domingo, 29 de agosto de 2021

TEMA 5: ECONOMÍA CALORÍFICA

 

La luz que llega a un arbol individual o a un bosque puede tranformarse en(luz que llega a un vegetal):

 

Ø    Luz reflejadaà la que refleja la superficie de las hojas. Si se refleja de un 10-5% se trata de un bosque lucidifilo, presentan con gran cantidad de ceras y cutinas, la luz reflejada puede ir a la atmosfera o a la parte inferior del bosque. El ultravioleta se refleja poco porque es absorbido por la hoja que llevan compuestos fenolitos que protegen la hoja de la radiación UV (3%). A partir de 650-680 nm aumenta la reflexion por la superficie vegetal, el infrarrojo es muy reflejada. Menos reflejada es la readiacion de onda larga.

 

         La radiación que no es reflejada es absorbida y corresponde a un 60-80% es absorbida por los pigmentos fotosinteticos que estan en el cloroplasto de la celula de la hoja. Dentro de la radiación visible, se absorbe el rojo mayormente y en menor proporcion el verd. Dentro de la hoja la mayoria de la luz es absorbida por la celula del mesofilo, la luz que llega a los espacios intercelulares es reflejada en un principio y luego en algun momento es absorbida por alguna celula.

        

Ø    Luz absorbida: la mayor parte del UV es absorvida por la superficie vegetal. Los zonas de absorción son las hojas pero concretamente las PC (zonas suberificadas y lignificadas, con anillos de dobles enlaces) la radiación ultravioleta no llega a la celula viva sino que es totalmente rtransformada en calor. Asi la radiación UV no es especialmente dañina poara las plantas. El visible se absorve en su mayor parte en las hojas vegetales (maximos en el rojo y azol). El IR se obseorve muy poco y algo más las radiaciones de onda larga. La pequeña cantidad de
ÏR obsorvida por la hoja es utilizada en procesos de fotomofogenesis.

 

Ø    Luz transmitida: es la que pada a traves de las hojas, se dan luz difusa, esta formada mayormente por longitud de onda roja y verde (es de baja calidad).

 

         Dependiendo de la intensidad de luz que le llegue a una comunidad vegetal los vegetales se adaptaran a ella.

 

         Si el vegetal responde einmediatamente a los cambios de intensidad luminica esta adaptación se llama modulativa. Siempre que estos cambios no sean prolongados. Cuando la cantidad de luz que llega al vegetal es poca, las plantas ponen el haz vegetal en angulo recto con los rayos solares. A medida que aumenta la luz pone el haz en angulp agudo. Esto son adaptaciones modulativas.

 

         Otras adaptaciones serian la modificativa. Son cambios fenotipicos que se producen en la planta como consecuencia de que la intensidad que le llega se produce en un tiempo prolongado. Se ven en la capa de los arboles. A das las hojas de una cpa no les llega la misma luz. A la que le llega más luz tienen un mayor numero de estomas para aumentar la transpiración. Las celulas del parenquima son más grandes, estan más juntas y las hojas son más gruesas, con lo cual se protegen más de la temperatura. Presentan mayor cutícula y evitan mejor la perdida de agua.

 

         Adaptación evolutiva es un cambio en funcion del genotipo, se ha ido adaptando a los cambios de intensidad luminica durante un largo period de tiempo.

 

         El microclima lo crean  los seres vivos esta influido por el microclima que esta creado por los factores ambientales. En una planta individual el bioclima es la capa de aire que rodea al vegetal. El vegetal esta aislado recibe rayos solares absorbe calor y aumenta su contenido calorifico y con ello la temperatura y por esto el vegetal aislado se encuentra a mayor temperatura que el aire.

         El vegetal disminuye su calor interno eliminado el calor por convencion o evaporación, en ambos casos tiene mucha influencia la capa de aire que rodea al vegetal.

         Si elimina calor por convencion la capa de aire que rodea al vegetal aumenta de temperatura.

         Si la capa de aire que rodea al vegetal esta quieta se pierde menos temperatura durante la transpiración porque el vapor perdido no se va, se queda ahí y el gradiente de vapor de agua es menor. Si el aire se renueva la transpiración es mayor porque al renovarse la capa de aire este nunca tendra agua para que disminuya el gradiente de vapor de agua.

 

v    ADAPTACIONES DE LAS HOJAS A LA INTENSIDAD LUMINCA.

 

ü  Modulativa es puntual y reversible. Ejemplo: movimiento de las hojas.

ü  Modificativa: es consecuencia de cambios fenotipicos a distintas intensidades luminicas. Ejemplo: planta de sol, crecida en umbria desarrollara hojas grandes con cutículas mas finas y menos celulas del mesofilo. Esto ya es irreversible. Si la planta ya crecida se pone directamente al sol las hojas se mueren.

ü  Adaptación evolutiva: es consecuencia de un cambio que afecta al genotipo, luego a toda la planta. Se adquiere a lo largo de muchas generaciones y es indicativa del habitat del vegetal.

 

         El clima en la biosfera es consecuencia de la radiación que llega a la tierra. En la zona de los tropicos elcambio climatico es menor que en zonas australes y borales ya que la intensidad luminica es constante a lo largo del año. Existe igualmente cambios regionales incluso dentro de la misma region hay diferencias de orografia, orientación y direccion del viento. Lo

Los vegetales viven en zonas determinadas en climas determinados. Ademas a su alrededor pueden creae microclimas propios que en un vegetal aislado no es sino la capa de aire que lo rodea. Dicha capa de aire tiene una temperatura más alta que la capa de aire subsiguiente.

 

domingo, 15 de agosto de 2021

TEMA 5: ECONOMÍA CALORÍFICA

 

TEMA 5: ECONOMÍA CALORÍFICA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         la luz que llega a la Tierra es de 1390 w/m2.

§  La luz es reflejada o difractada de nuevo hacia el espàcio.

§  Otro porcentaje es absorvido por oxigeno, ozono y dioxido de carbono asi como por el vapor de agua y particulas de la atmosfera.

§  A la superficie terrestre llega 47% del total de radiación.

 

         La luz del sol es utilizada por los vegetales para realizar el proceso fotisntetico en el que la energia luminica pasa a quimica, y con esto se evita el calentamiento, porque la energia es almacenada en forma de ATP en vez de pasar a calor.

         La luz tambien interviene en procesos de desarrollo, es decir, procesos fotomorfogeneticos, por ejemplo, la formación de semilla en la que interviene el numero de horas de luz y la intensidad de esta. Los solsticios el maximo se alcanza en la zona ecuatorial lo que varia es la situsacion de los hemisferios.

         La luz tambien puede producir daños, un exceso de luz puede inhibir la fotosíntesis.

 

 

 

 

 

 

 

         La luz es producida por el sol pero no toda la radiación solar llega a la superficie de la tierra. La radiaccion corta es absorbida en la capa de ozono, la radiación larga es parcialmente absorbida por a atmosfera. El visible tampoco llega al 100% a la superficie de la tierra.

         La luz que llega a cualquier comunidad vegetal no llega de igual manera a todas los individuos de la comunidad vegetal ni a todas las partes del mismo individuo de la comunidad vegetal.

         En funcion del tamaño y la distribución de las hojas la cantidad de luz que llega será distinta.

         Se puede medir la cantidad de luz que llega por la ley de Lambert-Beer.

 

                               IZ = I0 x e –K x LAI

 

         IZà intensidad luminica que llega a una determinada altura de la comunidad vegetal.

                I0à intensidad luminica que llega al dosel.

         Kà constante de extinción para la luz en esa comunidad, depende del grosor de la hoja y de su tamaño.

         lAIà indice de area foliar: relacion entre la superficie de todas las hojas de la comunidad vegetal y la superficie que ocupa la comunidad vegetal.

 

         K: en un pastizal donde solo hay gramineas: 0’3-0’5

         K: en un sembrado de dicotiledones: 0’7

         K: para un bosque no muy cerrado: 0’5-0’7.

         K: para un bosque muy cerrado: >0’7

 

         A la superficie del bosque templado llega un 10% de la que parte de ella puede serreflejada (A mayor pelo y ceras mayor luz se refleja) en concreto 10%. Un 79% es absorvida por el dosel y el resto llegaria a la parte inferior a traves de aperturas. A nivel medio del bosque llega un 7&, al menor nivle el 2% y al suelo 2%. El coeficiente de atenuación swerie entre 0’7-0’8.

 

         En un bosque de confieras se refleja un 12% de la luz solo un 58% es absorbido por el dosel del bosque y un 28% llega  a la parte inferior. El dosel de este bosque no es muy compacto , al suelo llega el 2%. K= 0’5-0’6.

         En el caso delgirasol y el maiz, sobre todo en el caso de este ultimo, en casi toda la altura la cantidad de luz. Tiene una gradacion en pequeños pasos. La luz que llega a las diferentes alturas es muy similar.

         La capa de pino es una capa de sombra (densa) la capa de olivo es mas abierta y sus hojas reflejan la luz. A ambas capas llegara mayor o menor cantidad de luz según:

§  Tipo de copa.

§  Tipo de hoja.

§  Disposición de la hoja.

 

         El pino, la maxima cantidad de luz la rei¡ciben las acicalas mas externas. La zona inferior externa recibe menor proporcion de luz que la superior (por el angulo de radiaccion, matyoritariamente llega la radiación difusa  procedente de la reflexion del suelo y el propio vegetal. A medida que penetramos en la capa la radiaccion disminuye hasta ser prácticamente nula en  la zona central en la que no hay acicalas (no hay posibilidad de fotosíntesis).

 

         En la capa de olivo la mayor parte de la s hojas reviben alta radiación.llega radiación directa y radiaccion difusa nparte de la cual tambien sera transmitida.

         Lo mismo que pasa en la tierra pasa en el medio acuatico, lo que hay que tener en cuenta es que el agua absorbe luz, sobre todo el ultravioleta y en superficie. La infrarroja y roja se absorben en el perimer metro. La que mayor capacidad de penetración tiene es la visible, pero a 200 metros ya no penetra luz.

        

         Los lagos plantonicas no tienen problema porque la luz le llega de manera suficiente.

 

         A 80 metros la luz llega escasamente. Ahí viven las algas rojas y pardas porque tienen ficoeritina y ficocianina que absorben má s o menos a 500.

 

         Individualmente cada individuo puede recibir una cantidad de luz que depende del tipo de planta de la especie y de donde este situada.

         Dependiendo de la especie tendra un determinado tipo de hoja y un determinado tipo de copa, y ello influye en la cantidad de luz que entre en la planta.

         En relacion con su situación la cantidad varia si esta sola o acompañada.

         Si tenemos en cuenta un arbol aislado.

         Si tenemos un cipres y los rayos tienen una inclinación , la luz que llega a la cara que da el sol es del 100%, la que llega a la parte opuesta a la que da el sol es del 25% y la que llega al interior del cipres es muy pequeñp, solo la luz que mayormente llega es luz transmitida (que es rojo largo y verde) y esta luz es incapaz de poner el aparato fotsintetico en funcionamiento. El interior del cipres no tiene hojas porque no son capaces de mantenerse ya que les llega muy poca energia.

         En el caso de la olea el coeficiente de extinción es menor porque sus hojas son más pequeñas y las ramas estan más separadas y  esto permite que llegue mayor luz al interior y pueden generarse hojas.

sábado, 31 de julio de 2021

TEMA 4: ECONOMIA DE LOS ELEMENTOS MINERALES.

 

v    CICLO MINERAL EN COMUNIDADES DE PLANTAS(en un stand vegetal)

 

 

 

 

         Mrà se pierden por lavado.

         Miàlos que se incorporan.

         Mabsà minerales absorbidos.

         MLà los que se pierden por caida.

         MGà los minerales que se pierden comidos por herbívoros.

         DMabsà minerales que se incorporan a la masa vegetal.

 

 

         El coeficiente de retorno es una forma de medir de los minerales que se pierden cuantos son los que vuelven a la planta.

         Los minerales que toman del suelo son los minerales totales que llegan a la comunidad vegetal (Mabs). De estos una parte se pierde por regresion (los que se pierden al lavar las hojas).

         En un princicpio Mi serian los minerales que quedan incorporados pero parte de ellos se pueden perder cuando caen flores, frutos, hojas, y esto es lo que seris ML.

         MG son los minerales que estan en las partes verdes y que son comidas.

 

ü  Si en un bosque eliminamos todos los detritos que se van formando, al cabo del tiempo dicho ecosistema entrará enm regresion.

ü  Tambien un ecosistema vegetal puede disminuir el numero de especies y la biomasa por exceso de herbívoros (provocan déficit de elementos minerales), como ocurre poor sobreexplotación ganadera.

ü  Tambien el exceso de lluvia es perjudicial.

 

         Hay vegetales que vivne en suelos muy polares en elementos minerales, sobre todo en nitrogeno. Son por ejemplo las ericaceas, de areas frias asi como en el caso de suelos encharcados, las plantas carnivporas.

domingo, 18 de julio de 2021

TEMA 4: ECONOMIA DE LOS ELEMENTOS MINERALES.

 

v    TOMA DE NITROGENO      

         En forma de nitrato y después lo reduce a amonio si en el medio hay amonio el vegetal toma primero el amonio y después el nitrato.

         La planta puede tomar el nitrogeno cuando está asociado a otros organismos. Es el caso de las fabaceas. El nitrogeno lo toma la bacteria y lo reduce y se lo cede a la planta. Estas plantas en simbiosis pueden colonizar terrenos pobres en nitrogeno ya que son capaces de acociarse a las bacterias. Al cabo del tiempo el suelo se nitrifica y comenzara a haber competencia en un lugar que antes no habia.

 

         Las plantas toman preferentemente el nitrogeno en forma de amonio que ya esta reducido.

         El nitrato se reduce a nitrito y este a amonio ( en hojas o raices):

         Otra forma de tomar nitrogeno es cuando esta asociado a bacterias del genero Rhizobium. Las bacterias reducen elnitrogeno atmosferico a amonio. Estas plantas que estan en simbiosis tienen ventaja en la colonización de territorios.

 

 

 

 

SUELOS BÁSICOS.

         Tienen un pH báscio, ricos en carbonato calcico (CaCO3). Suelen estar en lugares con poca precipitación (porque el carbonato calcico se pierde conla precipitación)

 

SUELOS ÁCIDOS.

         Se dan en suelos frios con pH 5-6’5 o incluso <4. estan en zonas muy humedas con muchos restos prganicos. Se hacen acidos porque

 los restos de la roca madre son ácidos.

por labado o lixibiacion.

Por la lberacion de ácidos organicos por parte de las raices de las plantas.

Acumulación de humus y sustancias organicas.

         Dependiendo del valor de pH que tenga el suelo un elemento mineral sera ás o menos accesible, algunos son más extraíbles a pH acido y otros más facil de extraer a pH basico.

 

         El hierro es más facil de extraer a pH acido.el nitratoyel sulfato se extraen mejor a pH 5-8. es bueno porque lamayoria de los vegetales estan en pH 4-8’5 (NO3, SO4). Estan en forma de sales a pH 5-8.

·                                           El calcio y magnesio se obtienen a ph=8 (basico).

·                                           El potasio a pH=7’5.

·                                           El cobre, zinc a pH=5-7.

·                                           Molibdeno cuanto más basico más facil se obtiene.

 

·                                           Las plantas calcicotas viven en suelos basicos.

·                                           Las plantas calcifugas viven en suelos acidos.

 

         Las plantas calcicolas obtendran fácilmente el N,S,K,Ca,Cu,Mo, de todas formas necesitan hierro para el proceso de transporte de electrones para obtener el hierro, disminuye el hierro dentro de la planta, se produce una cascada de señales que activan unas proteinas que regulan la absorción de hierro, lo que se produce es un aumento de pelos absorbentes, aumento de celulas que toman hierro y una slaida ede iones al medio que acidifica el medio externo y el hierro pasa de ferrico a ferroso y ya puede ser absorbido. Si ponemos una calcicola en medio acido, en un principio modifica la rizosfera alternando el pH del suelo produciendo exudados como ion bicarbonato que aumenta el pH y esto permite más fácilmente obtener los elementos minerales. Si no midifica el oH del medio puede sufrir toxicidad de hierro, aluminio y manganeso (que estan más libres en el suelo).

 

         Las plantas calcifugas viven en suelos acidos y tienen dificultad en obtener fotsforo, pero casi no tienen problemas porque todos los minerales estan más o menos libres. Si una planta que vive e pH=5 lo pasamos a un pH=8. en principio no ocurre nada, solo que no obtiene fácilmente hierro, aluminio y molibdeno. Ademas no tienen mecanismos para obtener hierro a pH 8.

         Modifica el pH añadiendo al medio iones, ademas les es más facil acidificarlo porque le ayuda la lluvia.

         Si es sensible al carbonato les es más difícil vivir.

 

         Unas plantas deficientes en nitrogeno serian las que viven en la tundra, son zonas muy frias donde los compuestos organicos se descomponen lentamente. Los vegetales para paliar la deficiencia de nitrogeno del suelo aumenta la superficie de la raiz, los vegetales de la tundra crecen lentamente, estan muy achaparrados y estan muy lignificados y acumulan muchos lipidos, utilizan acidos organicos para realizar los procesos energeticos.

 

         Otra forma de tomar el nitrogeno es de manera ombotrófica, es decir, a traves de la lluvia, en el suelo hay nitrogeno pero se descompome muy lentamente.

 

         Otra form los realizan las epífitas, presentan raices, pero el agua y las sustancias minerales las obtienen a traves de la hoja. Generalmente no estan ni en la parte superior (dosel) ni en la parte inferior, se encuentra en el medio y el agua que le llega ya a pasado por las hojas del dosel y a labado las sales minerles de estas (que estan ahí por la transpiración).

 

         Otra forma seria la que realizan las plantas carnivoras que lo hacen digiriendo los insectos con enzimas digestivas. Las plantas carnivoras estan en terrenos acidos porque la descomposición es muy lenta.

domingo, 4 de julio de 2021

TEMA 4: ECONOMIA DE LOS ELEMENTOS MINERALES.

 

v    ECONOMÍA DE LAS SALES MINERALES EN GRANDES EXTENSIONES VEGETALES.

 

         Los elementos que en mayor cantidad se encuentran en los vegetales serian: potasion, sodio, oxido nitrico (de 10-50 gramos/Kg de peso fresco). A constinuacion esta magnesio, fosforo, azufre ( 10-20 gr/kg) y luego otros en 0’2 gr/kg.

         La mayoria tiene más cantidad de potasio que azufre pero en Brassicaceae es al contrario.

         En la mayoria hay más fosforo que oxido nitrico excepto en nitrofitas que es al contrario.

         En carofilaceas la relacion calcio/potasio se dirige hacia el calcio.

         En general cada planta tendra un mayor o menor caoncetracion de un elemento que esta en funcion de la especie porque esta especie ha evolucionado en un suelo determinado. Luego la concertación del elemento depende del suelo donde vive la planta.

         Podemos saber el tipo de terreno en el que vive una planta midiendo la ceniza de esa planta.

         En un gramo de planta tropical,se ve que el aumento en nitrogeno es abundante, pero todos los demas elementos estan en cantidades muy pequeñas porque el bosque continuamente esta renovandose.

         Los bosques que estan formafos por arboles en su mayoria son trnscos y ramas y ests almacenan pocos minerales.

         En un bosque templado (robel) tendremos nitrogeno y calcio pero todos los demas son pobres. El roble vive en suelos graniticos que son ácidos, la acumulación de calcio es una contradicción, utiliza el calcio como odmotico.

         En una planta herbacea de zona humeda, generalmente almacenan mucha cantidad de minerales. El nitrogeno se mantiene constante en todas.

 

         Una planta que vive en zona salina se definde acumulando sales.

 

¿Qué le ocure a las plantas con los minerales cuandp estan creciendo? Los minerales son absorbidos y utilizados en los distintos procesos.

                  Una planta terrestre antes de empezar a crecer acumula iones mienrales con objeto de que no se produzca una deficiencia de ellos cuando empiece a crecer. Más importante que la cantidad es la concertación de iones que puede trner la celula vegetal.

          Si la planta acumula iones antes de crecer, la concertación de iones que tenga cuando los tenga que utilizar sera más o menos optima y asi la planta tendra un crecimiento optimo.

         Si no tiene esa acumulación, antes de crecer la planta sufrirá en sus celulas deficiencia en los minerales porque no tendra la concertación optima para todas. A este efecto se le llama efecto dilucion.

 

Mxà concertación que la planta acumula antes de crecer. Al crecer la planta va bajando este paramentro, Si la concertación de mx no fuese optima.

 

Crecimiento se puede definir como el aumento en tamaño y volumen de forma irrversible.

 

         La cinetica de mitosis no se considera un crecimiento.

         Si la celula tiene en su interior una concertación mx, ejemplo: una maceta, la planta sale y dejamos de regar a la planta le resulta más difil de extraer agua y por tanto acumular minerals por ello la concertación de minerales en una celula seramenor.

         Si en un momento volvemos a regar la planta volvera a absorber minerales por tanto aumenta de nuevo mx hasta que la concertación de minerales se hace optima, donde la productividad de la planta es mayor. Todo esto es el efecto de dilucion.

         Por encima de la concentración optima si no aumenta la productividad tenemos la denominada concertación en exceso, donde no daña a la planta, pero tampoco le sirve para nada.

         Si llega un momento donde hay un exceso deminerlaes en la planta, puede ser toxica y daña a la planta.

 

 

 

         Si hay deficiencia hidrica en el suelo, la planta estará en estrés hidrico y por tanto tambien se ve dificultada la toma de elementos mineralesà¿cómo se las arregla la planta para sobrevivir?

         Si cierra los estomas baja la toma de CO2 y por tanto disminuye la biomasa, esto va asociado, al tomar menos agua tendrán menos sales minerales y por tanto, su cncetracion de sales dentro de la celula sera más baja de lo habitual y si eso se da el crecimiento celular sera menor. Esta bajada de crecimiento se asocia al cierre de los estomas y permite que las celulas tengan una concertación optima de sales minerales. El crecimiento se limita y se baja el volumen celular, le permite mantener una concertación más o menos optima de sales. Cuando la planta tiene déficit hidrico es más pequeña. Estos elementos minerales estan en la planta a traves de las raices (que es lo normal aunque a traves de estomas tambien pueden entrar cationes y aniones), hay un elemento mineral que es tomado por la planta por estomas que es el SO2 (anhídrido sulfuroso) el cual es producido en volcanes y por combustión de fosiles, una vez entra SO2 en la planta se transforma en ion sulfato.

         El mineral una vez dentro de la planta puede ser eliminado por ella y dependiendo de cómo se elimine da lugar a distintos tipos:

 

         Entre por las raices o por las hojas y es eliminado de la misma manera. A esa eliminación se le llama reaccion. Entra y sale de la misma manera sin ser usado en ningun proceso metabolico. Este proceso ocurre cuando la planta esta sometida a estrés ssalino y no se adapta a ese ambiente.

        

         Si el mineral entra a formar parte del organismo y son excretados al exterior dentro de metabolitos primarios se denomina secreccion. Tiene aminoácidos que se hechan por las raices para acidificar el medio. Si el mineral entra a forman parte de metabolitos secundarios y estos son expulsados al exterior con el metabolito secundario se da excreccion.

         Los tres procesos son llevados a cabo por la planta en su integridad, porque son eliminados a traves de  sus metabolitos y desechos, por ejemplo, cuando se caen las hojas, frutas, etc.