|
prof.
Olevi Kull
1.
Mis on taimede ökofüsioloogia.
1.1.
Ökofüsioloogia koht taimeteaduste süsteemis.
1.2.
Ökofüsioloogia kui teadus taimede kasvust.
1.2.1.
Taime kasv kui süsiniku bilanss. (bilansi elemendid: fotosüntees,
hingamine, varis; allokatsioon, suhtelise kasvukiiruse sõltuvus
allokatsiooni mustrist)
1.3.
Ökofüsioloogia kui teadus adaptatsioonidest.
2.
Kiirgus.
2.1.
Kiirgusenergia põhielemendid ja mõõtmise ühikud.
(energeetilised ühikud, kvantühikud, kvandi energia ja lainepikkus,
nähtav valgus, infrapunane kiirgus, ultraviolettkiirgus, kaugpunane
kiirgus, fotosünteetiliselt aktiivne kiirgus, solaarkonstant, kiirguse
hajumine ja neeldumine atmosfääris, otsese ja hajusa kiirguse
vahekord ja kvaliteet)
2.2.
Kiirgus taimekoosluse sees. (lehepinna indeks, kiirguse kvantitatiivne
ja kvalitatiivne muutumine, punase ja kaugpunase kiirguse suhe)
2.3.
Kiirguse mõju taimedele (v.a. fotosüntees). (fütokroomid:
valguse tundlikkuse mehhanism, olulisus füsioloogilistele protsessidele;
flaviinid (flavoproteiidid): olulisus füsioloogilistele protsessidele;
ultraviolettkiirguse mõju taimedele)
2.4.
Valguse mõju. (fotosünteesi valguskõver, valguskõvera
lihtsustatud võrrand: täisnurkne hüperbool, selle parameetrid
(pimehingamine, algtõus, Mihaelis-Menteni konstant, platoo e. maksimaalne
fotosüntees, valguse kompensatsioonipunkt), tegelik valguskõver,
konvektsus ja Blackmani kõver, valguse ja teiste faktorite limitatsioon,
valguse induktsioon, valguse mõju õhulõhedele ja õhulõhede
takistuse mõju valguskõverale. Fotoinhibitsioon, fluorestsents,
fotokahjustused)
2.5.
Valguse mõju fotosünteesiva aparaadi ehitusele. (valguse mõju
lehe morfoloogiale ja sellest tulenevad muutused fotosünteesi valguskõveras,
lehtede eripind, lehestiku struktuur sõltuvalt valgusest, LAI muutumine
globaalses skaalas
2.6.
Valguse mõju kasvule. (valguse mõju assimilaatide jaotusele
taimes ja sellest tulenev kasvukiiruse muutumine, kevadised efemeerid)
3.
Süsinik (CO2). (kontsentratsioon
atmosfääris ja mõõtmise ühikud, ppm, CO2
globaalne ringe)
3.1.
Lehe diffusioonimudel. (piirikihitakistus, õhulõhetakistus,
mesofüllitakistus, kutikulaartakistus, takistuste mõõtmine,
CO2 kontsentratsioon rakuvaheruumis (Ci), CO2
kompensatsioonipunkt, takistuste vahekord ja muutumine, juhtivus, takistuste
ja fotosünteesi ühikud, valemid)
3.2.
CO2 mõju. (fotosünteesi CO2-sõltuvuse
kuju, limiteeriva protsessi asendumine olenevalt CO2 kontsentratsioonist,
kõvera parameetrid ja nende sõltuvused välistest ja
sisemistest faktoritest (tõus, platoo, valgushingamine, õhulõhede
mõju fotosünteesi CO2 kõverale, Ci
ja Ca seos, CO2 kontsentratsiooni mõju õhulõhede
takistusele)
3.3.
C4 ja CAM fotosüntees. (nende fotosünteesitüüpide olemus
ja väljendus fotosünteesi valgus- ja CO2 kõverates
ja temperatuurisõltuvuses, nende fotosünteesitüüpide
geograafiline levik, C13/C12)
3.4.
CO2 kontsentratsiooni tõusu mõju taimedele. (mõju
fotosünteesile ja assimilaatide jaotusele, CO2 kontsentratsiooni
muutumise võimalik mõju taimekooslustele)
4.
Mineraalained.
4.1.
Mineraalained taimedes ja nende tähtsus. (mineraalainete suhtelised
hulgad taimedes ja nende grupid (mikro- ja makroelemendid, mitemetallid,
leelismetallid ja raskemetallid, põhiliste mineraalainete funktsioon
ja esinemiskuju taimes ja nende omastatavad ühendid)
4.2.
Toitained mullas ja nende ringe.
4.2.1.
Muldade varieeruvus. (Muldade varieerumise põhjused: lähtekivim,
kliima, topograafia, vanus, taimestik (varis, elementide selektiivne neelamine,
gaasiliste ühendite fikseerimine, mulla hapestamine), leostumine)
4.2.2.
Mulla ioonvahetus ja puhverdamine. (põhiliste mineraalainete kontsentratsioonid
mullalahuses, mulla puhverdusvõime olemus, mullaosakeste laeng,
ioonvahetus, kergelt ja raskelt seotud ühendid ning tasakaal mullalahusega)
4.2.3.
Mineraalainete ringe ökosüsteemis. (ringe tüübid: gaasiliste
ja settivate ainete ringe lämmastiku ja fosfori näitel, limiteerivad
protsessid)
4.2.5.
Mulla happesus ja selle kujunemine. (mullalahuse pH, aktiiv-, asendus-
ja jääkhappesus, porsumine ja looduslik hapestumine, CO2 mõju,
taimede selektiivne neelamine, vesinikiioonide eraldumine taimest, mulla
puhverdusvõime vesinikioonide suhtes, mineraalainete kättesaadavuse
ja mullalahuse pH seosed)
4.2.6.
Mineraalainete transport mullas. (diffusioon ja massivool, nende vahekord
erinevate mineraalainete ja veetingimuste korral, mineraalainete kontsentratsiooni
profiil juure pinna läheduses, ammendamise tsoon erinevate mineraalainete
puhul)
4.3.
Mineraalainete neelamise füsioloogia.
4.3.1.
Neelamise kineetika.
(neelava
juure ehitus, laengute jaotus juure pinnal, pH gradient, erinevate ioonide
transpordi mehhanismid läbi juureraku membraani, primaarne ja sekundaarne
aktiivtransport, ioonkandjad, energiatarve aktiivtranspordi puhul, ioonide
neelamise kineetiline kõver (sõltuvus välisest iooni
kontsentratsioonist))
4.3.2.
Ioonide vastastikused mõjud. (neelamise kineetika võimalikud
muutused (afiinsuse ja maksimaalse neelamisvõime muutused), konkurentne
ja mittekonkurentne inhibitsioon, kahevalentsete katioonide stimuleeriv
mõju)
4.3.3.
Taime nõudluse mõju neelamise kineetikale. (iooni taimesisese
kontsentratsiooni kujunemine aine kasutamise kiiruse ja kasvust tingitud
lahjendumise mõjul ning selle mõju neelamisele, erinevad
neelamise strateegiad (maksimaalne kasv ja kogumine))
4.4.
Mineraalainete kättesaadavuse mõju taime morfoloogiale. (muutused
assimilaatide jaotuses, juurte ja võsude suhe, juurte kasv heterogeenses
mullas, juurestiku kasvu, tiheduse ja jaotuse olulisus erinevate ioonide
kättesaamisel, juurte eluiga ja ringe)
4.5.
Mulla mikroorganismide mõju taimedele. (risosfäär, bioloogilise
aktiivsuse põhjused juure pinna ligiduses (süsivesikud, aminohapped,
surnud koed), mulla mikroorganismide ja taimede võimalikud interaktsioonid,
lämmastiku fikseerimine ja mügarbakterid, mükoriisa vormid
ja tähtsus mineraalainete neelamisel, sümbiootilise fikseerimise
energiavajadus)
5.
Vesi.
5.1.
Vee omadused. (vee erilised omadused: molekulide polaarsus ja agregeeritus,
selle tagajärjed vee füüsikalistele ja keemilistele omadustele
(kõrge sulamis ja keemistemperatuur, suur soojusmahtuvus, hea lahusti,
pindpinevus ja viskoossus, optilised omadused)
5.1.1.
Veeaur. (veeauru kontsentratsioon ja rõhk, küllastav niiskus
ja selle sõltuvus temperatuurist, suhteline niiskus, veeauru liikumine)
5.2.
Vesi taimedes ja mullas.
5.2.1.
Veepotentsiaal. (veepotentsiaali mõiste ja mõõtühikud,
veepotentsiaali kujunemine: osmootne-, maatriks- ja rõhupotentsiaal)
5.2.2.
Vesi taimerakus. (veepotentsiaali kujunemine ja komponentide vahekorrad
rakuseinas, vakuoolis ja tsütoplasmas, turgor, plasmolüüs,
Höfleri diagramm)
5.2.3.
Vesi mullas. (vee hulk mullas, mulla niiskus ja veepotentsiaal, mulla veepotentsiaali
ja mullapooride suuruse vahekord, närbumispunkt, väliveemahutavus
ja taimedele kättesaadava vee hulga sõltuvus mulla lõimisest)
5.2.4.
Vee liikumine läbi kogu taime. (vett liikumapanev jõud, takistused
vee liikumisel läbi kogu taime, ksüleemivoog ja juhtkudede ehitus)
5.2.5.
Transpiratsioon. (lehe diffusioonimudel, veeauru kontsentratsioon rakuvaheruumis,
piirikihitakistus, kutikulaartakistus, õhulõhetakistus, lehe
veepotentsiaali ja õhuniiskuse seos õhulõhede avatusega,
välistingimuste mõju transpiratiooni intensiivsusele)
5.3.
Veepotentsiaali mõju füsioloogilistele protsessidele. (erinevate
füsioloogiliste protsesside suhteline tundlikkus (rakkude venituskasv,
rakuseina süntees, ainete süntees, õhulõhede avanemine,
fotosüntees, hingamine, ksüleemi juhtivus, süsivesikute
tase)
5.4.
Vee kättesaadavuse mõju taimedele. (adaptatsioonid, mis aitavad
vee kättesaadavust parandada: juurte kasv, osmootne potentsiaal; vee
kasutamise efektiivsus ja adaptatsioonid, mis aitavad veekulu vähendada:
kseromorfsus, C4 ja CAM fotosüntees; adaptatsioonid, mis aitavad veepuudust
üle elada: efemeerid ja polümorfism; veeressursi globaalne jaotumine
ja LAI)
6.
Temperatuur.
6.1.
Taime lehe energiabilanss. (taime temperatuurireziimi kujunemine, energiabilansi
komponendid: neelatud lühilaineline kiirgus, pikalaineline kiirgamine,
konvektiivne soojusvahetus, latentne soojusvahetus (transpiratsioon), taime
võimalused oma temperatuuri reguleerida)
6.2.
Füsioloogiliste protsesside sõltuvus temperatuurist. (optimumiga
temperatuurisõltuvuse kujunemine, erinevate protsesside temperatuurisõltuvuse
iseloom, Q10, temperatuurisummade kasutamine arengu kiiruse
modelleerimisel, temperatuuri lülitav mõju: puhkefaaside vaheldus)
6.3.
Madalate temperatuuride mõju taimedele. (madalatest temperatuuridest
põhjustatud kahjustused, taimekoe aeglane ja kiire külmumine,
külmakindlus ja karastumine, kutikulaarne kuivamine, adaptatsioonid
külmas kliimas kasvamiseks: puhkeperiood, kääbus kasv, pigmentatsioon)
|