CICY Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C.

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POSGRADO EN CIENCIAS

ESPECIALIDAD: RECURSOS NATURALES

LAS PLANTAS VASCULARES Y SU MICROAMBIENTE

(CURSO INTENSIVO - 5 SEMANAS)

PROFESORES: Casandra Reyes García, José Luis Andrade Torres

COORDINACION: José Luis Andrade Torres CREDITOS: 3

HORAS DE CLASE: 48 horas.

JUSTIFICACIÓN:

El crecimiento de una especie vegetal depende del microambiente donde crece. Conocer las respuestas de las plantas al microambiente es fundamental para entender el crecimiento y la dinámica poblacional de las plantas.

PRE-REQUISITOS:.

Fisicoquímica y Fisiología Vegetal a nivel licenciatura

OBJETIVO GENERAL:

Conocer y aplicar los aspectos teóricos y metodológicos de la fisiología vegetal en respuesta a las variables microambientales.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

 Conocer la metodología necesaria para cuantificar el microclima y fisiología de una planta vascular en un ambiente particular.

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 Conocer los principios físicos y fisiológicos necesarios para entender las interacciones entre el ambiente y las plantas vasculares.

 Analizar cuantitativamente las respuestas y adaptaciones de las plantas vasculares a condiciones ambientales específicas de algunos problemas agronómicos y ecológicos.

METODOLOGÍA:

 Se impartirán cuatro clases semanales de 2 horas cada una, donde se expondrán los temas señalados en el programa y la discusión de artículos de investigación.

 Se plantearán problemas cuantitativos relacionados con cada tema para resolver en clase y/o en casa.

 Se realizarán prácticas con los instrumentos disponibles en el laboratorio.  El estudiante deberá identificar los diferentes instrumentos que se usan

para medir el microambiente de las plantas vasculares.

 Cada estudiante colectará datos del microambiente de la planta o plantas de su objeto de estudio.

 Seminario o discusión de artículos relacionados con el microambiente de las plantas vasculares.

TEMAS Y SUBTEMAS: UNIDAD 1. RADIACION

1.1. Luz: longitud de onda y energía. Leyes de la radiación.

1.2. Absorción de luz por las biomoléculas: espectro de absorción y espectro de acción. Fotoquímica de la fotosíntesis.

1.3. Efectos del exceso de irradiación. Fluorescencia de la clorofila y foto inhibición. Ciclo de las xantofilas.

1.4. Instrumentos de medición de la radiación: Detectores fotoeléctricos y detectores térmicos.

1.5. Propiedades de radiación de las plantas vasculares: Coeficientes de absorción, reflexión y transmisión de la superficie vegetal.

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1.6. Distribución de la radiación dentro del dosel vegetal: Índice de área foliar. Orientación foliar. Modelos de radiación dentro del dosel del bosque.

UNIDAD 2. RADIACION Y TEMPERATURA

2.1. Presupuesto energético de las plantas vasculares: Radiación solar. Radiación infrarroja absorbida y emitida. Radiación neta.

2.2. Viento y calor de convección y de conducción: Capas de aire limítrofe. Conducción de calor y ecuaciones de convección.

2.3. Calor latente y transpiración vegetal.

2.4. Balance de energía del suelo.

2.5. Procesos de transferencia dentro y sobre el dosel de la vegetación.

2.6. Instrumentos para la medición de viento y temperatura: Termómetros y anemómetros.

UNIDAD 3. RELACIONES HIDRICAS EN LAS PLANTAS, EL SUELO Y LA ATMOSFERA

3.1. Propiedades físicas y químicas del agua. Mediciones del estado de agua en la planta: Contenido absoluto y relativo de agua en los tejidos

vegetales. Potencial de agua.

3.2. Procesos de transporte del agua en estado de vapor: Resistencias y conductancias al movimiento del agua en las hojas. Conductancia del dosel.

3.3. Evaporación: Medidas de la concentración del vapor de agua. Humedad absoluta y relativa. Déficit de presión de vapor y déficit de saturación del aire. Ecuación de Penman-Monteith. Acoplamiento con el ambiente: coeficiente de desacoplamiento.

3.4. Procesos de transporte del agua en estado líquido: Flujo hidráulico y coeficiente de conductividad hidráulica. Cavitación y curvas de vulnerabilidad. Capacitancia relativa. Constantes de tiempo.

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3.5. Flujo de agua en el suelo. Potencial de agua del suelo. Ley de Darcy. Coeficiente de conductividad de agua en el suelo.

3.6. Instrumentos para la medición del potencial de agua: bomba de presión, sicrómetros, sonda de presión.

3.7. Instrumentos para la medición de la humedad del aire.

3.8. Instrumentos para la medición de flujo de savia.

3.9. Instrumentos para la medición de la conductividad hidráulica de las partes vegetales.

UNIDAD 4. FLUJO DE CO2

4.1. Fotosíntesis: Diferentes vías: C3, C4 y Metabolismo ácido de las crasuláceas.

4.2. Respiración: Cociente respiratorio. Eficiencia respiratoria. Fotorrespiración.

4.3. Flujos de CO2. Tasas fotosintéticas en distintos ambientes. Puntos de compensación. Conductancias de CO2.

4.4. Análisis de intercambio de CO2: Análisis de crecimiento. Medidas micrometeorológicas e intercambio de gas neto. Medición de

concentraciones de CO2. Estimación de la fotorrespiración. Eficiencia de uso de agua.

4.5. Análisis del flujo de gases: Flujo de gases sobre el dosel de la vegetación. Flujo de gases dentro de las comunidades de plantas.

4.6. Instrumentos para medir el intercambio gaseoso: Analizador de gases infrarrojo.

EVALUACIÓN

La evaluación de cada alumno se hará de acuerdo con los siguientes parámetros:

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 Una evaluación al final de cada 2 unidades que consiste en la resolución de problemas prácticos.

 Un proyecto de investigación en un ecosistema o agrosistema de la región.

 La calificación mínima para acreditar el curso será de 80 puntos (en escala de 0 a 100).

ACTIVIDAD PORCENTAJE

Exámenes parciales 50

Proyecto de investigación 50

BIBLIOGRAFÍA

Jones, H. G. 1992. Plants and Microclimate. A quantitative approach to environmental plant physiology. Cambridge University Press, Cambridge, Gran Bretaña. 428 pp.

Lambers, H., Chapin III, F.S. y Pons, T.L. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer, Nueva York, EUA. 540 pp.

Larcher, W. 1980. Physiological Plant Ecology. Springer, Berlin, Alemania. 303 pp.

Nobel, P. S. 1991. Physicochemical and Environmental Plant Physiology. Academic Press. San Diego, California, EUA. 635 pp.

Pearcy, RW, Ehleringer, J, Mooney, HA & Rundel, PW (eds.). 1989. Plant Physiological Ecology. Field Methods and Instrumentation. Chapman & Hall, Londres.

Rosenberg, N. J., Blad, B. L. y Verma, S. B. 1983. Microclimate. The Biological Environment. John Wiley & Sons, Nueva York.

REQUISITOS ACADEMICOS DEL PERSONAL DOCENTE:

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 Conocimientos y experiencia en fisicoquímica, biofísica y fisiología vegetal.

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