SubjectsSubjects(version: 978)
Course, academic year 2025/2026
   
Practical training from plant ecophysiology - MB130T22
Title: Praktické cvičení z ekofyziologie rostlin
Czech title: Praktické cvičení z ekofyziologie rostlin
Guaranteed by: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
Faculty: Faculty of Science
Actual: from 2025 to 2025
Semester: summer
E-Credits: 2
Examination process: summer s.:
Hours per week, examination: summer s.:0/1, C [TS]
Capacity: unlimited
Min. number of students: 5
4EU+: no
Virtual mobility / capacity: no
State of the course: taught
Language: Czech
Note: enabled for web enrollment
Guarantor: prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.
Teacher(s): prof. RNDr. Jana Albrechtová, Ph.D.
Rajdeep Ghosh, M.Sc.
Mgr. Zuzana Lhotáková, Ph.D.
Mgr. Eva Neuwirthová, Ph.D.
Mgr. Kristýna Štěpánová
Class: Portable Photosynthesis System
Zařízení na měření vodního potenciálu - Schollande
Přenosný senzor pro měření rostlinných barviv
Is incompatible with: MB130P09
Annotation -
Practical training to the lecture Ecological functions of plants in ecosystems (MB130P22 and MB130P90).
Last update: Albrechtová Jana, prof. RNDr., Ph.D. (07.02.2022)
Literature - Czech

Albrechtová, J., Kupková, L., Campbell, P.K.E., 2017. Metody hodnocení fyziologického stavu smrkových porostů, Geographica. ed. Česká geografická společnost, Praha.

Croft, H., Chen, J.M., Zhang, Y., 2014. The applicability of empirical vegetation indices for determining leaf chlorophyll content over different leaf and canopy structures. Ecological Complexity 17, 119–130. https://doi.org/10.1016/j.ecocom.2013.11.005

Neuwirthová, E., Lhotáková, Z., Albrechtová, J., 2017. The Effect of Leaf Stacking on Leaf Reflectance and Vegetation Indices Measured by Contact Probe during the Season. Sensors 17, 1202. https://doi.org/10.3390/s17061202

Main, R., Cho, M. A., Mathieu, R., O’Kennedy, M. M., Ramoelo, A., & Koch, S. (2011). An investigation into robust spectral indices for leaf chlorophyll estimation. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 66(6), 751-761.

Coste, S., Baraloto, C., Leroy, C., Marcon, É., Renaud, A., Richardson, A.D., Roggy, J.-C., Schimann, H., Uddling, J., Hérault, B., 2010. Assessing foliar chlorophyll contents with the SPAD-502 chlorophyll meter: a calibration test with thirteen tree species of tropical rainforest in French Guiana. Ann. For. Sci. 5.

Dong, T., Shang, J., Chen, J.M., Liu, J., Qian, B., Ma, B., Morrison, M.J., Zhang, C., Liu, Y., Shi, Y., Pan, H., Zhou, G., 2019. Assessment of Portable Chlorophyll Meters for Measuring Crop Leaf Chlorophyll Concentration 20.

Donnelly, A., Yu, R., Rehberg, C., Meyer, G., Young, E.B., 2020. Leaf chlorophyll estimates of temperate deciduous shrubs during autumn senescence using a SPAD-502 meter and calibration with extracted chlorophyll. Annals of Forest Science 77, 30. https://doi.org/10.1007/s13595-020-00940-6

Jifon, J.L., Syvertsen, J.P., Whaley, E., 2005. Growth Environment and Leaf Anatomy Affect Nondestructive Estimates of Chlorophyll and Nitrogen in Citrus sp. Leaves. jashs 130, 152–158.https://doi.org/10.21273/JASHS.130.2.152

Kuhlgert, S., Austic, G., Zegarac, R., Osei-Bonsu, I., Hoh, D., Chilvers, M.I., Roth, M.G., Bi, K., TerAvest, D., Weebadde, P., Kramer, D.M., 2016. MultispeQ Beta: a tool for large-scale plant phenotyping connected to the open PhotosynQ network. R. Soc. open sci. 3, 160592. https://doi.org/10.1098/rsos.160592

Lhotáková, Z., Albrechtová, J., 2017. 12. Nespecifické indikátory fyziologického stavu listoví: laboratorní biochemické analýzy, in: Metody Hodnocení Fyziologického Stavu Smrkových Porostů. Česká geografická společnost, Praha, pp. 161–157.

Morley, P.J., Jump, A.S., West, M.D., Donoghue, D.N.M., 2020. Spectral response of chlorophyll content during leaf senescence in European beech trees. Environ. Res. Commun. 2, 071002. https://doi.org/10.1088/2515-7620/aba7a0

Pereyra, M.S., Davidenco, V., Núñez, S.B., Argüello, J.A., 2014. Chlorophyll content estimation in oregano leaves using a portable chlorophyll meter: relationship with mesophyll thickness and leaf age. Rev. Agronomía & Ambiente 34(1-2): 77-84.
Silla Fernando, Ana, G.-G., González-Molina Ma Esther, Mediavilla Sonia, Escudero Alfonso, 2010. Estimation of chlorophyll in Quercus leaves using a portable chlorophyll meter: effects of species and leaf age. Ann. For. Sci. 7.

Uddling, J., Gelang-Alfredsson, J., Piikki, K., Pleijel, H., 2007. Evaluating the relationship between leaf chlorophyll concentration and SPAD-502 chlorophyll meter readings. Photosynth. Res. 91, 37–46.https://doi.org/10.1007/s11120-006-9077-5

Literaturu na městské stromy dodáme před praktikem. 

 



Chlorofylmetry:
· https://www.optisci.com/assets/ccm-300_brochure.pdf
· https://www.force-a.com/wp-content/uploads/2019/09/BROCHURE-DUALEX-1.pdf
·https://www5.konicaminolta.eu/fileadmin/content/eu/Measuring_Instruments/2_Products/1_Colour_Measurement/6_Chlorophyll_Meter/PDF/Spad502plus_EN.pdf
· https://help.photosynq.org/instruments/multispeq-v2.0.html#getting-started

 

-IDB=Index DataBase = https://www.indexdatabase.de/ )

 

 

Last update: Albrechtová Jana, prof. RNDr., Ph.D. (18.02.2021)
Requirements to the exam - Czech

Podmínkou udělení zápočtu je prezentace vysledků měření a aktivní účast v diskusi na závěrečném hodnocení výsledků.

Last update: Lhotáková Zuzana, Mgr., Ph.D. (30.01.2026)
Syllabus

Soupis úloh:

Úloha 1: Vitalita Smrku ztepilého

1a) Stanovení vitality na základě kritérií vývojových směrů pupenů

1b) Odhad obsahu chlorofylu v jehlicích na základě poměru fluorescence v 735 a 700 nm

Úloha 2:Vztah biofyzikálních parametrů listů Lípy srdčité k jejich optickým vlastnostem

2a) Stanovení relativního obsahu vody (RWC), specifické listové plochy (SLA), relativního obsahu chlorofylu pomocí příručního chlorofylometru (hodnoty SPAD), stanovení antokyanů pomocí kapesního přístroje (CCM-100)

2b) Porovnání biofyzikálních parametrů listu z úlohy 2a s jeho optickými vlastnostmi, měření spektroradiometrem

2c) Denní dynamika vodního potenciálu (VP), stanovení VP pomocí Scholanderovy tlakové komory

Úloha 3: Srovnání fotosyntetické aktivity slunných a stinných listů pomocí gazometrického systému TARGAS

                Zájemcům bude nabídnuta možnost participovat v terénním odběru v letních měsících v rámci řešeného grantového projektu.

Praktikum je plánováno na 13 hodin v semestru a bude probíhat ve 3 týdnech.
• V 1. týdnu: přednáška (2 vyučovací hodiny) o základech měření markerů fyziologického stavu rostlin - "big picture" - ekofyziologie a spektroskopie na různých úrovních, využití „leaf traits“ pro ekofyziologický výzkum. Zadání literatury ke samostudiu a zadání tématu (projektu) cvičení, aby bylo zřejmo, na co se v zadané literatuře soustředit.
• V 2. týdnu: 3x3 vyučovací hodiny (možná i více na dokončení analýz) – odběry v Botanické zahradě, měření.
• V 3. týdnu: 2 vyučovací hodiny: závěrečné prezentace studentských výsledků

Last update: Albrechtová Jana, prof. RNDr., Ph.D. (07.02.2022)
Learning outcomes - Czech

Praktický kurz poskytuje studentům základy terénního a laboratorního výzkumu fyziologického stavu rostlin. Cílem je osvojení metodiky odběru materiálu, ovládání pokročilých přístrojů a schopnost interpretovat naměřená data v kontextu vitality dřevin a environmentálních stresů.

Kognitivní cíle a výstupy:

1. Znalost a porozumění (Knowledge & Understanding)

Student po absolvování kurzu dokáže:

  • Definovat a vysvětlit koncept vitality u dřevin jako schopnost přežít stres a regenerovat asimilační aparát, konkrétně na příkladu vývojových směrů pupenů smrku ztepilého (Picea abies).
  • Popsat principy interakce elektromagnetického záření s listem, včetně kvantitativního podílu odraženého (reflektance), pohlceného (absorbance) a procházejícího (transmitance) záření v závislosti na vlnové délce a struktuře listu.
  • Objasnit fyzikální podstatu vodního potenciálu jako ukazatele energetického stavu a zásobenosti rostliny vodou, který určuje směr a sílu toku vody v systému půda-rostlina-atmosféra.
  • Vysvětlit mechanismy disipace tepelné energie u rostlin, zejména rozdíl mezi chladicím efektem transpirace (latentní teplo) a vlivem stínění vícevrstvou korunou.

2. Aplikace a analýza (Application & Analysis)

Student je schopen:

  • Provádět metodicky správný odběr vzorků větví v terénu s ohledem na světelný gradient v koruně, horizontální variabilitu a manipulaci se vzorky pro následné analýzy.
  • Kvantifikovat strukturní a biofyzikální parametry listů, jako jsou specifická listová plocha (LMA/SLA), relativní obsah vody (RWC) a obsah sušiny, a analyzovat jejich vztah k fyziologickému stavu.
  • Měřit optické vlastnosti listů pomocí spektroradiometru s kontaktní sondou a vypočítat relevantní vegetační indexy (např. NDVI, Vogelmannův index) pro nedestruktivní odhad obsahu pigmentů či vody.

3. Syntéza a hodnocení (Synthesis & Evaluation)

Student prokazuje schopnost:

  • Kriticky vyhodnotit fyziologický stav a vitalitu dřevin (např. rodu Tilia) v kontrastních podmínkách městského prostředí na základě integrace dat o vodním potenciálu, obsahu pigmentů a meteorologických veličin (RH, T).
  • Interpretovat výsledky termovizního snímkování a posoudit vliv vegetace na lokální mikroklima skrze analýzu rozdílů teploty povrchů rostlinných a nerostlinných objektů oproti teplotě okolního vzduchu.
  • Syntetizovat naměřená data do uceleného výstupu a prezentovat závěry svých analýz v odborné diskusi, přičemž dokáže obhájit zvolené metodické přístupy a interpretace.

Metody ověřování výsledků učení

Dosažení výše uvedených výstupů je vychází z aktivní účasti na terénních odběrech a laboratorních měřeních. Výsledným hodnocením je skupinová prezentace a diskuse výsledků, kde studenti prokazují schopnost propojit teoretické znalosti z povinné literatury s vlastními experimentálními daty.

Last update: Lhotáková Zuzana, Mgr., Ph.D. (30.01.2026)
 
Charles University | Information system of Charles University | http://www.cuni.cz/UKEN-329.html