Podmínky a zdroje. Michal Hejcman

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Podmínky a zdroje. Michal Hejcman"

Radim Čech
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 Podmínky a zdroje Michal Hejcman

2 Úplná energetická bilance porostu Q N =I k +I d -I e -λ*e-h-p-f+r Q N je čistý příjem energie do porostu I k - iradiace(ozářenost) ve viditelném a UV spektru, v noci je nulová, přímé i dif. Sluneční záření I d - iradiace (ozářenost) v infračervené oblasti nad nm tepelné záření atmosféry I e - tepelné záření vydávané porosten do prostoru λ*e- je spotřeba latentního tepla při výparu (značné množství energie), vzniká-li na povrchu rostliny rosa, má kladné znaménko H- výdej ohřevného tepla do okolí P- záření pohlcené půdou (ve dne kladné, v noci záporné) F- fotosyntéza R respirace (dýchání) uvolňování tepla dýcháním

Sluneční záření I d - iradiace (ozářenost) v infračervené oblasti nad 3 000 nm tepelné záření atmosféry I e - tepelné záření vydávané porosten do prostoru

3 Vznik rosy či jinovatky Je-li tepelné záření atmosféry nižší než vyzařování z povrchu vegetace, klesá teplota rostlin pod teplotu okolního vzduchu. Dosáhnutí rosného bodu. Rostliny jsou poikilotermické tj. nemají vnitřní regulaci teploty Pro zapamatování lidová moudrost: potím se jak dveře od chléva

vzduchu. Dosáhnutí rosného bodu. Rostliny jsou poikilotermické tj.

4 Teplotní optima a limity Eurytermní rostliny - široké amplituda teplot, od -5 C do +40 C Stenotermní rostliny ponořené vodné rostliny a nižší rostliny speciálních stanovišť sněžnéřasy, řasy horkých pramenů

5 Adaptace a rezistence rostlin k teplotě Termofyty rostliny teplobytné Psychrofyty rostliny chladnobytné Kriofyty rostou na sněhu Xerotermofyty = xerotermní rostliny Střídání teplot den noc rostliny přímořských a kontinentálních oblastí

rostou na sněhu Xerotermofyty = xerotermní rostliny

6 Minimální teploty Picea obovata vydrží i -70 C Tropické rostliny odumírají při 5 C Rozšíření listnatých stromů 120 dní nad 10 C. Rozšíření jehličnatých stromů 30 dní nad 10 C.

7 Výškový teplotní gradient Střední Evropa: pokles teploty je 0,6 C na 100 m. S nadmořskou výškou většinou vzrůstá intenzita větru a množství srážek. V tropech srážky stoupají až do úrovně mraků, pak prudce klesají.

8 Výškové vegetační stupně 1. stupeň dubo-habrových lesů: 7-10 C (stupeň nížin a pahorkatin, do m n. m.) 2. stupeň bučin: 4-7 C (podhorský, asi do m n.m.) 3. stupeň smrčin: 1-4 C (horský, m n. m.) 4. stupeň klečových porostů: 0-2 C (subalpínský m n. m.) 5. stupeň alpínských praluk: 0 až -4 C (alpinský nad m n. m.)

stupeň bučin: 4-7 C (podhorský, asi do 800 1100 m n.m.) 3.

9 Expozicí Čím jsou výškové stupně Matečnou horninou Hmotností pohoří ovlivněny? Reliéfem krajiny zvrat vegetačních stupňů, vznik mrazového jezera s teplotní inverzí

10 Horní hranice lesa Tropy: m n. m. Krkonoše: m n. m. Karpaty: m n. m. Jižní Norsko: m n. m. Grónsko: u hladiny moře

n. m. Karpaty: 1500 1700 m n. m. Jižní Norsko: 700 900 m n.

11 Zásobování kyslíkem Nedostatek kyslíku v zamokřených půdách. Hypoxie snížený přísun kyslíku Anoxie úplný nedostatek kyslíku Adaptace rostlin: povrchový kořenový systém, dýchací kořeny, chůdovité kořeny, arenchymatická pletiva Rostliny náročné na kyslík rostou v provzdušněných půdách (plevele, ruderální rostl.)

rostlin: povrchový kořenový systém, dýchací kořeny, chůdovité kořeny,

12 Vodní bilance stanoviště W s =S v +S h -I-E s -T-O p -O z W s změna zásoby vody v půdě Sv vertikální srážky Sh horizontální srážky I intercepce Es evaporace z půdy T transpirace rostlin (I+Es+T = evapotranspirace) Op povrchový odtok Oz podzemní odtok

srážky I intercepce Es evaporace z půdy T transpirace rostlin

13 Atmosférické srážky Vertikální horizontální (kondenzační) Vertikální: ČR 440 mm 2000 mm, svět 0 mm mm Důležité je i rozložení srážek během roku (Anglie-ČR jílek vytrvalý jetel plazivý, Senegal- období sucha)

mm 10 000 mm Důležité je i rozložení srážek během

14 Atmosférické srážky Modifikace reliéfem terénu návětrné a závětrné strany hor, malé kopce opačně Povrchový odtok závisí na svažitosti terénu Podpovrchový na zrnitostním složení půdy, kapilaritě, struktuře

Povrchový odtok závisí na svažitosti terénu

15 Sníh a vegetace Sníh je zdrojem vody v půdě Sníh je tepelnou izolací Zvýšená vlhkost při povrchu půdy prostředí pro rozvoj plísní Mechanické působení sněhu laviny, plazivý sníh, vlajkové formy stromů, rozlámání stromů Způsobuje zkrácení vegetační sezóny

plísní Mechanické působení sněhu laviny, plazivý sníh, vlajkové

16 Vliv plazivého sněhu

17 Sníh a vegetace Chionofobní rostliny a společenstva, subalpínská vřesoviště, společenstva s kostřavou nízkou a sítinou trojklanou Chionofilní vegetace sněhových výležisek,

18 Mapa republiky v Krkonoších Jedná se o nejznámější sněhové výležisko v Čechách Výskyt Gnaphalium supinum, Agrostis rupestris Sněhová akumulace je zdrojem vody ve vegetační sezóně a jsou pod ní vyvinuta subalpínská prameniště.

Agrostis rupestris Sněhová akumulace je zdrojem vody ve

19 Studie v Modrém dole

20 Studie v Modrém dole

21 Teorie anemo-orografického systému Systém návětrných údolí Zrychlující náhorní plošina Akumulační turbolentní zóna

22 Horizontální (kondenzační) srážky Mlha zdroj vody především v pouštních oblastech, poušť Namib až 50 mm ročně, Welwitschia mirabilis Rosa půdní rosa pára ze spodních horizontů kondenzuje u půdního povrchu Jinovatka Námraza

23 Welwitschia mirabilis

24 Vodní bilance rostlin Je dána rozdílem mezi přijatou a vydanou vodou. Při vyšším vodním sytostním deficitu (VSD) rostlina vadne. VSD ukazuje v % kolik vody v pletivu chybí do plného nasycení. Amplituda během dne, dlouhodobý deficit je limitním faktorem pro růst.

25 Příjem vody rostlinou Celým povrchem těla sinice, řasy, houby, lišejníky, mechorosty Kořeny z půdy většina vyšších rostlin Vodní páry ze vzduchu u epifitických orchidejí vzdušné kořeny se speciálním pletivem (velamen), Tilandsia příjem vody celým povrchem

26 Půdní voda závisí zejména na zrnitostním složení půdy Adsorpční voda vázaná na povrchu půdních částic, pro rostliny většinou nedostupná Kapilární voda hlavní zdroj vody pro rostliny, v kapilárách o průměru 0,2 10 µm Voda volně vázaná pomalu prosakuje vlivem gravitace. V kapilárách nad 50 µm je pohyb rychlý gravitační voda

27 Půdní hydrolimity Číslo hydroskopicity půdy Maximální kapilární kapacita Plná polní kapacita množství vody v půdě po odtoku gravitační vody Bod trvalého vadnutí je takové množství vody v půdě, při němž rostlina trvale vadne, kromě půdních vlastností je druhově specifický

28 Bod trvalého vadnutí Určen minimální hodnotou vodního potenciálu při němž je rostlina schopna žít bez poškození pletiv (savá síla kořenů). Hygrofyty (rostliny vlhkobytné) a sciofyty: - 0,6 až -0,8 MPa Xerofyty (suchobytné rostliny) a heliafyty: - 1,5 až -4 MPa Halofyty (slanomilné) -6 až -8 MPa.

29 Minimální vodní potenciál pro některé druhy (MPa) Milium effusum (pšeničko rozkladité) -0,6 Asarum europaeum (kopytník evropský) -0,9 Pulmonaria officinalis (plicník lékařský) -1,7 Lamium galeobdolon (hluchavka pitulník) -1,3 Lamium maculatum (hluchavka skvrnitá) -2,8 Cynanchum vincetoxicum (tolita lékařská) -3,5 Viscaria vulgaris (smolnička obecná) -3,3 Sanguisorba minor (krvavec menší) -3,8

30 Zapřemýšlej co udělá sucho se společenstvem, když každý rostlinný druh má odlišnou sací sílu kořenů?

31 Růst kořenů Kořeny jsou hygrotropické a hydrotropické Vysvětluje hloubku zakořenění v aridních oblastech i desítky metrů (příklad Tolice vojtěška) Kořenové vlásky pronikají do vlhké půdy

32 Typy kořenových systémů Intenzivní tvořen velkým množstvím krátkých a hustě větvených kořenů, na půdách s vyšší kapilární kapacitou, trávy (obiloviny), buk. U žita povrch kořenových vlásků byl 7 m 2 v 1l půdy. Extenzivní hlavní kotevní kořen, dlouhé postranní větve, extenzivněčerpá vodu z velkého objemu půdy. Na velký objem půdy málo kořenových vlásků. Jasan, osika, topol, rostliny s podzemními rhizomy: sasanka hajní, bršlice kozí noha, pýr plazivý Povrchový - rozrůstání do velké šíře při půdním povrchu, čerpání srážkové vody, často u sukulentů aridních oblastí (Cactaceae), skalní rostliny: Sedum, Sempervivum

33 Výdej vody rostlinami Poikilohydrické (hydrolabilní) rostlinyobsah vody se přizpůsobuje kolísání atmosférické vlhkosti. Rostou často ve vodou nasyceném prostředí (řasy, sinice, mechorosty). Homoiohydrické (hydrostabilní) rostliny epidermis s kutikulou na povrchu která je špatně prostupná pro vodu, průduchy, nesnášejí vyschnutí

34 Výdej vody rostlinami Kutikulární transpirace Stomatární transpirace Gutace vytlačování vody ve formě kapek specializovanými buňkami (hydatodami), udržení transpiračního proudu pro nasávání půdního roztoku s živinami v prostředí s vysokou vlhkostí.

35 Rozdělení rostlin podle adaptace na stanovištní vlhkost Hydrofyty vodní rostliny Hygrofyty rostliny půd mokrých až zbahnělých Mezofyty rostliny půd vlhkých, čerstvě a mírně vlhkých Xerofyty rostliny rostoucí na suchých půdách, velký podíl sklerenchymatických pletiv sklerofyty, sukulenty mají nízkou transpiraci a rezervy vody v pletivech

36 Hlavní anatomické, morfologické a funkční adaptace rostlin na nedostatek vody v půdě Zvětšení kořenového systému povrchové a plošné nebo hluboké Snížení minimálního vodního potenciálu zvýšení sací síly Xeromorfní modifikace listů silná kutikula, trichomy, vosková vrstva, malé průduchy, Snížená plocha transpirujících orgánů- stáčení listů, afilní typy rostlin Vzrůst poměru podzemní biomasy k nadzemní větší než 1 Snížení transpirace včasným zavíráním průduchů Zásobní pletiva s vodou sukulenty, baobab Schopnost přežít bez poškození vyschnutí protoplazmy Větší vzdálenost mezi nadzemními částmi jedinců

Podobné dokumenty

EKOLOGIE ROSTLIN I. 1. Úvod do problematiky. 2. Energie sluneční záření

EKOLOGIE ROSTLIN I. 1. Úvod do problematiky. 2. Energie sluneční záření EKOLOGIE ROSTLIN I 1. Úvod do problematiky Základní pojmy a termíny: ekologie, ekosystém, dodatková energie, biosféra, geobiocenóza, biotop, ekotop, nika, biomy, biota, ekologické limity, tolerance. EKOLOGIE