Фенологическое развитие древесных растений

Под фенологическим развитием растений понимают закономерное чередование и ежегодное повторение одних и тех же фенологических циклов (вегетации и покоя, роста побегов и его прекращения, цветения, созревания плодов и семян и др.), а в пределах циклов -- последовательный ход наступления и прохождения фенологических фаз роста и развития. Фенологическая фаза (фенофаза) -- это такой этап в годичном цикле развития растения в целом или его отдельных органов, который характеризуется четко выраженными внешними морфологическими изменениями (появлением всходов, распусканием семядолей, набуханием и распусканием почек, развертыванием листьев, началом и окончанием роста побегов, цветением и созреванием плодов, осенним расцвечиванием и опаданием листьев и др.). Календарное время наступления той или иной фенофазы называют фенодатой, а временной интервал между определенными фенодатами составляет межфазный период, или фенологический цикл (лаг).

В основе фенологического развития растений лежит наследственно закрепленная ритмичность и периодичность физиологических процессов, получившая название биологических, или физиологических, часов. Однако динамика наступления фенофаз, сроки начала, окончания и продолжительность фенологических циклов у растений находятся под постоянным и мощным воздействием сезонных изменений географической среды (природы) и прежде всего сезонности климатических условий (закономерного чередования на Земле сезонов с различной продолжительностью дня и ночи, теплых и холодных, дождливых и сухих), приспосабливаясь к которым растения существенно изменяют ритмику процессов роста и развития, свое фенологическое состояние. В теплые или дождливые сезоны растения вегетируют, в холодные или сухие впадают в покой. Под влиянием сезонных изменений погодных условий у растений резко изменяется динамика их ростовых процессов. Поэтому фенологическое развитие растений понимают как их сезонное развитие.

Наука, синтезирующая в себе всю систему знаний о сезонном развитии природы, получила название фенологии. Ее раздел, изучающий сезонное развитие растений и образуемых ими сообществ, определяют как фитофенологию, а раздел о сезонном развитии древесных растений и их сообществ -- как дендрофенологию. Фенология базируется на фенологических наблюдениях, в процессе которых устанавливают календарное время наступления изучаемых сезонных явлений, а у растений -- фенофаз. Диапазон научных и прикладных задач, решаемых современной фенологией и дендрофенологией, чрезвычайно широк. В лесном хозяйстве, например, по материалам многолетних фенологических наблюдений устанавливают закономерные связи между временем наступления тех или иных фенологических явлений-индикаторов и оптимальными сроками проведения работ по посеву и посадке леса, рубкам, по уходу и защите лесов от пожаров, вредных насекомых и болезней, по заготовке плодов, семян, ягод, грибов, лекарственного и дубильного сырья, по проведению содействия естественному возобновлению леса и т. п. Фенологическое состояние лесов учитывают и при их таксации (учете) с применением аэро- или космической фотосъемки, так как оптические свойства лесов тесно связаны с их сезонным развитием.

Велико значение фенологических наблюдений и в практике озеленения городов и населенных мест. Изучение динамики сезонного развития растений необходимо при подборе их для озеленения, для оценки эстетических и санитарно-гигиенических свойств растений, при разработке и проведении мероприятий, обеспечивающих повышение биологической устойчивости городских зеленых насаждений, их защиту от вредителей и болезней. Материалы фенологических наблюдений используют при составлении календарей цветения растений, созревания и сбора плодов и семян, при установлении оптимальных сроков посева и посадки.

Многолетние данные о сроках наступления фенофаз (сокодвижения, распускания листьев, зацветания, созревания плодов, осеннего расцвечивания листьев и их опадания) у многих древесных пород (клена, березы, дуба, рябины, липы, ольхи и др.) широко используют при разработке систем естественной (фенологической) периодизации года (см. Приложение 7) и составлении местных фенологических календарей. При изучении древесных растений фенологические наблюдения над ними дают обширную и ценную информацию о биологических особенностях растений и их экологических свойствах. С современным уровнем развития отечественной и зарубежной фенологии и дендрофенологии, их научным и практическим значением подробнее можно познакомиться по работам Г. Э. Шульца (1981) и Н.Е.Булыгина (1982, 1996, 1997).

Сроки наступления различных фенофаз устанавливают в зависимости от целей фенологических наблюдений над древесными растениями. В одних случаях учитывают только отдельные фазы -- индикаторы сезонного развития природы или наиболее хозяйственно важные, такие как зацветание, созревание плодов и семян, их распространение. Если же нужно получить достаточно полное представление о фенологических особенностях растений того или иного вида (формы), наблюдениями охватывают все основные фенофазы. Программа фенофаз и их условные обозначения приведены ниже.

Вопрос 6 Что понимают под экологическими факторами.

ЭКОЛОГИЯ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Взаимоотношения между растениями и условиями их существования, или факторами внешней среды, называются экологическими, а раздел ботаники, изучающий закономерности взаимоотношения растений со средой их обитания, — экологией растений. При этом надо иметь в виду, что растение следует рассматривать не оторванно от отдельных факторов внешней среды, а в единстве с ними, так как не только среда оказывает определенное влияние на растение, но и растение в свою очередь влияет на среду обитания и в той или иной мере ее изменяет, преобразует.

Знание экологических особенностей каждого растения очень важно. Общеизвестно, что различные виды древесных растений требуют не одинаковых условий для своего развития. Поэтому, зная экологические свойства растений, человек может изменять в нужном направлении те или иные факторы среды и добиваться лучших результатов в лесном хозяйстве или плодоводстве.

Многообразие факторов внешней среды, влияющих на рост и развитие растений, можно свести к нескольким важнейшим группам.

Первой определяющей группой экологических факторов является климат данной местности. Только при определенных соотношениях отдельных элементов климата — тепла, света, влаги, ветра, продолжительности вегетационного периода, максимума и минимума температур — может нормально развиваться то или иное растение. Изменять климат на значительной территории даже при современном развитии науки и техники трудно, поэтому климатический фактор пока остается наиболее консервативным.

Ко второй группе факторов внешней среды относятся почвенно-грунтовые условия. С почвой растение очень тесно связано местом своего произрастания, из почвы растение получает почвенную влагу и растворенные в ней питательные вещества (минеральные соли), в почве развивается корневая система, которая взаимодействует с почвенной микрофлорой и фауной. Человек может вмешаться и искусственно изменить почвенно-грунтовые условия: внести в почву недостающие минеральные и органические вещества, понизить уровень грунтовых вод или произвести орошение и т. д.

На третьем месте стоят топографические условия местности. Они могут сильно влиять на развитие растений. В соответствии с рельефом и высотой местности создаются особые микро- и макроклиматические особенности, по особому идут почвенные процессы на склонах разных экспозиций, водоснабжение, начало весеннего пробуждения и дальнейшего роста и развития растений (разная фенология).

К четвертой группе относятся биотические факторы, оказывающие на растения очень сильное влияние, например конкуренция других видов растений за свет, влагу, почвенные элементы пищи, воздействие обширной группы животных, вредителей из мира насекомых и грибов и др.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: