Fenologija

Fenologija (gr. phainomena – reiškiniai, logos – mokslas) – tai mokslo šaka, tirianti kasmet besikartojančius gyvosios ir negyvosios gamtos sezoninius reiškinius, vykstančius pagal tam tikrą periodiškumą. Pavyzdžiui, stebima, kada susidaro įvairių medžių, krūmų bei žolių tam tikros vystymosi fazės, registruojama paukščių keleivių parlėkimas ir išlėkimas. Fenologijos terminą XIX amžiaus viduryje pasiūlė vokiečių botanikas V. Moranas. Fenologinių reiškinių periodiškumą lemia Žemės sukimasis apie Saulę ir Žemės ašies polinkis į orbitos plokštumą. Šio mokslo duomenimis naudojasi agronomija, agrometeorologija, klimatologija, fitosociologija, žemės ir miškų ūkis, gamtosauga. Naudojantis fenologiniais žemėlapiais, kuriuose yra atvaizduotos vienodų fenodatų linijos (izofenos –  kreivės, fenologiniuose žemėlapiuose sujungiančios taškus su vienodų terminų fenodatomis), teritoriją galima suskirstyti į bioklimatinius rajonus. Pavyzdžiui, pagal augalų vystymosi priklausomybę nuo klimato sąlygų Lietuvos teritorija suskirstyta į tris fenoklimato rajonus: I – Vakarų Žemaičių lygumos bei Vidurio Lietuvos žemumos, II – Žemaičių aukštumos ir III – Aukštaičių.

Fenologijos tipai

Pagal tiriamąjį objektą fenologija skirstoma į:

• negyvosios gamtos (meteorologiniai ir hidrologiniai sezoniniai reiškiniai),
• augalų (fitofenologija)
• gyvūnijos (zoofenologija):
  • paukščių fenologija (ornitofenologija),
  • žuvų fenologija (ichtiofenologija)
  • vabdžių fenologija (entomofenologija).

Bendroji fenologija tiria bendrus sezoninių reiškinių fenologinius geografinius dėsniningumus bei sezoninių pokyčių ryšius, nagrinėja klausimus, kaip sudaryti tam tikrai vietovei gamtos kalendorių ir numatyti fenologinius sezonus bei atskirus periodus.

Specialioji fenologija – nagrinėja sezoninius reiškinius pagal organizmų grupes ir  yra ypač svarbi taikomiesiems gamtos mokslams vykdyti.

Fenologijos mokslo schema (pagal St. Nacevičių)

Raida

Fenologija susiklostė dėl žemės, miškų ir medžioklės ūkio praktinių poreikių. Žinių apie sezoninius gamtos reiškinius randama senovės graikų filosofo Teofrasto (372–287 prieš Kristų), romėnų mokslininkų ir rašytojų Plinijaus Vyresniojo (23-79) ir Plinijaus Jaunesniojo (61 – apie 114) veikaluose. Viduramžiais metraščiuose ir kronikose būdavo užrašomi ir svarbesni sezoniniai reiškiniai (medžių žydėjimas, paukščių parskridimas ir išskridimas).

Fenologijos mokslo ištakos siejamos su 801 m., kada Japonijoje pradėtas stebėti vyšnios žydėjimas. Senosios civilizacijos taip pat stebėjo gamtos vystymąsi. Spartesnis fenologijos mokslo vystymasis yra siejamas su XVIII a. Moksliškai fenologinius stebėjimus pagrindė žymus švedų gamtininkas, laikomas fenologijos pradininku, C. von Linné (Švedija), kuris nuo 1748 užrašinėjo įvairių augalų raidą. Sistemingi fenologiniai stebėjimai 1767 pradėti Vokietijoje (G. Reigeris), 1839 Belgijoje (L. A. J. Quételet), 1851 JAV, 1853 Austrijoje (K. von Fritschas). XIX a. 2 pusėje Europoje, Japonijoje jau buvo daug fenologinių stebėjimų punktų. Rusijoje Petras I 1721 įsakė rinkti duomenis apie medžių sprogimą ir žydėjimą. Augalus fenologiniu požiūriu stebėjo A. Bolotovas, D. Kaigorodovas (1846–1924), kultūrinius augalus tyrė I. Mičiurinas.

Fenologija tik nuo XIX a. vidurio išskiriama kaip atskiras mokslas. Iki to laiko ji buvo traktuojama kaip meteorologijos arba botanikos mokslo dalis.

Fenologija Lietuvoje

Lietuvoje pirmuosius fenologinius stebėjimus pradėjo Vilniaus universiteto Gamtos mokslų katedros vedėjas, botanikas, profesorius Ž. Žiliberas (Gilibert). Jis stebėjo augalų vystymąsi ir registravo įvairių augalų žydėjimo pradžią Gardino botanikos sode 1778–1781 m. laikotarpiu. Fenologijos mokslo pradininkas Lietuvoje buvo mokslininkas, visuomenininkas prof. Stasys Nacevičius. Savo fenologinius tyrimus aprašė knygoje „Taikomoji fenologija“. Iš viso yra trys „Taikomosios fenologijos“ leidimai – 1946 m., 1958 m. ir 1975 m. (prie antrojo leidimo tobulinimo ir informacijos išplėtimo prisidėjo agr. Augustas Vaineikis bei Lietuvos žemės ūkio akademijos vyr. dėstytojas H. Grinevičius). St. Nacevičius metus suskirstė į fenologinius sezonus ir periodus atsižvelgdamas į kenkėjų pasirodymo bei šalnų laikotarpius, beveik visoms daržovėms parinko geriausių terminų fenologinius indikatorius ir sudarė sėjos bei sodinimo fenologinį kalendorių. Vadovaujant prof. St. Nacevičiui, nuo 1923 m. išsamūs ir sistemingi fenologiniai stebėjimai bei tyrimai buvo atliekami Dotnuvoje. Čia 1925 m. St. Nacevičius įsteigė Lietuvos fenologinę asociaciją. Atgaivinant fenologinių reiškinių stebėjimus Lietuvoje, svarbiausi iniciatoriai buvo Ž. Žievytė-Kulvietienė ir A. Vaineikis. Pastarasis suorganizavo fenologinių stebėjimų tinklą respublikoje ir jam vadovavo. Tyrinėjant ir registruojant fenologinius reiškinius Lietuvoje, stebėjimams vadovavo ir tvarkė fenologinį archyvą Lietuvos žemdirbystės mokslinio tyrimo instituto vyr. mokslinė bendradarbė, ž. ū. m. kand. L. Kulienė. 1959 m. Lietuvos žemdirbystės mokslinio tyrimo institutas ėmėsi iniciatyvos išplėsti fenologinius stebėjimus respublikoje. Įkurta fenologinė komisija, kurios pirmininku nuo 1960 m. iki mirties (1966 m.) buvo A. Vaineikis. Lietuvos MA zoologijos ir parazitologijos institute 1973 m. įkūrus ornitologijos laboratoriją, išplėsti paukščių migracijos tyrimai.

Svarbios fenologijos sąvokos

• Fenologinė prognozė – kraštovaizdyje vykstančių sezoninių reiškinių sezoninės kaitos numatymas. Fenologinei prognozei naudojama empirinės formulės, grafikai, statistikos metodai.
• Fenologiniai indikatoriai (fenologinės gairės) – sezoniniai reiškiniai, kurių pasikartojimo datos naudojamos kitų sezoninių reiškinių laikui numatyti. Remiantis ilgamečiais stebėjimais, kiekvienai gamtinei zonai parenkami vietiniai fenologiniai indikatoriai. Fenologiniai indikatoriai pagal teikiamos informacijos kiekį yra skirstomi į keletą grupių: bioindikaciniai, klimatoindikaciniai, hidroindikaciniai, pedoindikaciniai ir landšaftoindikaciniai.
• Fenologinis sezonas – laikotarpis, kurio ribos skiriamos remiantis gyvosios ir negyvosios gamtos fenologinių reiškinių (laukinių augalų, lauko, sodo, daržo augalų sezoninio augimo ir kt.) terminais.
• Fenologinis spektras – grafinis augalų rūšių bei fitocenozių sezoninio vystymosi vaizdas. Sudaromas remiantis vienų ar daugelio metų stebėjimais. Skirtingais ženklais ar spalvotomis juostomis horizontalioje spektro skalėje žymimos augalų raidos fazės, vaizduojama jų seka per vegetacijos periodą. Juostų plotis žymi spektro fazių intensyvumą, rūšies individų gausumą bendrijoje. Augalų bendrijos išvaizda, priklausanti daugiausia nuo bendriją sudarančių augalų rūšių ir metų laiko, vadinama aspektu. Pievų bendrijoms labai būdinga aspektų kaita (dar vadinama sezonine diferenciacija, sezonine dinamika, sezonine ritmika).
• Fenologinis žemėlapis – specialus žemėlapis, kuriame pateiktos sezoninių gamtos reiškinių pasireiškimo konkrečiose vietose datos ir izofenomis pavaizduota jų tolygaus pasikartojimo datos bei kitų kraštovaizdžio sezoninės ritmikos rodiklių teritorinis pasiskirstymas. Žemėlapiai skirstomi į:
  • Fitofenologinis – vaizduoja augalų ir medžių vystymosi fazes – vegetacijos pradžią, žydėjimą, vaisiaus brendimą, lapų numetimą.
  • Zoofenologinis – vaizduoja gyvūnų gyvenime vykstančius pasikeitimus – paukščių migraciją, žuvų nerštą, vabzdžių vystymąsi.
  • Agrofenologinis – vaizduoja žemės ūkio augalų, vaismedžių ir vaiskrūmių vystymosi fazes, tinkamiausius žemės ūkio darbų terminus.

Knyga apie naminių gyvulių ir paukščių parazitus, suklasifikuotus pagal mėnesius

Gamtos kalendorius

Iš reguliarių daugiamečių fenologinių stebėjimų duomenų kiekvienai vietovei yra sudaromas gamtos kalendorius, pagal kurį galima iš anksto apskaičiuoti kiekvieno sezoninio gamtos reiškinio datą. Gamtos kalendoriaus datomis remiamasi ir tada, kai tenka nustatyti, kiek dienų tiriamaisiais metais fenologiniai reiškiniai vėluoja ar skuba, palyginus su įprastiniais. Šis nukrypimas nuo daugiametės sekos vadinamas intercepcija (pagal tarybinį fenologą D. Sviatskį šios intercepcijos susijusios su atmosferinės cirkuliacijos ir orų pobūdžio kitimu). Tam tikslui iš gamtos kalendoriaus atitinkamo reiškinio fenologinės datos reikia atimti tiriamųjų metų to paties reiškinio fenodatą. Jeigu skirtumas neigiamas, tai rodo, kad reiškinys įvyko anksčiau, o jeigu teigiamas – vėliau, negu įprasta. Neigiami skirtumai būdingi ekspresiniams, o teigiami – depresiniams metams. Nukrypimas nuo daugiamečių fenodatų vadinamas fenologine anomalija.