Co to jest ekofizjologia roślin?
EKOFIZJOLOGIA ROŚLIN - dział ekologii stawiający sobie za zadanie badanie reakcji roślin na czynniki środowiskowe i ich zmiany. Nauka o funkcjonalnych powiązaniach pomiędzy organizmami oraz między nimi a środowiskiem.
5 abiotycznych i 5 biotycznych czynników stresowych.
Abiotyczne:
promieniowanie (niedobór, nadmiar UV)
temperatura (wysoka, chłód, mróz)
woda (suche powietrze, susza glebowa, zatopienie)
gazy ( niedobór tlenu, gazy wulkaniczne)
mechaniczne ( wiatr, pokrywa śnieżna, pokrywa lodowa)
minerały (niedobór, nadmiar, zasolenie, metale ciężkie, zakwaszenie, zachwianie równowagi, alkalizacja)
Biotyczne:
rośliny (zagęszczenie, allelopatia, rośliny pasożytnicze)
mikroorganizmy ( wirusy, bakterie, grzyby)
zwierzęta (zgryzanie, deptanie, żerowanie, pasożytnictwo)
antropogeniczne (zanieczyszczenia przemysłowe, pestycydy, ubicie gleby, pożary, promieniowanie jonizujące, pola elektromagnetyczne)
Aklimatyzacja - polega na niedziedziczalnej modyfikacji struktury i funkcji osobnika podczas rozwoju osobniczego, w odpowiedzi na czynnik stresowy działający w natężeniu subtelnym. Pozwala na zminimalizowanie uszkodzeń i lepsze dopasowanie osobnika do aktualnie panujących warunków środowiskowych.
Allelopatia - hamowanie wzrostu sąsiadujących ze sobą roślin jednego gatunku przez drugi w wyniku wydzielania do środowiska substancji chemicznych, np. podczas rozkładu opadłych liści. Zjawisko to obserwuje się zarówno w ekosystemach naturalnych jak i zagospodarowanych.
Allelopatyki - związki chemiczne wydzielane przez rośliny do atmosfery, wody, gleby, które zmieniają właściwości środowiska. Są to m. in. Koliny, marazminy, antybiotyki, fitoncydy.
Gutacja - aktywne wydzielanie wody przez roślinę poprzez szparki wodne (hydatody) znajdujące się przeważnie na brzegach liści w miejscach zakończenia nerwacji wiązek przewodzących. Gutacja jest wynikiem parcia korzeniowego i występuje przy dużej wilgotności powietrza, np. rano po ciepłej i wilgotnej nocy, na liściach m.in. nasturcji, przywrotników, tropikalnych roślin z rodziny obrazkowatych, a także w grzybniach niektórych grzybów. Gutacja związana jest też ściśle z tzw. płaczem wiosennym u roślin naczyniowych, szczególnie w okresie wiosennym w miejscu uszkodzenia lub nacięcia pędu wydziela się obficie ciecz zawierająca często znaczne ilości substancji organicznych (cukry, białka, itp.). Zjawisko to wykorzystuje się praktycznie do otrzymywania cukru, wina palmowego i innych napojów z soku m.in. brzozy, klonu lub palm.
Transpiracja - czynne parowanie wody z nadziemnych części roślin. Rośliny transpirują przez aparaty szparkowe (transpiracja szparkowa), przez skórkę (transpiracja kutykularna) i przez przetchlinki (transpiracja przetchlinkowa). Transpiracja szparkowa stanowi około 75-90% transpiracji ogólnej, natomiast kutikularna nie przekracza kilku procent, przy czym u drzew i roślin cieniolubnych udział transpiracji kutikularnej jest większy niż u roślin światłolubnych. Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na wielkość transpiracji są światło oraz temperatura. Transpiracja ma podstawowe znaczenie w przewodzeniu wody przez tkanki roślinne, obniża też temperaturę rośliny chroniąc ją przed przegrzaniem. Potrzeby wodne rośliny charakteryzuje współczynnik transpiracji. Transpiracja jest procesem fizjologicznym. Ubytek wody z powierzchni roślin jest uzupełniany przez nią za pomocą systemu korzeniowego, kontaktującego się z wodą zawartą w glebie.
Symplast - zespół protoplastów połączonych plazmodesmami i otoczony plasmolemma. Plazmodesmy pozwalają na bezpośredni przepływ (dyfuzja) małych cząsteczek między sąsiadującymi komórkami, np. cukry, aminokwasy. Większe cząsteczki mogą być również transportowane za pomocą filamentów aktynowych.
Chloroza - choroba roślin polegająca na tworzeniu się i zaniku chlorofilu, przy którym następuje rozpad chloroplastów. Chore rośliny stopniowo żółkną. Przyczyny chlorozy są różne. Wyróżniamy przy tym brak związków żelaza, magnezu, azotu lub innych składników pokarmowych, a także nadmiar wapnia w glebie oraz akumulację nadmiaru fosforanów w roślinie. Roślina cierpiąca na chlorozę nie może przeprowadzać fotosyntezy. Podobne objawy dają infekcje wirusowe. Częściowa chloroza roślin ozdobnych jest uwarunkowana genetycznie. Zmutowane geny znajdują się w chloroplastach roślin i są dziedziczone zgodnie z prawami Mendla. Chloroza, zjawisko polegające na niedorozwoju lub zaniku chlorofilu, objawiającym się żółtawymi lub białymi plamami na liściach. Przyczyną chlorozy może być zarażenie przez wirusy lub brak pewnych składników w glebie. Chloroza wrodzona, objawiająca się jasnymi plamami na liściach, wykorzystywana jest w uprawie ozdobnych pstrolistnych odmian roślin (np. klony i pstrolistne bluszcze, irysy o liściach biało obrzeżonych).
Nekroza - to lokalne obumieranie grup komórek określonej tkanki lub całych tkanek. Typy nekrozy:
zgnilizna mokra - dotyczy tkanek miękiszowych pod wpływem enzymów pektolitycznych i celulolitycznych. W przypadku bakterii Ervinia carotovora następuje zakłócenie funkcji błony cytoplazmatycznej komórek, ich plazmoliza, przenikanie wody i składników treści komórki do przestworów międzykomórkowych.
zgnilizna sucha - rozkład tkanek, który można określić jako próchnienie czy murszenie.
zgorzele - nekrozy prowadzące do zamierania całych organów. Obumieranie kiełków przed wydostaniem się nad powierzchnię gleby - to zgorzel przedwschodowa. Nekroza korzeni i części podliścieniowej oraz nekroza liści - organów nadziemnych - to zgorzel powschodowa (Fusarium, Aphanomyces, Pythium).
Halofity - słonorośla, rośliny solniskowe, słonolubne - rośliny przystosowane do życia na silnie zasolonym podłożu (obecność łatwo rozpuszczalnych soli: chlorków, węglanów, siarczanów sodu i magnezu). Dostosowanie to polega m.in. na wytwarzaniu wysokiego ciśnienia osmotycznego soku komórkowego, wytwarzaniu grubych, mięsistych tkanek, zdolności wydalania nadmiaru soli przy pomocy gruczołów wydzielniczych na liściach i łodygach i in. Roślinność halofitowa występuje powszechnie w krajach o suchym klimacie, na terenach pustynnych i półpustynnych. W innych strefach klimatycznych występuje na terenach nadmorskich lub obszarach solnisk śródlądowych. Halofity, słonorośla, solniskowa roślinność, rośliny żyjące na glebach zasolonych: na wybrzeżach mórz, w bezodpływowych dolinach rzek zasilanych wodami bogatymi w substancje alkaliczne (np. chlorki: chlorek potasu, węglany i siarczany), na obszarach solniskowych (słone źródła lub słona woda gruntowa) oraz w klimatach suchych.Halofity wykazują charakterystyczne cechy przystosowawcze: gruboszowatość (sukulenty) lub kseromorfizm (kserofity), związane z utrudnionym pobieraniem wody zasobnej w sole mineralne. Halofity posiadają wysokie wartości ciśnienia osmotycznego soku komórkowego (20-40 atmosfer), przewyższające niekiedy wartości ciśnienia osmotycznego roztworu glebowego. Niektóre z nich mogą wydzielać nadmiar soli dzięki odpowiednim gruczołom wydzielniczym występującym na liściach i łodygach. Wyróżnia się halofity bezwzględne (obligatoryjne) i względne (fakultatywne). Do grupy pierwszej należą rośliny rosnące wyłącznie na glebach słonych (np. muchotrzew solniskowy, soliród zielny), do drugiej występujące również gdzie indziej (np. na pastwiskach, śmietnikach), np. mannica odstająca, pięciornik gęsi oraz gatunki łobody i komosy. W Polsce najbogatsza flora halofitów występuje na terenach nadmorskich, na Kujawach oraz w okolicach Buska, Ciechocinka i Inowrocławia.
Glikofity - rośliny wrażliwe na stosunkowo małe stężenia NaCl (przekraczające 20 mM).
Stres oksydacyjny - zachwianie równowagi między wytwarzaniem reaktywnych form tlenu (PFT) a ich usuwaniem przez odpowiednie systemy antyoksydacyjne, określane jako zmiatacze lub wychwytywacze wolnych rodników.