PRILAGODBE BILJAKA NA

EKSTREMNE TEMPERATURE

Patricija Knechtl, Biologija i kemija, smjer – nastavnički, 3.godina

Temperature

od 10 do 35 °C

Temperaturni optimum rasta i

razvoja biljaka – područje u kojem

je brzina raznih fizioloških procesa

usklađena.

minimum optimum maksimum

BILJKE

Genetika

Važan utjecaj okolišnih čimbenika

Visina biljke

Vrijeme reproduktivne

faze

Urod sjemena TEMPERATURA

Temperatura

Odlučujući čimbenik za tok rasta biljke

Biljke osjetljive na temperaturu (reagiraju na promjene od samo 1°C)

PRILAGODBE

Neosjetljivost biljaka na djelovanje

ekstremnih temperatura?

Tokom faze mirovanja (u stadiju sjemena, spora)

Niske ili visoke temperature??

Biljke se teško prilagođavaju pretjerano toplim uvjetima i lošije ih podnose od

nepovoljnih niskih temperatura

Visoke temperature – dolazi do naglih i brzih procesa denaturacije proteina i smrti

stanica/biljke

DJELOVANJE NISKIH TEMPERATURA

DJELOVANJE NISKIH TEMPERATURA

Utjecaj niskih temp. dovodi do brojnih promjena u načinu funkcioniranja biljke

Pri otprilike 0°C dolazi do zatvaranja puči onemogućena intenzivna transpiracija

Usporen metabolizam

Utjecaj na brzinu kolanja asimilata

u biljci

niža temperatura manja viskoznost

tekućina, sporiji tok asimilata

Utjecaj na disanje biljaka

Min temp. pri kojoj biljke mogu disati je

-10°C

Aklimatizacija

Proces koji povećava otpornost biljke

Nagomilavanje niza zaštitnih supstanci, smanjenje količine vode u tkivima,

završetak rasta; povlače se u podzemne organe ili zadržavaju prizemljujuće

nadzemne organe sa zaštitnim strukturama

Veliku opasnost za biljke predstavljaju epizodni mrazovi

kratkotrajni, ali izazivaju snažna oštećenja biljaka (javljaju se u periodima godine kada

su biljke u ranoj fazi razvitka ili kad su u veoma aktivnoj metaboličkoj fazi)

Temperature ispod nule

Stvaranje ekstracelularnihkristala leda u intercelularima

Gubitak vode u stanicama

Sve više ledaFormiranje

intracelularnihledenih kristala

Smrt stanice

Organi i tkiva biljaka se razlikuju po svoji adaptivnim mogućnostima i stupnju

otpornosti na niske temp.

Najosjetljiviji su reproduktivni organi, zatim podzemni

Nadzemni organi se bolje i efikasnije prilagođavaju niskim temperaturama

Najotpornije tkivo je kambij stabla i grana tokom sezone mirovanja

Snijeg

Važna, zaštitna uloga u smanjenju i sprečavanju zimske transpiracije listova i izdanaka

Dugotrajan snježni pokrivač može štetiti biljkama i izazvati oštećenja, otežana difuzija

plinova, smanjena svjetlost

Tropske biljke

Najosjetljivije

Trpe promjene i oštećenja već pri blagom snižavanju temperatura na vrijednost od 10

do 0 °C

Na 2 - 4°C poremećaj metabolizma

Proces stjecanja otpornosti prema niskim temperaturama

Dvije faze:

1) Fotosinteza, nakupljanje šećera i

drugih rezervnih tvari

2) Temp. niže od 0°C (prvi jesenji mraz), prekid fotosinteze i nakupljanja šećera, smrzavanje vode u

intercelularima, dehidracija stanica

U stanicama:

Otežan gubitak vode

Veći broj zaštitnih supstanci (povećavaju otpornost biljke prema

mrazu)

Strukturne promjene Prestanak rasta

Formiranje debelih kutikularnih slojeva sa

voskom

Veća količina mehaničkog tkiva

Čvršće membraneFragmentacija velike centralne vakuole na

bezbroj sitnih

Veća količina nezasićenih masnih

kiselina i spec. fosfolipida (otpornih na

niske temp.)

Brassica oleracea i Spinacia oleracea

U listovima se tokom aklimatizacije na zimske uvjete nakuplja poseban glikoprotein

koji štiti tilakoidne membrane od oštećenja

DJELOVANJE VISOKIH TEMPERATURA

Djelovanje visokih temperaturama

Izuzetno visoke temperature u sušnim predjelima tropske i suptropske klimatske zone

Apsolutni temp. max. 58°C (Libijska pustinja, Sjeverna Afrika, Meksiko, Kalifornija,

Indija)

Područja oko vulkana, topli izvori, gejziri

P

a

l

m

a

Jedna od rijetkih skupina biljaka koja se tokom evolucije zadržala

samo na toplim staništima ne šireći se nikada i ni pod kakvim

uvjetima izvan prostora sa konstantno visokom temp.

Visoke temperature

Intenzivno sunčevo zračenje

Nedostatak vode na staništu

Toplinski stres

Kada temp. poraste za 10°C iznad one koja je optimalna za rast i razvitak biljke

Kod kopnenih biljaka to se događa kad one pređu 35 - 40 °C

Kod mesnatih, sukulentnih biljaka pri temp. većim od 50 °C

Visoke temperature dovode do djelomičnih oštećenja, ireverzibilnih promjena i letalnih posljedica za

biljku

Veće temperaturne oscilacije na nekom prostoru biljka je otpornija na te uvjete jer se evolucijski

prilagodila

Poremećaj staničnih funkcija

Ometanje fotosinteze

Inhibicija rasta

Smanjen prinos i reprodukcija

biljke

Poremećaj metabolizma

Destabilizacija membrane

Disanje intenzivnije

Veće trošenje rezervnih tvari

Proizvodnja toksina

P

R

O

B

L

E

M

I

Termofilne biljke

biljke kojima je za rast i razvoj potrebna visoka temperatura

Periferijske strukture ( gusti

dlakavi pokrivač, voštane naslage, debela kutikula

od lignina)

Intenzivna transpiracija

Prestanak transpiracije

(zbog opasnosti od isušivanja puč zatvori kako bi sačuvala vodu u

stanicama)

Debelu, grubo nabrana kora

drveta

K

a

k

t

u

s

i

Bodljikave trajnice koje se odlično suprotstavljaju suši zahvaljujući sočnom i mesnatom

tkivu.

Imaju veliku količinu vode u svom organizmu.

Utjecaj vatre i požara na biljke

vatra – posebna vrsta opasnosti

Važan ekološki faktor na sušnim i toplim prostorima, na Mediteranu i područjima sa

mediteranskim tipom klime (Kalifornija, Australija, južna Afrika), stepe, savane

Požari se javljaju više ili manje redovno, posebno u određenim periodima godine i

izazivaju velike promjene u izgledu predjela, a potiču i vegetacijske sukcesije

Jako visoke temp., koje se javljaju tokom požara, mogu u potpunosti uništiti podzemne,

a i nadzemne dijelove biljke

Direktan i indirektan učinak na biljke, vegetaciju, ekosistem

Potiče proces selekcije među vrstama na nekom mjestu

Prirodno prorjeđuju guste zajednice

Obnova vegetacije

Klijanje i razvijanje drugih cenobionata(pionirskih biljnih vrsta na opožarenim mjestima)

Obogaćivanje zemljišta mineralizirajućim pepelom

Spontana vatra u prirodi prerasta u požar

1. Podzemni

2. Prizemni (niski)

3. Požar u krošnjama stabala (visoki)

4. Totalni požar – jedan tip požara se pretvara u drugi potpuno uništenje

Manje opasni od totalnih

požara

PIROFITI

Biljke koje se rasprostranjuju posredstvom vatre

Tokom evolucije su se specifično adaptirale na vatru kao presudan i nezaobilazni

ekološki faktor na mjestu njihova opstanka

Dormancijasjemena (dobro

zaštićeno sjeme, čvrst

ovoj)

Vatra Plod se otvara

Sjeme pada na podlogu (obogaćena mineralima iz pepela od sagorenogorganskog materijala)

Klijanje mladice

Otporno drveće sa debelom korom (borovi, palme)

Heliofite

Biljke koje rastu na požarištima

Podnose promijenjeno zemljište sa

pepelom

Prilagođene intenzivnom

zračenju

Prilagođene velikoj količini

direktne svjetlostiPioniri vegetacije

Stepe, savane

Požari imaju povoljan učinak

Hvala na pažnji!

Literatura:

B.M. Stevanović, M.M. Janković, Ekologija biljaka, NNk

http://digre.pmf.unizg.hr/5234/1/Seminarski%20rad%20Maja%20Ivo%C5%A1evi%C4

%87.pdf

http://jadran.izor.hr/hr/nastava/solic/EKOLOGIJA%20MORA/PREDAVANJA/07.%20

EKOLOSKI%20FAKTORI%20U%20MORU%20-%20ABIOTICKI%20FAKTORI.pdf

http://www.ekocrep.eu/pojmovnik/

https://hr.wikipedia.org/wiki/Mediteranske_%C5%A1ume_i_makije

https://poljosvet.weebly.com/potrebe-biljaka-za-toplotom.html

https://www.sumari.hr/sumlist/gootxt.asp?id=199303&s=45&s2=51