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