fenologia

Nauka badające różne aspekty zjawisk fenologicznych to fenologia. Jej praktyczne zastosowanie to np. określanie w terminach zjawisk fenologicznych optymalnych terminów zabiegów związanych z roślinami i z rolnictwem.

Zjawiska fitofenologiczne związane są z cyklem życiowym roślin (gr. fiton - roślina), pojawiają się zwykle w cyklu rocznym, w określonej kolejności i powiązaniu z innymi, np. listnienie, kwitnienie, owocowanie, opadanie liście.

Termin fitofenologiczny dotyczy tylko roślin, ma węższe znaczenie niż termin fenologiczny, który obejmuje także zjawiska związane z innymi organizmami, takie jak przyloty lub odloty ptaków, zachowania godowe zwierząt a nawet zjawiska meteorologiczne (np. pierwsze mrozy) lub fizyczne (zimowe trwałe zamarznięcie ziemi).

Faza fenologiczna (fenofaza) to okres pomiędzy początkiem a końcem trwania danego rodzaju zjawiska fenologicznego.

Okres wegetacji to ta część roku, w którym roślina jest zdolna do fotosyntezy a w efekcie do wzrostu i rozwoju. Średnio przyjmuje się, że jest to okres roku ze średnimi dobowymi temperaturami powyżej 5°C. Istotnie większość rodzimych gatunków roślin dopiero przy takich temperaturach może skutecznie prowadzić asymilację. Jednak niektóre gatunki roślin podejmują wegetację w niższych temperaturach (np. rodzime trawy w okolicy 3°C) lub wymagają wyższych temperatur - np. dla winorośli progiem termicznym wegetacji jest średnia temperatura dobowa w okolicy 8-10°C.

Okres spoczynku to okres czasu kiedy roślina nie prowadzi wegetacji. Dla rodzimych roślin jest nim w naturalny sposób zima - mówimy o spoczynku zimowym. Wiele roślin przechodzi okres spoczynku także, w ciepłej porze roku - np. liczne wiosenne geofity prowadzą wegetację tylko wiosną i na początku lata a następnie przechodzą w stan spoczynku jako organy przetrwalnikowego np. cebule lub bulwy albo w postaci nasion, np. wiosnówka pospolita (Draba verna).

Inne fenofazy, typowo wyróżniane w okresie wegetacji to następujące kolejno po sobie: faza początku wegetacji, faza pączków kwiatowych, faza kwitnienia, faza owocowania (dzielona na fazę dojrzewania owoców i nasion oraz na fazę dojrzałych nasion i ich rozsiewania), faza obumierania.

Fenologiczne pory roku są wyznaczone przez takie zjawiska fenologiczne jak: rozwój liści (listnienie), kwitnienie, rozsiewanie nasion, zrzucanie liści i inne etapy rozwoju określonych gatunków roślin. Te wybrane gatunki roślin określa się mianem roślin wskaźnikowych (diagnostycznych) dla fenologicznych pór roku.

Siłą rzeczy, w zależności od warunków pogodowych w różnych latach, fenologiczne pory roku rozpoczynają się i kończą w różnych datach. Ich czas trwania także się różni z roku za rok. Data kalendarzowa dla początku fenologicznej pory roku inny też będzie w zależności od położenia geograficznego i wysokości nad poziomem morza. Co jest oczywiste wiosenne i letnie fenologiczne pory roku wcześniej zaczynają się w rejonach kraju o cieplejszym klimacie.

W naszej szerokości geograficznej i klimacie wyróżnia się następujące osiem fenologicznych pór roku: przedwiośnie, pierwiośnie, wiosnę, wczesne lato, lato, wczesną jesień, jesień, i zimę. W zależności od ujęcia mogą być wydzielane kolejne pory roku, zwiększające ich całkowitą liczbę.

Jest to po spoczynku zimowym początek wegetacji. Pierwsza zakwita leszczyna pospolita (Corylus avellana), łatwo są zauważalne jej długie męskie kwiatostany, intensywnie żółto pylące w czasie suchej i ciepłej pogody. Pyli także olsza czarna (Alnus glutinosa). Z roślin bliższych temu co potocznie nazywamy kwiatami i których odmiany ogrodowe są częste w naszym otoczeniu, na przedwiośniu kwitną: śnieżyczka przebiśnieg (Galanthus nivalis), krokus wiosenny (Crocus vernus) (u nas krokus spiski (Crocus scepusiensis)), zawilec gajowy (Anemonoides nemorosa), przylaszczka pospolita (Hepatica nobilis). Szczególnie efektownie wyglądają bezlistne pędy wawrzynka wilczełyko (Daphne mezereum) pokryte różowymi kwiatami, często w otoczeniu jeszcze leżącego śniegu. Szczególny sentyment żywię do kwitnących na poboczach podbiałów (Tussilago farfara), dla mnie to znak, że już definitywnie po zimie. Na wilgotnych łąkach kwitnie o tej porze knieć błotna (Caltha palustris).

Zaczyna się różnie, w zależności od przebiegu pogody w danym roku, czasem już w lutym lub w marcu. Trwa zwykle do początku kwietnia. W ujęciu termicznych pór roku, fenologiczne przedwiośnie odpowiada w przybliżeniu termicznemu przedwiośniu i początkowemu okresowi wiosny ze średnimi dobowymi temperaturami nieco powyżej 5°C.

Wczesną wiosnę wyznacza kwitnienie pierwiosnka lekarskiego (Primula veris). Na miedzach i w uprawach fiołek polny (Viola arvensis) i liczne przetaczniki (Veronica). Na łąkach kwitnie rzeżucha łąkowa (Cardamine pratensis).

W lasach kwitnie czeremcha zwyczajna (Padus avium), borówka czarna (Vaccinium myrtillus) i poziomka pospolita (Fragaria vesca). Następuje listnienie takich drzew jak buk zwyczajny (Fagus sylvatica), dąb szypułkowy (Quercus robur), kasztanowiec pospolity (Aesculus hippocastanum).

W ogrodach pojawiają się kwiaty porzeczki czerwonej (Ribes spicatum) i zakwitają tradycyjne drzewa owocowe jak jabłoń domowa (Malus domestica) (oraz rosnąca w lasach jabłoń dzika (Malus sylvestris)), grusza pospolita (Pyrus communis), wiśnia ptasia (Cerasus avium) i wiśnia pospolita (Cerasus vulgaris).

Pierwiośnie trwa zwykle od okolicy połowy kwietnia do drugiej dekady maja. W ujęciu termicznych pór roku fenologiczna wczesna wiosna odpowiada środkowemu okresowi termicznej wiosny ze temperaturami dobowymi nieco poniżej i powyżej 10°C.

Jest to już okres prawdziwej eksplozji wegetacji. Z każdym dniem widać zmianę. W naszym miejskim otoczeniu kwitnie wtedy kasztanowiec pospolity (Aesculus hippocastanum), lilak pospolity (Syringa vulgaris). W lasach kwitnie jarząb pospolity (Sorbus aucuparia), na okrajkach żarnowiec miotlasty (Sarothamnus scoparius).

Na polach uprawnych kłosi się żyto zwyczajne (Secale cereale) a z ładniejszych kwiatów, choć chwastów, chaber bławatek (Centaurea cyanus). Na wilgotnych pastwiskach i łąkach żółto kwitnie pospolity jaskier ostry (Ranunculus acris), w lasach gwiazdnica gajowa (Stellaria nemorum).

Pełnia wiosny to zwykle przełom maja i czerwca. W ujęciu termicznych pór roku fenologiczna pełnia wiosny odpowiada termicznej wiośnie w okresie pełni wegetacji, ze średnimi temperaturami dobowymi zbliżającymi się do progu termicznego lata tj. 15°C.

W konkretnym zbiorowisku roślinnym czas masowego kwitnienia lub czasem owocowania najliczniej występującego w nim gatunku lub gatunków, nadaje mu charakterystyczny (choć krótkotrwały) wygląd. Takie zjawisko nazywamy aspektem sezonowym, danego zbiorowiska - np. łąka z aspektem firletki poszarpanej (Lychnis flos-cuculi) lub wczesnowiosenny aspekt lasu liściastego z zawilcami, kokoryczkami i miodunkami.

Dla tych zbiorowisk gdzie licznie są reprezentowane krótkotrwałe wiosenne geofity - jak np. w grądach zdjęcie fitosocjologiczne musi być wykonywane właśnie w tym czasie i ponowione na początku lata - gdy las przybierze aspekt związany z kwitnieniem innych gatunków roślin zielnych.

Jest to okres przejściowy pomiędzy wiosną a pełnią lata. Piękna pora roku z soczystą nową zielenią liści.

Początek lata zaznacza zakwitanie zbóż ozimych: żyta (Secale cereale) i pszenicy (Triticum aestivum).

Kwitną częste na terenach ruderalnych bez czarny (Sambucus nigra) i robinia akacjowa (Robinia pseudoacacia) oraz pospolicie używane w żywopłotach ligustr pospolity (Ligustrum vulgare) i śnieguliczka biała (Symphoricarpos albus).

Z roślin zielnych zakwita dziurawiec zwyczajny (Hypericum perforatum), na stawach i jeziorach grzybienie białe (Nymphaea alba). W lasach dojrzewają pierwsze poziomki pospolite (Fragaria vesca).

Wczesne lato obejmuje zwykle drugą i trzecią dekadę czerwca. W ujęciu termicznych pór roku pokrywa się z początkiem termicznego lata, gdy średnia temperatura dobowa przekroczyła 15°C i z dnia na dzień rośnie.

Początek fenologicznego lata wyznacza kwitnienie lipy drobnolistnej (Tilia cordata).

Fenologiczne lato zwykle pokrywa się z miesiącem lipcem i początkiem sierpnia. W ujęciu termicznych pór roku to termiczne lato w przedziale z najwyższymi średnimi temperaturami dobowymi, przekraczającymi o kilka stopni 15°C.

Pora czasem wyodrębniana z lata, obejmuje zwykle sierpień i początek września. Rozpoczynają się wtedy żniwa zbóż: żyta (Secale cereale), jęczmienia (Hordeum vulgare) i pszenicy (Triticum aestivum).

Późnym latem dojrzewają owoce wczesnych odmian jabłoni (Malus domestica) i gruszy pospolitej (Pyrus communis). Dojrzewa bez czarny (Sambucus nigra), bez koralowy (Sambucus racemosa) oraz maliny i jeżyny (Rubus).

Fenologiczne późne lato zwykle obejmuje dwie ostatnie dekady sierpnia. W ujęciu termicznych pór roku to ostatnia część termicznego lata z malejącymi z dnia na dzień temperaturami dobowymi, zbliżającymi się do 15°C.

Początek jesieni wyznacza dojrzewanie owoców kasztanowca pospolitego (Aesculus hippocastanum), wcześniej jego kwitnienie wskazało nam początek wiosny. Dojrzewają też owoce derenia świdwy (Cornus sanguinea) i ligustru pospolitego (Ligustrum vulgare). W lasach jednocześnie czerwienieją jagody borówki brusznicy (Vaccinium vitis-idaea). Dojrzewają owoce i nasiona wielu innych gatunków roślin.

W sadach dojrzewają jabłka, gruszki i śliwki. Okres prac polowych jak wykopki ziemniaków (Solanum tuberosum) i siania żyta (Secale cereale).

Trwa zwykle od pierwszych dni września do początku października. W ujęciu termicznych pór roku wczesna jesień pokrywa się z jesiennym okresem intensywnej wegetacji, tj. z okresem gdy średnie temperatury dobowe maleją od 15°C do 10°C.

Jesień to okres zamierania wegetacji. Początek jesieni wyznacza żółknięcie liści lipy drobnolistnej (Tilia cordata), klonu pospolitego (Acer platanoides) i brzozy brodawkowatej (Betula pendula), w miastach kasztanowca pospolitego (Aesculus hippocastanum). Kwitnie zimowit jesienny (Colchicum autumnale).

Przy sprzyjającym układzie pogodowym ta piękna kolorystycznie faza może trwać stosunkowo długo, choć zwykle obejmuje okres od początku października do jego końca. W ujęciu termicznych pór roku pokrywa się z początkowym okresem jesieni - gdy średnia temperatura dobowa maleje od 10°C do 5°C i z tej racji stopniowo zamiera wegetacja.

To prawie bezlistna część jesieni. Przy pechowym roku szybko przechodzimy w ślimaczącą się jesienna szarugę. Początek późnej jesieni datuje się na czas, gdy już całkiem opadną liście brzozy brodawkowatej (Betula pendula), buka (Fagus sylvatica). Pora ta kończy się nastaniem dłuższych mrozów.

Późna jesień zwykle obejmuje listopad ale może przeciągać się i na grudzień. W ujęciu termicznych pór roku to druga część jesieni, ze średnią temperaturą dobową poniżej 5°C i praktycznie zamarłą wegetacją.

Zimą wszelka poważniejsza wegatacja zamiera, choć trzeba przyznać, że w dłuższych okresach bezmroźnych, niektóre chwasty ogrodowe jak gwiazdnica pospolita (Stellaria media), czy wiechlina roczna (Poa annua) też potrafią kwitnąć i owocować.

W zimie wyróżnia się trzy podokresy. Przedzimek w okresie gdy ziemia nie jest trwale zamarznięta, zwykle trwa on od końca listopada do połowy grudnia. Gdy grunt trwale jest zamarznięty mamy pełnię zimy która kończy się zwykle pod koniec lutego. Okres zaniku okrywy śnieżnej i nabrzmiewania pąków wierzb (Salix) to spodzimek.

Gdy rusza wegetacja mamy znowu pierwszą porę fenologiczną - przedwiośnie.

ważniejsze zjawiska fitofenologiczne

Za początek kwitnienia uznaje się dzień, gdy pierwszy kwiat jest w pełni otwarty - oznacza to, że w pomiędzy rozchylonymi płatkami łatwo dostrzegamy wnętrze kwiatu - pręciki i słupek lub słupki. U traw jest to moment, gdy z kłosków zwieszają się pierwsze dojrzałe pręciki.

Ignorujemy zdarzające się czasami, anormalne przypadki rozkwitnięcia kwiatów - tj. takie po których rozkwitnięciu, w kolejnych dniach nie rozkwitają następne.

W przypadku drzew (np. klonów) bywa znaczne zróżnicowanie początku kwitnienia poszczególnych egzemplarzy - za fazę początku kwitnienia uznajemy dzień, gdy na trzech drzewach danego gatunku, w okolicy, obserwujemy początek kwitnienia.

Pełnia kwitnienia to pierwszy dzień, kiedy ponad połowa kwiatów jest rozkwitła.

Koniec kwitnienia to dzień, gdy przekwitły ostatnie kwiaty.

Pełnia owocowania to pierwszy dzień, kiedy ponad połowa owoców jest dojrzała. Owoce dojrzałe zwykle zmieniają barwę lub konsystencję. W przypadku owoców gatunków z rodziny astrowatych (Asteraceae) koszyczki z niełupkami otwierają się szeroko.

Listnienie rozwój liści z pączków liściowych u drzew i krzewów. O ile w komentarzu inaczej nie zaznaczono, rejestrowaną fazą jest moment pojawienia się całego liścia tzn. jest widoczna blaszka liściowa (może być jeszcze złożona i pomarszczona) wraz z ogonkiem liściowym.
Listnienie można podzielić na szereg etapów - nabrzmiewanie pąków, pękanie (otwieranie się) pąków, rozchylanie się blaszek liściowych, w pełni rozwinięte blaszka liściowa (uzyskała swój letni rozmiar).

U drzew określa się też takie zjawiska fazy obumierania jak: pełne wybarwienie liści, koniec opadania liści.

U traw określa się takie specyficzne dla nich fazy jak fazę wschodów, fazę strzelania w źdźbło, fazę kłoszenia.