علم الأحياء: ما هي الدراسات والمنهجية والدراسات الحقيقية
Phenology هو مجال علمي مسؤول عن دراسة تأثير البيئة على الأحداث المتكررة المختلفة لدورات الحياة ، التي هي نموذجية للنباتات والحيوانات.
تم تقديم المصطلح من قبل عالم النبات البلجيكي تشارلز مورين في عام 1849. يمكن أن تكون العوامل البيئية التي يمكن أن تنطوي عليها التغيرات المناخية الموسمية أو السنوية ، وتلك التي تنتمي إلى الموائل ، مثل ارتفاع الأرض.
يمكن أن تتأثر الدورة البيولوجية للكائنات الحية بالنمط الجيني والعوامل المناخية المختلفة. من الممكن حاليًا الحصول على معلومات حول المناخ والبيولوجيا والعوامل الوراثية للمحاصيل المختلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن الأرقام المتعلقة بمدة الدورة الطبيعية والإنتاج النباتي ، موجودة في قواعد بيانات يسهل الوصول إليها. ومع ذلك ، فمن المحتمل أن هذه المعلومات في بعض الأحيان لا ترتبط مع بعضها البعض ، كما أنها لا تتعلق تأثيرها على مورفولوجيا النباتات.
نتيجة لهذا ، فإن استخدام المقاييس الفينولوجية أمر مهم ، حيث أن ذلك سيسمح بإقامة علاقة بين المعلومات البيولوجية للنبات والعوامل البيئية التي تحدد تطورها.
الأهمية والتطبيقات
تحليلات الملاحظات الفينولية مهمة جدا. وذلك لأنهم يستطيعون إخبار المزارعين بوقت تبخير مزارعهم أو مساعدتهم في تحديد الوقت المناسب للزراعة.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن أي اختلاف في المراحل الفينولوجية للنباتات ، سوف يؤثر على السلسلة الغذائية ، مع مراعاة أن الخضروات هي الأساس الغذائي للحيوانات العاشبة.
تكتسب هذه السجلات أيضًا أهمية في المجال الطبي ، حيث إنها ستعمل على تقييم مواسم الأعشاب المزهرة ، والتي تسبب حبوب اللقاح فيها المرض المعروف باسم حمى القش.
ماذا يدرس الفينولوجيا؟ (موضوع الدراسة)
الهدف من دراسة الفينولوجيا هو وصف العوامل التي تسبب الاختلافات التي تعاني منها الأحداث المختلفة. هذه هي طبيعية وذات طبيعة متكررة ، مثل ازدهار الأنواع الشجرية أو ظهور الطيور المهاجرة في منطقة معينة.
والفكرة هي أنه يمكن إقامة علاقات متبادلة بين تواريخ وقوع الحدث والمؤشرات المناخية وفواصل المظهر بين كل منها. وهذا هو السبب في أنه يوجد في الفينولوجيا تكامل استراتيجي بين البيولوجيا والبيئة والأرصاد الجوية.
إن الفينولوجيا هي المسؤولة عن التحقيق في الاختلافات وردود الفعل المحتملة للنبات قبل العوامل البيئية المختلفة ، في محاولة للتنبؤ بسلوكها قبل المحيط البيئي الجديد المحتمل. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يجعل المقارنات الزمنية للحدث نفسه في مكان محدد.
في زراعة الكروم ، تضع الدراسات تقويمًا لمراحل النمو السنوية. يمكن استخدامها في تصميم الكرم وفي تخطيط الموارد البشرية والمادية والاقتصادية المختلفة اللازمة لتنمية البذار.
منهجية
في الاستقصاء الفينولوجي ، يمكن إجراء الملاحظات مع مراعاة نوعين من المتغيرات:
- المتغيرات المستقلة . في هذه الحالة ، ستكون أداة لإجراء دراسة مناخية دقيقة ، حيث تتم مراعاة خصوصيات العناصر البيئية في المنطقة. ومن الأمثلة على ذلك الدراسة المقارنة لازهار نبات الأناناس ، الذي تم زراعته في تاريخين مختلفين ، في ولاية كارابوبو ، فنزويلا.
- المتغيرات التابعة . في هذه الحالة ، يتم استخدام الأحداث البيولوجية كمؤشرات على وجود أو عدم وجود بعض العوامل البيئية.
- طرق النوع النوعي
المعلومات المحلية والإقليمية
المصدر الذي يجب أن يؤخذ في الاعتبار هو المعلومات التي يمكن أن يقدمها السكان المحليون والعلماء. يمكن أن توفر بيانات مهمة عن أنماط سلوك البيئة والعناصر الطبيعية التي تتكون منها.
المجموعات الحالية
هناك طريقة أخرى للحصول على المعطيات الفينولية وهي مجموعات النباتات التي تشكل جزءًا من الأعشاب. قد تنشأ أيضًا بيانات الإدلاء بالشخصيات من متخصصين آخرين في هذا المجال أو في مجالات ذات صلة ، يمكن أن يوفر عملها معلومات ذات صلة بالدراسة.
- طرق من النوع الكمي
كلاسيكي
يعتمد هذا النوع من المنهجية على جمع البيانات الكمية. في هذه الحالة ، يمكن أخذ سجل عدد الأشجار التي تؤتي ثمارها ، دون مراعاة الفرق في كمية الفاكهة التي ينتجها كل نبات.
القياس الكمي
في هذه الطريقة ، تُظهر السجلات الاختلافات الكمية لكل جزء نباتي: أوراق ، أزهار أو ثمار ، من بين أشياء أخرى.
يمكن تقسيم كل فئة من هذه الفئات ، على سبيل المثال ، من حيث التكاثر يمكن أن يرى براعم الأزهار ، البراعم ، والزهور ، والبذور ، وغيرها.
تقدير الإنتاج
اعتمادًا على موضوع التحقيق ، يلزم في بعض الأحيان تقدير. قد لا توفر هذه البيانات درجة عالية من الدقة ، لأنها تستند إلى المتوسطات التي تظهر البيانات الجزئية الموجودة.
الكمي للأنواع التي سقطت على الأرض
إذا لم تكن كائنات الدراسة على الشجرة ، ولكن سقطت على الأرض ، فيمكن عدها على الطرقات. هذه شرائط بعرض متر واحد تقريبًا ، حيث يتم جمع وتحديد جزء العد من النبات قيد الدراسة (الأوراق أو الزهور أو الفواكه).
هناك طريقة أخرى لحسابها وهي وضع حاويات معلقة من الشجرة ، حيث يتم جمعها ، على سبيل المثال ، الثمار التي تسقط. يمكن وضع هذه السلال بشكل عشوائي أو على أشجار محددة.
- الحوسبة في خدمة العلم
يوجد حاليا طرق محوسبة حيث يمكن دراسة وتحليل البيانات الفينولية. للقيام بذلك ، تؤخذ المبادئ الكلاسيكية لعلم الفينولوجيا ، وتقنيات أخذ العينات النباتية-النباتية وتصورات تحليل النمو كأساس.
تثبت هذه الطريقة أن تطور مراحل الفينولوجيا هو عملية ، حيث تكون المتغيرات تعاقبات عشوائية تتطور في وظائف الآخرين.
بالإضافة إلى ذلك ، يسمح بتحقيق مقارنة كمية ورياضية وإحصائية بين الكائن الذي تتم دراسته ومتغيرات البيئة.
أجهزة الاستشعار المحمولة جوا
تتيح لنا التقنيات الجديدة التي تدرس الأرض من الفضاء مراقبة النظم الإيكولوجية بأكملها على نطاق عالمي ، من خلال النهج الوكيل. هذه الطرق الجديدة تكمل الطريقة التقليدية للحصول على المعلومات وتسجيلها.
استخدم بحث أجري في جامعة أريزونا ، استنادًا إلى مؤشر الغطاء النباتي المحسّن (EVI) ، الاستشعار عن بُعد للحصول على لمحة من غابات الأمازون المطيرة خلال موسم الأمطار. هذا يدل على أنه ، على عكس ما كان يعتقد ، خلال موسم الجفاف كان هناك نمو ملحوظ في الغطاء النباتي.
مراحل فينولوجية للنباتات
المرحلة الأولية
تبدأ هذه المرحلة عندما تكون البذرة في حالة إنبات. خلال هذه المرحلة ، يتلقى النبات اسم الشتلات وكل الطاقة موجهة لتطوير أنسجة جديدة للامتصاص وشخصية التمثيل الضوئي.
المرحلة الخضرية
في هذه الفترة ، يحتاج المصنع إلى مزيد من الطاقة لتلبية الاحتياجات المتزايدة للأوراق والفروع. تتميز نهاية المرحلة بإزهار النبات.
المرحلة الإنجابية
ويبدأ مع fructification. واحدة من الخصائص الرئيسية لهذه المرحلة هي مفرزة الخضار. وذلك لأن الثمار تبدأ في النمو ، وتمتص الجزء الكبير من العناصر الغذائية التي حصلت عليها النبات.
تحديد المراحل
BBCH المقياس هو نظام تشفير يستخدم لتحديد المراحل الفينولوجية. هذا ينطبق على أي مجموعة متنوعة من النباتات ، سواء monocotyledonous و dicotyledonous.
أحد مبادئها الأساسية هو أن النطاق العام أساسي لجميع الأنواع. بالإضافة إلى ذلك ، الكود المستخدم شائع في نفس المرحلة الفينولوجية. من المهم أن يتم تنفيذ الخصائص الخارجية التي يمكن التعرف عليها من أجل تنفيذ الوصف.
دراسات حقيقية في الفينولوجيا
العوالق والمناخ
في عام 2009 ، تم إجراء تحقيق في بحر الشمال ، الواقع بين سواحل النرويج والدنمارك. استند هذا إلى التغيرات الفينولية في العوالق في تلك الموائل الطبيعية.
في الوقت الحالي ، تظهر يرقات الجلد المشقوق في العوالق قبل 42 يومًا ، مقارنة بما حدث قبل 50 عامًا. يحدث الشيء نفسه مع يرقات سمكة كريبديس.
أثبت البحث أن هناك علاقة وثيقة بين زيادة درجة واحدة في درجة حرارة تلك المنطقة ، مع تعديل التاريخ الذي ظهرت فيه المراحل اليرقية من هذه الأنواع.
يمكن أن يكون للتغيير في توقيت وفرة العوالق تأثيرات على المستويات الغذائية الأعلى. إذا لم يتمكن سكان العوالق الحيوانية من التكيف مع الخصائص الجديدة للعوالق ، فإن بقائها يمكن أن تتعرض للخطر.
يؤثر تأثير تغير المناخ على العوالق على مستقبل النظام الإيكولوجي الحيوي البحري. بالإضافة إلى ذلك ، هذا له تأثير كبير على البيئة على المستويين الإقليمي والعالمي.
فسيولوجيا محاصيل عباد الشمس
في عام 2015 ، أجرت مجموعة من الباحثين دراسات حول زراعة عباد الشمس. وخلصوا إلى أن عملية الزراعة الجيدة هي المفتاح لزيادة الغلة في محاصيل هذا النبات.
في هذه الدراسة تم تحليل الفسيولوجيا والهندسة الزراعية لمحصول عباد الشمس. وقد وفر ذلك أساسًا لإدارة محاصيلهم وتحسينها على المستوى الجيني.
يجب أن يكون الوقت بين الإنبات وتنبت الشتلات قصيرًا. هذا من شأنه أن يسمح بالحصول على نباتات ذات أحجام مماثلة ، مما يقلل من التنافس بين الأنواع. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم تعظيم استخدام الموارد البيئية.
تؤثر درجة حرارة التربة على مدة المراحل الفينولوجية. بالإضافة إلى ذلك ، تؤثر الاختلافات بين كل تاريخ زراعة على تلك المراحل. بصرف النظر عن هذه العوامل ، يكون للرطوبة وإدارة التربة تأثير كبير على عملية الإنبات.
يجادل الباحثون أن هناك العديد من الجوانب الزراعية التي ينبغي النظر فيها. الأول هو تاريخ ووقت حدوث البذر ، مع الأخذ في الاعتبار خصائص النباتات.
بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة المسافة بين كل صف من الزراعة. وبهذه الطريقة ، سوف يحسن الكفاءة في إنتاج محاصيل عباد الشمس.
