Fenologija (gr. phainomena – reiškiniai, logos – mokslas) – tai mokslo šaka, tirianti kasmet besikartojančius gyvosios ir negyvosios gamtos sezoninius reiškinius, vykstančius pagal tam tikrą periodiškumą. Fenologinių reiškinių periodiškumą lemia Žemės sukimasis apie Saulę ir Žemės ašies polinkis į orbitos plokštumą. Fenologijos mokslo šaka tirianti paukščių fenologiją vadinama – ornitofenologija.

Lietuvoje paukščių fenologinis ciklas sutampa su paukščių metiniu ciklu, todėl laikoma, kad paukščių fenologinis ciklas yra tas pats kaip paukščių kasmetinis ciklas. Tačiau pasaulyje egzistuoja paukščių rūšys, kurių fenologinis ciklas trunka ilgiau negu metus, pvz. pingvinai, kurių jaunikliams užauginti reikia pusės metų ar daugiau. Analogiškai tropikų miškuose gyvena kelios paukščių rūšys, kurių fenologinis ciklas yra trumpesnis negu vieneri metai ir trunka 8 mėnesius.

Ornitofenologija arba paukščių fenologija - tai kasmetinis paukščių gyvenimo ciklas, kuris pasikartoja ir vyksta pagal tam tikrą periodiškumą, vadinamą fenologinėmis fazėmis. Dažnai klaidingai manoma, kad paukščių fenologija yra tik pavasarinė migracija, bet šiuo atveju pavasarinės migracijos laikotarpis apima tik dalį kasmetinio ciklo ir yra vadinamas tik fenologine faze.

Kiekvienos paukščio rūšies fenologija yra savita, kai kurių rūšių ypatingai išsiskiria, tačiau bendrai paukščių fenologija skirstoma į sėslių ir migruojančių paukščių fenologiją. Sėslių paukščių fenologija yra paprasčiausia ir apima tris fazes: veisimosi, šėrimosi ir žiemojimo fazes. Veisimosi faze vadinamos apjungtos 5 fazės: tuoktuvinė, lizdo krovimo, kiaušinių dėjimo, perėjimo arba inkubacinė ir jauniklių auginimo fazė.

Žiemos pabaigoje inicijuojamas sėslių paukščių lytinių hormonų veikimas, padidėja patinėlių lytinės liaukos, jie užima teritorijas ir skelbiasi esą teritorijų šeimininkais giedodami, kartais vyksta aršios kovos. Atskridus patelėms, susidaro naujos poros, o pastovios poros atnaujina poros ryšius. Veisimosi laikotarpis trunka nuo gegužės iki liepos mėnesio, kol jaunikliai palieka lizdus. Šeriasi kartą per metus rugpjūčio-rugsėjo mėnesiais. Rudenį jauni paukščiai palieka savo gimtąsias vietas, o šeimos renkasi į organizuotus būrius žiemai. Konkurencija dėl maisto, porų ir teritorijos ateinančiam pavasariui prasideda dar rudenį.

Migruojančių paukščių fenologija (pav. 1) yra daug sudėtingesnė dėl pasiruošimo migracijai, kuri pakeičia ne tik paukščių elgesį, bet ir jų fiziologiją. Dėl migracijos netenkama galimybės stebėti migruojančių rūšių viso fenologijos ciklo, o tik keletą jos fazių. Po veisimosi ir šėrimosi migruojantys paukščiai renkasi į būrius ir ypač gausiai maitinasi, kad turėtų energijos skrydžiui rudeninės migracijos metu. Dauguma rūšių padidina savo kūno masę net dvigubai. Pasiruošimas migracijai kartojasi ir prieš pavasarinę migraciją. Tipiškai, suaugę patinėliai pavasarį grįžta į veisimosi vietas anksčiau už pateles ir varžosi dėl teritorijų. Skirtingai nuo sėslių paukščių, dauguma migrantų šeriasi dukart per metus: po veisimosi ir žiemos pabaigoje arba ankstyvą pavasarį, dėl plunksnų nusidėvėjimo migracijos metu. Patelės pakeičia savo plasnojamąsias ir vairuojamąsias plunksnas dar perėjimo fazėje, kadangi tuo metu jos nėra būtinos. Tuo tarpu patinėliai, maitinantys perinčia patelę, turi daug skraidyti, todėl pradeda šertis tik jaunikliams palikus lizdą.

Svarbiausią įtaką paukščių fenologijai turi saulės veikla, kuri pasireiškia dienos ilgio arba fotoperiodo pokyčiais. Paukščiai turi jautrius šviesai receptorius, dėl kurių geba matuoti dienos ilgį. Receptoriai reaguoja į šviesos kiekį ir atitinkamai keičia paukščio elgesį. Ilgesnė diena pavasarį skatina lytinių liaukų vystymąsi, pavasarinį šėrimąsį, migracinį elgesį netgi tuo atveju, jei paukštis yra aklas. Dienos ilgis paukščiams padeda tiksliai nustatyti pavasarinės ir rudens migracijos pradžios laiką, todėl tolimųjų migrantų išskridimo ir grįžimo laikas yra ypatingai tikslus ir kinta tik savaitės ribose. Dėka dienos ilgio paukščiai pasirenka tinkamiausią veisimosi laiką. Po veisimosi fazės, kol dar dienos išlieka ilgos, vasaros antroje pusėje, nutraukiamas reprodukcinis aktyvumas, paukščiai šeriasi ir pasiruošia rudeninei migracijai. Galiausiai, labai trumpos dienos žiemos metu slopina lytinių liaukų veiklą ir metinis ciklas vėl atsinaujina sausio mėnesį, ilgėjant dienoms, kurios vėl paskatina lytinių hormonų veiklą. Kita vertus, trumpos dienos yra esminis veiksnys, kontroliuojantis paukščių fenologiją. Paukščių reprodukcinis ciklas neatsinaujintų pavasarį, jei paukščiai nebūtų veikiami trumpo fotoperiodo. Tokiu atveju jie nesiveistų bent keletą metų.

Veisimosi fazės pradžios pasirinkimą galutinai lemia šiltesnė temperatūra bei krituliai, maisto ištekliai tėvams ir jaunikliams, lizdaviečių radimas, galimas plėšrūnų pavojus. Veisimosi fazė dažniausiai trunka nuo trijų iki keturių mėnesių, kai kada net trumpiau. Migracijos pradžiai įtakos turi tinkamos skrydžio sąlygos, ypatingai tinkamos krypties vėjas. Paukščiai geba pajusti oro slėgio skirtumus, kas jiems padeda numatyti tinkamas oro sąlygas. Tad pajutę, jog artėja tinkamos oro sąlygos, pradeda intensyviau maitintis.

Vertinant individualaus paukščio fenologiją, ją aprašyti galima tik fazėmis, tačiau, norint įvertinti rūšies ar bendrą paukščių fenologiją, būtina atsižvelgti ir į gausos kitimus. Todėl šiuo atveju kiekviena fazė pagal individų gausą fenologinėje fazėje skirstoma į pradžios ir masinę fazės etapus. Pavyzdžiui, pavasarinės migracijos pradžia laikoma tada, kai pamatomi ar išgirstami pirmieji migrantai, o masine pavasarine migracija laikoma, kai registruojamos rūšies individai yra dažnai stebimi, plačiai paplitę tinkamose buveinėse arba migruoja gausiais būriais. Taigi, pavasarinės ornitofenologijos fiksavimo metu, kiekviename rajone, reiktų registruoti bent pastaruosius du migracijos fazės etapus - pirmosios registracijos ir intensyvios migracijos.

Ornitofenologijos samprata leidžia suprasti, kokie reikšmingi kasmet renkami paukščių fenologijos duomenys. Paukščiai yra prisitaikę prie jiems tinkamų sąlygų, todėl jie greičiausiai geba reaguoti į aplinkos pokyčius. Kadangi paukščių elgsenos pokyčius lengviausia pastebėti, paukščiai tampa svarbiausiais globalių klimato pokyčių pranešėjais. Net ir mažiausi pasikeitimai paukščių fenologijoje gali reikšti klimato kaitos pokyčius arba žmogaus neigiamos veiklos padarinius, ypatingai žiemojimo vietose, pietiniuose regionuose. Todėl labai svarbu paukščių fenologijos duomenis vesti, kuo atidžiau ir stengtis toje pačioje vietoje ar rajone duomenis registruoti keletą metų iš eilės. Taip pat fenologijos stebėjimas yra vienas iš būdu atskirti užklystančius paukščių porūšius. Pavyzdžiui, želmeninės žąsies rossicus porūšis pavasarį Lietuvą užplūsta anksčiau negu fabalis.

Kiekvienas ornitologas turėtų stengtis registruoti paukščių elgsenos kitimus visus metus, o ypatingai neįprastomis oro sąlygomis, užsitęsusiomis arba šiltomis žiemomis. Tai ateityje gali padėti išsaugoti rūšis, pastebint neįprastus pasikeitimus fenologijoje. Paukščių fenologijai vertinti reikia labai daug stebėjimų iš visos Lietuvos. Tai pat itin svarbu, kad stebėjimai dengtų visą Lietuvos teritoriją, o ne būtų koncentruoti tik poroje stebėjimų vietų, arba dar blogiau tik viename regione.