Fotosintesi e crescita
La assimilazione del carbonio
Strumentazione
Componenti
•Unità di controllo aria
•Gas analyser differenziale all’infrarosso
•Pinza fogliare o cella
•Eventuale illuminatore
Risposte fotosintetiche alla [CO2]
• Così come abbiamo descritto le risposte alla
luce con curve A/Q (o A/PAR), sintetizzate
in punti di compensazione, fotosintesi
massima, efficienza quantica, possiamo
creare curve A/Ci con andamento simile
Il procedimento è simile: si compiono
delle misure e si prendono precauzioni
per far sì che durante tutta l’esperienza
il fattore limitante sia la concentrazione
di anidride carbonica, e non altri fattori
che possono influenzare l’attività
fotosintetica
• Si inizia studiando la risposta stomatica alla
luce per determinare valori ottimali di
conduttanza ed eventuale fotoinibizione in
piena luce
• Si misura una curva A/PAR
• Mantenendo adeguata conduttanza
stomatica ed illuminazione costante ed
elevata si registra una curva di risposta a
valori di CO2 sottostomatica crescenti
Forniscono informazioni su:
• Attività della Rubp carbossilasi
• Rapidità di rigenerazione del Rubp
• Rapidità di utilizzo dei trioso fosfati
•Diventano particolarmente evidenti le differenze
fra specie C3 e C4, che si distinguono proprio per
la efficienza di utilizzo della CO2 in condizioni
difficili per l’assimilazione della stessa.
•Notiamo come la attuale concentrazione di
anidride carbonica sia fortemente limitante la
fotosintesi in condizioni di luce non troppo ridotta.
• Non meno importanti sono gli effetti
della temperatura, per la nota influenza
sulla doppia attività della Rubp
carbossilasi/ossigenasi.
• Anche il confronto fra specie C3 e C4
non ha senso senza tenere conto di
questo fattore.
Esempi di applicazioni dei
metodi ecofisiologici illustrati
allo studio della vegetazione
naturale
Relazioni idriche e assimilazione del
carbonio in specie che competono
nelle successioni
Sap
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
ALNUS VIRIDIS
(ontano verde)
• SPECIE ARBUSTIVA
• SI ESTENDE LUNGO I VERSANTI DELL’ORIZZONTE
MONTANO SUPERIORE E SUBALPINO
• CRESCE SU SCARPATE E CANALONI CON
ABBONDANTE UMIDITA’ O ZONE
ACCLIVI ESPOSTE A NORD
• NOTEVOLE SVILUPPO (fino a 4 metri d’altezza)
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
ALNUS VIRIDIS
(ontano verde)
• RESISTENZA AL CARICO DI NEVE ED AL PASSAGGIO
DI VALANGHE
• RIDOTTE ESIGENZE TERMICHE
• GRANDE CAPACITA’ DI DISSEMINAZIONE
• PRESENZA DI NODULI RADICALI CON BATTERI
AZOTO-FISSATORI
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
ALNUS VIRIDIS
(ontano verde)
• NECESSITA’ DI GRANDE APPORTO IDRICO
• CONCORRENZA CON LE SPECIE FORESTALI
• DISTRIBUZIONE LEGATA A:
ABBONDANZA PRECIPITAZIONI
NEBBIE ESTIVE
UMIDITA’ ATMOSFERICA
SCIOGLIMENTO DELLE NEVI
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
RUBUS IDAEUS
(lampone)
• SPECIE CON FUSTI BIENNALI
• ASSOCIATA AD ECOSISTEMI FORESTALI SOGGETTI A
DISTURBO DI ORIGINE NATURALE O ANTROPICA
• NECESSITA DI ELEVATA DISPONIBILITA’ DI AZOTO,
LUCE ED UMIDITA’
CARATTERISTICHE ECOLOGICHE
ALNUS VIRIDIS E RUBUS IDAEUS PRESENTANO
NICCHIE ECOLOGICHE DISTINTE, MA GIOCANO
ENTRAMBE UN RUOLO IMPORTANTE NELLE VARIE FASI
DELLE SUCCESSIONI SECONDARIE SU PRATI E PASCOLI
ABBANDONATI, ASSUMENDO TALORA
CONTEMPORANEAMENTE LA DOMINANZA NELLA
COMUNITA’ VEGETALE
VALUTARE NELLE DUE SPECIE :
• CAPACITA’ DI UTILIZZO DELLE RISORSE IDRICHE
• INTERAZIONI COMPETITIVE PER L’ACQUA
• EVENTUALE INSTAURARSI DI DEFICIT IDRICI
• RUOLO NELLA SUCCESSIONE VEGETALE
FLUSSI DI LINFA GREZZA
flusso(g/h)
A.viridis
400
350
300
250
200
150
100
50
0
23 lug 24 lug 25 lug 26 lug 27 lug 28 lug 29 lug 30 lug 31 lug 01 ago
R.idaeus
flussi(g/h)
10
8
6
4
2
0
23 lug 24 lug 25 lug 26 lug 27 lug 28 lug 29 lug 30 lug 31 lug 01 ago
POTENZIALI IDRICI FOGLIARI
SAP pre-alba
Pot (MPa)
-2
-1,5
Alnus viridis
Rubus idaeus
S.aucuparia
R.ferrugineum
-1
-0,5
0
22 Lug
29 Lug
3 Ago
20 Ago
SAP tarda mattina
-2
Pot (MPa)
-1,5
Alnus viridis
Rubus idaeus
-1
S.aucuparia
-0,5
R.ferrugineum
0
22Lug
29Lug
19Ago
20Ago
STIMA CONC. FOGLIARE CLOROFILLE
Clorofille totali
600
500
400
A. viridis
300
R. idaeus
200
100
0
SAP
SELLA
flusso(g/d)
120
100
80
60
40
20
0
31-lug
1-ago
31-lug
1-ago
29-lug
28-lug
27-lug
26-lug
25-lug
24-lug
30-lug
R. idaeus
30-lug
29-lug
28-lug
27-lug
26-lug
25-lug
24-lug
23-lug
0
23-lug
flussi g/d
FLUSSI ACCUMULATI DIURNI
A. viridis
6000
5000
4000
3000
2000
1000
CONFRONTO FLUSSI
SAP-flussi acc.diurni
2500000
2000000
1500000
R.idaeus
A. viridis
1000000
1-ago
31-lug
30-lug
29-lug
28-lug
27-lug
26-lug
23-lug
0
25-lug
500000
24-lug
flussi g/d*m2
3000000
SELLA-flussi acc.diurni
10000000
6000000
R. idaeus
A. viridis
4000000
18-ago
17-ago
16-ago
15-ago
14-ago
13-ago
0
12-ago
2000000
11-ago
g/d*m2
8000000
Confronto con i dati di Richard(1969)
traspirazione (mm/d)
15
10
A.viridis
R.idaeus
5
0
dati Richard
SAP
SELLA
traspirazione (mm/m)
Confronto con precipitazioni
medie mensili
500
400
A.viridis
300
R.idaeus
200
precipitazioni
100
0
SAP
SELLA
• GLI APPORTI IDRICI FOGLIARI POSSONO GIOCARE
UN RUOLO IMPORTANTE NEL SODDISFARE IL
FABBISOGNO IDRICO DI QUESTE SPECIE