Attività fotosintetica e crescita in
condizioni naturali
Aspetti ecologici della fotosintesi
Crescita e competizione
• Le piante hanno crescita indeterminata
• La competizione per lo spazio, sopra e sotto
terra, prosegue per tutta la vita anche se si
tratta di organismi immobili
• La chioma e le radici cambiano forma e
dimensioni nel tempo
• Ciò si riflette nella loro crescita
Risposte fotosintetiche alla luce
di una foglia
Confronto fra specie
• Da foglia a foglia, da individuo a individuo,
da specie a specie, le curve di risposta
variano.
• Particolari differenze si riscontrano fra
specie marcatamente eliofile e specie
sciafile
Punti di compensazione per la
luce ed efficienza quantica
Come si riflette questo nella
crescita?
Il bilancio fra respirazione e
fotosintesi nell’intera pianta si
riflette nella sua crescita
• E’ quindi basilare valutare la capacità
fotosintetica delle foglie
• Altrettanto importante è il rapporto fra
tessuti fotosintetici ed organi non
fotosintetici che respirano, che può variare
moltissimo nelle piante
Da che cosa dipende la
fotosintesi massima di una
specie?
• La correlazione con la concentrazione di
clorofille non è significativa
• La correlazione con l’attività della rubisco è
elevata
Clorofille a+b (mg/m2)
A bassa concentrazione le clorofille
totali limitano l’efficienza quantica
A scala molto differente,
dobbiamo considerare la struttura
delle chiome
• L’ombra
prodotta, e la
disponibilità di
luce all’interno
della chioma,
dipende dalla
forma delle
foglie
Triticum aestivum
Estinzione della luce
Le curve di estinzione della luce nelle chiome, e di distribuzione
dell’area fogliare nei diversi strati, ci permettono di valutare la
produttività in condizioni di piena luce e la stratificazione della
vegetazione.
Può assumere importanza anche nelle praterie, per specie erbacee
di altezza non molto elevata
Esempio
• La curva rappresenta la
percentuale di luce alle
diverse altezze
• Gli istogrammi orizzontali
rappresentano la
distribuzione delle aree
fogliari, distinte per
graminacee (in bianco) e
trifogli (in nero)
Anche in un semplice prato
possiamo incontrare situazioni
estremamente differenti, che
danno origine a chiome con
una capacità di utilizzo della
luce molto differente.
Il LAI ottimale può essere
fortemente differente, più
basso per situazioni tipo la
colonna a destra, più elevato in
caso di stratificazione
maggiore.
Crescita e successioni vegetali
• L’indice di area fogliare (LAI) e gli indici di
stratificazione che possono essere desunti
da misure ottiche di estinzione della luce,
assieme alla capacità fotosintetica delle
foglie, appaiono influenzare la crescita.
Esempio di successione ben nota
• Viene illustrata una successione ben studiata
delle zone temperato-fredde, con
descrizione delle sue fasi, dei principali
cambiamenti, della produttività e della
biomassa
Successione primaria a Glacier Bay, Alaska
La rigenerazione di ecosistemi forestali segue
l’andamento descritto, in tempi spesso più
brevi
Ecosistemi naturali ed artificiali seguono
queste regole