Видеоматериалы. Занятие № 42 «Фенологические фазы. Фенология». Фенологические фазы растений
Фенологические фазы растений
В течение года подовые растения проходят два основных длинных периода — вегетацию и относительный покой и два коротких — переход от вегетации к покою и от покоя к вегетации.
Фенофазы - это регулярно и закономерно повторяющиеся явления роста и развития растения и его отдельных органов.
Цикл прохождения фенофаз составляет 1 год. Этот год делится на 2 основных периода: вегетация и покой. У листопадных растений периоды вегетации и покоя выражены достаточно четко. Период вегетации начинается с набухания почек и завершается листопадом. Относительный покой наблюдается с момента наступления устойчивых холодов и до начала весны. Кроме того, есть еще 2 переходных периода: 1 й – от массового листопада до устойчивых холодов и 2 й – от установления повышенной температуры до набухания почек. Продолжительность периодов зависит от многих факторов, но прежде всего определяется породой и сортом растения.
Период вегетации у листопадных растений имеет следующие фенологические фазы:
распускание почек,
цветение,
рост побегов,
вызревание тканей,
закладка и дифференциация цветковых почек,
рост и развитие плодов,
листопад.
Существуют и последовательно сменяющиеся явления внутри фенофазы, называемые фазами, которые состоят из более коротких промежутков (например, цветение и рост побегов имеют 2 градации – начало и массовое проявление фазы). Продолжительность вегетации, состоящей из всех фенологических фаз, на юге и севере неодинакова даже в пределах одной породы. Так, например, косточковые и орехоплодные на юге требуют вегетации продолжительностью 7–8 месяцев, а в средней и северных зонах – 5–6 месяцев для всех возделываемых там пород. Продолжительность многих фенологических фаз зависит также и от агротехники. Распускание почек – начинается с набухания почек и заканчивается образованием розетки листьев. Рост клеток приводит к раздвиганию почечных чешуй. Вдоль почки появляется зеленая узкая полоска – зеленый конус, с появлением которого намечаются работы по опрыскиванию и др. Сама вегетативная почка сформировалась в прошлом году, весной из зачатков листьев она образует розетку, а в ее центре появляется побег. Если почка генеративная, то после выдвижения листочков из нее пробиваются бутоны. Генеративную почку можно вычислить заранее по округлой форме и более крупным размерам по сравнению с вегетативной ростовой. На продолжительность распускания почек влияют: влажность воздуха, температура воздуха и почвы, общее состояние и возраст деревьев и кустарников, породные и сортовые особенности. Генеративные почки распускаются на З 5 дней раньше ростовых. Это закономерно для большинства пород. Период от набухания почек до их распускания составляет 7 16 дней у яблони, груши и айвы, 10–12 – у абрикоса, 13–30 – у миндаля, 13–20 – у грецкого ореха на юге России. Если весна ранняя и сухая, продолжительность фенофаз сокращается.
Цветение – в нормальных условиях протекает в течение 5–8 дней. Сначала зацветают лещина и фундук, за ними миндаль, абрикос, алыча, черешня, вишня, европейские сорта сливы и груши, яблоня и айва. Чем позже цветет порода, тем меньше вероятность попадания цветков и завязей под губительное воздействие заморозков. Фенофазу цветения делят на 3 временных отрезка:
- начало цветения, когда на растении распускается 25 % цветков,
- массовое цветение – 75 %;
- окончание цветения – при 75 % опавших цветков.
Цветение протекает нормально, если температура воздуха поднимается до 8 12 °C. По времени начала цветения сорта делят на 3 группы – ранние, средние и поздние . По многолетним данным, в Подмосковье груша зацветает и проходит данную фенофазу с 3 по 23 мая, яблоня – с 12 по 30, слива – с 4 по 22, вишня – с 5 по 22. Резкое потепление может несколько сократить период цветения, но последовательность протекания цветения по породам сохраняется каждый год. Только часть цветков (5-15 %) используется деревом для закладки урожая, остальные распускаются только для подстраховки на случай больших заморозков, сильных ветров и прочих стихийных бедствий.
Рост побегов. Эта фенофаза распространяется на период от распускания почек до образования верхушечной почки на вызревшем и прекратившем рост побеге. Одни и те же культуры на юге проходят данную фенофазу быстрее, чем на севере. Распустившаяся вегетативная почка сначала удлиняет свою ось, на участке с почечными чешуйками появляются годичные кольца и формируются зачаточные спящие почки. Позднее появляются зачатки листьев и пазушные почки. Эта фаза сопровождается нарастанием междоузлий. Чем короче побег, тем менее заметно растяжение междоузлий вдоль побегов. Сначала наблюдается замедленный рост, потом он резко усиливается, иногда намечается волнообразный рост с последующей летней приостановкой, после чего начинается так называемый вторичный рост, что вызывается перебоями в водоснабжении растения или резкими колебаниями влажности, неправильными поливами. Урожайность деревьев в значительной степени определяется длиной новых побегов и количеством листьев на них. В нечерноземье период летнего роста побегов имеет 1 волну и составляет 60–80 дней для взрослых плодоносящих растений яблони. Самый сильный прирост образуется в июне, когда в сутки длина побега увеличивается на 1,5–5 мм в условиях оптимального обеспечения светом, пищей и водой. Самые крупные листья образуются на наиболее длинных приростах. В июле начинается летний покой для роста побегов. Но осенью рост корней продолжится, хотя побеги уже не изменят своей длины до новой весны.
Вызревание тканей. Эта фенологическая фаза наступает, когда замедляется или прекращается вегетативный рост. Клетки прекращают деление, ранее сформировавшиеся ткани, готовясь к понижению температуры, накапливают запасные питательные вещества (жиры, крахмал и др.). Только достаточно вызревшая древесина способна на следующий год весной обеспечить нормальное прохождение очередных фенологических фаз, связанных с активным ростом побегов, цветением и пр.
Закладка и дифференциация генеративных почек. Продолжительность этого периода зависит от: типа плодового образования, места его расположения на растении, возраста дерева и возраста плодового образования, породы и сорта, агротехники в саду, природных условий. Закладка генеративных почек у яблони проходит с 11 июня по 21 августа, у груши – с 21 июня по 12 августа, у сливы – с 21 июня по 9 августа, у вишни – с 9 июня по 2 августа. В сухие периоды вегетации генеративные почки начинают закладываться раньше, чем при высокой влажности воздуха и почвы. Как только приостановится рост обрастающих веточек, через 2–3 дня деревья приступают к закладке цветковых почек. Доказано, что в условиях Подмосковья при температуре выше нуля у ряда пород почки на плодоносящих деревьях дифференцируются в январе и феврале.
Рост и развитие плодов. От оплодотворения до созревания плодов проходит: у земляники – 25–35 дней, у малины – 35–45, у косточковых – 60 120, у семечковых – 60–70. Сначала молодые завязи имеют травянистый вкус. Со временем нарастает масса плода и внутри происходит накопление сахара, превращение крахмала в сахариды; соотношение сахара и яблочной, уксусной и других кислот определяет в дальнейшем вкусовые особенности сорта. После полного созревания плодов содержание пектинов, повысившееся вначале, немного снижается. Увеличивается содержание летучих эфиров. В верхнем слое околоплодника (экзокарпия) разрушается хлорофилл, появляется антоциан и другие красящие вещества, делающие плод ярким и привлекательным. Твердая ткань мякоти (мезокарпия) размягчается, приобретая характерный запах. Значительные изменения происходят в семенных камерах: темнеют семена, приобретая темно коричневый цвет, плодоножки становятся тоньше, уменьшается прочность отрыва плодов. Если их не убрать вовремя, они опадают под воздействием собственной тяжести
Листопад. К листопадным растениям относятся почти все плодовые и ягодные растения, которые сбрасывают на зиму листву.
Листопад – это форма приспособления плодовых и ягодных культур к сложившимся климатическим условиям. Осенью в тканях растения начинает накапливаться крахмал, который при понижении температуры переходит в сахар, в клетках одновременно накапливаются жиры в виде стойких к замерзанию масел. Подготовка растений к морозам определяется временем окончания роста. Запаздывание может стать причиной сильных подмерзаний и даже гибели кустарников и деревьев. Время сбрасывания листвы зависит от ухода и погодных условий.
Период покоя. После завершения периода вегетации наступает четко выраженный покой. Благодаря ему растение может переносить неблагоприятные условия зимнего времени. Началом вступления растения в период покоя считают завершение опадания листьев осенью. Растения, сбросившие листья, к этому времени имеют вызревшие ткани и перестают терять влагу. Уменьшается газообмен, в месте прикрепления плодоножек образуется плотная пробковая ткань. Однако внутри растений продолжаются некоторые биохимические процессы: повышается содержание азотных соединений в клетках, усиливается гидролиз крахмала. В этот период растения умеренного пояса нуждаются в понижении температуры: без воздействия холодов почки не смогут тронуться в рост, они обязательно должны пройти период глубокого покоя. Только после этого растения переходят в следующую фазу – вынужденного покоя, в данной фазе они уже готовы к вступлению в период вегетации.
Подобная закономерность касается только надземной системы: корни лишены естественного (глубокого) покоя, они продолжают работу в земле даже при температурах ниже нуля, для корневой системы природа выделила только вынужденный покой. Продолжительность периода покоя самая большая у семечковых пород, им значительно уступают косточковые.
В сезонном развитии растений установлено (для всех типов растительности) пять фенологических фаз:
Фаза вегетации – появление ростков, развертывание листьев, облиствение.
Фаза бутонизации – появление сформировавшихся, но очень маленьких, едва заметных невооруженным глазом бутонов.
Фаза цветения – отмечается по раскрыванию первых цветков; массовое цветение – раскрывается более половины цветков; конец цветения – раскрытыми остаются единичные цветки.
Фаза плодоношения: начало плодоношения – опадает околоцветник, набухает завязь и завязываются плоды; созревание плодов – изменяется окраска плодов; обсеменение.
Фаза отмирания – отмирание надземных органов.
Фенологические фазы у водных растений, цветущих под водой, останавливаются по тем же признакам, как и у наземных растений. Трудно бывает проследить за наступлением фенологических фаз у растений, проходящих полный цикл развития под водой.
Фазы развития злаковСистематические группыГруппы растений, двудольные, однодольныеЭкзогенные, эндогенные факторыФенологические кривые, карты, закономерностиЗначение фенологии, история развитияИсследования в фитофенологии, сезоны и субсезоныПринципы наблюдений, ндикация, прогнозированиеТипы, компоненты мониторинга воздуха
biofile.ru
Фенологические фазы растений
| Фенологические фазы | Условные обозначения | |
| Вегетация до цветения | вег. | — |
| |Бутонизация (у злаков и осок - колошение) | бут.кшн. | ^ |
| Начало цветения и спороношения | зацв.,сп. | ך |
| Полное цветение и епороношение | цв., сп. | о |
| Отцветание и конец спороношения | отцв.. ксн. | С |
| Созревание семян (плодов) и спор | пл., сп. | + |
| Семена (плоды), а также споры созрели и осыпаются (опадают) | осып. | # |
| Вегетация после цветения и спороношения (вторичная вегетация) | вт. Вег. | ~ |
После подробных объяснений преподавателя студенты начинают самостоятельную полевую работу. Группа из 12 человек получает для исследования участок, отмеченный на топографической карте масштаба 1:5 000. На участке проложены четыре геоморфологических профиля, протяженностью 1,2-1,5 км. Студенты распределяются на звенья по 3 человека и каждое звено имеет свой профиль. Геоморфологические профиля прокладываются таким образом, что пересекают водораздельные, плакорные и долинные типы рельефа, т.е. проходят через зональный лесной и азональный луговой и болотный типы растительности. В итоге устанавливаются закономерности распределения фитоценозов на выделенном участке и выявляются взаимоотношения между растительностью и средой ее обитания.
Работа по профилю проводится следующим образом. Сначала определяется рекогносцировочный ход строго по азимуту (профиль представляет собой не линию, а полосу шириной 20 и более метров). По профилю на местности выделяют фитоценозы и в каждом закладывается и описывается геоботаническая площадка, описание ее ведется в полевом дневнике, едином для каждого звена согласно вышеизложенной методике. Измерение протяженности фитоценозов проводит один из членов звена путем подсчета шагов (предварительно длина шага ведущего измерение должна быть хорошо вымерена). Каждый выделенный по линии профиля фитоценоз (ассоциация) отмечается от начала профиля соответственно точками 1, 2, 3 и т.д. Границы и протяженность ассоциаций в соответствующем масштабе непосредственно в поле переносятся на топографическую основу на заранее проведенную линию профиля. Преподаватель проверяет полевую работу каждого звена (при большом числе ассоциаций – выборочно).
3. Камеральная обработка материалов
На выполнение камеральных работ отводится 1,5 дня. Первым этапом работы является составление таблицы флористического состава изученной территории. В ней перечисляются все виды растений, определенные в период практики. При этом против каждого вида обозначается его принадлежность к экологическим группам по фактору увлажнения, трофности, географическому элементу флоры, а также хозяйственно-ценной группе. Необходимые для этого сведения студенты получают из учебных пособий, заранее составленных для этих целей таблиц и специально подобранной литературы. Затем подсчитываются процентные соотношения всех выделенных и занесенных в таблицу флористического состава групп растений и на их основе строятся диаграммы (приложение 3). Отдельно составляются диаграммы структуры экологического и ценотического состава травяного покрова в отдельных ассоциациях лесных и луговых сообществ (приложение 4). Для того чтобы одновременно показать не только соотношение различных групп, но и степень участия каждой группы растений, вычисляется средний балл обилия для видов, входящих в ту или иную группу и в соответствующем масштабе отображается на диаграммах. Составление диаграмм позволяет студентам провести достаточно глубокий анализ полевого материала.
Большое значение в камеральный период имеет составление сводных таблиц как обязательного этапа первичной обработки полевых описаний. Однако, для того, чтобы сводные таблицы выполняли свою функцию вспомогательного материала при написании отчета, следует при большом количестве геоботанических площадок составлять несколько сводных таблиц по тем группам описаний, которые выделяются студенту или звену для анализа и характеристики соответствующего раздела или части раздела отчета (приложения 4-5). Для небольшого числа описаний (4–5), выбранных по усмотрению преподавателя, можно вычислить коэффициент общности видового состава ассоциаций по формуле Жаккара для получения дополнительной характеристики различий в видовом составе между фитоценозами, относящимися к различным ассоциациям. Включение в обработку небольшого числа описаний фитоценозов, позволяет каждому звену и с меньшей затратой времени освоить этот методический прием.
После обработки полевых дневников студенты приступают к знакомству с принципами построения легенды к профилям и карте. Это один из важных и сложных моментов камерального периода, требующий от преподавателя наибольшей отдачи, так как студенты впервые осваивают этот вид работы, являющийся не простым и всегда ответственным даже для специалиста с опытом.
Любая легенда создается на основе классификаций растительности, которые в свою очередь строятся на разных принципах. Следует стремиться к тому, чтобы студенты при разработке легенды учитывали не только признаки самой растительности, но и ее эколого-географические связи. Прежде всего, выделенные ассоциации группируются по типам растительности (леса, луга, болота), а в пределах каждого типа выделяются другие вспомогательные таксоны (чаще всего формация). В легенде расположение таксонов следует начинать с тех, которые относятся к зональному типу растительности.
Особенности растительности передаются цветом, тоном и внемасштабными значками. Для показа сосновых лесов обычно используют коричневые тона, еловых – фиолетовый цвет, суходольных лугов – желтый, заливных – зеленый, а заболоченных лугов и болот – голубой и синий цвета. Цвет присваивается обычно формации, а ассоциации, входящие в ту или иную формацию, передаются тоном основного цвета. Для наглядности кроме цвета для каждой ассоциации присваивается свой индекс, представляющий начальную букву названия картируемой единицы, например, сосняк вересковый (С+в), сосняк лещинно-кисличный (С+л-к), полидоминантные кустарники (ПДК), разнотравно-злаковая ассоциация (р-з), ползучеклеверово-едколютиковая (пк-ел).
После разработки легенды по каждому профилю неширокой полосой, которая проходит ниже линии профиля, отмечаются ассоциации в той цветовой гамме, которая дается в легенде. Затем студенты приступают к составлению геоботанической карты участка. Для этого на топографической основе с нанесенными линиями профилей по каждому профилю геоботанические площадки отмечаются буквенными индексами. Затем методом интерполяции (с учетом особенностей рельефа) аналогичные ассоциации объединяются и закрашиваются согласно легенде. Если справа или слева от профиля видны пятна какой-либо ассоциации, не заходящие на линию ни данного, ни соседнего профиля в полевых условиях на них закладываются дополнительные геоботанические площадки, учитывающиеся при уточнении границ ассоциаций (приложение 6).
После окончания обработки полевых материалов, оформления профилей и карты студенты приступают к написанию отчета. Обычно каждому студенту дается написание определенного раздела или части раздела отчета.
studfiles.net
Фазы развития древесных растений
Обычно почти во всех программах фенологических наблюдений рекомендуется наблюдать следующие явления:
1. Начало сокодвижения. Отмечается у кленов и березы.
2. Набухание листовых и цветочных почек.
3. Распускание почек.
4. Появление первых листьев (зеленение).
5. Зацветание или появление первых цветков (у ветроопыляемых — начало пыления). Отмечается также массовое цветение и конец цветения (опадение тычиночных соцветий, лепестков и других частей цветка).
6. Появление первых зрелых плодов и семян (начало созревания). Отмечается также массовое созревание и дается оценка урожая по шкале В. Г. Каппера ( Шкала глазомерной оценки урожая шишек, плодов и семян древесных пород и кустарников по В. Г. Капперу: 0 - полный неурожай. Шишек, плодов или семян нет. 1 - очень плохой урожай. Шишки, плоды или семена имеются в очень небольшом количестве на единично стоящих деревьях, а также на опушках и лишь в ничтожном количестве в глубине леса. 2 - слабый урожай. Довольно равномерное и удовлетворительное плодоношение на единично стоящих деревьях, а также по опушкам и незначительное в глубине леса. 3 - средний урожай. Значительное плодоношение на отдельно стоящих деревьях, а также по опушкам и удовлетворительное в глубине леса. 4 - хороший урожай. Обильное плодоношение на единично стоящих деревьях, а также по опушкам и хорошее в глубине леса. 5 - очень хороший урожай. Обильное плодоношение как на единично стоящих деревьях и по опушкам, так и в глубине леса ).
7. Начало опадения или рассеивания созревших плодов и семян.
8. Прекращение роста побегов.
9. Заложение новых почек.
10. Заложение цветочных соцветий (сережек).
11. Начало осенней раскраски листьев (хвои).
12. Массовое изменение цвета листьев.
13. Полное изменение цвета листьев.
14. Начало листопада.
15. Массовый листопад.
16. Конец листопада.
3. Использование фенологических наблюдений в лесном хозяйстве
Основным методом фенологических наблюдений является регистрация сроков наступления различных сезонных явлений. Наблюдения дают возможность проследить за ходом наступления определенных фаз развития у отдельных видов в пределах всего ареала или какой-то части страны. Данные наблюдений, проведенных в течение нескольких лет в одном пункте, позволят составить календарь развития природы в этом небольшом районе, а наблюдения, проведенные во многих районах, могут быть обобщены. По материалам таких наблюдений можно составить фенологические карты, на которых будут показаны закономерности развития определенного фенологического явления в пространстве в зависимости от изменения климата в широтном и долготном направлениях.
Для лесокультурного дела исключительное значение имеют сроки посева семян древесных и кустарниковых пород и посадка сеянцев и саженцев. Фенологическими наблюдениями установлено, что наилучшим периодом для проведения лесокультурных работ является период, находящийся в границах от зацветания ольхи серой, орешника (лещины)' и ольхи черной до зацветания березы бородавчатой, так как с этим явлением совпадает набухание почек и распускание их у культивируемых в наших лесах таких пород, как сосна, дуб, клен, ясень, береза и др. Продолжительность благоприятного периода лесокультурных работ находится в зависимости от географического местоположения и резко уменьшается с севера на юг.
Изучая фазы развития древесных растений и сопутствующие им по срокам другие явления, например кладку яиц вредными насекомыми, появление гусениц или личинок, развитие грибных болезней и т. д., можно и нужно наметить лучшие сроки борьбы с вредителями и болезнями лесных пород, а также установить критерии для их прогноза.
Весьма важны фенологические наблюдения при изучении разнообразия форм многих видов растений. Ботаникам и лесоводам хорошо известны фенологические формы дуба, ясеня, ели, осины, даже черемухи и других пород. Без фенологических наблюдений за сроками распускания листьев и цветения дуба мы не знали бы рано- и позднораспускающихся форм этой важной лесной породы, поскольку морфологически эти формы отличить нельзя.
Различаются некоторые виды деревьев и по срокам осенней раскраски листвы и листопада. Наблюдения над фазами развития осины показали, что между сроками осеннего листопада и устойчивостью осины к грибным заболеваниям существует определенная зависимость. Так, у деревьев с ранним сроком листопада число здоровых особей колеблется от 21 до 61%, у деревьев с поздним листопадом количество здоровых особей составляет 70—77%. Этот фенологический признак может служить хорошим ориентиром, или индикатором, для отбора здоровых деревьев осины при рубках ухода.
Большой интерес фенологические наблюдения имеют для зеленого строительства и организации ботанических садов и дендропарков. Знание сроков развития важнейших фаз декоративных древесных растений позволяет подобрать такой ассортимент растений и так распределить их по территории, что цветущие растения будут встречаться на всех участках парка с ранней весны и до осени.
biofile.ru
82. Фенология, как раздел экологии растений. Фазы вегетации растений, их характеристика, значения для фармакогнозии.
Рост и развитие растений зависят от многих факторов. Большое влияние на эти процессы оказывают сезонные изменения в природе. Наблюдая за наступлением различных этапов и сроками роста и развития растений, человек проводит фитофенологические наблюдения.
Фенология - наука о сезонных изменениях в жизни живой природы (сроки сокодвижения, набухания почек, появления первых листьев, начало и конец цветения, плодоношения, созревания плодов, сроки изменения окраски листьев, начало и конец листопада и т.д.). Часто наблюдения за растениями связывают с другими явлениями природы. Это дает возможность установить взаимосвязи между растениями, животными и неживой природой. Все наблюдения датируют, в результате чего составляют календарь природы для каждой местности.
Основные этапы (фенологические фазы) в сезонном развитии растений:
Начало годичного цикла (с наступлением весны) - это прорастание семян у однолетников, отрастание побегов из перезимовавших почек у многолетних трав, развертывание (или распускание) почек у деревьев и кустарников.
Затем следует фаза вегетации, в течение которой идет рост листьев, стеблей и побегов. С появлением бутонов растения вступают в фазу бутонизации, которая сменяется последовательно наступающими фазами цветения, плодоношения, рассеивания плодов и семян (диссеминации).
Далее в жизни растений приходит пора осенних явлений: у деревьев и кустарников - осеннее расцвечивание листьев и листопад, у многолетних травянистых растений - пожелтение и отмирание надземных органов (полное или частичное), у однолетников - полное отмирание. Все зимующие растения переходят в состояние осенне-зимнего покоя, а однолетники переживают зиму в виде семян.
Такова лишь самая общая схема смены фенологических фаз. При более внимательном изучении (или при исследованиях с какими-либо специальными целями) сезонные изменения состояния растений отмечают более подробно. И, например, у древесных пород весной регистрируют фазы набухания почек, появления у почек "зеленой полоски" (когда начали раздвигаться почечные чешуи и показались участки листьев), раскрывания почек, "зеленой дымки" (листья еще не полностью распустились, но крона уже теряет прозрачность) и др.
Заготовка ЛРС — это процесс, включающий ряд последовательных этапов: сбор сырья первичную обработку, сушку приведение в стандартное состояние, упаковку и хранение.
На всех этапах заготовительного процесса деятельность заготовительных организаций должна быть направлена на сохранение в сырье комплекса БАВ и получения стандартного сырья, отвечающего требованиям нормативной документации (НД).
Качество ЛРС в первую очередь определяется содержанием в нем БАВ. Накопление этих веществ в растениях имеет определенную динамику, и собирать сырье следует в ту фазу развития растений, когда содержание БАВ достигает максимальной величины. Кроме учета динамики накопления БАВ, и условиях промышленной культуры учитывается урожайность, т.е. выход сырья с единицы площади. При заготовке сырья от дикорастущих лекарственных растений рассматривают возможность распознавания растений в травостое и поэтому иногда смещают сроки заготовки сырья нате фазы развития, когда можно четко определить принадлежность растения к тому или иному виду. При сборе сырья учитывают также изменение содержания БАВ в течение суток. Для большинства лекарственных растений лучшее время сбора приходится на 10 - 13ч, так как в это время содержание БАВ в них максимальное. Однако в каждом конкретном случае время бора определяют в соответствии с особенностями того или иного лекарственного растения. Например, сырье от растений, содержащих эфирные масла, рекомендуют заготавливать в ранние утренние часы. Научные исследования и многолетняя практика позволяют установить календарные сроки сбора для каждого заготавливаемого вида сырья, однако они могут изменяться в широких пределах в зависимости от географической зоны, погодных условий в разные годы и других факторов, поэтому следует ориентироваться прежде всего на фазу развития растения.
Надземные части растений (трава, листья, цветки, плоды) следует собирать в сухую погоду, после испарения росы (8— 9 ч утра) и до появления вечерней росы (до 17ч), так как поверхностная влага приводит к быстрой порче сырья и снижению его качества. Подземные органы (корни, корневища, клубни и др.) могут быть собраны в любую погоду и в любое время дня.
studfiles.net
Видеоматериалы. Занятие № 42 «Фенологические фазы. Фенология»
Кинопособие « Экология растений» 58 занятий. Глава IX. Сезонные изменения растений.
Кинопособие содержит методический аппарат, обеспечивающий помощь учителю на всех этапах проведения уроков.
Актуальность:
Сезонные изменения живой природы, в том числе и растений, изучает особая наука фенология. Ученые-фенологи исследуют периодические явления в природе. Они изучают, например, сроки распускания почек, цветения и плодоношения растений, прилета и отлета птиц, время размножения животных и т.п. Эти наблюдения проводят в течение многих лет в разных природных зонах. Таким путем выявляют зависимость сезонных явлений от климата и особенностей погоды разных лет.
Тип учебного занятия; изучения и первичного закрепления новых знаний
Дидактическая цель; создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации.
Формы проведения занятия; лекция, учебный фильм
Основные понятия
Фенология. Фенологические фазы. Фенологические спектры. Кущение. Выход в трубку. Колошение.
Вопросы для обсуждения
1.Что изучает фенология?
2.Назовите основные фенологические фазы растений умеренного пояса.
3.Почему у хлебных злаков выделяют большое число фенологических фаз?
4.Что представляют собой подфазы кущения и выхода в трубку у хлебных злаков?
5.Как влияют климат местности и погода на сроки наступления и длительность фенологических фаз? Приведите примеры.
Фенологические фазы. Для удобства фенологических наблюдений выделяют фенологические фазы (фенофазы), т.е. определенные этапы сезонного развития растений. В умеренном поясе обычно выделяют семь фенологических фаз:
1 — формирование вегетативных побегов; 2 — бутонизация; 3 — цветение; 4 — плодоношение и обсеменение; 5 — вегетация после плодоношения; 6 — отмирание. Однолетние растения отмирают целиком, у многолетних трав отмирают надземные побеги, у деревьев — листья и частично побеги; 7 — состояние-покоя.
Эти сменяющие друг друга фенофазы обычно изображают в виде графиков-рисунков, называемых еще фенологическими спектрами .
Особенности фенологических фаз у разных растений. Сравнивая ход сезонных изменений у разных видов, фенологи обнаружили, что для некоторых растений общая схема фенологических фаз требует уточнений и изменений. Так, у культурных сельскохозяйственных злаков — пшеницы, ржи, ячменя и других — фаза весенней вегетации может быть разделена на 3 подфазы, которые в народе называют всходы, кущение, выход в трубку (рис.1). Всходы появляются у озимых сортов осенью. а у яровых — весной. Подфаза кущения наступает в мае. В это время злаки кустятся, т.е. у них образуется куст из нескольких боковых побегов, которые вырастают из почек, расположенных вблизи поверхности почвы. В июне начинается выход в трубку, т.е. формируются длинные стебли-соломины. Фазу бутонизации у культурных злаков называют колошением.
В это время образуются соцветия — сложные колосья у пшеницы, ржи, ячменя и метелки у овса и риса. Самую важную (для человека) фазу плодоношения у культурных злаков разделяют на четыре подфазы в зависимости от спелости плодов-зерновок. В подфазе молочной спелости эндосперм зерновки еще жидкий и зерновка сочная. Если такую зерновку раздавить, из нее брызнет влага. В подфазе восковой спелости эндосперм затвердевает, но зерновка еще мягкая. Ее легко разжевать. В подфазе полной спелости зерновка становится твердой. Заключительная четвертая подфаза — осыпание спелых зерновок.
Рис. 1. Фенологические фазы и подфазы хлебного злака: 1 и 2 — всходы, 3 — кущение, 4 — выход в трубку, 5 — колошение
У споровых растений, например папоротников, выделяют пять фенологических фаз: 1 — появление улиток, т.е. свернутых завитками листьев; 2 — полное развертывание пластинок листьев; 3 — созревание спор; 4 — рассеивание спор; 5 — отмирание листьев.
Влияние климата и погоды на фенологические фазы. Сроки и длительность фенологических фаз зависят от географической широты и климата местности. Так, на юге России, например в Ставрополье, хлебные злаки колосятся обычно в конце мая, в средней России (в Подмосковье) — в июне, а на севере, в Архангельской области, — лишь в июле. Обычные сроки фенофаз могут сильно меняться из-за погодных условий. Если лето холодное, зерновые под Москвой начинают колоситься только в конце июня. Теплой и ранней весной кроны деревьев в Подмосковье покрываются зелеными листьями уже в конце апреля — начале мая. Если весна холодная и поздняя, деревья зеленеют лишь в середине или во второй половине мая. Таким образом, погода сильно влияет на сроки наступления и длительность фенофаз растений.
Вот почему для сельского хозяйства так важны точные прогнозы погоды на длительные сроки, желательно на весь вегетационный сезон. Такие прогнозы дают возможность правильно организовать сельскохозяйственные работы, вовремя провести сев, прополку и подкормку растений, что значительно повышает их урожайность. Особенно ценно, что на основе долгосрочных прогнозов погоды можно заранее подготовиться к уборке урожая и не допустить потерь сельскохозяйственной продукции. Слежение за сменой фенофаз растений из космоса с помощью искусственных спутников Земли также помогает в рациональной организации сельскохозяйственных работ.
Источники информации: А.М. Былова. Н.И. Шорина, 1999 (209стр
"фазы пшеницы"
Фенология цветения растений
Фенологические фазы пиона уклоняющегося
Жизненный цикл папоротника
xn--j1ahfl.xn--p1ai
Фенологические фазы
В течение вегетационного периода в результате роста масса и объем растения, его частей непрерывно изменяются.
Одновременно с ростом в организме растений происходят глубокие качественные изменения, внешне проявляющиеся в появлении определенных морфологических признаков, новых частей растений, например листьев, стеблей, соцветий, плодов. Время появления нового признака принято называть наступлением новой фенологической фазы в развитии растения. По наступлению фенологических фаз определяют сроки проведения различных агротехнических мероприятий, в том числе уборки растений на кормовые цели и семена. У растений разных семейств, родов и видов отмечают (регистрируют) разные фенологические фазы.
В первый год жизни у злаковых трав отмечают фазы появления всходов, кущения, выхода в трубку, колошения (у растений с соцветием типа колос) или выметывания (у растений с соцветием типа метелка), цветения, плодоношения, обсеменения, осеннего состояния; у бобовых — появления всходов, розетки листьев, стеблевания (ветвления), бутонизации, цветения, плодоношения, обсеменения, осеннего состояния. Аналогичные, но не всегда совпадающие по названию фенологические фазы развития регистрируют у растений других семейств. Не все растения могут пройти в первый год все перечисленные фазы. В зависимости от разных факторов (сроки посева, погодные условия, биологические особенности растений и др.) развитие их в первый год жизни может закончиться на одной из названных фаз.
В последующие годы жизни у многолетних трав отмечают такие же фазы развития, как и в первый год, за исключением фазы всходов, вместо которой отмечают фазу весеннего отрастания. Наступление фазы весеннего отрастания характеризуется появлением новых листьев, обычно это происходит, когда среднесуточная температура устанавливается на уровне 3…5 °С. Признаки наступления соответствующих фенологических фаз у многолетних и однолетних трав совпадают. Фаза обсеменения характеризуется естественным осыпанием созревших семян. Для фазы осеннего состояния характерен слабый рост растений или его отсутствие. К этой фазе относят обычно период от отмирания обсеменившихся побегов до наступления зимы, в это время растения готовятся к зиме, проходят закалку.
Фазу развития травостоя на кормовом угодье определяют по фазе развития доминирующего в нем вида трав.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
74 Фенологические фазы развития. Этапы морфогенеза.
Этапы онтогенеза, разработанные М. X. Чайлахяном, дают лишь общее представление о жизненном цикле растения и мало пригодны для практического использования. Между тем агрономам часто бывает необходимо иметь более наглядное представление о развитии растений. Так как процессы роста и развития взаимосвязаны, то, наблюдая рост, точнее, образование новых органов, можно сделать заключение о темпе развития. Это достигается при помощи фенологических наблюдений за фазами развития, т. е. при определении фенологических фаз.
Фенологическими фазами развития называют образование в процессе роста органов, появление которых становится возможным только после прохождения определенных процессов развития. Интервалы времени, заключенные между возникновением новых органов, т. е. между прохождением сосед-* них фаз, носят название межфазных периодов. Продолжительность их более или менее постоянна для растений данного сорта, но в то же время они могут изменяться под влиянием экологических факторов (температуры, увлажнения и др.). Именно эти изменения продолжительности межфазных периодов и должны быть предметом пристального внимания агрономов, так как по ним судят о темпе развития растений. Обычно одну и ту же фазу отмечают два раза: ее начало, когда в данной фазе находится 10 — 20 % растений, и полную фазу, когда ее прохождение можно зафиксировать у 50 — 70 % растений. Фенологические фазы у различных растений неодинаковы. Наиболее четко они определены у однолетних и озимых злаков. Можно выделить следующие фенологические фазы.
Всходы — появление колеоптиля с проходящим через него первым листом. Кущение — образование вторичной корневой системы и так называемого узла кущения, из которого позднее развиваются плодоносящие и неплодоносящие побеги. Выход в трубку — образование настоящих стеблей, которые выходят из точек роста, заложенных в узлах кущения. Колошение — выход соцветия — колоса или метелки — из трубчатого стебля. Цветение — появление и раскрытие пыльников, перистых рылец у перекрестноопыляемых злаков. Молочная зрелость семян — появление при разрезании завязи семени белой жидкости — "молочка". Восковая зрелость семян — отсутствие "молочка" при разрезании еще мягкого семени. Полная зрелость семян — затвердевание семени, которое разрезается с трудом.
У других растений (двудольных) различают иные фазы. Так, у огурца выделяют: развертывание семядоли; появление lrro настоящего листа; 3-го настоящего листа; бутонов — бутонизация; первых мужских и первых женских цветков — цветение; первых товарных плодов — плодоношение. У растений, не цветущих в первый год вегетации, фенологические фазы нельзя выделить четко, они довольно расплывчаты. Например, у корнеплодов можно заметить только всходы, образование розетки листьев (нечетко!), начало образования корнеплода.
Этапы морфогенеза
Определение темпа развития растений по фенологическим фазам производится визуально, поэтому оно выполняется очень быстро и не требует специального оборудования. Однако как всякая оценка "на глаз" эти определения не отличаются большой точностью, вследствие чего иногда, особенно в первые фазы, могут быть допущены значительные ошибки в оценке развития растений. Более полная оценка может быть получена при микроскопическом наблюдении этапов морфогенеза растений, которые были описаны Ф. М. Куперман применительно к одно- и двулетним растениям. Исследуя органогенез многих растений, начиная от первичного недифференцированного конуса нарастания и до созревания семян, Ф. М. Куперман выделила 12 этапов морфогенеза, которые связывают воедино процессы развития, происходящие в точках роста с появлением новых органов, т. е. с ростом:
I этап — прорастание семени; образование недифференцированного конуса нарастания;
II этап — дифференциация конуса нарастания на зачаточные узлы и междоузлия стебля и образование зачаточных стеблевых листьев;
III этап — дифференциация главной оси зачаточного соцветия;
IV этап — появление на зачаточной оси соцветия конусов нарастания второго порядка;
V этап — начало образования и дифференциации цветков;
VI этап — формирование цветка, рост чашелистиков;
VII этап — развитие мужского и женского гаметофита; рост соцветий и покровных частей цветка;
VIII этап — завершение образования цветка; образование гамет;
IX этап — цветение, оплодотворение, образование зиготы;
X этап — рост и формирование плода и семени;
XI этап — накопление питательных веществ в семени, его налив;
XII этап — превращение питательных веществ в запасные вещества семени.
Таким образом, определение этапа морфогенеза дает более точные представления о развитии растений, чем определение фенологических фаз. В некоторых случаях это имеет существенное практическое значение, например, при определении жизнеспособности озимых растений во время перезимовки. Дело в том, что их устойчивость к неблагоприятным факторам зимы сильно зависит от степени развития конуса нарастания: чем далее продвигалась его дифференцировка, тем были ниже устойчивость растений и выше опасность их гибели во время зимы.
studfiles.net
