Perioada de vegetație comparativă a lexicului - Climate Service Center Germany
În general, termenii perioadă de vegetație, timp de vegetație sau timp de creștere definesc perioada anului în care plantele sunt fotosintetic active. O definiție uniformă a perioadei de vegetație pe baza parametrilor meteorologici este greu posibilă din cauza diferitelor zone climatice și a sensibilității diferite a speciilor cultivate.
Creșterea plantelor este influențată de o serie de condiții de mediu și procese fiziologice. În zona temperată, temperatura și lungimea zilei sunt deosebit de potrivite pentru descrierea adecvată a fazelor de dezvoltare a creșterii plantelor (MENZEL 2002). Dar seceta, temperatura solului sau stratul de zăpadă pot limita și perioada de vegetație. În plus, zilele de îngheț și rezistența la frig specifică speciei joacă un rol important (CARTER 1998, FRICH și colab. 2002, MENZEL și colab. 2003, WALTHER & LINDERHOLM 2006). Potrivit Enciclopediei Columbia, perioada de vegetație sau perioada fără îngheț se extinde de la ultimul îngheț târziu sever (îngheț uciderea) până la primul îngheț devreme sever din toamnă.
În Europa Centrală, sezonul de creștere durează din aprilie până la începutul lunii octombrie (aproximativ 250 de zile), cu principalul sezon de creștere din mai până în iulie. Sezonul de vegetație se scurtează odată cu creșterea înălțimii terenului. În zona liniei arborelui este de aproximativ 180 de zile (http://bfw.ac.at).
Din punct de vedere fenologic, perioada de vegetație pentru plantele anuale și bienale durează de la germinare până la moarte, pentru arbuști și copaci de la răsărit până la căderea frunzelor și pentru plante veșnic verzi de la început până la încetarea creșterii active. La tropice nu există restricții sezoniere ale perioadei de vegetație, aici alternanța dintre perioadele ploioase și secetoase influențează creșterea vegetației.
Utilizarea pragurilor de temperatură
Începutul sezonului de creștere este în general definit ca acea parte a anului în care temperatura medie zilnică a aerului depășește temperatura minimă în câteva zile consecutive (a se vedea tabelul). Utilizarea pe scară largă a criteriului 5 ° C - 5 zile și a variantelor ușor modificate se datorează în principal disponibilității relativ ușoare a seriilor lungi de timp de observații ale temperaturii și procesării simple și eficiente în timp.
Sfârșitul perioadei de vegetație este mai dificil de determinat, deoarece precizia etapelor fenologice scade constant până în toamnă, ceea ce îngreunează analiza lor (SPARKS & MENZEL 2002). Deoarece multe procese sunt întârziate, utilizarea pragurilor de temperatură este în mod clar limitată. În plus, evenimentele de îngheț masiv pot duce la stagnarea creșterii într-un stadiu incipient și astfel pot marca începutul fazei inactivă. Cu toate acestea, este problematic pentru zonele cu o mare biodiversitate să stabilească temperatura pentru un „îngheț ucigător” (BRINKMANN 1979). Ca o abordare simplă, sfârșitul sezonului de creștere este definit ca secțiunea anului în care temperatura medie zilnică a aerului scade sub temperatura medie zilnică de 5 ° C în cinci zile consecutive. Cu toate acestea, majoritatea culturilor, pădurilor de foioase zonale, stepa și plantele semi-deșertale necesită o temperatură de cel puțin 10 ° C. În principiu, însă, temperatura la care plantele încep să germineze prezintă un interes mai mare. Acest lucru depinde de cultură, după cum arată următoarele valori medii: grâu 5 ° C, porumb 10 ° C, orez 20 ° C (http://www.itannica.com/).
Tab. 39: Prezentare generală a condițiilor limită pentru anotimpurile de vegetație
Utilizarea perioadelor parțiale și de bază
O abordare mai complexă împarte situația temperaturii în timpul sezonului de creștere în perioade parțiale și centrale (WAKONIGG și colab. 2007). Începutul perioadei de vegetație este stabilit dacă o subperioadă caldă are mai multe zile decât suma zilelor tuturor subperioadelor reci înainte de perioada de bază. Pentru a determina sfârșitul sezonului de creștere, criteriile solicitate sunt inversate. Pentru modelarea spațială a anotimpurilor de vegetație pentru Austria, a fost luată în considerare o perioadă de vegetație centrală în care temperatura este constant peste 5 ° C. În plus, au fost luate în considerare perioadele parțiale respective până la începutul lunii martie și sfârșitul lunii noiembrie, unde se alternează perioadele parțiale „calde” (peste 5 ° C) și „rece” (sub 5 ° C) (LFZ RAUMBERG-GUMPENSTEIN 2011).
Puterea metodei constă în descrierea spațială mai precisă a începutului de vegetație, în special în zonele montane (LFZ RAUMBERG-GUMPENSTEIN 2011).
Abordări de criterii combinate
Pentru a putea lua în considerare cât mai multe situații excepționale posibil, sunt utile abordările combinate ale criteriilor. Aici, temperaturile medii zilnice sunt adesea combinate cu temperaturile minime zilnice (MENZEL și colab. 2003). Unele abordări bazate pe soluții combinate sunt descrise mai jos:
Metoda centrului de predare și cercetare Raumberg-Gumpenstein
Pentru a determina începutul vegetației, se are în vedere o perioadă de șase zile. Ca criteriu, temperatura medie în această perioadă trebuie să fie peste 5 ° C, prin care temperatura medie zilnică trebuie să depășească 5 ° C în cel puțin trei zile consecutive. În plus, nu poate avea loc niciun eveniment de îngheț în această perioadă, i. H. temperatura medie zilnică nu trebuie să scadă sub 2 ° C (LFZ RAUMBERG-GUMPENSTEIN 2011).
Pentru a determina sfârșitul perioadei de vegetație, o perioadă de 10 zile este examinată pe baza CARTER (1998). Pentru aceasta se utilizează următoarele criterii: Temperatura medie trebuie să fie sub 5 ° C în perioada respectivă, dintre care cel puțin 4 zile trebuie să fie sub 5 ° C și trebuie să se producă un eveniment masiv de îngheț cu o temperatură minimă zilnică sub -2 ° C.
Rezultatele abordării criteriilor combinate, în afară de abaterile mici, sunt aproximativ la mijloc între metoda simplă de 5 ° C -5 zile, care oferă adesea un început devreme, și abordarea perioadei de bază, care este prea devreme calculat târziu în timp. Acestea reprezintă un compromis bun în care topografia este de asemenea luată în considerare în detaliu (LFZ RAUMBERG-GUMPENSTEIN 2011).
Metoda conform VON WILPERT
În lucrarea sa din sud-vestul Germaniei, VON WILPERT (1990) a caracterizat perioada de creștere a părților din lemn (xilem) ale standurilor de molid. Pentru a face acest lucru, el a folosit date meteo, măsurători ale umidității solului, dezvoltarea diametrului copacului și a părților din lemn în timp. În plus, temperatura aerului este criteriul principal. Pentru a ține seama de fluctuațiile de temperatură pe termen scurt în afara sezonului de creștere, el a selectat o temperatură medie mobilă de șapte zile.
Trei condiții sunt formulate pentru începutul sezonului de vegetație:
d1 = zi în care media mobilă de 7 zile a temperaturii aerului depășește pentru prima dată 10 ° C.
d2 = zi în care media mobilă de 7 zile a temperaturii aerului depășește 10 ° C pentru prima dată timp de cel puțin 5 zile.
d3 = începutul lăstării noii recolte de ac (= lăstar mai) din etapele de dezvoltare periodice recurente ale plantelor (baza de date DWD).
Au fost formulate și trei condiții pentru sfârșitul sezonului de vegetație:
Criteriul de temperatură:
Criteriul este îndeplinit atunci când media în mișcare de 7 zile a temperaturii aerului scade sub 10 ° C. Cu toate acestea, este reversibil; H. când temperatura este din nou mai ridicată, creșterea xilemului poate continua. Excepție: unul dintre celelalte două criterii pentru încheierea sezonului de vegetație a fost deja îndeplinit.
Criteriul secetei:
Dacă valoarea medie a potențialelor matricei solului la o adâncime de 15 cm, 30 cm și 60 cm scade sub valoarea de 1100 hPA timp de cel puțin 5 zile, se presupune că creșterea inelelor anuale este oprită din cauza secetei. Acest criteriu reversibil este permis numai după 15 iulie (= ziua 196), deoarece o încetare a creșterii legată de secetă este posibilă numai spre sfârșitul sezonului de creștere (KRAMER și KOZLOWSKI 1979).
Criteriul zilei scurte:
Acest criteriu se referă la ziua în care creșterea xilemului este oprită în condiții optime din cauza lungimii zilei. VON WILPERT (1990) a folosit pentru aceasta 5 octombrie (= ziua 279). Este posibil să fie necesare ajustări pentru transferurile către locații din afara sud-vestului Germaniei.
Deoarece potențialul matricei solului nu este adesea disponibil, sfârșitul perioadei de vegetație este adesea calculat numai în funcție de criteriul temperaturii și al zilei scurte.
Metoda conform MORÉN & PERTTU
Definiția conform MORÉN & PERTTU (1994) este o procedură simplă și a fost dezvoltată în Suedia. Ține cont doar dacă anumite praguri sunt depășite sau nu sunt atinse. Media mobilă de 5 zile este utilizată ca parametru de bază. Pragurile de 5 ° C, 6 ° C, 8 ° C și 10 ° C servesc drept valori limită (S). Perioada de vegetație corespunzătoare începe când valoarea medie a temperaturii aerului este peste valoarea pragului respectiv pentru prima dată. Când media mobilă a temperaturii aerului este sub valoarea pragului pentru prima dată, sezonul de creștere respectiv se încheie.
Metoda lui ZIMMERMANN
Definiția începutului sezonului de creștere de către ZIMMERMANN (1995) se bazează pe abordarea lui VON WILPERT (1990). Cu toate acestea, se prescrie de momentul în care începe înmugurirea noii culturi de ac pentru a determina începutul perioadei de vegetație. Metoda a fost dezvoltată ca parte a proiectului ARINUS (efectele măsurilor de restabilizare și imisiilor asupra bugetului N și S al eco și hidrosferei locațiilor din Pădurea Neagră).
Modelarea fazelor arcului
Diverse modele pot fi găsite în literatura de specialitate care sunt utilizate pentru a simula fazele de dezvoltare recurente periodic în primăvară. Trei abordări model sunt prezentate mai jos:
Model de CANNELL & SMITH
Modelul de CANNELL & SMITH (1983) se bazează pe praguri fixe de temperatură pentru zilele reci și pentru stimuli de căldură (fiecare cu 5 ° C). În funcție de speciile de plante și de stadiul de dezvoltare, modelul conține coeficienți pentru calcul ulterior. Se determină așa-numitele „zile reci”, adică H. zilele care sunt sub un prag de frig specific speciei și suma „critică” de căldură necesară pentru a depăși o fază fenologică.
Modelul LNVAR (MENZEL 1997) este o extensie a modelului CANNELL & SMITH (1983). Temperatura medie zilnică este utilizată ca bază, care este calculată aritmetic din valorile zilnice minime și maxime. Calculul ulterior urmează abordarea model a CANNELL & SMITH (1983).
Model de KRAMER
Modelul secvențial conform KRAMER (1994) se bazează pe abordarea model a lui HÄNNINEN (1990). Baza pentru aceasta este separarea strictă a hibernării în faze de întârziere de dezvoltare endogenă și exogenă (repaus). În timp ce repausul endogen este controlat de lipsa substanțelor de creștere sau de inhibitorii plantelor, doar factorii de mediu, cum ar fi disponibilitatea apei, sunt decisivi pentru repausul exogen (http://www.wissenschaft-online.de). În sistemele de ecuații utilizate, se iau în considerare stimulul de frig și căldură, suma rece sau de căldură și temperatura medie zilnică. Suma critică la rece joacă un rol important pentru repausul endogen, deoarece acest prag trebuie depășit pentru ca planta să reacționeze deloc la căldură din cauza condițiilor fiziologice.
Surse (la 31 iulie 2012)
BRINKMANN, W. A .R. (1979): Lungimea sezonului de creștere ca indicator al variațiilor climatice? Schimbare climatică, 2 (2), 127-138.
CANNELL, M.G. R. & SMITH, R.L. (1983): Timpul termic, zilele friguroase și predicția burbușului în Picea sitchensis. - Journal of Applied Ecology, 20. 951-963
CARTER, T. R. (1998): Schimbări în sezonul de creștere termică din țările nordice în secolul trecut și perspective pentru viitor. - Științe agricole și alimentare în Finlanda, 7 (2), 161-179.
FORMAYER, H., HAAS, P., HOFSTÄTTER, M., RADANOVICS, S. & KROMP-KOLB, H. (2007): Scenarii de temperatură la rezoluție spațială și temporală pentru Viena și analize selectate privind strategiile de adaptare. - Raport BOKU-Met, 82 p.
FRANKE, J., SURKE, M. și LANGROCK, M. (2007): Manual pentru „Baza de date climatice din Germania Centrală”
FRICH, P., ALEXANDER, LV, DELLA-MARTA, P., GLEASON, B., HAYLOCK, M., KLEIN TANK, AMG & PETERSON, T. (2002): S-au observat schimbări coerente ale extremelor climatice în a doua jumătate a anului secolul al XX-lea. - Climate Research, 19, 193-212
HÄNNINEN, H. (1990): Modelarea eliberării adormirii mugurilor în copaci din regiuni reci și temperate. - Acta Forestalia Fennica 213, 1-47.
KRAMER, K. (1994): Selectarea unui model pentru a prezice apariția creșterii Fagus sylvatica. - J. Appl. Ecol. 31, 172-181.
KRAMER, P.J. & KOZLOWSKI T.T. (1979): Fiziologia plantelor lemnoase. - New York: Academic Press. 811 p.
LFZ RAUMBERG-GUMPENSTEIN (2011) [Hrsg.]: Modelarea spațială a perioadei de vegetație termică pentru Austria - raport final ThermVeg, 53 p.
MENZEL, A. (1997): Fenologia arborilor forestieri în condiții climatice în schimbare - evaluarea observațiilor din grădinile fenologice internaționale și posibilitățile de modelare a fenodatelor. - Rapoarte de cercetare forestieră Munchen, 164, 147 p.
MENZEL, A. (2002): Fenologie: importanța sa pentru comunitatea schimbării globale. - Schimbare climatică, 54 (4), 379-385.
MENZEL, A., JAKOBI, G., AHAS, R., SCHEIFINGER, H. & ESTRELLA, N. (2003): Variații ale sezonului de creștere climatologic (1951-2000) în Germania în comparație cu alte țări. - Jurnalul Internațional de Climatologie, 23 (7), 793-812.
MORÉN, A.-S. & PERTTU, K. (1994): Indicii regionali de temperatură și radiație și ajustarea lor la terenul forestier orizontal și înclinat. - Studia Forestalia Suecica 194, 19 pp.
SPARKS, T. H. și MENZEL, A. (2002): Schimbări observate în anotimpuri: o privire de ansamblu. - Revista Internațională de Climatologie, 22 (14), 1715-1725.
WAKONIGG, H., HAWRANEK, V., PODESSER, A. & RIEDER, H. (2007): Atlas climatic Stiria: Capitolul 2 - Temperatură. - Styrian Climate Atlas Versiunea 2.0, Institutul Central pentru Meteorologie și Geodinamică, Graz, 145 p.
WALTHER A. & LINDERHOLM, H. W. (2006): O comparație a indicilor sezonului de creștere pentru zona Baltică Mare. - Revista Internațională de Biometeorologie, 51 (2), 107-118.
von WILPERT, K. (1990): Structura inelară a molidului în funcție de echilibrul apei din sol pe pseudogleie și pământ parabrown. Un concept de metodă pentru înregistrarea dispunerii de stres de apă specific sitului. - Freiburg Bodenkd. Dep., 24, 184.
ZIMMERMANN, L. (1995): Echilibrul apei solului la o locație de mare altitudine în sudul Pădurii Negre. - Știința solului din Freiburg Dep. 35, 206 p.