Vyšší rostliny
Teplota ve vztahu k fotosyntéze
•Prof. M. Barták
•
•Jarní semestr 2015

Vyšší rostliny
teplota ve vztahu k fotosyntéze
•Základní pojmy
•Ekofyziologie fotosyntézy
•Adaptace na vysoké teploty
•Aklimace na vysoké teploty
•Anatomie a morfologie rostliny
•Vodní režim ve vztahu k teplonímu

DSC_0382
3
3
4
Termofilní bakterie

El%20Paso3 ws-16n-a
Vyšší rostliny, makroklima
Macroclimate:
Klimadiagram
Automatická mikroklimatická stanice

Macroclimate: What weather stations report

Teplotní křivka fotosytézy
•
optimum%20temperature%20affecting%20photosynthesis
Kritická teplota
Kritická teplota

Teplotní křivka – mezidruhové rozdíly
•http://plantsinaction.science.uq.edu.au/edition1/?q=content/14-2-1-photosynthesis
Fig%2014

MICROCLIMA
Fig. 5.3 in
Molles 2008
microclimate_desert_landsca_462
Microclimate:

Climatic variation on a scale of a few km, m, cm. etc. measured over a short period of time.

Nadmořská výška a teplota
http://www.world-builders.org/lessons/less/biomes/bgifs/elandtemp.gif


http://lh3.ggpht.com/_vsjGghVrpKU/S8zokagFUBI/AAAAAAAAAWk/9L57MTowvig/s720/PC245009.JPG
Svah, expozice a teplota
Gomez Peak, Eighty Mountain

http://www.astro.virginia.edu/class/oconnell/astr130/im/sunangle-annual-change-Wadsworth.gif
Svah, expozice a teplota
(severní polokoule)

White%20Sands%209%20-%2028%20May%20pm%20eml Black%20sands%20of%20Iwo%20Jima
Barva povrchu a teplota
Albedo:

Otvory v půdě a teplota
http://blog.emerson.edu/ploughshares/burrow.jpg http://www.biglearning.org/photo-thermometer.jpg
http://www.biglearning.org/photo-thermometer.jpg

Fig. 5.6 in Molle 2010
Teplota: půda, vzduch
C:\Documents and Settings\norrisw\My Documents\My Pictures\temperature027.jpg
http://www.nsf.gov/news/mmg/media/images/sevilleta_h.jpg
Sevilleta National Wildlife Refuge

Teplota vody (potoční, rybniční, mořské)
water1112203


04_07
Fig. 5.7 in Molles 2010
Různé niky v rámci jednoho potoka

TEMPERATURE VARIABILITY:
AIR vs. WATER
Gas
Water
http://www.phy.cuhk.edu.hk/contextual/heat/tep/trans/kinetic_theory.gif
http://telstar.ote.cmu.edu/environ/m3/s4/graphics/embedded/watermoleculesstructure.gif

Temperature: Measure of the average kinetic energy of molecules in a system
Heat: Energy transfer among particles by means of their kinetic energy
Temperature:

Specific Heat of Water: It takes 1 cal of energy
 to heat 1 cm3 of water 1o C
Specific Heat of Air: It takes .0003 cal of energy
  to heat 1 cm3 of air 1o C
A) Specifické teplo
Teplotní stabilita vody

volcano_solfatara2 Sulfolobus
TERMOFILNÍ BACTERI|E
Meltwater_tunnel_at_Glacier_du_Mont_Mine SouthPolelife
PSYCHROFILNÍ BACTERIE
Adaptace: Fyziologické mechanismy

Pleurozium%20schreberi
Mechový polštář (boreální les)
starr_040125_0021_atriplex_suberecta
Pouštní keř
ADAPTACE: Ekofyziologie
Fotosyntézy

04_10
Fig. 5.12 in Molles 2010
ADAPTACE: Ekofyziologie
Teplotní křivka fotosyntézy
Pleurozium%20schreberi starr_040125_0021_atriplex_suberecta

starr_040125_0021_atriplex_suberecta
ACCLIMATION:
Fyziologické přizpůsobení rostliny vůči změně fyzikálních faktorů proostředí během jednotlivého
životního cyklu (života)
Vzkaz k odnešení domů:
Schopnost aklimovat se
je podstatou adaptace

starr_040125_0021_atriplex_suberecta starr_040125_0021_atriplex_suberecta
chladné prostření
teplé prostředí
Testování aklimace
(Keře ze stejné populace přeneseme do jiných podnímek
 (Transplantační experimenty)

img016
Fig. 5.13 in Molles 2010
A K L I M A C E

HEAT EXCHANGE
Helianthus_annuus_plant


04_14
Fig. 5.16 in Molles 2010
Přenosy tepla

Pouštní a polopouštní rostliny
baileya_multiradiata baileyaflower
Mechanismy přenostu tepla

img017
Tepelné regulační mechanismy
(pouštní rostliny)

cerastiumalpinumssplanatum2_000
Arktické a alpinské rostliny


img018
Temperature Regulation: Arctic / Alpine Plants


http://www.prairieworksinc.com/wp-content/uploads/2008/02/skunkcabbage.jpg
http://farm4.static.flickr.com/3039/2362027255_2ee1a2176b.jpg
http://www.teddersrandomnotes.com/blog/wp-content/uploads/2009/03/skunk_cabbage.jpg
Anatomické struktury regulující tepelný tok
C:\Documents and Settings\norrisw\My Documents\Universities\wnmu\Courses\plant taxonomy -
WNMU\2010\Evaluation\Exams\skunk cabbage052.jpg
Skunk Cabbage

Metody meření senzitivity fotosyntézy vůči vysokým teplotám
•Světelné křivky fotosyntézy měřené za určité (konstantní teploty)
•
•Světelné křivky fotosyntézy měřené na rostlinách dlouhodobě kultivovaných v konkrétní (konstantní)
teplotě
•
•Časové křivky reakce fotosyntetických parametrů na aktuální změnu teploty

Metody meření senzitivity fotosyntézy vůči vysokým teplotám
•
Fig. 1. Fig. 2.