Projekti / Programi
01. januar 2004
- 31. december 2008
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.00 |
Naravoslovje |
Biologija |
|
| 1.08.00 |
Naravoslovje |
Varstvo okolja |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B270 |
Biomedicinske vede |
Rastlinska ekologija |
biodiverziteta, bioinvazija, biotest, ekotoksikologija, ekstremna rastišča, interakcije rastlin s patogenimi mikroorganizmi, kartiranje flore, mehanizmi strpnosti, mikoriza, okoljski monitoring, ogrožena rastišča, onesnaževanje, sladkorni metabolizem, ohranjaneje narave
Raziskovalci (25)
Organizacije (1)
Povzetek
Ohranjanje biodiverzitete je osnova trajnostnega razvoja in strateški cilj ter izziv za prihodnost Slovenije. Z ratifikacijo Konvencije o biološki raznovrstnosti so določila Konvencije postala tudi pravno zavezujoč okvir, s katerim se je Slovenija zavezala k izpolnjevanju ciljev na način predviden v Konvenciji. Predpogoj za ohranitev biodiverzitete je razumevanje njenega pomena, ki ga omogočajo raziskave na habitatni, vrstni in genski ravni. Da bi to dosegli, vključuje program Biologija rastlin raziskave biodiverzitete slovenskih rastlin, s poudarkom na rastlinah ekstremnih habitatov, kot so soline, mokrišča, zelo onesnažena območja. Nadaljujemo z raziskavami endemičnih rastlin in rastlin z rdečega seznama svetovno ogroženih vrst, ki ga vodi IUCN. Mnoge vrste z evropskih rdečih seznamov na območju Slovenije niso ogrožene. Tem bomo posvetili posebno pozornost, saj je Slovenija morda zanje še edini preostali življenjski prostor. Za najbolj ogrožene rastlinske vrste bomo predlagali, poleg habitatnega varstva (in situ) tudi varovanje ex situ ali bomo omogočili njihovo varovanje na nadomestnem rastišču.
Dolgoročno spremljanje sprememb v ekosistemih je pokazalo, da je upadanje biodiverzitete največkrat posledica človekovega delovanja. Ta se med drugim kaže tudi v namernem ali nenamernem uvajanju tujih vrst v naravne habitate, kar lahko prizadene celovitost ekosistemov, saj se nekatere vrste naturalizirajo ali postanejo invazivne. Tujerodne vrste lahko nadomestijo nativno floro in vplivajo na pretok energije in kroženje snovi v ekosistemu. Čeprav je antropogeni vpliv pri bioinvaziji pomemben, pa še ne poznamo jasnega odgovora na vprašanje, kaj naredi neko vrsto invazivno. V okviru programa bomo poskušali določiti ekološke dejavnike in genetske danosti, ki omogočijo nekaterim tujerodnim vrstam, da postanejo invazivne.
Ekstremna rastišča so zaradi specializiranosti organizmov še bolj ranljiva, zato je ugotavljanje sprememb na teh rastiščih neke vrste "early warning system"- sistem za zgodnje prepoznavanje.V programu raziskujemo mehanizme, ki rastlinam omogočajo prilagajanje na različne naravne dejavnike (npr.: slanost, spremembe vodostaja) ali vplive zaradi človekovega delovanja (onesnažila, UV-B sevanje). Selekcijski pritiski v takih ekosistemih imajo za posledico, da preživijo (so uspešni) le zelo strpni ali dobro prilagojeni organizmi. S spoznanji o mehanizmih, ki sprožijo odzive na različnih ravneh lahko prispevamo tudi k učinkovitejši fitoremediaciji podobnih rastišč. Pri proučevanju prilagoditvenih mehanizmov nas zanimajo tudi fiziološki in biokemijski vidiki povezav rastlin z mikoriznimi ali patogenimi glivami in spojine, ki se sintetizirajo, kot odgovor rastline na njihovo prisotnost. Take spojine bi potencialno lahko uporabili kot nove biotehnoško uporabne biomolekule. Na osnovi raziskav odziva rastlin na stresne dejavnike bomo poskušali določiti parametre, ki bi bili uporabni kot kazalci pri dolgoročnem sledenju sprememb v ekosistemih.
Del raziskav programske skupine je vezan na temeljne študije encimov vključenih v metabolizem sladkorjev pri koruzi, z dolgoročnim ciljem izboljšave gospodarsko pomembnih rastlin.
Podpora raziskavam programa Biologija rastlin so tri infrastrukturne enote, ki delujejo v okviru programske skupine. Botanični vrt je edina univerzitetna ustanova v Sloveniji, ki opravlja vse funkcije botaničnega vrta: vzdržuje živo gensko in semensko banko, znotraj katerih so posamezne zbirke endemitov, ogroženih vrst našega geografskega območja, rastline s klasičnim nahajališčem na našem ozemlju in kulturno-zgodovinsko pomebne rastline. V vrtu je 4500 vrst, podvrst in oblik rastlin. Drugo infrastrukturno enoto predstavlja herbarijska zbirka, ki je s 150 000 polami največja tovrstna zbirka v državi. Tretja enota je glivna banka Katedre za fiziologijo rastlin, ki deluje v okviru zbirke industrijskih mikroorganizmov Biotehniške fakultete.
Pomen za razvoj znanosti
Življenjske združbe ekstremnih rastišč so z ekonomskega stališča pogosto nezanimive in zato tudi ogrožene. Poznavanje biologije rastlinskih vrst na ekstremnih rastiščih in prilagoditvenih mehanizmov takih rastlin nam pomaga razumeti meje strpnosti primarnih proizvajalcev ter njihove pomembne ekološke funkcije. Na ekstremnih rastiščih so še posebej pomembne povezave med višjimi rastlinami in glivami, saj naj bi imelo mikorizo kar 90% vseh semenk. Nadaljevanje naših raziskav na rastlinskih vrstah, ki na splošno veljajo za nemikorizne, a so se pokazale kot mikorizne, skupaj z veliko sposobnostjo hiperakumulacije kovin, bodo pomembno prispevale k fitoremediacijskim študijam. Opravljene raziskave bodo prispevale k dolgoročni obnovi ekosistemov na območjih, onesnaženih s kovinami. Razumevanje naravnih sukcesijskih nizov je osnova za uspešno umetno ozelenjevanje prizadetih zemljišč. Preučili smo povezave med različnimi parametri, s katerimi lahko ocenjujemo prizadetost ekosistema ter določili tiste parametre, ki bi jih lahko uporabili kot kazalce prizadetosti okolja pri dolgoročnem spremljanju degradacije oz. obnove ekosistema. Na osnovi rezultatov raziskav skupine bomo prispevali k napovedim o dinamiki združb po določenih posegih, načrtovanju trajnostne rabe teh rastišč, določanju pogojev za nadomestna rastišča po posegih in dobili tudi oceno o potencialnih grožnjah. Iz makro-kartiranja flore lahko sklepamo na fitogeografske vzorce razširjenosti ter s pomočjo modeliranja z drugimi parametri in v kombinaciji s poznavanjem biologije vrst ugotavljamo potencialne vzorce razširjenosti, dinamiko teh vzorcev zaradi invazivnosti ali podnebnih spermemb. Koruza je bila in ostaja ena od najpomembnejših svetovnih poljščin. Nova znanja o funkcionalni genomiki koruze, pridobljena v opravljenih raziskavah, bodo prispevala k izboljšanju obstoječih sort, prenesli pa jih bomo lahko tudi na druge poljščine. Rastlinski in glivni material ter semena rastlin zbrana v okviru programske skupine in njenih infrastrukturnih enot imajo znan izvor in so na voljo vsem potencialnim raziskovalcem za študij populacijske dinamike posameznih vrst, za študij variabilnosti znotraj posamezne vrste ali za nekatere ekološko fiziološke raziskave. Vse aktivnosti programa Biologija rastlin so bile vpete v široko mednarodno sodelovanje, tako znotraj 6. evropskega okvirnega programa, bilateralnih povezav na slovensko-evropski in slovensko-ameriški ravni, kot tudi drugih neformalnih meddržavnih povezav.
Pomen za razvoj Slovenije
Ohranjanje biodiverzitete je osnova trajnostnega razvoja in strateški cilj ter izziv za prihodnost Slovenije. Dinamično ravnotežje v izjemno raznoliki pokrajini je ranljivo in v mnogih primerih porušeno. Le dobro poznavanje ekstremnih habitatov, kot so mokrišča, soline, travišča omogoča njihovo ohranjanje in načrtovanje trajnostne rabe. Take habitate navadno naseljujejo posebne rastline in živali, od katerih so mnoge endemične ali celo ogrožene. V progarmu smo na ekstremnih rastiščih identificirali nekaj rastlinskih vrst, ki so bile zelo tolerantne proti visokim koncentracijam ionov v tleh. Te vrste bomo potencialno lahko uporabili na drugih mestih, še posebej takih, ki so onesnažena do mere, ki vpliva na zdravje ljudi. Določili smo različne parametre, povezane z odgovorom rastlin na stres in bi jih lahko uporabili pri sledenju sprememb v degradiranih ekosistemih. Vzpostavili smo nekaj novih biotestov za sledenje težkih kovin v okolju in uvedli nekaj takih, ki so že uveljavljeni, a še niso bili preizkušeni na rastlinah. Raziskovanje in mapiranje slovenske flore ter njena predstavitev v herbarijski zbirki in Botaničnem vrtu so že pokazali pomembne pozitivne odzive v javnosti. saj je bil v letu 2007 Botanični vrt uvrščen med 10 % najvplivnejših botaničnih vrtov na svetu.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
