OSNOVE EKOLOGIJE
III a
TEMPERATURA
- Toplina u biosferi potječe prvenstveno iz dugovalnog (IR) dijela elektromagnetskog spektra
Sunčevog zračenja
- Manjim dijelom potječe iz kemijskih i biokemijskih reakcija (sagorijevanja), unutrašnje užarene
Zemljine jezgre, nuklearnih procesa i antropogenih izvora
- Za svakih 100 km od ekvatora prema polovima i na svakih 100 m nadmorske visine srednja godišnja
temperatura se smanjuje za oko 0,5°C
- Tlo dio sunčeve energije apsorbira, a dio reflektira
- Radijacijski balans zemljišta: razlika između primljene
i otpušene toplinske energije (danju pozitivan; veće
primanje topline nego otpuštanje)
- Veličina radijacijskog balansa zavisi o: godišnjem
dobu, geografskoj širini, fizičkim osobinama zemljišta,
vlažnosti, oblačnosti, vjetru, padalinama, karakteru
površine, boji, ekspoziciji, vegetacijskom pokrivaču…
Temperatura zemljišta
- Temperatura zemljišta utječe na:
• proces truljenja i razlaganja organskih i
anorganskih spojeva
• apsorpcijsku aktivnost korijena
• aktivnost mikroorganizama
• klijanje sjemenja
• razvoj klice i mlade biljke
Vlažnost zemljišta
- Suha zemljišta: imaju više zraka koji je dobar
izolator pa su veća kolebanja temperature
dan/noć i po dubini, jako se grije površina tla
- Vlažna zemljišta: hladi se površinski sloj prilikom
isparavanja vode, bolje provodi toplinu u dublje
slojeve, manja kolebanja
- Vegetacija radi toplinski paravan
- U šumama je za vrijeme toplih i sunčanih dana u
popodnevnim satima temperatura zraka veća od
temperature tla, dok je na otvorenim staništima
suprotno
Tamna šuma smreke
Kamenjar
Svijetla šuma bora
Temperature tla
Boja tla i ekspozicija zemljišta
- Tamna zemljišta se više zagrijavaju tokom dana, a
svijetla zemljišta reflektiraju većinu svjetlosti i
zagrijavaju jako zrak iznad sebe
- Najviše se zagrijavaju horizontalne i južne padine
- Također jako bitna za termički režim staništa, izuzetno značenje za brzinu i postojanje fiziol. procesa
- Zrak se malo zagrijava neposredno Sunčevim zračenjem, uglavnom ga zagrijava površina zemljišta (tj.
sve aktivne površine; vegetacija, vodena tijela, stijene…)
- Dnevna amplituda temperature zraka: razlika između najviše i najniže temperature u toku dana i noći
(slabo izražena na polovima, ekstremna npr. u Sahari 45-50°C danju, ispod 0°C noću)
- Godišnja temperaturna amplituda – ovisi najviše o geografskoj širini (najmanja na ekvatoru, a najveća
na polovima)
Temperatura zraka
Fiziološki značaj temperature
- Tri kardinalne temperaturne točke (različite za
fotosintezu, disanje, rast, razmnožavanje)
1) Temperaturni minimum - fiziološki proces se
odvija sporo i ispod te temperature se zaustavlja
2) Temperaturni optimum: na toj temperaturi proces
se odvija najpovoljnije (bliži je tmax nego tmin)
3) Temperaturni maksimum – iznad te temperature
se promatrana reakcija prekida
Granica latencije (životne aktivnosti) - svi
osnovni fiziološki procesi su usporeni i
svedeni na najmanju moguću mjeru (ali
reverzibilni); za biljke cca 5°C i 55°C
Letalna granica – dolazi do trajnog oštećenja
funkcionalnih struktura stanica i do ireverzibilnih
promjena fizioloških procesa (prestaje život)
Aklimatizacija
- je mogućnost temperaturnog prilagođavanja
- Važna je kod unošenja stranih vrsta (ukrasne biljke, jestive i dr.)
- Neke se vrste uspješno prilagode uvjetima koji nisu isti kao oni na njihovom prirodnom staništu (npr.
smokva u Zagrebu)
- Neke vrste mogu preživjeti, no ne cvjetaju i/ili pak ne plodonose
Smokva je toploljubiva (termofilna) voćna vrsta. Otpornostsmokvinih stabala na hladnoću u većoj mjeri ovisi od zrelosti
njezina drveta. Tijekom mirovanja vegetacije može izdržati
temperature od -15 °C, iako ne podnosi duže vrijeme temperaturu
ispod -10 °C. Uz navodnjavanje i temperaturu od 35 °C smokva
daje izvrsne proizvodne rezultate s visokom kakvoćom plodova…
• Termofilne biljke - prilagođene visokim
kardinalnim točkama
• Frigorifilne biljke – prilagođene niskim
kardinalnim točkama (npr. zelena alga
Chlamydomonas nivalis, na ledenjacima,
od -5°C do 5°C)
- Stenotermne vrste su prilagođene na vrlo
uski raspon i mala temperaturna variranja
(uska temperaturna valencija)
- Euritermne vrste su pak prilagođene na
velike razlike između maksimalnih i
minimalnih temperatura (široka
temperaturna valencija)
Otpornost nekih mediteranskih vrsta na mraz
Rogač
Mirta
Vernalizacija
- je stjecanje sposobnosti i povećanje mogućnosti za
cvjetanjem djelovanjem niskih temperatura
- Neke biljke neće cvjetati i ostat će u vegetativnom
stanju ukoliko period niskih temperatura izostane ili bude
jako kratak, ako se pojavi u krivo vrijeme ili bude
prekinut toplim periodima
- Npr. Crepis biennis (dimak), Digitalis purpurea (naprstak) …
Dendrobium crumenatum –
orhideja koja cvate 9 dana
nakon pada temperature od
minimalno 5.5°C (najčešće
kao posljedica obilne olujne
kiše, a nakon kiše dolaze
oprašivači…)
Dimak
Naprstak
Klijanje
- Temperatura je važan faktor
- Tropske biljke najbolje klijaju na temperaturama između 15 i
300C, biljke umjerenog pojasa na 8-25 0C, a planinske (0)5-
300C
- Biljke hladnih područja kliju u toplom periodu, a
mediteranske biljke u zimskom periodu (povoljnija vlažnost)
- Komplicirani mehanizmi da se spriječi klijanje u
nepovoljnom dijelu godine - dormancija sjemenki (tvrda
sjemena lupina, različiti inhibitori, osjetljivost na svjetlost…)
- Dormanciju se nekim vrstama može prekinuti ako su
određeno vrijeme izložene niskim/visokim temperaturama
(hladnoća aktivira enzimatski sustav degradirajući
inhibitore…)
- Stratifikacija je postupak koji se koristi se za uklanjanje
inhibirajućih efekata ovih tvari na klijanje
Vrste koje trebaju hladnoću za prekid
dormantnosti sjemene su npr. javor,
ljeska, jasen, bor…
Stratifikacija: najčešće se sjemenke
drže u mokrom pijesku na temperaturi
2-8 °C nekoliko tjedana.
Bagrem - sjetva sjemena: …sjeme bagrema ima čvrstu opnu
koja mu otežava klijanje pa ga je prije sjetve potrebno
stratificirati. To radimo tako da sjeme uranjamo u kipuću vodu
tri puta po 20 sekundi te zatim osušimo na zraku. Drugi način je
da sjeme polijemo kipućom vodom i odmah tu vodu odlijemo,
nakon 10 minuta opet nalijemo tu istu vodu koja se sad već
malo ohladila i ostavimo do potpunog ohlađenja (15 min)….
- Nekim biljkama potrebno je zagrijavanje sjemena da bi
proklijale
Jarovizacija
- postupak kojim se ubrzava razvoj biljke i omogućava
sjetva ozimih kultura u proljeće
- zamjenjuje termofazu koju biljka prolazi u polju
- sjeme se navlaži i ostavi stajati 5 do 7 tjedana na
temperaturi od 2 °C
- kada se razvije klica do polovice veličine sjemena,
sjeme se postupno osuši i sije.
- postupku se mogu podvrgnuti žitarice (npr. ozime vrste
pšenica), ozime jednogodišnje mahunarke i trave
Jari usjevi ili jarine, ratarske kulture koje se siju potkrajzime ili u proljeće, a dozrijevaju od ljeta do jeseni.Neke su od jarih kultura kukuruz, šećerna i stočnarepa, soja, suncokret, bob, lupine, jara pšenica, jariječam, jara zob, sirak, heljda.
Ozimine (ozimi usjevi, jesenji usjevi), jednogodišnjepoljoprivredne biljke kojima je za rast potrebnorazdoblje niskih temperatura. Siju se potkraj ljeta ilitijekom jeseni, a dozrijevaju potkraj proljeća ilitijekom ljeta. Ozimine iskorištavaju vlagu skupljenuu tlu tijekom zime, bolje nego jari usjevi, što jeprednost u sušnim područjima, a zbog duževegetacije daju uglavnom veće prinose. Pojedinekulture mogu biti ozime i jare. Ozime su, uz jare,pretežito žitarice (pšenica, ječam, raž), zatim lan,uljana repica, grahorica i dr.
Temperatura biljaka
- Biljke su poikilotermni organizmi
- Korijen je najmanje otporan na promjene temperatura
- Temperatura biljnih organa je najčešće niža od temperature zraka u toplijim klimama, dok je u
hladnijim viša od temperature na staništu
Aeonium ciliatum (planine Kanarskih otoka)
- kako bi ubrzale razvoj sjemenki u hladnim područjima mnoge biljke imaju cvjetove koji
su se u stanju zagrijati na višu temperaturu od ostatka biljke (cvjetovi u obliku zvona)
Medvjetka (Arctostaphylos uva-ursi)
Seminar:
Adaptivni odgovor
biljaka na ekstremne
temperature!
Hvala na pozornosti !
Top Related