ФЕНОЛОГИЯ

ФЕНОЛОГИЯ, наука о сезонном (периодическом) развитии органической природы, обусловленном сменой времён года. Каждый живой организм развивается под воздействием условий внешней среды. Ф. как раздел биологии стремится вскрыть зависимость хода развития организмов от сезонных изменений окружающей среды.

Фенологические наблюдения охватывают не только динамику индивидуального развития особей растительного и животного мира, но и динамику годичного цикла развития вида, а также сезонные метеорологические и гидрологические явления. Изучение сезонного развития любой (отдельной) особи или многих особей данного вида является предметом частной Ф.; выявление закономерностей сезонного развития природы в целом, в зависимости от изменений внешней среды, вызываемых климатическими факторами,- предметом общей фенологии. В последнем случае Ф. нуждается в массовых и длительных наблюдениях и в накоплении обширных материалов, позволяющих делать биоклиматические обобщения и выводы.

Сельскохозяйственная Ф. обобщает результаты массовых с.-х. фенологических наблюдений, устанавливает ср. многолетние и крайние сроки сезонных с.-х. явлений. В пределах с.-х. Ф. можно выделить фитофенологию, изучающую ход сезонного развития р-ний, и зоофенологию, изучающую сезонные явления в организмах животных.

Зоофенология по конкретным объектам наблюдений, в свою очередь, разделяется на энтомофенологию, орнитофенологию, ихтиофенологию и т. п.

Первичные записи делают в записной книжке, в к-рую наблюдатель заносит даты наступления сезонных явлений. Фенологические данные м. б. обобщены и объединены в календари природы и фенологические карты, охватывающие большие территории: области, края, государства и целые материки. Фенологические карты составляются путём нанесения на карты избранных территорий т. н. изофен-линий, соединяющих пункты с одновременным наступлением тех или иных явлений, напр. фаз развития р-ний, прилёта птиц, начала пахоты, жатвы и т. п. (рис. 1).

Рис. 1. Средние многолетние числа весеннего прилёта грачей (по Д. Кайгородову, 1910)

Фенология не должна рассматриваться только как метод накопления фактических данных о сроках сезонного развития природы. Сельскохозяйственная Ф. выясняет возможность установления т. н. фенологических сигналов, или индикаторов, определяющих оптимальные сроки посева некоторых культурных р-ний и др. с.-х. работ (напр., сенокоса). Эта возможность вытекает из взаимосвязанности и взаимообусловленности явлений неживой и живой природы.

Особенно большое значение имеют фенологические наблюдения над вредителями и болезнями с.-х. р-ний. Зная характер развития того или др. вида вредителя, средние сроки его появления, его синхронность с другими, более легко наблюдаемыми явлениями местной природы, можно заблаговременно предусмотреть сроки проведения борьбы с этими вредителями как агрикультурными приёмами (срок посева и др.)" так и применением хим. методов (опыливание, опрыскивание и др.).

Научная Ф. дала уже практике ряд фенологических сигналов. Напр., начало кладки яиц капустной мухой под Москвой почти полностью совпадает с началом зацветания вишни. Колебания этих сроков за многие годы наблюдений не превышали 2 - 3 дней. Заметить начало кладки яиц мухами практику-огороднику не так легко, а по началу зацветания вишни он легко может установить срок начала опыливания капусты дустом ДДТ или применения др. приёмов борьбы с опасным вредителем. В Подмосковье зацветание берёзы может служить сигналом к посадке картофеля при условии, если это явление наступает не раньше начала мая. В степных р-нах Среднего Поволжья (Куйбышевская обл.) сроки посева яровой пшеницы связывают с розовением бутонов и зацветанием степного бобовника и т. п. Аналогичные связи явлений природы м. б. установлены во всех областях СССР.

Чтобы получить наиболее правильные фенологические наблюдения и иметь возможность обобщать многолетние материалы из разных географических пунктов, устанавливают для различных объектов строго определённые фенологические фазы. Очень чётко проявляются фенофазы у насекомых, имеющих полное превращение: фаза яйца, личинки, куколки и взрослого насекомого. У рыб отмечают начало и конец нереста, отрождение мальков, сезонные передвижения; у птиц весенние перелёты и прилёт, начало гнездования, кладку яиц, выход птенцов, вылет их из гнезда, группировку в стаи, осенний отлёт; у ж-ных пробуждение от зимней спячки, брачный период, отрождение молоди, линьки, сезонные передвижения, наступление периодов осенней и зимней спячки.

Первичные записи обрабатываются в виде отдельных схем и графиков индивидуального или видового развития. При этом обязательно должны учитываться все элементы внешней среды, оказывающие влияние на развитие изучаемых объектов (гл. обр., темп-ра, осадки, влажность, инсоляция и т. п.).

Для ведения наблюдений над хлебными злаками приняты след. основные фенофазы: 1) всходы, 2) появление третьего листа, 3) кущение, 4) выход в трубку, 5) колошение, 6) цветение, 7) молочная спелость, 8) восковая спелость, 9) полная спелость. Кроме того, обязательно отмечается время посева и уборки.

Начало прорастания семян определяют по появлению корешков. Для этой цели пробы семян выкапываются из земли. Начало появления всходов у злаков отмечают в тот день, когда на наблюдаемом участке покажутся над поверхностью почвы и начнут развёртываться первые листья. Началом фазы 3-го листа считают выход его верхушки. За начало кущения принимают появление над поверхностью земли боковых (вторичных) стеблевых побегов. У озимых хлебов и у многих кормовых злаков это самая продолжительная фаза развития. Фаза выхода в трубку начинается с удлинения нижнего междоузлия соломины главного стебля. Дальнейшее течение фазы состоит в образовании соломины за счёт удлинения междоузлия и в развитии колоса (метёлки). За наступление фазы колошения (вымётывания) принято считать выход половины колоса (верхушки метёлки, султана) из влагалища верхнего листа главного стебля. Цветение отмечают по появлению пыльников снаружи колосков. Молочная спелость характеризуется след. признаками: зёрна средней части колоса главного стебля достигают нормальной длины, их содержимое при выдавливании у нек-рых хлебных злаков (пшеница, овёс, рис) имеет вид жидкости молочного цвета. При наступлении восковой (жёлтой) спелости зерно приобретает восковую консистенцию и жёлтый цвет. При этом оно легко разрезается ногтем, содержимое из него выдавливается с трудом и легко скатывается в шарик.

При наблюдении над озимыми хлебами отмечается также: 1) время окончания вегетации, когда рост листьев прекращается; 2) начало весенней вегетации - появление молодых листьев. У др. культурных р-ний отмечают: посев, появление всходов, рост стеблей, начало образования соцветий или бутонов, начало цветения и его конец, начало развития плодов, их созревание, уборку урожая. Отдельные культуры имеют специфические особенности.

У плодовых деревьев и ягодных кустарников обычно регистрируют след. основные фазы: 1) набухание почек; 2) распускание почек (цветочных, листовых); 3) развёртывание первых листьев; 4) цветение (начало и конец); 5) созревание плодов; 6) осеннее расцвечивание листьев; 7) листопад. Кроме того, отмечаются окончание роста побегов, вторичный рост побегов, вторичное цветение, опадение завязей и незрелых плодов (рис. 2).

Рис. 2. Фазы набухания и распускания почек у яблони: 1 - набухание; 2 - распускание плодовых почек; 3 - распускание листовых почек; 4 - обнажение бутонов; все бутоны плотно сжаты в сплошной щиток; черешков не видно; 5 - выдвигание соцветий; показались цветоножки; все бутоны ещё в плотном комочке; 6 - обособление бутонов; бутонный щиток раздвигается и обособляются цветоножки; 7 - разрыхление бутонов; окрашенные лепестки раздвигаются, но цветок ещё не вскрылся

О начавшемся набухании почек узнают по удлинению чешуек и появлению на них светлых полосок, уголков. Распускание листовых почек характеризуется началом выдвигания кончиков зелёных листьев из-под почечных чешуй, а распускание цветочных почек - раздвиганием внутренних чешуек и обнаружением между ними верхушек бутонов или кончиков листьев околоплодной розетки, или кончиков листьев и бутонов одновременно.

Начало цветения отмечают по раскрыванию лепестков у первых цветков, а конец этой фазы - когда почти у всех цветков лепестки опадут. У р-ний отмечают как начало, так и массовое наступление фазы, причём за начало принимают появление признаков фазы у 10% р-ний, а за массовое - когда эти признаки будут более чем у 50% растений.

Литература: Батманов В., Биоклиматическая карта Урала "Весеннее развитие растительности", Свердловск, 1934; его же, Календарь природы Свердловска и его окрестностей, [Свердловск], 1952; Бейдеман И., Методика фенологических наблюдений при геоботанических исследованиях, М.-Л., 1954; Добровольский Б., Фенология насекомых - вредителей сельского хозяйства, М.,1954; Здановский И., Наставление для производства наблюдений над периодическими явлениями из жизни природы, 3 изд., [М.], 1928; Календарь русской природы. Естественно-исторический справочник (Московское общество испытателей природы), кн. 1, М., 1948; Руденко А., Определение фаз развития сельскохозяйственных растений, М., 1950; Руководство по производству агрометеорологических наблюдений, 4 изд. (Главное управление гидрометеорологической службы при Совете Министров СССР), Л., 1951; Руководство по фенологическим наблюдениям (Главное управление по заповедникам при Совете Министров РСФСР), М., 1948; Чугунин Я. и Юганова О., Фенологический календарь по защите плодового сада от вредителей и болезней, 3 изд., Симферополь, 1950; Шиголев А., Руководство для обработки фенологических наблюдений и составления фенологических прогнозов (Главное управление гидрометеорологической службы при СНК СССР), М., 1941; Шиголев А. и Шиманюк А., Сезонное развитие природы европейской части СССР, М., 1949; Щербиновский Н., Сезонные явления в природе, 3 изд., М., 1954.