Ekologická fyziologie či fyziologická ekologie fotosyntézy M. Barták, P. Sklenář Bi 0007 Ekofyziologie fotosyntézy vyšších rostlin Letní semestr 2013 ANd9GcRvBtuY4OuudJEEdYPvAdOrKtfEBiVPCtwypuudihlunieW2YMm 3540581162 ANd9GcSUa79PtMUUKYbPkr7NYoz5FQplET7aasHExWS-6YT9umBBB94A CAM rostliny •Efektivní hospodaření s vodou – výskyt v aridních oblastech, epifyty deštného lesa ~AUT0024 bromeliad-epiphyte succulent-FullertonArboretum_Cali Transpirace •Transpirační rychlost Tr = Dc/Sr •fotosyntéza a transpirace – trade-off •koeficient využití vody ve fotosyntéze WUEph = fotosyntéza/transpirace [μmol CO2/mmol H2O] •transpirační koeficient – množství vody v litrech potřebné k vyprodukování jednotky biomasy [l/kg], efektivita využití vody k růstu, CAM > C4 > C3 ~AUT0172 ~AUT0124 PP04091 Vodní bilance ekosystému ~AUT0188 DW = P – I – Ev – Tr – Gw – R –srážky vertikální a horizontální –intercepce korunou –evaporace (výpar) –transpirace –průsak do podzemní vody –odtok povrchový a podzemní Intercepce srážek korunou ~AUT0075 ~AUT0076 Interception, drip from crown and stem runoff on stem during the months of full foliage for beech and Spruce depending on precipitation. For spruce, stem runoff is negligible. ~AUT0090 •Intercepce závisí na struktuře koruny a LAI – až 50% u smrku •skropná voda (voda potřebná k navlhčení listů, 1–2 mm) ® čisté srážky •odtok po kmeni (stemflow) – ztráty většinou nevýznamné Modifikace (meso)klimatu PlantClimateInteraction_low •Změny ve struktuře krajiny → změny v energetické bilanci ekosystémů –tepelné záření, turbulentní toky (latentní a pocitové teplo) Modifikace (meso)klimatu •Latentní (výpar) a pocitové teplo (konvekce a kondukce) •evapotranspirace – až 75% podíl na turbulentním přenosu E od země do atmosféry ~AUT0160 EnergyBalance2_low Denní a roční množství dopadajícího záření v závislosti na zeměpisné šířce a denní době Všechny údaje jsou pro FAR 4665 1670 3905 1271 2782 734 MJ na m2 4320 4580 3376 1828 1011 333 1483 1623 Obr. 6.2-2. Roční průběhy hodnot průměrného denního příkonu fotosynteticky účinného – globálního slunečního záření na jednotku zemského povrchu v různých zeměpisných šířkách severní polokoule. Stupnice vlevo jsou obě pro dny s jasnou oblohou. Vpravo jsou uvedeny roční úhrny záření při jasné a zatažené obloze. Čárkovaná čára ‑ hodnoty dopadajícího záření pro 50^o s.š. při zatažené obloze. Tečkovaná čára protíná jednotlivé křivky v bodech označujících hranice vegetačního období. Hodnoty vypočetl Dr. J.Simmer. Larcher28 Modifikace (meso)klimatu •Bowenův poměr = pocitové teplo/latentní teplo CanopyAirFlow CanopyAirFlow001 BowenRatio Kranpanorama-west klein Rostliny jako ekosystémoví stavitelé •Polštářové rostliny v horách, keře v polopouštích (resource islands) Sklenar_FLORA20095 Metabolismus dusíku •Příjem ve formě NO3-, NH4+ nebo AK •často hlavním limitujícím zdrojem výživy –peinomorfózy – zakrnělý růst, urychlená reprodukce • •N2-fixující organismy volně žijící v půdě –bct Clostridium pasteurianum, Azotobacter –sinice Nostoc, Anabaena, Mactigocladus – fotoautotrofní, prvotní kolonisté surových substrátů •interakce s rostlinami –sinice Nostoc, Anabaena – jako partner (3–6% podíl) s lišejníky, mechorosty (Anthoceros, Blasia) i cévnatými r. (Azolla, cykasy – korálovité struktury kořenů, Gunnera) –N2-fixující organismy tvořící symbiotické interakce s rostlinami Cyanobacteria Hlízkové bct •Trofický symbiotický vztah rostlina-bakterie/aktinomycety v rhizosféře •fixace atmosférického dusíku mikroorganismem (Rhizobium, Frankia) výměnou za asimiláty •hlízky na kořenech rostlin – uvnitř symbiotický prokaryont, typicky čeleď bobovité (Fabaceae), některé dřeviny (olše) ~AUT0005 ~AUT0151 Další typy interakcí •Myrmekofilie – mutualistický vztah s mravenci, epifyty i terestrické rostliny ~AUT0049 Myrmecophyly_low2 Myrmecophyly_low1 Životní formy rostlin ~AUT0066 Raunkiaer (1905) - klasifikace podle uložení přetrvávajících meristematických pletiv během nepříznivého období pro růst (zima, sucho) ~AUT0106 Ladies and gentlemen, thank you for your attention cloud-forest-irian bfogtrees HerbivoryGiraffe_low •