Microsoft Word - MarinaPancic- Odbojni spektri listov navadne streluse _Sagittaria sagittifolia_

Transkripcija

1 UNIVERZA V LJUBLJANI PEDAGOŠKA FAKULTETA BIOTEHNIŠKA FAKULTETA FAKULTETA ZA KEMIJO IN KEMIJSKO TEHNOLOGIJO NARAVOSLOVNOTEHNIŠKA FAKULTETA Študijsk smer: Kemij in Biologij ODBOJNI SPEKTRI LISTOV NAVADNE STRELUŠE DIPLOMSKO DELO REFLECTANCE SPECTRA OF THE SPECIES Sgittri sgittifoli GRADUATION THESIS Mentoric: prof. dr. Alenk Gberščik Kndidtk: Mrin Pnčić Ljubljn, junij 2012

2 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. II Diplomsko delo je zključek Univerzitetneg študij Kemije in Biologije. Oprvljeno je bilo n Ktedri z ekologijo in vrstvo okolj n Oddelku z biologijo Biotehniške fkultete Univerze v Ljubljni. Študijsk komisij Oddelk z biologijo je 13. jnurj 2012 odobril predlgno temo diplomske nloge z nslovom Odbojni spektri listov nvdne streluše. Z mentorico je imenovl prof. dr. Alenko Gberščik. Komisij z oceno in zgovor: Predsednic: doc. dr. Mtej GERM Univerz v Ljubljni, Biotehnišk fkultet, Oddelek z biologijo Mentoric: prof. dr. Alenk GABERŠČIK Univerz v Ljubljni, Biotehnišk fkultet, Oddelek z biologijo Člnic: doc. dr. Ktrin VOGEL MIKUŠ Univerz v Ljubljni, Biotehnišk fkultet, Oddelek z biologijo Dtum zgovor: Nlog je rezultt lstneg rziskovlneg del. Podpisn se strinjm z objvo svoje nloge v polnem tekstu n spletni strni Digitlne knjižnice Biotehniške fkultete. Izjvljm, d je nlog, ki sem jo oddl v elektronski obliki, identičn tiskni verziji. Mrin Pnčić

3 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. III KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA ŠD Dd DK 581.5(043.2)=163.6 KG AV SA odbojnost/nvdn streluš/lstnosti listov PANČIĆ, Mrin GABERŠČIK, Alenk (mentor) KZ SI-1000 Ljubljn, Krdeljev ploščd 16 ZA Univerz v Ljubljni, Pedgošk fkultet, Biotehnišk fkultet, Progrm Kemij in Biologij LI 2012 IN TD OP IJ JI AI ODBOJNI SPEKTRI LISTOV NAVADNE STRELUŠE Diplomsko delo (univerzitetni študij) X, 44 str., 3 preg., 26 sl., 29 vir. sl sl/n Proučevli smo odbojnost listov nvdne streluše (Sgittri sgittifoli). Meritve smo oprvljli n potopljenih, plvjočih in kopenskih listih. Izmerili smo odbojnost listov v območju od 280 do 800 nm. Določili smo tudi specifično listno površino, nlizirli zgrdbo list, določili število in velikost listnih rež ter vsebnost brvil in UV bsorbirjočih snovi. Želeli smo rziskti vribilnost odbojnih spektrov in ugotoviti, v kkšni meri lhko izbrne morfološke in biokemijske lstnosti list rzložijo odbojnost. Rezultti so pokzli, d so se listi nvdne streluše večinom sttistično znčilno rzlikovli v obeh tipih lstnosti. S temi ugotovitvmi je bil skldn odbojnost list, sj so bili spektri njbolj podobni v vidnem območju, kjer odbojnost v glvnem določjo brvil, precej p so se rzlikovli v UV in NIR ( nm) območju, kr je verjetno posledic rzličnih ntomskih, morfoloških in nekterih biokemijskih lstnosti. Njbolj st se rzlikovl potopljeni in plvjoči list nvdne streluše. Plvjoči listi so imeli v UV območju višjo odbojnost kot potopljeni in kopenski listi, prv tko v zelenem delu vidneg spektr. V NIR območju je bil odbojnost kopenskih listov njvečj, potopljenih p njmnjš, kr pripisujemo rzlični zgrdbi list.

4 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. IV KEY WORDS DOCUMENTATION ŠD Dd DK 581.5(043.2)=163.6 KG AV SA reflectnce/sgittri sgittifoli/lef properties PANČIĆ, Mrin GABERŠČIK, Alenk (supervisor) KZ SI-1000 Ljubljn, Krdeljev ploščd 16 ZA University of Ljubljn, Fculty of Eduction, Biotehnicl Fculty, Acdemic Study Progrmme Chemistry nd Biology LI 2012 IN TD OP IJ JI AI REFLECTANCE SPECTRA OF THE SPECIES Sgittri sgittifoli Grdution thesis (University studies) X, 44 p., 3 tb., 26 fig., 29 ref. sl sl/en The mesurements of reflectnce were performed on submersed, ntnt nd terrestril leves of species Sgittri sgittifoli. Reflectnce ws mesured within the rnge of nm. Specific lef re, lef structure, stomt length nd density, mount of pigments nd UV-bsorbing compounds were lso determined. The gol ws to exmine vribility of reflectnce spectr nd to investigte the impct of lef morphologicl nd biochemicl prmeters on reflectnce. The results showed tht Sgittri sgittifoli leves were sttisticlly different in both types of prmeters. Tht resulted in reflectnce spectr, nmely the most similr were spectr in visible region, where reflectnce is primrily controlled by lef pigments. Lef reflectnce spectr differed more in UV nd NIR ( nm) regions, which re probbly the result of ntomicl, morphologicl nd some biochemicl vribility. The biggest difference ws observed between submerged nd ntn leves. Ntn leves hd higher reflectnce in UV region nd lso in the green region of the opticl spectrum thn submerged nd terrestril leves. Terrestril leves hd the highest nd submerged leves lowest reflectnce in NIR region, which ws probbly the result of different lef ntomy.

5 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. V KAZALO VSEBINE KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA INFORMACIJA... III KEY WORDS DOCUMENTATION... IV KAZALO VSEBINE... V KAZALO PREGEDNIC... VII KAZALO SLIK... VIII OKRAJŠAVE IN SIMBOLI... X 1 UVOD HIPOTEZE PREGLED OBJAV ZNAČILNOSTI ODBOJNIH SPEKTROV LISTOV VPLIVI NA ODBOJNE SPEKTRE Antomske in morfološke znčilnosti Biokemijske znčilnosti Brvil Celuloz in lignin Vsebnost vode MATERIALI IN METODE OBMOČJE RAZISKAVE PREDMET RAZISKAVE METODE DELA Merjenje odbojnih spektrov Merjenje presevnosti listov Morfološke meritve Specifičn list površin Zgrdb list Število in velikost listnih rež Biokemijske nlize Sttističn obdelv podtkov REZULTATI RAZPRAVA SKLEPI POVZETEK PRENOS PRIDOBLJENEGA ZNANJA NA POUČEVANJE V OSNOVNI ŠOLI ANALIZA UČNIH NAČRTOV UČNA PRIPRAVA NA TEMO ODBOJNI SPEKTRI LISTOV NAVADNE STRELUŠE ZA 8. RAZRED... 39

6 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. VI 9 VIRI ZAHVALA PRILOGE

7 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. VII KAZALO PREGEDNIC Preglednic 1: Znčilnosti rzlik med rzličnimi tipi listov nvdne streluše (S. sgittifoli) 29 Preglednic 2: Poveznost med odbojnostjo in posmeznimi lstnostmi listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Preglednic 3: Poveznost med presevnostjo in posmeznimi lstnostmi listov nvdne streluše (S. sgittifoli)... 33

8 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. VIII KAZALO SLIK Slik 1: Specifičn listn površin [cm 2 mg -1 ] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 2: Gostot listnih rež [mm -2 ] n zgornji in spodnji povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 3: Spodnj povrhnjic plvjočeg in zgornj povrhnjic kopenskeg list nvdne streluše Slik 4: Dolžin listnih rež [µm] n zgornji in spodnji povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 5: Širin listnih rež [µm] n zgornji in spodnji povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 6: Debelin list [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 7: Potopljeni, plvjoči in kopenski list nvdne streluše v prerezu Slik 8: Debelin zgornje povrhnjice [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 9: Debelin spodnje povrhnjice [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 10: Skupn debelin prenhim [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 11: Debelin stebričsteg tkiv [µm] pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 12: Debelin gobsteg tkiv [µm] pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 13: Skupn debelin prenhim ter stebričsteg in gobsteg tkiv [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 14: Debelin kutikule [µm] pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 15: Vsebnost klorofil [mg g -1 ss] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 16: Vsebnost klorofil b [mg g -1 ss] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 17: Vsebnost klorofil in b [mg g -1 ss] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli)... 25

9 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. IX Slik 18: Vsebnost krotenoidov [mg g -1 ss] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 19: Vsebnost ntocinov [reltivn enot] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 20: Vsebnost UV-A bsorbirjočih snovi [reltivn enot] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 21: Vsebnost UV-B bsorbirjočih snovi [reltivn enot] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 22: Vsebnost UV-A in UV-B bsorbirjočih snovi [reltivn enot] pri rzličnih tipih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 23: Odbojni spektri potopljeneg, plvjočeg in kopenskeg tip listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 24: Spektri presevnosti potopljenih, plvjočih in kopenskih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 25: Dendrogrm podobnosti potopljeneg, plvjočeg in kopenskeg tip listov nvdne streluše (S. sgittifoli) Slik 26: Dendrogrm podobnosti potopljeneg, plvjočeg in kopenskeg tip listov nvdne streluše (S. sgittifoli)... 32

10 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. X OKRAJŠAVE IN SIMBOLI ANOVA nliz vrince Ant ntocini CFC klorofluorokrboni E 470, E 530, E 645, E 662 ekstinkcije pri dnih vlovnih dolžinh IR infrrdeče sevnje Kr krotenoidi Kl, Kl b klorofil, klorofil b kop kopenski listi NIR bližnje infrrdeče sevnje ( nm) PAR fotosintezno ktivno sevnje ( nm) pl plvjoči listi pot potopljeni listi r Spermn-ov korelcijski koeficient SD stndrdn devicij SLA specifičn listn površin ss suh ms t-test dvosmerni Studentov t-test UV ultrvijolično sevnje UV bs UV bsorbirjoče snovi UV-A ultrvijolični del svetlobneg spektr z vlovno dolžino nm UV-B ultrvijolični del svetlobneg spektr z vlovno dolžino nm UV-C ultrvijolični del svetlobneg spektr z vlovno dolžino nm

11 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 1 1 UVOD Listi imjo svojevrstne optične lstnosti. Del sončeve svetlobe, ki pde n list, se odbije, del prehj skozi list, del p se bsorbir. N odbojnost svetlobe vplivjo ntomske, morfološke in biokemijske znčilnosti list (Liew in sod., 2008; Underwood in sod., 2007). Z uvedbo in uporbo spektrometrov so se rziskve odbojne spektroskopije v ekofizioloških študijh zelo rzširile in sicer zrdi preproste, hitre in nedestruktivne nrve del (Levizou in sod., 2005). Poznvnje in merjenje spektrlnih lstnosti odbite, prepuščene li bsorbirne svetlobe je omogočilo temeljitejše rzumevnje fizioloških odzivov rstlin n rzmere, v kterih rste in prilgoditev rstlin n dne okoljske rzmere. Odbojnost so rziskovli tudi v povezvi s stresom (Crter in Knpp, 2001). Odzivi listov n biotske in biotske strese, kot so povečne emisije žveploveg dioksid in drugih plinov, visoke temperture, prisotnost težkih kovin, povečno ultrvijolično sevnje, poplve li suše, slnost, visoke li nizke koncentrcije hrnil v okolju, vpliv herbicidov ter npdi insektov, so že precej rziskni. V številnih študijh so kot pokztelje stres rziskovli odbojnost vlovnih dolžin med nm, sj neugodne rstne rzmere vplivjo n ntomske, morfološke in/li biokemijske interkcije list s svetlobo. N odbojne lstnosti v območju nm v prvi vrsti vplivjo fotosintezn brvil (klorofili in krotenoidi) in ntocini, v območju nm struktur celic in struktur mezofil ter v območju nm vsebnost vode v tkivih (Liew in sod., 2008). Stopnj UV-B sevnj, ki doseg Zemeljsko površje, se v zdnjih letih zrdi tnjšnj ozonske plsti v strtosferi, povečuje. Tnjšnje ozonske plsti povzročjo onesnžil kot so klorofluoroogljiki (CFC), ki v zgornjih plsteh tmosfere vstopjo v ciklične rekcije z molekulmi ozon in tm ostnejo tudi več kot 40 let. Zto obstj velik verjetnost, d bodo kopenske rstline povečno stopnjo UV sevnj čutile še nekj desetletij. Številne rziskve so pokzle, d im trenutn stopnj UV-B sevnj škodljive učinke n kopenske rstline in d bi že mnjše povečnje UV-B sevnj lhko bistveno vplivlo n številne rstlinske vrste. Eden od pomembnih odzivov rstlin je povečnje količine UV bsorbirjočih snovi. Potem, ko so Robberecht, Cldwell in Billings (1980) pokzli, d se količin UV bsorbirjočih snovi v epidermlnem tkivu spreminj z odmerkom sevnj in geogrfsko širino, je bilo veliko pozornosti nmenjeno rziskvm optičnih lstnosti listov (Holmes in Keiller, 2002). Yoshimur in sod. (2010) so z rziskvmi spektrlnih lstnosti listov v območju UV sevnj pojsnili pomen ohrnjnj rstlin v mestih. Škodljivo UV sevnje se zmnjš z 5 % n rčun odboj in se popolnom bsorbir, ko prehj preko list. Vegetcij tko deluje kot zščit drugih orgnizmov pred UV žrki (Yoshimur in sod., 2010).

12 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 2 V diplomski nlogi smo proučevli odbojnost listov nvdne streluše (Sgittri sgittifoli). Nvdn streluš je mfibijsk rstlin, ki njprej požene potopljene trkste liste, ksneje plvjoče liste kopjste oblike, iz vode p nvdno štrlijo listi puščičste oblike (Notrnjski regijski prk, 2012). N kopnem se rzvijejo le listi puščičste oblike. Prv zrdi heterofilije je nvdn streluš znimiv z proučevnje vribilnosti odbojnih spektrov. Poleg spektrov smo merili nslednje prmetre: specifičn listn površin, število in velikost listnih rež, debelin zgornje in spodnje povrhnjice, debelin kutikule, debelin stebričsteg in gobsteg tkiv ozirom debelin enotneg mezofil pri potopljenem tipu list ter biokemijske prmetre. Izmerili smo vsebnosti klorofilov, krotenoidov, ntocinov in UV bsorbirjočih snovi. V južnem delu Slovenije je območje dinrskeg svet. Sestvljjo g krške plnote in podolj. Eno izmed njih je Notrnjsko podolje, ki g tvorijo Cerkniško, Plninsko in Logško polje (Krnjc, 2002). Del Notrnjskeg podolj je tudi udorn dolin reke Rk. Rek Rk je eden od površinskih tokov reke Ljubljnice. Reko zznmujejo obsežne spremembe vodostj. V tkšnem spremenljivem okolju se dobro znjdejo mfibijske rstline. Te lhko uspevjo tko v vodi kot n kopnem. Rzvile so številne nčine, ki jim omogočjo uspešno preživetje v spremenljivem in nepredvidljivem okolju (Germ, 2002). Z mfibijske rstline je znčiln velik fenotipsk plstičnost, ki jim omogoč prilgoditve n morfološki, biokemijski in fiziološki rvni (Gberščik in Urbnc-Berčič, 2002). Nmen diplomskeg del je ugotoviti vpliv morfoloških in biokemijskih lstnosti listov nvdne streluše (Sgittri sgittifoli) n vribilnost odbojnih spektrov ter proučiti podobnosti in rzlike med lstnostmi in odbojnimi spektri rzličnih tipov listov. 1.1 HIPOTEZE Predvidevmo, d se rzlični tipi listov med seboj rzlikujejo v morfoloških in biokemijskih lstnostih. Predvidevmo tudi, d se odbojni spektri rzličnih tipov listov rzlikujejo. Predvidevmo, d so te rzlike posledic specifičnih lstnosti listov.

13 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 3 2 PREGLED OBJAV Vir sevnj z biosfero je Sonce. Več kot polovico sončeveg sevnj se bsorbir v tmosferi in ne doseže Zemeljskeg površj. Sončevo sevnje je iz UV sevnj (okrog 10 % vseg Sončeveg sevnj), iz vidne svetlobe (okrog 50 %) in IR sevnj do 3000 nm (okrog 40 %). Sevnje pri vlovni dolžini 500 nm je njmočnejše (Tome, 2006). Ultrvijoličn (UV) svetlob je del spektr elektromgnetneg vlovnj, z vlovnimi dolžinmi od 200 nm do 400 nm. Njnevrnejše UV sevnje je krtkovlovno UV-C sevnje ( nm). Teg skorj v celoti zdrži ozonsk plst v strtosferi in le nezntne količine sevnj teh vlovnih dolžin dosežejo Zemeljsko površje. Z orgnizme n Zemlji je rvno tko nevrno UV-B sevnje ( nm). Količin sevnj teh vlovnih dolžin močno nrste, kdr se ozonsk plst v strtosferi stnjš. UV sevnje lhko tko n eni strni povzroč fotodestrukcijo (UV-B nm), n drugi p fotoktivcijo (UV-A nm) (Smith in sod., 1992). Vidn svetlob je del spektr elektromgnetneg vlovnj, z vlovnimi dolžinmi od okrog 380 nm, kr ustrez vijolični brvi, do 700 nm, kr ustrez rdeči brvi (NASA, 2012), vmesni del spektr p je spekter mvričnih brv (Tome, 2006). Vidn svetlob je del vlovnj, ktero živli večinom zznvjo s fotoreceptorji, rstline p uporbljjo z fotosintezo. Del svetlobe, ki jo uporbljjo rstline, imenujemo tudi fotosintezno ktivni del svetlobe (PAR = photosyntheticlly ctive rdition) in je ekološko njpomembnejši del spektr elektromgnetneg vlovnj. Višje rstline imjo v večini primerov dv vrhov bsorpcije svetlobe in sicer, prveg v modrem delu spektr pri vlovni dolžini okrog 450 nm in drugeg v rdečem delu pri vlovni dolžini okrog 650 nm. Preostl svetlob se, kdr jo list bsorbir, spremeni v toploto li p se od list odbije (Tome, 2006). Infrrdeč svetlob (IR) je dolgovlovno sevnje spektr, z vlovnimi dolžinmi od 700 nm do nekj 1000 nm. Skupj z vidno svetlobo sestvljt njvečji delež Sončeveg sevnj, ki pride do Zemljineg površj. Velik del dolgovlovneg infrrdečeg sevnj se porbi z segrevnje plnet (Tome, 2006). Območje znotrj infrrdečeg spektr med 700 nm in 1400 nm je bližnje infrrdeče sevnje (NIR = ner-infrred) (Mle in sod., 2010). 2.1 ZNAČILNOSTI ODBOJNIH SPEKTROV LISTOV Sončevo sevnje, ki pde n list, se bodisi od njeg odbije bodisi bsorbir li p gre skozi njeg (Levizou in sod., 2004; Mle in sod., 2010). Poznvnje in rzumevnje optičnih lstnosti listov nm omogoč boljše rzumevnje odzivov rstlin n rzmere, v kterih rstejo ter rzvoj prilgoditev (Crter in Knpp, 2001). V UV ( nm) in vidnem območju ( nm) imjo zdrvi in polno rzviti listi reltivno nizko odbojnost ter

14 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 4 reltivno visoko v bližnjem infrrdečem območju (NIR) (Dughtry in sod., 2000; Liew in sod., 2008). Filell in Peñuels (1999) st v svoji študiji pokzl, d je odbojnost v UV spektru med 5 % v območju nm in 12 % v območju nm, Yoshimur in sod. (2010) p ugotvljjo, d je odbojnost listov višjih rstlin v UV spektru, ne glede n vrsto rstline in sezonske spremembe, nizk (okrog 5 %). V območju nm je odbojnost znčilno višj pri sončnih kot pri senčnih listih, pri nižjih ndmorskih višinh p višj kot pri višjih ndmorskih višinh, vendr p je odbojnost v območju nm pri nižjih ndmorskih višinh njnižj (Filell in Peñuels, 1999). N povečno odbojnost listov, tko UV vlovnih dolžin (merjeno pri 330 nm) kot dljših vlovnih dolžin (merjeno pri 680 nm) vpliv plst kutikule n povrhnjici, medtem ko prisotnost trihomov v večji meri vpliv n odbojnost dljših vlovnih dolžin (merjeno pri 680 nm) (Holmes in Keiller, 2002). Rstline so rzvile številne mehnizme, s kterimi se zščitijo pred škodljivim UV-B sevnjem (Holmes in Keiller, 2002). Odboj od listne površine je prv obrmb rstlin pred UV sevnjem, bsorpcij škodljivih UV žrkov p je njpomembnejši obrmbni mehnizem rstline. Brvil v celich povrhnjice (večinom flvonoidi) delujejo selektivno in sicer tko, d zmnjšujejo prehjnje UV-B sevnj in tko zščitijo notrnj tkiv pred škodljivimi učinki, pri tem p ne ovirjo fotosinteze (Filell in Peñuels, 1999; Holmes in Keiller, 2002). V vidnem območju ( nm) je odbojnost odvisn predvsem od brvil (klorofili, ntocini in krotenoidi), odbojnost v NIR območju ( nm) od celičnih struktur in strukture mezofil, v območju dljših vlovnih dolžin ( nm) p od vsebnosti vode v tkivu (Liew in sod., 2008). 2.2 VPLIVI NA ODBOJNE SPEKTRE N optične lstnosti list vplivjo ntomske, morfološke in biokemijske kot tudi fiziološke in fenološke znčilnosti list (Liew in sod., 2008; Underwood in sod., 2007) Antomske in morfološke znčilnosti N odbojnost list vplivjo poleg konveksnih celic povrhnjice in kutikulrnih voskov n zgornji in spodnji povrhnjici, še stebričsto tkivo ter gobsto tkivo, kterih celice so neprvilnih oblik, zrdi česr se med njimi pojvijo medcelični zrčni prostori (Chndrsekhrn, 2005). Dorziventrln oblik list je nvzven omejen z zgornjo in spodnjo povrhnjico. Celice povrhnjice so tesno en ob drugi in med njimi ni prostor, rzen pri listnih režh. Te se pojvljjo n obeh povrhnjich, zlsti p n spodnji. Z rzliko od celic zpirlk ob listnih režh, celice povrhnjice ne vsebujejo kloroplstov (Liew in sod., 2008). Chndrsekhrn (2005) ugotvlj, d gldk, konkvn povrhnjic vodi v zrclno odbojnost, dočim hrpv ozirom bolj konveksn povrhnjic do difuzne

15 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 5 odbojnosti povrhnjice. Konveksnost ozirom konkvnost celic povrhnjice določ tudi zmožnost list z usmerjnje svetlobe v notrnjost list, pri čemer im gldk in konkvn povrhnjic slbšo sposobnost usmerjnj svetlobe do stebričsteg tkiv kot p hrpv in konveksn povrhnjic (Chndrsekhrn, 2005). Zgrdb list določ porzdelitev svetlobe v listu (Bltzer in Thoms, 2005). Mezofil je zgrjen iz stebričsteg in gobsteg tkiv, lhko p je tudi iz enotneg tkiv (Yoshimur in sod., 2010). Stebričsto tkivo sestvljjo specilizirne podolgovte celice, ki so postvljene prvokotno glede n listno površino. Te celice vsebujejo številne kloroplste, ki močno bsorbirjo v modrem in rdečem spektrlnem območju. Svetlob, ki jo zberejo in usmerijo celice povrhnjice, prehj do stebričstih celic. Te delujejo kot optičn vlkn, ki vodijo svetlobo nprej do globljih tkiv. Pod stebričstim tkivom je gobsto tkivo, sestvljeno iz prosto rzporejenih okroglih celic li iz celic neprvilnih oblik, zrdi česr so med njimi zrčni prostori. Te celice vsebujejo mnj kloroplstov. N prodirnje svetlobe skozi list in stopnjo sipnj svetlobe v listu, vplivt tko oblik kot debelin stebričsteg in gobsteg tkiv ter površin mezofil (Liew in sod., 2008). Struktur mezofil vpliv n optične lstnosti list predvsem v NIR območju ( nm) (Liew in sod., 2008). Zeleni listi imjo v tem območju zelo visoko odbojnost (Yoshimur in sod., 2010), kr je posledic zrčnih prostorov v gobstem tkivu in rzličnih lomnih količnikih (zrčni prostori hidrtirn celičn sten). Posledic teg je sipnje svetlobe in šibk bsorpcij listov v NIR območju (Liew in sod., 2008). Mldi listi imjo nižjo odbojnost v IR območju zrdi mnjših sprememb v lomnih količnikih, sj so tnjši in imjo mnj, z zrkom npolnjenih prostorov v mezofilu (Chndrsekhrn, 2005). Celice povrhnjice so pogosto obdne z vosksto plstjo, kutikulo, predvsem n zgornji povrhnjici. Površin kutikule je lhko gldk li hrpv, debelin p je odvisn od vrste in okoljskih rzmer. Spremembe v debelini kutikule močno vplivjo n odbojnost list. Študije so pokzle, d kutikul, debelejš od 1 µm, predstvlj eneg izmed ključnih dejvnikov odboj v NIR območju (Liew in sod., 2008). Voski so strukturno zelo rzlični in so temeljneg pomen z rstlino pri stiku z zunnjim okoljem. Njihov nstnek je odvisen od okoljskih rzmer (Holmes in Keiller, 2002). Voski imjo rzlične kemijske in morfološke znčilnosti. To se je pokzlo po odstrnitvi vosk z listnih površin, sj so pri vseh listih izmerili podobno odbojnost, pred odstrnitvijo p se je odbojnost med listi preiskovnih rstlin precej rzlikovl. V študiji st Holmes in Keiller (2002) pokzl, d odstrnitev vosk z listne površine povzroči zmnjšnje odbojnosti list tko v UV spektru kot vidnem spektru, in sicer n podobno rven kot pri listih brez vosk. Zmnjšnje odbojnosti je večje v UV delu kot v vidnem delu, vendr neselektiven odboj tko UV kot vidne svetlobe kže n mnjši prispevek voskov pri zščiti rstlin pred škodljivim UV-B sevnjem, kot p bsorpcij povrhnjice. Kljub temu p so mnoge rziskve pokzle, d

16 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 6 igrjo voski pomembno zščitno vlogo tudi pred UV-B sevnjem (Holmes in Keiller, 2002). Listne površine večine višjih rstlin imjo n povrhnjici rzvito kutikulrno vosksto plst, ki skupj z ostlimi listnimi strukturmi, kot so trihomi, zgotvljjo zunnjo zščito pred neželenimi okoljskimi dejvniki in tudi zščito pred predtorji in boleznimi. Pri nekterih vrsth so voski in trihomi zmožni bsorpcije UV-B sevnj (Holmes in Keiller, 2002). Trihomi so strukture, ki močno spremenijo listno površino in tko vplivjo n odbojnost listov (Levizou in sod., 2004). Strukturno so lhko precej rzlični, sj so lhko eno- li večcelični ter rzličnih dolžin in širin. Lhko so iz živeg li mrtveg tkiv, vsebujejo p lhko silikte li p so klcificirni (Holmes in Keiller, 2002). Trihomi so lhko prisotni n obeh povrhnjich (Liew in sod., 2008). Tko kot pri voskih, je njihov nstnek odvisen od okolj in rstlinske vrste (Holmes in Keiller, 2002). Gostot trihomov se rzlikuje med vrstmi, rzlike p se pojvljjo tudi znotrj vrste, kr je odvisno od okoljskih rzmer, v kterih se list rzvij (Levizou in sod., 2004). V študiji so Levizou in sod. (2004) pokzli, d odstrnitev trihomov pri vrsti Ole europe povzroči zmnjšnje odbojnosti list v vidnem delu spektr (predvsem n spodnji povrhnjici) in povečnje v IR območju, kr pokže n večji vpliv odbojnosti povrhnjice kot p trihomov pri tej vrsti. Pri dveh drugih preiskovnih vrsth (Populus lb in Elegnus ngustifolius) p je odstrnitev trihomov povzročil zmnjšnje odbojnosti v celotnem merjenem spektru ( nm). Pri vrsti Populus lb se je odbojnost v vidnem spektru zmnjšl z 16 %, pri vrsti Elegnus ngustifolius p z kr 73 %, medtem ko se je v IR območju odbojnost zmnjšl z 8 13 %, pri vrsti Ole europe p celo povečl z 4 %. V svoji rziskvi st Filell in Peñuels (1999) pri večji gostoti trihomov izmeril nižjo odbojnost v območju od 320 nm do 400 nm, kr pomeni, d so trihomi bsorbirli UV-B sevnje, čeprv so nvdno dlkvi listi učinkovitejši pri odboju svetlobe dljših vlovnih dolžin kot p UV sevnj (Holmes in Keiller, 2002) Biokemijske znčilnosti Brvil Optične lstnosti list so v vidnem območju v večji meri posledic interkcije svetlobe z brvili (Liew in sod., 2008). Njpomembnejš so fotosintezn brvil, in sicer klorofili in krotenoidi (Yoshimur in sod., 2010). Molekul klorofil je sestvljen iz tetrpiroloveg obroč, v kterem je centrlno vključen mgnezijev ion (Mg 2+ ), ki je preko ostnk propnojske kisline zestren s hidrofobnim fitolom (Liew in sod., 2008). N pirolove obroče so pripete rzlične strnske skupine.

17 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 7 Učinkovito bsorpcijo vidne svetlobe omogoč obsežen sistem konjugirnih vezi v zgrdbi molekule klorofil. V večini zelenih rstlin njdemo klorofil in klorofil b (Gtes in sod., 1965). Klorofil (/b) se n fotosinteznih membrnh pojvljt v rzmerju približno 3:1 (Yoshimur in sod., 2010). Absorpcijski spekter klorofilne molekule im dv bsorpcijsk mksimum, in sicer eneg v rdeči in drugeg v modri regiji ter bsorpcijski minimum v zeleni regiji pri 550 nm, zrdi česr so listi videti zeleni. Prisotnost strnske metilne skupine n pirolovem obroču molekule klorofil n mestu strnske ldehidne skupine v molekuli klorofil b, vpliv n rzliko v bsorpciji v rdeči in modri regiji (Liew in sod., 2008). Absorpcijski mksimum molekule klorofil je v rdečem delu spektr pri 670 nm in pri 430 nm v modrem delu spektr, medtem ko je bsorpcijski mksimum molekule klorofil b v rdečem delu pri 650 nm in pri 460 nm v modrem delu spektr (Gtes in sod., 1965; Underwood in sod., 2007). Nižje koncentrcije klorofilov vplivjo n zmnjšno bsorpcijo v območju bsorpcije klorofilov (Mle in sod., 2010). To n drugi strni vpliv n povečnje odbojnosti predvsem v vidni regiji (Bltzer in Thoms, 2005) in v NIR regiji (Liew in sod., 2008). Nsprotno p večje vsebnosti klorofilov zmnjšujejo odbojnost (Bltzer in Thoms, 2005). Ker imjo molekule klorofil v fotosintezi ključno vlogo, se kot dober pokztelj fiziološkeg stnj rstline pokže vsebnost klorofil (Liew in sod., 2008). Velik rzlik med mksimlno klorofilno bsorpcijo v rdeči regiji in minimlno v zeleni regiji kže n vitlnost vegetcije in obrtno (Mle in sod., 2010). Absorpcijski spekter fotosinteznih brvil se rztez tudi v UV-A in UV-B spektrlnem območju. Tko se UV sevnje, ki g bsorbirjo molekule klorofil in b, sprosti v obliki fluorescence in s tem fotosintezn brvil prispevjo tudi k zščiti rstline pred škodljivim UV sevnjem (Yoshimur in sod., 2010). Fotosintezne celice vsebujejo poleg klorofilov (glvn vlog pri bsorpciji svetlobe) tudi pomožn brvil, ki bsorbirjo svetlobo tistih vlovnih dolžin, ki jih klorofili ne bsorbirjo (Boyer, 2005; Netto in sod., 2005). Njpomembnejši so krotenoidi, med ktere uvrščmo krotene in ksntofile. Večin jih bsorbir v modrem delu spektr (vlovne dolžine med 400 in 500 nm) in s tem tudi krotenoidi prispevjo k optičnim lstnostim list (Yoshimur in sod., 2010). V zelenih listih so prisotne UV bsorbirjoče snovi (flvonoidi in ntocini), ki bsorbirjo do 95 % UV sevnj in tko zščitijo notrnj tkiv pred škodljivimi učinki (Yoshimur in sod., 2010), pri tem p ne ovirjo fotosinteze (Filell in Peñuels, 1999). UV bsorbirjoče snovi se kumulirjo v kutikuli, v celich povrhnjice in tudi v plsti pod povrhnjico. Nizk odbojnost list v UV območju p je v mnjši meri posledic tudi bsorpcije klorofilov in krotenoidov (Yoshimur in sod., 2010).

18 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše Celuloz in lignin Celuloz in lignin st povezn s tremi bsorpcijskimi psovi, s sredinmi pri 1700 nm, 2100 nm (povezn s celulozo) in 2300 nm (povezn z ligninom). Absorpcijo je moč zznti v senescenčnem mterilu, suhem listju in steblih (Underwood in sod., 2007) Vsebnost vode Vod bsorbir v srednjem infrrdečem območju med 1400 nm in 2000 nm (Liew in sod., 2008; Chndrsekhrn, 2005), z bsorpcijskim vrhovom pri 1400 nm in 1900 nm (Liew in sod., 2008). Vpliv vode n spekter v srednjem IR območju prevlduje tkrt, kdr je list svež (Underwood in sod., 2007). Pomnjknje vode v listu p povzroči zmnjšnje bsorpcije v srednjem IR območju (Chndrsekhrn, 2005). Odboj suheg list je večji od odboj svežeg tudi v vidnem spektrlnem območju (Liew in sod., 2008).

19 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 9 3 MATERIALI IN METODE 3.1 OBMOČJE RAZISKAVE Terensko delo je poteklo n območju Rkoveg Škocjn (rek Rk). Južni del Slovenije, kjer leži tudi Rkov Škocjn, sodi k dinrskemu krsu. Sestvljjo g visoke krške plnote in podolj, med kterimi je tudi Notrnjsko podolje. Podolje tvorijo Cerkniško, Plninsko in Logško polje, Logški in Hotenjski rvnik ter Rkovške in Unške uvle. Plninsko polje je njnižje ležeče polje podolj (450 m). Njvečji izvir je rek Unic, ki priteče iz Plninske jme. Cerkniško polje (550 m) p je njvečje krško polje n Notrnjskem. N dnu polj leži presihjoče Cerkniško jezero, ktereg npjjo krški izviri (80 %) in mnjši površinski (15 %) dotoki (Krnjc, 2002; Krji Slovenij, 2012). Notrnjsk kršk polj so nstl ob idrijski prelomnici, ki je en njpomembnejših tektonskih črt n slovenskem ozemlju. Z preoblikovnje tektonske poglobitve v prve krške jme so bile bistveneg pomen zunnje sile, ki preoblikujejo zemeljsko površje (rzpdnje kmnin, erozij, korozij in druge). Vpliv teh sil p je odvisen tudi od geološke podlge, predvsem od tip kmnin. Površje med Plninskim in Cerkniškim poljem v večji meri grdijo trisni dolomiti in kredni pnenec ter dolomit (Krnjc, 2002). Med Plninskim in Cerkniškim poljem leži ob severnem vznožju Jvornikov udorn dolin, Rkov Škocjn, ki je del sistem krške Ljubljnice. Po dolini teče rek Rk, ki izvir v Zelških jmh n vzhodni strni in prinš vode s Cerkniškeg jezer ter ponikne n zhodni strni doline v Tklci jmi, od koder se vode podzemno stekjo proti Plninskemu polju. Gre torej z dolino s krškim dotokom in odtokom (Krji Slovenij, 2012; Notrnjski regijski prk, 2012). Udorn dolin je nstl tko, d se je zrdi vodneg rztpljnj pnenc porušil strop nekdnjeg podzemneg rov. Od obok st tko ostl le še Mli (v udornich Zelških jm) in Veliki nrvni most. Rkov Škocjn je od let 1949 zvrovn z republiško odločbo kot nrvn znmenitost (Urdni list LRS, št. 27/49), zdj p je krjinski prk. V prku je več nrvnih znmenitosti, med kterimi so Zelške jme z do 50 m globokimi udori, skozi ktere lhko opzujemo tok reke Rk, 42 m visok Mli nrvni most, Veliki nrvni most z 37 m visokim in 23 m debelim obokom, ki je ostnek porušeneg jmskeg strop n ponorni strni reke Rk, udorn vrtč Kotel z jezerom, ktereg gldin je odvisn od vodneg stnj v Kotličih, ter Tklc jm z dvem vhodom (Zvod RS z vrstvo nrve, 2012; Krji Slovenij, 2012). Rkov Škocjn leži v osrednjem delu držve, ki g lhko oznčimo kot klimtsko območje s prepletnjem vplivov tko v smeri od morj proti Pnonski nižini, kot tudi od zmnjševnj vpliv lpske klime v smeri proti jugovzhodu držve. Z to območje so znčiln velik nihnj letne temperture zrk, po skupni letni količini pdvin p spd območje v bolj nmočen del držve. Njbolj izdtne pdvine so pri ns ob vremenskih

20 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 10 situcijh, ko nd nšimi krji prevldujejo jugozhodni vetrovi, ki nd nše krje iznd Sredozemlj prinšjo vlžen zrk. Tko dvignje vlžneg zrk ob lpsko-dinrski pregrdi povzroč njegovo ohljnje, kondenzcijo in tko dodtno prispev k izdtnim pdvinm. Rkov Škocjn leži neposredno ob vznožju reltivno visokim grebenom Jvornikov, kr je glvni rzlog z velike količine pdvin. Letn porzdelitev pdvin je ugodn, sj so te precej enkomerno porzdeljene v vseh mesecih (Zupnčič, 2002). Rek Rk je del sistem krške Ljubljnice s pluvio-nivlnim rečnim režimom in zmernim mediternskim odtenkom (Krnjc, 2002 po Ilešič, 1948). Tko se v mesecu mrcu pozn velik vpliv sneg v visoki vodi, ko sicer ni pdvinskeg višk (Krnjc, 2002). Odtok Cerkniškeg jezer je v celoti krški in glede n požirlnike lhko jezero rzdelimo n več enot. En od teh so grezi v vznožju Loškeg grič, pri Podskrjniku in požirlniki v strugi Cerkniščice. V grezih nih vodn gldin v odvisnosti od nihnj jezerske gldine in od tlne vode v vršju Cerkniščice. Te vode v glvnem odtekjo proti Plninskemu polju, kjer je tudi eden od njpomembnejših izvirov, Plninsk jm. Del vode ob višjih vodostjih ne odtek podzemeljsko nrvnost n Plninsko polje, mpk pride n dn v Rkovem Škocjnu kot rek Rk iz Zelških jm in tudi delom iz strnskih izvirov, ponovno p ponikne pri Velikem nrvnem mostu in v Tklci jmi, od koder teče ponovno v Mlne in Plninsko jmo (Krnjc, 2002). 3.2 PREDMET RAZISKAVE Proučevli smo rstlinsko vrsto nvdn streluš (Sgittri sgittifoli). Nvdn streluš (Sgittri sgittifoli L.) je vodn rstlin in je v Sloveniji uvrščen n rdeči seznm rnljivih rstlinskih vrst (Urdni list 82/2002), sj uspev le še n nekj krjih v notrnjosti in vzhodnem delu Slovenije (Notrnjski regijski prk, 2012; Mrtinčič in Leskovr, 2002). Rste v stoječih in počsi tekočih vodh, njdemo p jo tudi v vodnih jrkih in bregovih vod do globine 45 cm. Spd v družino porečnikovk (Alismtcee). Je zelnt trjnic, ki njprej požene potopljene trkste liste, ksneje p še plvjoče liste kopjste oblike. Iz vode nvdno štrlijo tudi puščičsti listi in p cvetno steblo s šestštevnimi enospolnimi cvetovi, širokimi od 1,5 do 2,5 cm. Nvdn streluš (S. sgittifoli) je enodomn rstlin in cveti od junij do vgust (tudi septembr). Zunnji trije cvetovi so zeleni in mjhni, notrnji trije p snežno beli in pri dnu vijolični. Zgornji cvetovi so moški, iz spodnjih ženskih cvetov, p se po oploditvi rzvijejo kroglsti plodovi (Notrnjski regijski prk, 2012; Dorken in Brrett, 2003; Mrtinčič in sod., 2007). Nvdn streluš (S. sgittifoli) je rzširjen v Evropi in Aziji, njdemo p jo tudi v Avstrlsko-Pcifiški regiji, ter Severni in Južni Ameriki (Globl Invsive Species Dtbse, 2012).

21 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 11 V splošnem im nvdn streluš (S. sgittifoli) visok potencil invzivne vrste zrdi velike sposobnosti prilgjnj tko ntomskih struktur kot fizioloških lstnosti n rzličn okolj (Globl Invsive Species Dtbse, 2012). 3.3 METODE DELA Delo je poteklo v nrvnem okolju in lbortoriju od vgust 2011 do jnurj N terenu smo nbrli rstline z ndljnje rziskve. Rstline smo pripeljli v lbortorij, kjer smo oprvili meritve odbojnih spektrov, ntomske in morfološke nlize ter biokemijske nlize. Meritev vskeg prmetr smo izvedli n desetih prlelnih vzorcih določeneg tip list. V rziskvo smo vključili potopljene, plvjoče in kopenske liste nvdne streluše (S. sgittifoli). Tko smo v okviru ene rstlinske vrste proučevli tri tipe listov, ki se rzvijejo n grdientu vod-kopno. Listi so bili vitlni in popolnom rzviti. Pri priprvi vzorcev z meritve smo bili pozorni, d so bili listi v okviru eneg tip med seboj čim bolj podobni, ker se pojvljjo tudi rzlični prehodi med listnimi oblikmi Merjenje odbojnih spektrov Odbojne spektre smo merili s spektrofotometrom Jz Modulr Opticl Sensing Suite (Ocen Optics, Inc., Dunedin, Florid, USA). Svetlobni vir UV-VIS-NIR (DH-2000, Ocen Optics, Inc., FL, USA) smo preko optičneg kbl QP600-1-SR-BX (Ocen Optics, Inc., Dunedin, Florid, USA) povezli s sfero ISP-30-6-R (Ocen Optics, Inc., FL, USA), ki smo jo pri merjenju postvili prvokotno n zgornjo površino list. Sfero smo preko drugeg optičneg kbl povezli s spektrofotometrom, teg p smo priključili n rčunlnik. Njprej smo svetlobni žrek usmerili n bel stndrd (Ocen Optics, Inc., FL, USA), d smo izmerili referenčni spekter in tko umerili inštrument n 100 % odbojnost. Nredili smo še dodtno (temno) kontrolo, tko d smo izklopili vir svetlobe. Nto smo zčeli z meritvmi odbojnih spektrov n listih. Zgornjo strn in osrednji del vzorčneg list (blizu glvne listne žile) smo osvetljevli s svetlobnim žrkom. Odbojni spektri so bili izrčunni kot rzmerje med izmerjenim in referenčnim spektrom. Spektrlne zpise smo obdelli v rčunlniškem progrmu SpectrSuite (Ocen Optics, Inc., FL, USA). Odbojni spekter je zjeml vlovne dolžine med 280 in 800 nm. Intervl vzorčenj je bil 37 stotink nm, pri predstvitvi rezulttov p smo ntnčnost zmnjšli n 5 nm, d so bili spektri preglednejši. Pri sttističnih nlizh smo z lžjo obdelvo in primerjvo spektre rzdelili n osem rzličnih območij, in sicer UV-B, UV-A, vijolično, modro, zeleno, rumeno, rdeče in NIR območje.

22 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 12 Z vskeg od treh tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli) smo izmerili odbojni spekter n desetih listih Merjenje presevnosti listov Spektre presevnosti smo merili n podoben nčin kot odbojne spektre, le d smo v tem primeru vir svetlobe UV-VIS-NIR (DH-2000, Ocen Optics, Inc., FL, USA) in sfero ISP R (Ocen Optics, Inc., FL, USA) povezli z optičnim kblom QR400-7-SR-BX. Z drugim optičnim kblom smo sfero povezli s spektrofotometrom, teg p priključili n rčunlnik. Izmerili smo referenčni spekter in dodtno (temno) kontrolo, nto p zčeli z meritvmi prepustnih spektrov n listih. Spektri presevnosti so bili izrčunni kot rzmerje med izmerjenim in referenčnim spektrom. Spektrlne zpise smo obdelli v rčunlniškem progrmu SpectrSuite (Ocen Optics, Inc., FL, USA) Morfološke meritve Specifičn list površin Iz svežih listov nvdne streluše (S. sgittifoli) smo izrezli krogce z znno površino, ki smo jih uporbili kot vzorce z določitev suhe mse ter ndljnje lbortorijske biokemijske meritve. Z vsk tip list smo nredili 10 vzorcev po 5 krogcev s premerom 7 mm li 8 mm. Suho mso vzorcev [mg ss] (po en krogec vskeg tip list) smo določili po 24 urh sušenj pri temperturi 105 C (sušilnik Streimtic ST-11, Instrumentri, Zgreb). Vzorce smo tehtli z miligrmsko tehtnico Srtorius. Specifično listno površino smo izrčunli kot kvocient med površino vzorc in njegovo suho mso [cm 2 mg -1 ] Zgrdb list Zgrdbo list smo proučevli s pomočjo prečnih prerezov svežih listov nvdne streluše (S. sgittifoli), iz kterih smo priprvili poltrjne mikroskopske preprte. N objektno stekelce smo knili kpljico lktoglicerol in vnjo položili nekj prerezov. Te smo pokrili s krovnim stekelcem in preprte pogledli pod svetlobnim mikroskopom (Olympus CX41, 100x). S pomočjo rčunlniškeg progrm Cell (CellSens, Olympus, Jpn) smo izmerili debelino list, debelino kutikule, debelino zgornje in spodnje povrhnjice ter debelino stebričsteg in gobsteg tkiv ozirom enotneg mezofil vseh desetih vzorcev vskeg tip listov.

23 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše Število in velikost listnih rež Število in velikost listnih rež smo določli n spodnji in zgornji povrhnjici list, ponovno n vseh desetih vzorcih vskeg tip listov. Nredili smo tudi odtise površine svežih listov. N delček listne površine smo nnesli brezbrvni lk z nohte, počkli, d se posuši, nto p g previdno odstrnili in položili n objektno stekelce. Preprt smo pokrili s krovnim stekelcem in g pogledli pod svetlobnim mikroskopom (Olympus CX41, 400x). Z rčunlniškim progrmom Cell (CellSens, Olympus, Jpn) smo prešteli število rež n enoto površine (mm 2 ) ter izmerili dolžino in širino listnih rež Biokemijske nlize Vsebnosti klorofilov in b ter krotenoidov smo določli po metodi, ki st jo opisl Lichtenthler in Buschmnn (2001, 2001b). Vzorce smo strli v terilnici, ekstrhirli v 5 ml ceton (100 % (v/v)), centrifugirli (4 min, 4 C, 4000 obrtov) (Sigm 2-16 PK, Germny), ter odčitli dejnske volumne ekstrktov. Ekstinkcije smo izmerili z UV/VIS spektrometrom (Lmbd 25, Perkin-Elmer, Norwlk, CT, USA) pri vlovnih dolžinh 470, 645 in 662 nm. Vsebnosti klorofilov (Kl +b) in krotenoidov (Kr) smo izrzili n suho mso in površino vzorc (Formul 1). Vsebnost ntocinov smo določli po Khre-ju in Guruprsd-u (1993). Vzorce smo strli v terilnici, ekstrhirli v 5 ml ekstrkcijskeg medij (metnol : HCl (37 %) = 99:1 (v/v)), centrifugirli (4 min, 4 C, 4000 obrtov) (Sigm 2-16 PK, Germny), ter odčitli dejnske volumne ekstrktov. Vzorce smo shrnili v temi (3-5 C, 24 ur). Ekstinkcije pri 530 nm smo izmerili z UV/VIS spektrometrom (Lmbd 25, Perkin-Elmer, Norwlk, CT, USA). Vsebnost ntocinov (Ant) smo izrzili v reltivnih enoth (Formul 2). Vsebnosti UV-B in UV-A bsorbirjočih snovi smo določli po Cldwell-u (1968). Vzorce smo strli v terilnici, ekstrhirli v 5 ml ekstrkcijskeg medij (metnol : destilirn vod : HCl (37 %) = 79:20:1 (v/v/v)), centrifugirli (10 min, 10 C, 4000 obrtov) (Sigm 2-16 PK, Germny), ter odčitli dejnske volumne ekstrktov. Ekstinkcije smo izmerili z UV/VIS spektrometrom (Lmbd 12, Perkin-Elmer, Norwlk, CT, USA) pri vlovnih dolžinh od 280 do 400 nm. Vsebnosti UV-B in UV-A bsorbirjočih snovi smo izrčunli kot integrl ekstinkcijskih vrednosti in jih nto izrzili v reltivnih enoth n mso ozirom površino vzorc (Formul 3). Formul 1: Kl [mg g -1 ss; mg cm -2 ] = c * V * 10-3 * ss -1 ; c * V * 10-3 * P -1 Kl b [mg g -1 ss; mg cm -2 ] = c b * V * 10-3 * ss -1 ; c b * V * 10-3 * P -1 Kr [mg g -1 ss; mg cm -2 ] = c (x+c) * V * 10-3 * ss -1 ; c (x+c) * V * 10-3 * P -1

24 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 14 c = 11,24 E 662 2,04 E 645 c b = 20,13 E 645 4,19 E 662 c (x+c) = (1000 E 470 1,9 c 63,14 c b ) / 214 Formul 2: Ant (reltivn enot) = E 530 * V * ss -1 ; E 530 * V * P -1 c,b koncentrcij klorofil ozirom klorofil b; E ekstinkcij pri izbrni vlovni dolžini; V prostornin ekstrkt [ml]; ss suh ms [g]; P površin vzorc [cm -2 ] Formul 3: UV bs (reltivn enot) = I * V -1 * ss -1 ; I * V -1 * P -1 I integrl ekstinkcijskih vrednosti v intervlu nm (UV-B bs) in nm (UV-A bs); V prostornin ekstrkt [ml]; ss suh ms [g]; P površin vzorc [cm -2 ] Sttističn obdelv podtkov Iz pridobljenih in urejenih podtkov smo izrčunli povprečj in stndrdne devicije ter rezultte predstvili v grfih. N podtkih smo oprvili nlizo vrince (test ANOVA). Liste nvdne streluše (S. sgittifoli) smo, kdr so bili podtki normlno porzdeljeni, primerjli z enosmerno nlizo vrince (one-wy ANOVA) ozirom s Kruskl-Wllis testom, kdr podtki niso bili normlno porzdeljeni. Nektere znčilnosti rzlik med plvjočimi in kopenskimi listi nvdne streluše (S. sgittifoli) smo določli s Studentovim t-testom (podtki so bili normlno porzdeljeni) ozirom Mnn-Whitney testom, kdr porzdelitev podtkov ni bil normln. Normlnost podtkov smo testirli s Shpiro-Wilk testom. Stopnjo poveznosti med posmeznimi lstnostmi in odbojnostjo ozirom presevnostjo listov, smo izrzili s Spermn-ovim korelcijskim koeficientom (r). Testi so bili nrejeni v sttističnem progrmu SPSS Sttistics Klstersko nlizo smo nredili v Excelu z Bry-Curtis-ovim indeksom podobnosti. V preglednich so sttistične rzlike prikzne z zvezdicmi. Verjetnost znčilnih rzlik smo oznčili s p 0,05 in p 0,01.

25 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše REZULTATI SPECIFIČNA LISTNA POVRŠINA (SLA) Njvečjo specifično listno površino imjo potopljeni listi nvdne streluše. Tem sledijo plvjoči in kopenski listi. Njmnjšo specifično listno površino smo izmerili pri kopenskem tipu list (Slik 1). Posmezni tipi listov se v specifični listni površini sttistično znčilno rzlikujejo (p 0,05), le plvjoči in kopenski tip listov st sttistično podobn (Preglednic 1). Specifičn listn površin [cm 2 mg -1 ] 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 b b 0 POTOPLJENI PLAVAJOČI KOPENSKI Slik 1: Specifičn listn površin [cm 2 mg -1 ] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črki, b nd stolpci oznčujet sttistično znčilne rzlike v specifični listni površini med posmeznimi tipi listov (rezultti Kruskl Wllis test) LISTNE REŽE Listne reže se pojvljjo pri plvjočem in kopenskem tipu listov n zgornji in spodnji povrhnjici. Gostot listnih rež n zgornji povrhnjici je večj pri kopenskem kot pri plvjočem tipu listov (Slik 2), vendr med njim ni sttistično znčilnih rzlik (Preglednic 1). Večjo gostoto listnih rež n spodnji povrhnjici im v povprečju kopenski tip listov (Slik 2), vendr p v primerjvi s plvjočimi listi, ni sttistično znčilnih rzlik (Preglednic 1).

26 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše x Gostot listnih rež [mm -2 ] x PLAVAJOČI KOPENSKI Slik 2: Gostot listnih rež [mm -2 ] n zgornji (modr) in spodnji (rdeč) povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črk nd stolpcem oznčuje rzliko v gostoti listnih rež n zgornji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov, črk x nd stolpcem oznčuje rzliko v gostoti listih rež n spodnji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov (rezultti t-test) Skupno število rež, torej tko n zgornji kot spodnji povrhnjici, je večje pri kopenskem tipu kot pri plvjočem tipu list. Mnjš rzlik med gostoto listnih rež n zgornji in spodnji povrhnjici je pri kopenskem tipu list (Slik 2). Slik 3: Spodnj povrhnjic plvjočeg in zgornj povrhnjic kopenskeg list nvdne streluše Ob tip listov imt v povprečju dljše listne reže n zgornji kot n spodnji povrhnjici. Dolžin listnih rež n zgornji povrhnjici je pri plvjočem tipu list večj kot pri kopenskem tipu. Tudi dolžin listnih rež n spodnji povrhnjici je večj pri plvjočem tipu list (Slik 4). V dolžini listnih rež n zgornji povrhnjici se plvjoči in kopenski tip listov sttistično rzlikujet. Tudi dolžin listnih rež n spodnji povrhnjici je pri plvjočem in kopenskem tipu listov sttistično rzličn (Preglednic 1).

27 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 17 Dolžin listnih rež [µm] x PLAVAJOČI b y KOPENSKI Slik 4: Dolžin listnih rež [µm] n zgornji (modr) in spodnji (rdeč) povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črki, b nd stolpcem oznčujet sttistično znčilno rzliko v dolžini listnih rež n zgornji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov, črki x, y nd stolpcem oznčujet sttistično znčilno rzliko v dolžini listnih rež n spodnji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov (rezultti t-test) Ob tip listov imt v povprečju širše listne reže n zgornji kot n spodnji povrhnjici. Širin listnih rež n zgornji povrhnjici je pri plvjočem tipu list večj kot pri kopenskem tipu. Tudi širin listnih rež n spodnji povrhnjici je večj pri plvjočem tipu list (Slik 5). V širini listnih rež n zgornji povrhnjici se plvjoči in kopenski tip listov sttistično rzlikujet. Tudi širin listnih rež n spodnji povrhnjici je pri plvjočem in kopenskem tipu listov sttistično rzličn (Preglednic 1).

28 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 18 Širin listnih rež [µm] x PLAVAJOČI b y KOPENSKI Slik 5: Širin listnih rež [µm] n zgornji (modr) in spodnji (rdeč) povrhnjici pri plvjočem in kopenskem tipu listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črki, b nd stolpcem oznčujet sttistično znčilno rzliko v širini listnih rež n zgornji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov, črki x, y nd stolpcem oznčujet sttistično znčilno rzliko v širini listnih rež n spodnji povrhnjici med plvjočim in kopenskim tipom listov (rezultti t-test) DEBELINA LISTA Debelin list se med rzličnimi tipi listov zelo mlo rzlikuje. Njdebelejši so v povprečju kopenski listi, tem sledijo plvjoči, njtnjši p so potopljeni listi (Slik 6). Med posmeznimi tipi listov ni sttistično znčilnih rzlik v debelini listov (Preglednic 1).

29 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše. 19 Debelin listov [µm] POTOPLJENI PLAVAJOČI KOPENSKI Slik 6: Debelin list [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črk nd stolpci oznčuje rzlike v debelini listov med posmeznimi tipi listov (rezultti test ANOVA) Slik 7: Potopljeni, plvjoči in kopenski list nvdne streluše v prerezu DEBELINA ZGORNJE IN SPODNJE POVRHNJICE Njdebelejšo zgornjo povrhnjico imjo v povprečju potopljeni tip listov (Slik 8), ki se tudi sttistično rzlikuje od ostlih dveh tipov (Preglednic 1). Sledit mu kopenski in plvjoči tip listov (Slik 8), med kterim ni sttistično znčilnih rzlik (Preglednic 1).

30 Pnčić M. Odbojni spektri listov nvdne streluše Debelin zgornje povrhnjice [µm] b b 0 POTOPLJENI PLAVAJOČI KOPENSKI Slik 8: Debelin zgornje povrhnjice [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črki, b nd stolpci oznčujet sttistično znčilne rzlike v debelini zgornje povrhnjice med posmeznimi tipi listov (rezultti Kruskl Wllis test) Njdebelejšo spodnjo povrhnjico imjo v povprečju potopljeni listi. Sledit mu plvjoči in kopenski tip listov (Slik 9). Sttistično znčilne rzlike so pri potopljenem tipu listov, med plvjočim in kopenskim tipom p jih ni (Preglednic 1). 60 Debelin spodnje povrhnjice [µm] b b 0 POTOPLJENI PLAVAJOČI KOPENSKI Slik 9: Debelin spodnje povrhnjice [µm] rzličnih tipov listov nvdne streluše (S. sgittifoli); prikzne so povprečne vrednosti ± SD; n = 10; črki, b nd stolpci oznčujet sttistično znčilne rzlike v debelini spodnje povrhnjice med posmeznimi tipi listov (rezultti test ANOVA) SKUPNA DEBELINA PARENHIMA TER STEBRIČASTEGA IN GOBASTEGA TKIVA