fenològija (gr. phainō – apšviečiu, rodau + logos – mokslas), mokslas, tiriantis kasmet pasikartojančius gyvosios ir negyvosios gamtos sezoninius reiškinius, tų reiškinių priklausomybę nuo klimato ir kitų ekologinių sąlygų. Fenologija analizuoja gamtoje sezoniškai vykstančių reiškinių eiliškumo bei ritmiškumo dėsningumus, organizmų ir aplinkos sąryšį. Remiasi fenologinių stebėjimų duomenų analize.
Fenologijos duomenimis naudojasi agrometeorologija, klimatologija, žemės ūkis ir miškų ūkis, gamtos apauga. Fenologija yra tarpinis mokslas tarp biologijos ir geografijos, ypač jos šakų – klimatologijos ir meteorologijos.
Tyrimo objektai ir pobūdis
Pagal tyrimo objektą skiriama gyvosios gamtos ir negyvosios gamtos fenologija. Gyvosios gamtos fenologija apima fitofenologiją (augalų fenologiją) ir zoofenologiją (gyvūnų fenologiją), kuri dar skirstoma į ornitofenologiją (paukščių fenologiją), ichtiofenologiją (žuvų fenologiją), entomofenologiją (vabzdžių fenologiją). Negyvosios gamtos fenologija tiria sezoninius meteorologinius ir hidrologinius reiškinius. Pagal tyrimų pobūdį fenologija skirstoma į bendrąją ir specialiąją. Bendroji fenologija tiria bendrus sezoninių reiškinių geografinius dėsningumus bei sezoninių procesų ryšius. Specialioji fenologija nagrinėja sezoninius reiškinius pagal organizmų grupes.
Raida
Fenologija susiklostė dėl žemės, miškų ir medžioklės ūkio praktinių poreikių. Žinių apie sezoninius gamtos reiškinius randama senovės graikų filosofo Teofrasto (372–287 pr. Kr.), romėnų mokslininkų ir rašytojų Plinijaus Vyresniojo (23–79) ir Plinijaus Jaunesniojo (61–apie 114) veikaluose.
karpotojo beržo (Betula pendula) fenologinės fazės (pagal Romualdas Juknys, Gintarė Sujetovienė, Kęstutis Žeimavičius. Klimato pokyčių poveikis augalų fenologijai Lietuvoje, Kaunas, 2013)
Viduramžiais metraščiuose ir kronikose būdavo užrašomi ir svarbesni sezoniniai reiškiniai (medžių žydėjimas, paukščių parskridimas ir išskridimas). Fenologija kaip mokslas susiformavo 18 amžiuje. Fenologijos pradininku laikomas C. von Linné (Švedija), kuris nuo 1748 užrašinėjo įvairių augalų raidą, įkūrė fenologinių stebėjimų tinklą. Savo darbe Botanikos filosofija (Philosophia Botanica 1751) jis apibūdino metodus, kaip sudaryti metinius augalų vystymosi kalendorius kartu su klimatologiniais stebėjimais, kad būtų parodyta, kaip jie įvairiose srityse skiriasi. Sistemingi fenologiniai stebėjimai 1767 pradėti Vokietijoje (G. Reigeris), 1839 Belgijoje (L. A. J. Quételet), 1851 Jungtinėse Amerikos Valstijose, 1853 Austrijoje (K. von Fritschas). 19 a. antroje 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.
Daugelis dabar egzistuojančių fenologinių tinklų pradėti kurti 19 a. viduryje (Austrijoje, Jungtinėse Amerikos Valstijose, Kanadoje ir kitur). 20 a. 6 dešimtmetyje, vokiečių mokslininkams E. Volkert ir F. Schnelle pasiūlius, imta kurti tarptautinius fenologinius sodus. Jų tikslas – sodinti įvairių medžių ir krūmų rūšių klonuotus sodinukus visoje Europoje, taip siekiant ištirti jų fenologinį vystymąsi ir eliminuoti bet kokią skirtingos genetinės medžiagos įtaką. Maždaug tuo pačiu metu fenologinius tinklus, skirtus stebėti paprastąsias klonuotas alyvas įsteigė Jungtinių Amerikos Valstijų žemės ūkio departamentas.
2021 Europoje veikia 131 fenologinis sodas 19 valstybių, kur stebimos 23 augalų rūšys. Šiam tinklui priklauso ir du Lietuvoje esantys fenologiniai sodai. 1993 Tarptautinės biometeorologijos draugijos fenologinių tyrimų grupė pradėjo naują iniciatyvą, pavadintą Globalus fenologinis monitoringas (angl. Global Phenological Monitoring, GPM), kurios pagrindiniai tikslai yra sukurti pasaulinę fenologinių tyrimų sistemą su standartizuota stebėjimo programa, susieti vietinius fenologinius tinklus ir skatinti fenologinių tinklų kūrimąsi bei plėtrą visame pasaulyje. GPM veiklą koordinuoja Berlyno Humboldto universitetas. Europos fenologijos tinklas (angl. European Phenology Network) buvo įkurtas kaip fenologų platforma keistis duomenimis, informacija ir veiklos naujienomis. 1998 įkurta Pasaulinių mokymų ir stebėjimų aplinkos labui programa (angl. Global Learning and Observations to Benefit the Environment, GLOBE) pripažino fenologinių stebėjimų reikšmę švietime ir skatina studentus atlikti moksliškai pagrįstus matavimus atmosferos, hidrologijos, dirvožemio, žemės dangos ir fenologijos srityse, derinant mokslinius tyrimus su švietimu.
Pastaraisiais metais ypač išaugo fenologijos svarba atliekant klimato kaitos tyrimus, ypač nustatant regionines klimato kaitos tendencijas. Klimato kaitos tyrimuose didžiausią vertę turi ilgametės fenologinių stebėjimų sekos, nes fenologiniai įvykiai yra objektyvūs klimato kaitos indikatoriai. Klimato kaita labai keičia ekosistemų sezoniškumą, ypač vidutinėse ir aukštesnėse šiaurinėse platumose, nes augalai, vabzdžiai, paukščiai ir žinduoliai, t. p. hidrologiniai procesai bei ledo reiškiniai reaguoja į besikeičiančią temperatūrą. Fenologijos svarba slypi jos, kaip priemonės, skirtos stebėti klimato kaitos poveikį augalams ir gyvūnams, veiksmingume. Pvz., klimato atšilimas sukelia daugybę neišvengiamų padarinių augalijai: vyksta rūšių arealų poslinkiai poliarinių regionų link ir į didesnius aukščius kalnuose, keičiasi populiacijos tankis ir rūšių sudėtis, ilgėja vegetacijos sezonas, ankstyvėja augalų žydėjimas ir kita. Šie pokyčiai labai glaudžiai susiję su orų sąlygomis, ypač pavasario ir vasaros temperatūra. Fenologija yra bene paprasčiausia ir ekonomiškiausia priemonė, leidžianti stebėti temperatūros kaitos poveikį ekosistemoms, todėl fenologija tapo svarbia priemone globalių pokyčių tyrimuose. Tais atvejais, kai fenologinės sẽkos gerokai ilgesnės už instrumentinių meteorologinių matavimų laikotarpį, fenologiniai duomenys yra naudingi tiriant ir rekonstruojant vegetacijos laikotarpio oro temperatūros svyravimus iki meteorologinių matavimų pradžios. Pvz., fenologiniai įrašai, saugomi kartu su vynuogių skynimo ir derliaus duomenimis Prancūzijoje, Šveicarijoje ir Vokietijos Reino krašte nuo 1480, yra puikūs pavyzdžiai, leidžiantys įvertinti vidutinę augimo sezono oro temperatūrą.
Atliekant fenologinius stebėjimus keliami griežti reikalavimai duomenų dokumentacijai (metaduomenims). Metaduomenyse turėtų būti informacija apie tai, kaip, kur, kada ir kas vykdė fenologinius stebėjimus, kokia stebėjimų programa, kokie ir kur saugomi duomenys, stebėjimo vietos aprašymas (reljefas, šlaitų polinkis ir ekspozicija, dirvožemio tipas, gruntinių vandenų gylis, ūkinė veikla ir žemėnaudos pokyčiai).
Fenologija Lietuvoje
Lietuvoje pirmuosius fenologinius stebėjimus pradėjo Vilniaus universiteto botanikas J. E. Gilibert’as. Jis stebėjo augalų vystymąsi ir registravo įvairių augalų žydėjimo pradžią Gardino botanikos sode 1778–81 (duomenys paskelbti Lione 1809). Mokslinės fenologijos pradininku Lietuvoje laikomas S. Nacevičius. Jis 1923 Dotnuvoje pradėjo planingus fenologinius stebėjimus, 1925 įsteigė Lietuvos fenologinę asociaciją, sudarė fenologinių stebėjimų programą, įtraukė į fenologinių stebėjimų vykdymą ūkininkus, mokytojus ir kitus šviesuomenės atstovus iš įvairių Lietuvos vietų. Nuo 1925 fenologinių stebėjimų duomenys buvo siunčiami į Londoną, kur tuo metu buvo Europos fenologinių stebėjimų centras. Savo fenologinius tyrimus S. Nacevičius skelbė įvairiuose leidiniuose ir straipsniuose (1925–44), aprašė knygoje Taikomoji fenologija (1946). Metus jis 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. S. Nacevičiaus darbus tęsė A. Vaineikis (1905–67), H. Grinevičius (1924–98). A. Vaineikis sudarė stebėjimų programą, subūrė per 200 stebėtojų mėgėjų, rinko fenologinių stebėjimų duomenis, toliau tyrė sezoninio augalų vystymosi indikatorius metų laikų riboms nustatyti, pagal fenologinius reiškinius patikslino S. Nacevičiaus nustatytus šalnų susidarymo periodus, sudarė gamtos kalendorių. 20 a. 6–7 dešimtmetyje fenologijoje pradėti taikyti matematinės analizės metodai, tirti fitoindikatorių ir klimatinių rodiklių statistiniai ryšiai, kartografuotos sezoninių reiškinių fenologinių fazių datos. Fenologiniai tyrimai ir stebėjimai buvo atliekami botanikos, žemės ir miškų ūkio bei kitose biologinės ir agronominės krypties mokslinių tyrimų įstaigose, t. p. į fenologinių stebėjimų vykdymą įsitraukė Lietuvos hidrometeorologijos tarnybos (tuomet valdybos) agrometeorologijos stotys. 1959 Lietuvos žemdirbystės mokslinio tyrimo institutas ėmėsi iniciatyvos išplėsti fenologinių stebėjimų programą, 1960 buvo įkurta nauja fenologinė komisija (pirmininkas A. Vaineikis). J. Tomkus tyrė fitoindikatorių ir klimatinių rodiklių statistinius ryšius, pagrindė sezoninio augalų kitimo tinkamumą klimatinėms sąlygoms apibūdinti. K. Kaušyla, R. Karalevičienė ir R. Mažunaitienė analizavo žemės ūkio augalų fenofazių kartografavimo metodus, nagrinėjo pavasario lauko darbų terminų priklausomybę nuo agrometeorologinių sąlygų.
20 a. 8 dešimtmetyje nustatyti augalų vystymosi dėsningumai agroklimatiniuose rajonuose įvairiais metų laikais, ištirta, kaip pagal fenologinius stebėjimus soduose ir laukuose panaudoti augalų apsaugos priemones. Paskelbtas gėlių sėjos ir sodinimo kalendorius. 1972 išleista P. Svetiko, V. Venskutonio, Z. Žievytės knyga Fenologija sode ir darže, 1975 – S. Nacevičiaus – Taikomosios fenologijos papildytas leidimas. 20 a. 9 dešimtmetyje pagal daugiamečių stebėjimų duomenis nustatyta geografinių veiksnių įtaka augalų raidai, jos fazių koreliaciniai ryšiai, išanalizuoti fenologinių prognozių metodai ir jų praktinio pritaikymo galimybės, apibendrinti įvairūs sodo ir dekoratyvinių augalų raidos dėsningumai, išskirti Lietuvos fenoklimatiniai rajonai, parengta kenkėjų aktyvumo prognozavimo metodika. Tyrimų duomenys apibendrinti knygoje Taikomoji fenologija Lietuvoje (sudarė L. Kulienė, 1983), Bendroji fenologija (L. Kulienė ir J. Tomkus, 1990).
Tyrimų apie klimato šiltėjimo poveikį augalų fenologinėms fazėms ir fenologinių sezonų trukmės pokyčiams atliekama Lietuvos žemdirbystės instituto Vokės filiale (Danuta Romanovskaja, E. Bakšienė, V. Baronienė ir kiti). Nustatyta, kad per pastaruosius dešimtmečius reikšmingai pailgėjo fenologinio pavasario ir augimo sezonų trukmė.
1163
2728
178