza wegetatywna

W tym okresie roślina potrzebuje więcej energii, aby zaspokoić potrzeby wzrostu liści i gałęzi. Koniec etapu to kwitnienie rośliny.

Faza rozrodcza

Zaczyna się od owocowania. Jedną z głównych cech tej fazy jest zatrzymanie wegetatywne. Dzieje się tak, ponieważ owoce zaczynają się rozwijać, wchłaniając większość składników odżywczych, które pozyskuje roślina.

Identyfikacja faz

Rozszerzona skala BBCH to system kodowania stosowany do identyfikacji etapów fenologicznych. Ma to zastosowanie do wszystkich odmian roślin, zarówno jednoliściennych, jak i dwuliściennych.

Jedną z podstawowych zasad jest to, że ogólna skala jest podstawowa dla wszystkich gatunków. Ponadto zastosowany kod jest wspólny dla tego samego etapu fenologicznego. Ważne jest, aby przy tworzeniu opisu uwzględnić rozpoznawalne cechy zewnętrzne.

Prawdziwe studia z fenologii

Plankton a klimat

W 2009 roku przeprowadzono dochodzenie na Morzu Północnym, położonym między wybrzeżami Norwegii i Danii. Było to oparte na zmianach fenologicznych w planktonie w tym naturalnym środowisku.

Dziś larwy szkarłupni pojawiają się w planktonie 42 dni wcześniej, w porównaniu do 50 lat temu. To samo dzieje się z larwami ryb Cirrepedes.

W badaniach ustalono, że istnieje ścisły związek między wzrostem temperatury tego obszaru o 1 stopień Celsjusza a modyfikacją daty pojawienia się stadiów larwalnych tych gatunków.

Zmiana w czasie występowania obfitości planktonu może mieć wpływ na wyższe poziomy troficzne. Jeśli populacja zooplanktonu nie dostosuje się do nowych cech planktonu, jej przetrwanie może być zagrożone.

Wpływ zmiany klimatu na plankton wpływa na przyszłość morskiego bioekosystemu. Ponadto ma to znaczący wpływ na środowisko na poziomie regionalnym i globalnym.

Fizjologia upraw słonecznika

W 2015 roku grupa naukowców prowadziła badania nad uprawą słonecznika. Doszli do wniosku, że dobry proces sadzenia jest kluczem do wysokich plonów w uprawach tej rośliny.

W pracy przeanalizowano fizjologię i agronomię uprawy słonecznika. Dało to podstawę do zarządzania ich uprawami i ulepszania ich na poziomie genetycznym.

Czas między wykiełkowaniem a wykiełkowaniem sadzonek powinien być krótki. Pozwoliłoby to na uzyskanie roślin o podobnej wielkości, minimalizując w ten sposób konkurencję między gatunkami. Ponadto maksymalne wykorzystanie zasobów środowiska byłoby.

Temperatura gleby wpływa na czas trwania etapów fenologicznych. Ponadto różnice między poszczególnymi datami siewu mają wpływ na te etapy. Oprócz tych czynników istotny wpływ na proces kiełkowania ma wilgotność i gospodarowanie glebą.

Naukowcy utrzymują, że należy wziąć pod uwagę kilka aspektów agronomicznych. Pierwszą byłaby data i czas, w którym odbywa się siew, uwzględniając również cechy roślin.

Oprócz tego należy wziąć pod uwagę przestrzeń między każdym rzędem siewu. W ten sposób poprawiłby wydajność produkcji upraw słonecznika.

Bibliografia

1. Wikipedia (2018). Fenologia. Odzyskany z en.wikipedia.org.
2. Markus Keller (2015). Phenology and Growth Cycle Science direct. Odzyskany z sciencedirect.com.
3. Alberio, NGIzquierdo, LANAguirrezábal (2015). Fizjologia upraw słonecznika i agronomia. Science direct. Odzyskany z sciencedirect.com.
4. J. Richardson (2009). Plankton i klimat. Science direct. Odzyskany z sciencedirect.com.
5. Robert B. Wallace & R. Lilian E. Painter (2003). Metodologie pomiaru fenologii owocnikowania i jej analiza w odniesieniu do zwierząt owocożernych. Brama badawcza. Odzyskany z 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, oraz Jake F. Weltzin (2014). Znormalizowane metody monitorowania fenologii do śledzenia aktywności roślin i zwierząt na potrzeby nauki i zarządzania zasobami. International Journal of Biometry. NCBI. Odzyskany z ncbi.nlm.nih.gov.
7. Horacio Lopez-Corcoles, Antonio Brasa-Ramos, Francisco Montero-García, Miguel Romero-Valverde, Francisco Montero-Riquelme (2015). Fenologiczne etapy wzrostu szafranu (Crocus sativus L.) według skali BBCH Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria - Hiszpania. Hiszpański Dziennik Badań Rolniczych. Odzyskany z magazines.inia.es.
8. Encyklopedia britannica (2018). Fenologia. Odzyskany z britannica.com.