Phänologie: Welche Studien, Methoden, reale Studien
Die Phänologie ist eine wissenschaftliche Disziplin, die den Einfluss der Umwelt auf die verschiedenen wiederkehrenden Ereignisse in Lebenszyklen untersucht, die für Pflanzen und Tiere typisch sind.
Der Begriff wurde 1849 vom belgischen Botaniker Charles Morren eingeführt. Mögliche Umweltfaktoren sind die jahreszeitlichen oder jährlichen klimatischen Schwankungen sowie die zum Lebensraum gehörenden Faktoren wie die Höhe des Bodens.
Der biologische Kreislauf von Lebewesen kann durch den Genotyp und die verschiedenen klimatischen Faktoren beeinflusst werden. Derzeit können Informationen zu Klima, Biologie und edaphischen Faktoren verschiedener Kulturen abgerufen werden.
Darüber hinaus sind Zahlen zur Dauer des natürlichen Kreislaufs und der Pflanzenproduktion in gut zugänglichen Datenbanken enthalten. Es ist jedoch möglich, dass diese Informationen manchmal nicht miteinander verknüpft sind und sich auch nicht auf die Auswirkung beziehen, die sie auf die Morphologie der Pflanzen haben.
Aus diesem Grund ist die Verwendung von phänologischen Skalen wichtig, da dadurch ein Zusammenhang zwischen der biologischen Information der Pflanze und den Umweltfaktoren, die ihre Entwicklung bestimmt haben, hergestellt werden kann.
Bedeutung und Anwendungen
Die Analysen der phänologischen Beobachtungen sind sehr wichtig. Dies liegt daran, dass sie den Landwirten mitteilen könnten, wann sie ihre Plantagen begasen oder ihnen helfen sollen, den richtigen Zeitpunkt für die Pflanzung festzulegen.
Darüber hinaus würde jede Variation in den phänologischen Stadien der Pflanzen die Trophikkette beeinflussen, wenn man bedenkt, dass Gemüse die Nahrungsgrundlage für pflanzenfressende Tiere ist.
Diese Aufzeichnungen gewinnen auch im medizinischen Bereich an Relevanz, da sie dazu dienen würden, die Jahreszeiten von Blütenkräutern zu bewerten, deren Pollen die als Heuschnupfen bekannte Krankheit verursachen.
Was studiert die Phänologie? (Gegenstand des Studiums)
Ziel der Untersuchung der Phänologie ist die Beschreibung der Wirkstoffe, die die Schwankungen der verschiedenen Ereignisse verursachen. Dies sind natürliche und wiederkehrende Arten wie die Blüte einer Baumart oder das Auftreten eines Zugvogels in einer bestimmten Region.
Die Idee ist, dass Korrelationen zwischen den Eintrittsdaten des Ereignisses, den Klimaindizes und den Intervallen des Auftretens zwischen jedem von ihnen hergestellt werden können. Aus diesem Grund heißt es, dass in der Phänologie eine strategische Integration zwischen Biologie, Ökologie und Meteorologie besteht.
Die Phänologie ist dafür zuständig, die möglichen Variationen und Reaktionen einer Pflanze vor den verschiedenen Umweltfaktoren zu untersuchen und ihr Verhalten vor möglichen neuen ökologischen Umgebungen vorherzusagen. Darüber hinaus werden zeitliche Vergleiche desselben Ereignisses an einem bestimmten Ort durchgeführt.
Im Weinbau legen Studien einen Kalender mit jährlichen Wachstumsstadien fest. Diese können bei der Gestaltung des Weinbergs und bei der Planung der verschiedenen menschlichen, materiellen und wirtschaftlichen Ressourcen verwendet werden, die für die Entwicklung der Aussaat benötigt werden.
Methodik
Bei einer phänologischen Untersuchung können Beobachtungen unter Berücksichtigung zweier Arten von Variablen durchgeführt werden:
- Unabhängige Variablen . In diesem Fall wäre es ein Werkzeug, eine mikroklimatische Untersuchung durchzuführen, bei der die Besonderheiten der Umweltelemente einer Region berücksichtigt werden. Ein Beispiel wäre die vergleichende Untersuchung der Blüte der Ananaspflanze, die an zwei verschiedenen Daten gepflanzt wurde, im Bundesstaat Carabobo, Venezuela.
- Abhängige Variablen . In diesem Fall werden biologische Ereignisse als Indikatoren für das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein bestimmter Umweltfaktoren verwendet.
-Methoden des qualitativen Typs
Lokale und regionale Informationen
Eine Quelle, die berücksichtigt werden muss, sind die Informationen, die Anwohner und Wissenschaftler anbieten können. Sie könnten wichtige Daten zu den Verhaltensmustern der Umwelt und den natürlichen Elementen liefern, aus denen sie bestehen.
Bestehende Sammlungen
Ein anderer Weg, um die phänologischen Daten zu erhalten, sind die Sammlungen von Pflanzen, die Teil der Herbarien sind. Ad-libitum-Daten können auch von anderen Fachleuten auf dem Gebiet oder in verwandten Bereichen stammen, deren Arbeit für die Studie relevante Informationen liefern könnte.
-Methoden des quantitativen Typs
Klassisch
Diese Art von Methodik basiert auf der Erhebung quantitativer Daten. In diesem Fall könnte die Anzahl der Bäume, die Früchte tragen, aufgezeichnet werden, ohne den Unterschied in der von jeder Pflanze erzeugten Fruchtmenge zu berücksichtigen.
Phänologische Quantifizierung
Bei dieser Methode zeigen die Aufzeichnungen die quantifizierten Unterschiede der einzelnen Gemüseteile: Blätter, Blüten oder Früchte, unter anderem.
Jede dieser Kategorien kann unterteilt werden, beispielsweise im Hinblick auf die Reproduktion könnten Blütenknospen, Knospen, Blüten, Samen ua zu sehen sein.
Schätzung der Produktion
Je nach Untersuchungsgegenstand ist manchmal eine Schätzung erforderlich. Diese Daten bieten möglicherweise kein hohes Maß an Genauigkeit, da sie auf den Durchschnittswerten basieren, die die gefundenen Teildaten anzeigen.
Quantifizierung der auf die Erde gefallenen Arten
Befinden sich die Untersuchungsobjekte nicht am Baum, sondern sind sie zu Boden gefallen, können sie auf Trails gezählt werden. Hierbei handelt es sich um ungefähr einen Meter breite Streifen, in denen der Teil der zu untersuchenden Pflanze (Blätter, Blüten oder Früchte) gesammelt, identifiziert und gezählt wird.
Eine andere Möglichkeit, sie zu zählen, besteht darin, am Baum hängende Behälter zu platzieren, in denen sie beispielsweise die herabfallenden Früchte sammeln. Diese Körbe können zufällig oder auf bestimmte Bäume gestellt werden.
-Rechnung im Dienst der Wissenschaft
Derzeit gibt es computergestützte Methoden, mit denen phänologische Daten untersucht und analysiert werden können. Dabei werden die klassischen Prinzipien der Phänologie, phytosoziologische Stichprobenverfahren und Konzeptualisierungen der Wachstumsanalyse zugrunde gelegt.
Diese Methode stellt fest, dass die Entwicklung der Phasen der Phänologie ein Prozess ist, bei dem die Variablen zufällige Folgen sind, die sich in Abhängigkeit von anderen entwickeln.
Darüber hinaus ermöglicht es die Durchführung eines quantitativen, mathematischen und statistischen Vergleichs zwischen dem untersuchten Objekt und den Variablen der Umgebung.
-Flugsensoren
Mit den neuen Technologien, die die Erde vom Weltraum aus untersuchen, können wir mithilfe des Proxy-Ansatzes ganze Ökosysteme auf globaler Ebene beobachten. Diese neuartigen Methoden ergänzen die traditionelle Art der Informationsgewinnung und -erfassung.
Eine Untersuchung an der Universität von Arizona, die auf dem verbesserten Vegetationsindex (EVI) basiert, verwendete die Fernerkundung, um einen Blick auf den Amazonas-Regenwald während der Regenzeit zu werfen. Dies zeigte, dass es während der Trockenzeit entgegen der Annahme ein bemerkenswertes Wachstum der Vegetation gab.
Phänologische Phasen von Pflanzen
Anfangsphase
Diese Phase beginnt, wenn sich das Saatgut im Keimzustand befindet. Während dieser Phase erhält die Pflanze den Namen Sämling und die gesamte Energie ist auf die Entwicklung der neuen Gewebe mit Absorption und photosynthetischem Charakter gerichtet.
Vegetative Phase
In dieser Zeit benötigt die Pflanze mehr Energie, um den wachsenden Bedarf der Blätter und Zweige zu decken. Das Ende der Etappe ist durch die Blüte der Pflanze gekennzeichnet.
Fortpflanzungsphase
Es beginnt mit der Befruchtung. Eines der Hauptmerkmale dieser Phase ist die vegetative Ablösung. Dies liegt daran, dass sich die Früchte zu entwickeln beginnen und den Großteil der von der Pflanze aufgenommenen Nährstoffe absorbieren.
Identifizierung der Phasen
Das Extended Scale BBCH ist ein Kodierungssystem, mit dem phänologische Stadien identifiziert werden. Dies gilt für alle Arten von Pflanzen, sowohl monokotylen als auch dikotylen.
Eines seiner Grundprinzipien ist, dass die allgemeine Skala für alle Arten grundlegend ist. Außerdem ist der verwendete Code für dasselbe phänologische Stadium gleich. Es ist wichtig, dass zur Durchführung der Beschreibung erkennbare äußere Merkmale herangezogen werden.
Echte Studien in der Phänologie
Plankton und Klima
Im Jahr 2009 wurde eine Untersuchung in der Nordsee zwischen den Küsten Norwegens und Dänemarks durchgeführt. Dies beruhte auf den phänologischen Veränderungen des Planktons in diesem natürlichen Lebensraum.
Gegenwärtig erscheinen die Larven der Stachelhäuter 42 Tage zuvor im Plankton, verglichen mit dem, was vor 50 Jahren geschah. Gleiches gilt für die Larven der Kreppfische.
Die Untersuchung ergab, dass ein enger Zusammenhang zwischen dem Anstieg der Temperatur dieses Gebiets um 1 Grad Celsius und der Änderung des Datums des Auftretens der Larvenstadien dieser Arten besteht.
Die Änderung des Zeitpunkts der Planktonhäufigkeit könnte Auswirkungen auf höhere Trophikniveaus haben. Wenn sich die Zooplanktonpopulation nicht an die neuen Eigenschaften des Planktons anpassen könnte, könnte sein Überleben beeinträchtigt werden.
Die Auswirkungen des Klimawandels auf das Plankton wirken sich auf die Zukunft des marinen Bioökosystems aus. Darüber hinaus hat dies erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt auf regionaler und globaler Ebene.
Physiologie von Sonnenblumenkulturen
Eine Gruppe von Forschern führte 2015 Studien zum Anbau von Sonnenblumen durch. Sie kamen zu dem Schluss, dass ein guter Pflanzprozess der Schlüssel zu einem hohen Ertrag in den Kulturen dieser Pflanze ist.
In dieser Studie wurden die Physiologie und die Agronomie der Sonnenblumenkultur analysiert. Dies bildete eine Grundlage für die Bewirtschaftung ihrer Kulturpflanzen und ihre Verbesserung auf genetischer Ebene.
Die Zeit zwischen Keimen und Keimen der Sämlinge sollte kurz sein. Dies würde die Gewinnung von Pflanzen ähnlicher Größe ermöglichen und somit den Wettbewerb zwischen den Arten minimieren. Darüber hinaus würde der Einsatz von Umweltressourcen maximiert.
Die Bodentemperatur beeinflusst die Dauer der phänologischen Stadien. Außerdem beeinflussen die Unterschiede zwischen den einzelnen Pflanzdaten diese Stadien. Abgesehen von diesen Faktoren haben Feuchtigkeit und Bodenbewirtschaftung einen erheblichen Einfluss auf den Keimprozess.
Die Forscher argumentieren, dass es mehrere agronomische Aspekte gibt, die berücksichtigt werden sollten. Das erste wäre das Datum und die Uhrzeit der Aussaat, auch unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Pflanzen.
Außerdem muss der Abstand zwischen den einzelnen Pflanzreihen berücksichtigt werden. Auf diese Weise würde die Effizienz bei der Erzeugung von Sonnenblumenkulturen verbessert.
