2. Термический режим

В странах умеренного и холодного климата первым и самым важным фактором сезонной динамики природы является термический режим. Он особенно тесно связан с режимом влажности и режимом биологической активности. Термический режим определяется по температуре. Период природы в зимнем состоянии связан со среднесуточной температурой среды ниже 0 ⁰, обратное явление - потепление, температура повышается > 0⁰С.

Не следует понимать зимний покой буквально (только для холодокровных животных и растений). Теплокровные животные, птицы способны находить зимой пропитание, продолжают активную жизнь. Клесты, питающиеся семенами хвойных, зимой выводят и выкармливают птенцов. У многих млекопитающих спаривание проходит в зимние месяцы. Налим мечет икру в январе. В зимних личинках и куколках насекомых и других членистоногих медленно, но идут процессы развития. Не прекращается жизнь зимой и у как будто впавших в полный покой озимых растений. В периоды относительного потепления в точках роста под укрытием снежных покровов продолжаются процессы развития. После теплых зим озимые вступают в вегетацию с более развитыми почками возобновления.

Весной повышение температуры возвращает к активной жизни покоившиеся зимой организмы, вызывает прорастание семян, вылупление из яичек личинок беспозвоночных.

Каждому виду организмов свойственно свое пороговое значение температуры воздуха, воды или почвы (биологический нуль), ниже которого активного развития уже нет.

Все организмы по их отношению к термическому режиму образуют непрерывный ряд от наиболее холодовыносливых до наиболее теплолюбивых. Биологи условно разбили этот ряд на 4 группы: гекистотермы, микро, мезо-, мегатермы.

Гекистотермы – холодовыносливые организмы, широко представлены в Арктике, Антарктиде и в горах, с порогом жизнедеятельности, близким к 0⁰ С. Крупнейшие растения земного шара, водоросли в арктических и антарктических морях развиваются при температуре, нередко приближенные к –1⁰.

Микротермы – организмы с низким термическим порогом жизнедеятельности около +5⁰. Характерны для холодных и умеренных климатических поясов, пробуждающиеся после зимнего покоя в субсезон оживления весны.

Мезотермы – организмы с нижним порогом жизнедеятельности около + 10⁰. Присущи умеренному климатическому поясу, пробуждаются в субсезон разгара весны (зеленой весны).

Мегатермы – организмы с нижним порогом жизнедеятельности в +15⁰. Типичны для зон степей и пустынь, пробуждаются в предлетье. К мегатермам относятся также все организмы субтропиков и тропиков. В тропиках обычны температуры от +20⁰+30⁰ и несколько выше. Температуры выше +40⁰ +50⁰ для большинства организмов вредны, при длительном воздействии смертельно.

В каждом отдельном году наблюдаются небольшие отклонения от средних многолетних соотношений между фенофазами и термическим режимом. При вторжении волн тепла, сопровождающихся подъемом температуры, весенние сезонные явления проходят при повышении значения температуры, и, наоборот, при вторжении холодного воздуха они проходят замедленно при пониженных температурах, а при их опускании ниже пороговых значений временно приостанавливаются. Фундаментальной фенологической закономерностью является то, что в странах умеренного и холодного климата сезонные явления растений и холодокровных животных протекают тем быстрее, чем выше температура среды, в диапазоне температуры от биологического нуля до температуры оптимума. При дальнейшем повышении температуры ускорения сезонных процессов тормозятся.

В условиях континентальных районов в середине лета и в южной полосе в большей части времени длительность межфазных периодов уже слабо зависит от уровня температуры. Например, в Батумском ботаническом саду – цветение и созревание ряда местных видов ежегодно наступает в приблизительно близкие календарные сроки, независимо от того, было ли лето относительно прохладным или жарким.

При значительных среднесуточных колебаниях температуры (океанический климат – они невелики) – развитие организмов идет быстрее, чем при малой амплитуде.