Фенология древесных растений

Многолетние древесные растения ежегодно повторяют одни и те же фенологические циклы — вегетации и покоя, закладки почек и их распускания, роста побегов и его прекращения и т. п. В пределах этих циклов чётко просматривается последовательное наступление и течение фенологических фаз (фенофаз) роста и развития.

Под фенологической фазой понимают отдельный временной этап годичного цикла роста и развития растения, характеризующийся чётко выраженными внешними морфологическими признаками (всходы, распускание семядолей, набухание и распускание почек, развёртывание и рост листьев, начало и окончание роста побегов, цветение и созревание плодов, расцвечивание и опадение листьев).

Календарное время наступления фенологической фазы называется фенодатой. Время между отдельными фенодатами составляет межфазный период, или фенологический цикл (лаг).

Цикличность и периодичность физиологических процессов обусловливает наступление фенологических фаз, однако динамика наступления фаз, сроки начала, окончания и их продолжительность находятся под воздействием сезонных изменений географической среды и, прежде всего, сезонности климатических условий, приспосабливаясь к которым, растения существенно изменяют ритмы процессов роста и развития, своё фенологическое состояние.

В тёплые и дождливые периоды идёт рост, в холодные и сухие — растения впадают в состояние покоя.

Система знаний о сезонном развитии природы получила название фенологии, а её раздел, изучающий сезонное развитие растений и их сообществ, выделяют в фитофенологию у частью которой является дендрофенологиЯу наука о сезонном развитии древесных растений.

Знание времени наступления отдельных фенофаз, кроме чисто научного, имеет и прикладное значение. Так, в лесоводстве по наступлению определённых фенологических фаз у видов древесных растений судят о периодизации года, устанавливают закономерные связи со сроками начала работ по посеву, посадке леса, рубкам ухода, времени проведения защитных мероприятий по борьбе с вредителями и болезнями, заготовке плодов, семян, грибов, ягод, лекарственного и дубильного сырья.

Фенологическое состояние лесов учитывают при таксации, в частности, при аэрои космической фотосъёмке, так как оптические свойства лесов тесно связаны с их сезонным развитием.

Немаловажное значение имеют фенологические наблюдения в парковом и лесопарковом хозяйстве городов. Знание динамики сезонного развития древесных растений помогает при подборе видов и их оценке с эстетической и санитарно-гигиенической точек зрения, при разработке и проведении мероприятий по повышению устойчивости городских зелёных насаждений.

В зависимости от целей фенологические наблюдения за древесными растениями ведут или по полной программе, или же учитывают только отдельные фазы — индикаторы сезонного развития природы или только наиболее хозяйственно важные (зацветание, созревание плодов и семян). Последовательность прохождения фенологических фаз у разных групп древесных растений различна. Один из вариантов приведён ниже.

У древесных растений принято выделять следующие основные фазы сезонного развития: сокодвижение, набухание почек, развёртывание почек, начало роста побегов, начало облиствения, окончание облиствения, появление цветочных бутонов, начало цветения, обильное цветение, окончание цветения, начало роста плодов, окончание роста плодов, начало созревания семян, массовое созревание семян, окончание созревания семян; начало опадения семян; массовое опадение семян; окончание опадения семян, формирование новых почек, начало расцвечивания листьев, массовое расцвечивание листьев, начало опадения листьев, массовое опадение листьев, окончание опадения листьев, окончание роста в толщину.

В практической работе приходится подразделять наблюдения за растениями, находящимися в ювенильном, виргинильном и последующих этапах онтогенеза.

У части древесных растений общий ход наступления фенологических фаз может быть несколько иным. Так, фаза цветения у тополя дрожащего, ольхи, лещины, части видов ив, ильмов наступает до распускания листьев, у берёзы — в начале облиствения, а вскоре после облиствения — у дуба черешчатого, видов ореха, бука лесного, у липы — после окончания роста побегов, в середине лета или даже осенью, как это имеет место у аралии маньчжурской.

Особую группу растений образуют ремонтантные, цветущие почти беспрерывно или циклически многократно. Этот тип цветения характерен для тропических и субтропических растений, но встречается и у растений умеренного климата, таких, как роза морщинистая, курильский чай, снежноягодник белый, тамариксы.

Большое разнообразие наблюдается в скорости и времени созревания плодов и семян. У ив, осины семена появляются в конце весны; у ильмов — в начале лета; у берёзы, смородины, вишни — в середине лета; плоды рябины созревают в конце лета; плоды и семена дуба черешчатого, пихты, ели, сосны обыкновенной и сибирской кедровой — в начале осени; плоды клёна остролистного, клюквы — в середине осени; липы, ольхи чёрной — в конце осени.

Время от опыления до созревания семян у разных видов древесных растений также неодинаково. У тополей, ильмов, ив оно составляет не более 3−6 недель; у дуба черешчатого — 3−4 месяца; у сосны обыкновенной, кипариса, красных дубов — около полутора лет.

Многолетние наблюдения за фенологическим развитием древесных пород помогают установить средние сроки наступления фенофаз для конкретного района. Эти же наблюдения позволяют выявить истинную длительность различных фенологических циклов, прежде всего циклов вегетации и покоя.

Фенологические наблюдения осуществляют параллельно с метеонаблюдениями, что даёт возможность правильно объяснить закономерности в росте и развитии растений.

Ход фенологических фаз для каждого конкретного вида лучше всего изображать в виде фенологического спектра — графически с нанесением сроков наступления фенофаз по месяцам, декадам, числам в виде штриховки, расцветки. Феноспектр даёт возможность чётко установить сроки наступления, длительность отдельных фенофаз, разногодичные отклонения. Фенологические наблюдения тогда ценны, когда они имеют длительный период.

Под вегетацией понимают состояние растения, при котором происходит рост вегетативных и генеративных органов и осуществляется ассимиляционная деятельность. По Н. Е. Булыгину (2001) следует различать два понятия, связанные с вегетацией растений, — «период вегетации» и «вегетационный период». Первое — период вегетации означает время вегетирования растения или фитоценоза, т. е. выступает биологическим явлением; второе — вегетационный период — явление метеорологического порядка, означающее время между датами перехода весной и осенью среднесуточной температуры воздуха через пороговые значения (плюс 5 °С), или явление фенологическое, оцениваемое по наступлению определённых фенофаз — индикаторов вегетационного сезона.

Покой — период в годичном цикле, когда видимый рост и ассимиляционная деятельность отсутствуют.

Началом вегетации у древесных растений является распускание почек, а окончанием — полное осеннее расцвечивание листьев — у большинства листопадных древесных пород или их опадение, как это наблюдается у сирени обыкновенной, ольхи серой, жостера слабительного.

Растения сходные по срокам начала и окончания вегетации и по близкой продолжительности циклов вегетации и покоя объединяют в фенологические группы, получившие название феноритмотипа. В качестве примера можно привести феноритмотип вечнозелёных тропических непрерывно вегетирующих растений без периода покоя. Листопадные растения характеризуются или ежегодным чередованием одного цикла вегетации и одного цикла покоя (древесные породы мелкои широколиственных лесов России), или же они способны впадать в состояние покоя несколько раз в год. Это бывает у субтропических пустынных растений Северной Америки, где виды кустарников вегетируют до 10 раз в году и столько же раз впадают в покой из-за периодичности выпадения дождей.

Контрольные вопросы

• 1. Что вкладывается в понятие «онтогенез» у древесных растений?
• 2. Назовите основные этапы — периоды онтогенеза и дайте им характеристику.
• 3. Что такое «дендрофенология»?
• 4. Назовите основные фенологические фазы и их последовательность у дуба черешчатого.
• 5. Что такое фенологический цикл?
• 6. Дайте определение понятия «фенодата».
• 7. Объясните термин «ремонтантные виды».
• 8. Что вкладывается в понятия «вегетация» и «покой»?