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. Analizowane są przede wszystkim takie procesy fizjologiczne, jak: gospodarka wodna, fotosynteza, oddychanie, pobieranie pokarmów z podłoża oraz wzrost i rozwój. Uczestnicy kursu powinni zrozumieć związki pomiędzy środowiskiem a budową i procesami fizjologicznymi pojedynczych organizmów roślinnych a także ich zbiorowisk. W ramach tego kursu nie przedstawia szerzej treści dotyczących reakcji roślin na stres, ponieważ jest to przedmiotem specjalistycznego kursu pt Fizjologia stresów.

WYKŁADY

1. Pobieranie i transport wody w roślinach (2 godz)

1.1.Znaczenie wody dla plonowania

1.2. Siły działające na wodę w układzie gleba-roślina-atmosfera

1.3. Gleba a dostępność wody

1.4. Gleba jako środowisko

1.5. Wpływ uwodnienia tkanek na wybrane procesy fizjologiczne

2. Ekofizjologia transpiracji (2 godz)

2.1. Przyczyny wysokiego zużycia wody przez rośliny

2.2. Mechanizm dyfuzji pary wodnej z liści

2.3. Wpływ czynników zewnętrznych na transpirację i ruchy szparek

2.4. Zależność transportu długodystansowego wody od czynników zewnętrznych

2.5. Paradoks funkcjonowania szparek i przystosowania do suszy

3. Pobieranie i transport składników mineralnych (2 godz)

3.1. Mechanizmy pobierania pokarmów z gleby

3.2. Własności gleby czynnikiem gospodarki mineralnej

3.3. Pobieranie pokarmów a własności korzeni

3.4. Fizyczne czynniki pobierania pokarmów

3.5. Prawa odżywiania mineralnego

3.6. Reakcje roślin na zasolenie

4. Oddychanie (2 godz)

4.1. Fizjologiczne i biochemiczne rodzaje oddychania

4.2. Gleba źródłem CO2 dla roślin

4.3. Czynniki oddychania

5. Czynniki asymilacji CO2 (4 godz)

5.1. Wpływ bezpośredni oświetlenia

5.2. Następczy efekty oświetlenia

5.3. Absorpcja promieniowania przez rośliny

5.4. Współdziałanie oświetlenia z innymi czynnikami

5.5. CO2

5.6. Temperatura

5.7. Woda

5.8. Nawożenie azotowe

5.9. Tlen

5.10. Inne czynniki

6. Czynniki wzrostu i rozwoju roślin oraz ich organów (3 godz)

6.1. Kiełkowanie

6.2. Liść

6.3. Łodyga

6.4. Korzeń

6.5. Nasiona i owoce

6.6. Całe rośliny

6.7. Zależności allometryczne

6.8. Wpływ światła niebieskiego na rośliny

6.9. Indukcje rozwoju pod wpływem czerwieni

6.10. Termoindukcja rozwoju

-----------------------------------------

ĆWICZENIA LABORATORYJNE

1. Gospodarka wodna (8 godz.)

1.1. Czynniki pęcznienia nasion

1.2. Zależność procesu osmozy od czynników zewnętrznych, wyznaczanie wsp. temperaturowego dla pobierania wody

1.3. Wpływ warunków wegetacji na potencjał wody, potencjał osmotyczny i zawartość wody w tkankach

1.4. Czynniki transpiracji, ruchów szparek i oporu dyfuzyjnego

2. Żywienie mineralne (4 godz.)

2.1. Wpływ zasolenia i pH podłoża na wzrost, antagonizm jonów, niezbędność boru dla roślin, wpływ bakterii brodawkowych na wzrost

2.2. Sprawdzian

3. Fotosynteza (8 godz.)

3.1. Pomiar PAR, przepuszczalność organów roślin dla światła, absorpcja PAR

3.2. Wpływ światła, temperatury i azotu w glebie na syntezę chlorofilu a i b

3.3. Wykazanie zależności intensywności przepływu strumieni energii przez PSII od czynników stresowych

3.4. Wpływ czynników zewnętrznych na intensywność asymilacji CO2

4. Oddychanie (4 godz.)

4.1. Wpływ temperatury na intensywność oddychania, wykazanie wpływu O2 na chemizm oddychania

4.2. Sprawdzian

5. Wzrost (2 godz.)

5.1. Wpływ temperatury i światła na wzrost, uszkodzenia roślin chłodowrażliwych przez niską temperaturę, zależność wzrostu od barwy promieniowania i bocznego oświetlenia

6. Rozwój (4 godz.)

6.1. Stratyfikacja, wernalizacja, regeneracja, roślin in vitro

6.2. Zaliczenie

ĆWICZENIA TERENOWE (Krakowski Ogród Botaniczny) (5 godz.)

Zapoznanie się z kolekcjami roślin i przystosowaniami do zróżnicowanych środowisk:

1. rośliny górskie

2. rośliny mięsożerne

3. rośliny wodne

4. epifity

5. paprocie

6. kaktusy

7. sagowce

8. palmy; typy pokroju

9. tropikalne rośliny użytkowe

10. storczyki

Statystyka przedmiotu:

1. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot obowiązkowy Godziny: -; ECTS: -

2. Liczba godzin oraz punktów ECTS - przedmiot do wyboru Godziny: 50; ECTS: 2

3. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje poprzez bezpośredni kontakt z nauczycielem

akademickim (wykłady, ćwiczenia, seminaria....) Godziny: 30; ECTS: 1,2

4. Łączna liczba godzin oraz punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach praktycznych np. laboratoryjne,

projektowe, terenowe, warsztaty Godziny: 15; ECTS: 0,6

5. Przewidywany nakład pracy własnej (bez udziału prowadzącego lub z udziałem w ramach konsultacji) konieczny do

realizacji zadań programowych przedmiotu. Godziny: 20; ECTS: 0,8

Literatura podstawowa:

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

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

Literatura uzupełniająca:

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

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

a/ poznanie fizyko chemicznego, biochemicznego i molekularnego podłoża ich przebiegu,

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

Zakończenie kursu pozwoli na zastosowanie teoretycznych podstaw fizjologii roślin do rozwiązywania problemów agronomicznych i ochrony środowiska.

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

Egzamin: forma pisemna

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W,

U lub K) przedmiotowych efektów kształcenia student uzyska mniej niż 50% obowiązujących efektów dla danej

składowej.

2. Ocena dostateczna (3,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie każdej z trzech składowych (W, U lub K)

efektów kształcenia student uzyska przynajmniej 50% obowiązujących efektów dla danej składowej.

3. Ocena ponad dostateczna (3,5): wystawiana jest na podstawie średniej arytmetycznej z trzech składowych (W, U

lub K) efektów kształcenia (średnio 61-70%).

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0 - średnio 71-80%),

ponad dobrej (4,5 - średnio 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 - średnio >90%).

UWAGA: Prowadzący zajęcia, na podstawie stopnia opanowania przez studenta obowiązujących treści programowych

danego przedmiotu, w oparciu o własne doświadczenie dydaktyczne, formułuje ocenę, posługując się podanymi wyżej

kryteriami formalnymi.