Ekofizjologia

Przedmiotem ekofizjologii roślin jest badanie powiązań pomiędzy organizmami i ich wyższymi poziomami organizacji oraz środowiskiem. Zadaniem tej nauki jest określenie reakcji organizmów na czynniki środowiska i ich zmiany. Uczestnicy kursu poznają związki pomiędzy organizmami roślinnymi i czynnikami środowiska. mogą zrozumieć związki pomiędzy środowiskiem a budową i procesami fizjologicznymi pojedynczych organizmów roślinnych a także ich zbiorowiskami.

Umiejętności i kompetencje:

a/ poznanie fizyko-chemicznego, biochemicznego i molekularnego podłoża reakcji roślin na czynniki środowiska

b/ zrozumienie wpływu czynników wewnętrznych i środowiskowych na kierunek i dynamikę zmian procesów życiowych

Zakończenie kursu pozwoli na zastosowanie podstaw ekofizjologii roślin do rozwiązywania problemów związanych z biologią stosowaną w rolnictwie i ochronie środowiska.

W trakcie kursu poszerzona zostanie ogólna wiedza słuchaczy z zakresu biologii roślin.

WYKŁADY (15 godzin)

1. Podstawowe pojęcia ekologiczne: osobnik, populacja, biocenoza, biotop, ekosystem, biom, biosfera. Produkcja pierwotna i wtórna ekosystemów oraz zależności pokarmowe (łańcuchy i sieci troficzne)

2. Czynniki abiotyczne i biotyczne wpływające na organizmy żywe.

3. Adaptacje organizmów do środowiska. Interakcje biotyczne: symbioza, pasożytnictwo, konkurencja, drapieżnictwo, amensalizm, komensalizm, allelopatia

4. Charakterystyka wybranych biomów kuli ziemskiej. Najważniejsze zagrożenia bioróżnorodności (fragmentacja siedlisk, inwazje biologiczne)

5. Ekologiczna rola promieniowania słonecznego. Promieniowanie i produktywność roślin. Stosunki cieplne w środowisku

6. Bilans wody w siedlisku. Gospodarka wodna roślin. Ekologiczne typy gospodarki wodnej

7. Ekologiczne funkcje różnych czynników: pH, CO2, pokarmy mineralne, zasolenie gleb

8. Współdziałanie czynników środowiska

ĆWICZENIA LABORATORYJNE (10 godzin)

1. Wpływ temperatury, oświetlenia i CO2 na intensywność wymiany gazowej C3 i C4

2. Wykazanie zależności przepływu strumieni energii przez PSII od wybranych czynników stresowych

3. Wpływ światła, temperatury i azotu w na syntezę chlorofilu a i b w liściach

4. Wpływ następczy niskiej temperatury na asymilację CO2 gatunków wrażliwych i odpornych

5. Wpływ suszy glebowej na gospodarkę wodną roślin

ĆWICZENIA TERENOWE (Krakowski Ogród Botaniczny) (5 godzin)

Zapoznanie się z kolekcjami roślin i przystosowaniami do zróżnicowanych środowisk (rośliny górskie, rośliny mięsożerne, rośliny wodne, epifity, paprocie, kaktusy, sagowce, palmy – typy pokroju, tropikalne rośliny użytkowe, storczyki)

Literatura podstawowa:

1. Fitter H.E., Hay R.K.M. (red.) Environmental physiology of plants. Academic Press, Londyn, 2001.

2. Górecki R., S. Grzesiuk (red.). 2002. Fizjologia plonowania roślin, Wydawnictwo Uniwersytetu Warmińsko-Mazurskiego, Olsztyn.

3. Kreeb K., 1979. Ekofizjologia roślin. PWN, Warszawa.

Literatura uzupełniająca:

1. Starck Z., Chołuj D., Niemyska B., 1995. Fizjologiczne reakcje roślin na niekorzystne czynniki środowiska, Wyd. SGGW, Warszawa.

2. Zurzycki J., Michniewicz M. (red.) 1985. Fizjologia roślin, PWRiL, Warszawa

Wiedza:

a/ student orientuje się w zakresie fizyko -chemicznego, biochemicznego i molekularnego podłoża procesów fizjologicznych,

b/ poznaje mechanizmy wpływu czynników wewnętrznych i środowiskowych na kierunek i dynamikę zmian procesów życiowych,

c/ poznaje zastosowanie teoretycznych podstaw fizjologii roślin do rozwiązywania problemów agronomicznych i ochrony środowiska.

d/ słuchacz pogłębia wiedzę z zakresu ogólnej biologii roślin

Umiejętności:

a/ student opanowuje laboratoryjne techniki pomiarów wybranych procesów fizjologicznych roślin,

b/ zapoznaje się z metodami gromadzenia, opracowywania i interpretacji danych pomiarowych

c/ wykorzystuje uzyskaną wiedzę do wyjaśniania prawidłowości funkcjonowania organizmów roślin na różnych poziomach ich organizacji

Kompetencje społeczne:

a/ student organizuje i włącza się w prace grup badawczych stworzonych w celu przeprowadzenia określonego eksperymentu,

b/ rozumie potrzebę znajomości procesów życiowych organizmów roślinnych dla prawidłowego prowadzenia działalności rolniczej oraz ochrony środowiska

a/ Pisemne sprawdziany: 3-5 pytań, odpowiedź na każde pytanie jest oceniana osobno i na tej podstawie obliczana jest ocena średnia z całego sprawdzianu. Pytania: materiał wykładowy + zakres problemów przewidzianych na bieżące zajęcia.

Poprawa ocen niedostatecznych - pisemna albo ustna po ustaleniu 2 terminów spotkań,

b/ocena opracowań wyników pomiarów otrzymywanych w czasie ćwiczeń,

c/ obserwacja jakości pracy laboratoryjnej (orientacja w zestawie analitycznym, prawidłowość i staranność pomiarów, współpraca z innymi studentami)

Ocena końcowa: średnia ze wszystkich ocen formujących