Ekologia roślin

Celem zajęć z przedmiotu ekologia roślin jest zapoznanie studentów z bioróżnorodnością szaty roślinnej, procesami mającymi wpływ na jej kształtowanie i dynamikę zmian. Szczególna uwagę pragniemy poświęcić zależnością pomiędzy elementarnymi procesami zachodzącymi na poziomie molekularnym a kształtowaniem złożonych zależności funkcjonalnych pomiędzy roślinami a ich siedliskiem oraz pomiędzy roślinami a innymi organizmami.

WYKŁADY

1. Adaptacje roślin do warunków środowiska. Adaptacje fizjologiczne, biochemiczne i molekularne.

2. Warianty metabolizmu fotosyntetycznego

3. Adaptacje roślin do warunków suchych

4. Adaptacje do warunków wilgotnych

5. Adaptacje do warunków subpolarnych i górskich

6. Historie i strategie życia

7. Populacyjna struktura roślinności, struktura, dynamika i demografia populacji

8. Wpływ zmian klimatu i człowieka na struktury fitocenoz, gatunki inwazyjne i ginące

9. Wtórny metabolizm roślin

10. Koegzystencja roślin z innymi organizmami – oddziaływania pomiędzy roślinami tego samego i innych gatunków

11. Koegzystencja roślin z innymi organizmami – interakcje pomiędzy roślinami a zwierzętami roślinożernymi (kręgowcami i bezkręgowcami) – rola innych organizmów w rozmnażaniu roślin

12. Koegzystencja roślin z innymi organizmami – interakcje pomiędzy roślinami a zwierzętami roślinożernymi (kręgowcami i bezkręgowcami) – toksyny i analogi hormonów

13. Fitocenoza jako strukturalny i funkcjonalny składnik ekosystemu

14. Metody wyróżniania i klasyfikowania jednostek roślinności

15. Bioindykacyjna rola gatunków i jednostek roślinności w ocenie stanu środowiska przyrodniczego

ĆWICZENIA:

1. Ćwiczenia terenowe (15 godzin) – a) ogólna charakterystyka siedlisk z pomocą gatunków wskaźnikowych, b) określanie kierunków przemian roślinności w badanych siedliskach, roli antropopresji, gatunków inwazyjnych; c) sporządzanie dokumentacji fitosocjologicznej, rozpoznawanie zbiorowisk roślinnych oraz pobieranie próbek do analiz molekularnych,

2. Ćwiczenia laboratoryjne (8 godzin) – określanie typu fotosyntezy wybranych gatunków roślin występujących w środowisku suchym lub bagiennym poprzez określanie proporcji zawartości białka karboksylazy PEP i karboksylazy-oksygenazy RuDP techniką Western Blot.

3. Ćwiczenia laboratoryjne (7 godzin)

a. Rola światła w procesie wzrostu roślin (pomiary zawartości chlorofilu, sprawności fotosystemu II oraz zawartości świeżej masy roślin: jednoliściennych typ C3 (pszenica), typ C4 (kukurydza) i dwuliściennej (rzepak) wyhodowanych w warunkach intensywnego i słabego natężenia światła; Wykazanie wpływu światła na kiełkowanie nasion roślin fotoblastycznie dodatnich i ujemnych; Obserwacje ruchów chloroplastów w liściach moczarki kanadyjskiej pod wpływem silnego i słabego światła oraz ciemności).

b. Rola temperatury środowiska (chłodu, mrozu oraz skrajnie wysokich temperatur) w procesie wzrostu roślin (Pomiary parametrów wzrostu roślin oraz zawartości świeżej masy różnych gatunków roślin uprawnych (kukurydza, żyto, bobik, pomidor) wyhodowanych w warunkach optymalnej, wysokiej lub niskiej temperatury; Wpływ niskich temperatur na stopień przepuszczalności błon cytoplazmatycznych)

c. Wpływ suszy i zalewania na procesy fizjologiczne roślin (dostosowanie osmotyczne; pomiary kwasowości soku komórkowego Mesembryanthemum crystallinum - rośliny metabolizmu CAM).

d. Wpływ środowiska na rozwój roślin (Wykazanie znaczenia liścieni dla wzrostu siewki; Skracanie spoczynku pąków organów spichrzowych).

Pozycje książkowe:

Falińska Krystyna. "Ekologia roślin" Wydawnictwo Naukowe PWN, 2016

Harborne J.B. "Ekologia biochemiczna" Wydawnictwo Naukowe PWN, 1997.

Paul A. Keddy , Plant Ecology: Origins, Processes, Consequences, Cambridge University Press, 2nd edition

Źródła internetowe:

http://www.atlas-roslin.pl/

Wiedza

- Objaśnia powiązania pomiędzy roślinami a środowiskiem oraz pomiędzy organizmami roślinnymi w siedlisku

- Opisuje i tłumaczy podstawowe procesy ekologiczne zachodzące z udziałem roślin i roślinności

- Charakteryzuje zbiorowiska roślinne oraz wskaźnikowe gatunki roślin

Zna zagrożenia dla zbiorowisk roślinnych płynące z działalności człowieka

Umiejętności

- Interpretuje procesy przemian jednostek roślinności

- Posługuje się roślinami wskaźnikowymi w ocenie stanu środowiska

- Ocenia i interpretuje stopień antropomorfizacji zbiorowisk roślinnych

- Posiada umiejętność rozpoznawania zbiorowisk roślinnych na podstawie ich cech biologicznych

- Analizuje strukturę i funkcję organizmów jako wyraz adaptacji do określonych warunków środowiska

- Posługuje się techniką Western-Blot

Kompetencje społeczne

- Zna zakres posiadanej przez siebie wiedzy z zakresu ekologii roślin oraz rozumie potrzebę uczenia się i ciągłego dokształcania

- Posiada zdolność do pracy w zespole

- Rozumie konieczność systematycznej pracy nad projektem

- Jest świadomy bezpośrednich i pośrednich skutków oddziaływania człowieka na szatę roślinną

- Dba o właściwe planowanie i realizację zadań służących do wykonania określonego przedsięwzięcia badawczego

Metody:

Wykłady: Egzamin ustny

Ćwiczenia: Ocena pracy w laboratorium i w terenie oraz wykonanie sprawozdań

Kryteria:

Przyjęto procentową skalę oceny efektów kształcenia, definiowaną w sposób następujący:

1. Ocena niedostateczna (2,0): wystawiana jest wtedy, jeśli w zakresie co najmniej jednej z trzech składowych (W, U lub K) efektów kształcenia student uzyska mniej niż 55% 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 55% 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, jeśli średnia ta mieści się w zakresie 55-60%.

4. Podobny sposób obliczania ocen jak przedstawiony w pkt. 3 przyjęto dla ocen dobrej (4,0: 71-80%), ponad dobrej (4,5: 81-90%) i bardzo dobrej (5,0 >90%).