Attività fotosintetica e crescita in condizioni naturali Aspetti ecologici della fotosintesi.
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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