Rimozione Della “sink Limitation” Mediante Riscaldamento Di Una Branca Di Pini Cembro (pinus Cembra L.) Al Limite Superiore Del Bosco.

Dottorato in Ecologia Forestale Università degli Studi di Padova Supervisore: Tommaso Anfodillo Dottorando: Claudio Fior

Rimozione della “sink limitation” mediante riscaldamento di una branca di pini cembro (Pinus cembra L.) al limite superiore del bosco.

Descrizione dell’esperimento Si è tentato di elevare il metabolismo di una branca di pino cembro riscaldandola grazie ad una resistenza alimentata da un generatore e controllata in modo da mantenere una temperatura costantemente superiore di 10°C rispetto ad un ramo di riferimento. Secondo la teoria ci si aspetta: Aumento della conduttanza stomatica, poiché la pianta in questo modo cerca di stimolare la fotosintesi. Aumento della fotosintesi, per far fronte al maggior consumo di fotosintetati della parte riscaldata.

Localizzazione Si è scelta una pianta di pino cembro a 2.080 m. di altitudine in zona Cinque torri, Cortina.

Materiali utilizzati Questa è il ramo di pino avvolto da filo resistivo per il riscaldamento. Il controllo della temperatura viene fatto tramite datalogger e la corrente necessaria viene prodotta da un generatore.

Materiali utilizzati Questo è l’ LCi. Strumento in grado di misurare fotosintesi, conduttanza stomatica e traspirazione di un campione di aghi o foglie introdotte nella cuvetta.

Durata dell’esperimento Le misure sono state fatte durante tra il 18 ed il 29 settembre.

I primi tre giorni di rilievo sono stati fatti senza riscaldamento per confrontare l’attività fotosintetica e la conduttanza stomatica delle due branche senza riscaldamento.

Risultati I dati di fotosintesi e conduttanza stomatica sono stati abbastanza simili nelle due branche grazie ad un esposizione simile tra le due branche. Ecco una giornata non riscaldata proposta come esempio. G io rn o 2 3 0 - N o n ris c a ld a t o 1 .0

0 .9

0 .9

0 .8 0 .7

0 .8

0 .6 0 .7 i gs

iA

0 .5 0 .6

0 .4 0 .5 0 .3 0 .4

0 .2

0 .3

0 .1

0 .2

0 .0 5

6

7

8

9 O ra

10

11

12

5 F re d d o R is c a ld a t o

6

7

8

9 O ra

10

11

12

Risultati La variabilità di conduttanza stomatica tra i diversi giorni è elevata, gran parte di questa è spiegata dal variare del deficit di pressione di vapore medio della giornata. In d ic e d i c o n d u t t a n z a s t o m a t ic a e V P D m e d io g io rn a lie ro Ig s = .6 9 6 5 2 - .0 7 8 5 * V P D C o rre la z io n e : r= -. 7 1 1 5

0 .7

0 .7

0 .6

0 .6

0 .5

0 .5

Igs

Igs

V a r i a b i l i t à d e l l 'i n d i c e d i c o n d u t t a n z a s t o m a t ic a

0 .4

0 .4

0 .3

0 .3

0 .2

0 .2

0 .1

0 .1 230

231

232

235

236

G io rn o

238

239

240

2 .5

3 .0

3 .5

4 .0

4 .5 V P D

5 .0

5 .5

6 .0

6 .5

Risultati Dopo 7 giorni di riscaldamento si è visto un aumento di conduttanza stomatica e fotosintesi nelle prime ore della giornata G io rn o 2 3 9 - R is c a ld a m e n t o 0 .8

0 .4 0

0 .7

0 .3 5 0 .3 0

0 .6

0 .2 5 iA

i gs

0 .5 0 .2 0

0 .4 0 .1 5 0 .3

0 .1 0

0 .2

0 .0 5

0 .1

0 .0 0 5

6

7

8 O ra

9

10

11

5 F re d d o R is c a ld a t o

6

7

8 O ra

9

10

11

Risultati Non altrettanto marcata è la variazione della concentrazione di CO2 sottostomatica. Questo può significare che l’aumento di conduttanza deriva da maggiori richieste di fotosintati e non da una maggior disponibilità idrica imputabile ad una maggio viscosità dell’acqua una volta riscaldata In d ic e d e lla c o n c e n t r a z io n e d i C O

2

s o t t o s t o m a t ic a

G io rn o 2 3 0 - N o n ris c a ld a t o

G io rn o 2 3 9 - R is c a ld a t o 1 .0

0 .8

0 .8

0 .6

0 .6 i ci

i ci

1 .0

0 .4

0 .4

0 .2

0 .2

0 .0

0 .0 5

6

7

8

9 O ra

10

11

12

5 F re d d o R is c a ld a t o

6

7

8 O ra

9

10

11

Risultati Anche il Water Use Efficiency non varia significativamente in seguito al riscaldamento. Perciò pare plausibile che sia un aumento di richiesta fotosintati a determinare la maggior conduttanza e fotosintesi netta rispetto che una minor viscosità dell’acqua. W a t e r u s e e ffic ie n c y e r i s c a ld a m e n t o G io rn o 2 3 0 - N o n R is c a ld a t o G io rn o 2 3 9 - R is c a d a t o 7

6

6

5

5

4

4 WUE

WUE

7

3

3

2

2

1

1

0 5

6

7

8

9 O ra

10

11

0 12 5 6 R a m o F re d d o R a m o R is c a d a t o

7

8 O ra

9

10

11

Risultati Insolito è stato dover attendere 7 giorni prima di vedere l’effetto atteso. Probabilmente questo è dipeso dall’avanzata stagione vegetativa e secondariamente forse da un comportamento più conservativo nel pino cembro. Indice di conduttanza stomatica nelle ore significatice e nei vari giorni. 1.0

Ramo riscadalto Ramo freddo

Indice di conduttanza stomatica

0.8

0.6

*

0.4

Riscaldamento

* 0.2

0.0 230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

Conclusioni I dati ottenuti sono coerenti con l’ipotesi della sink limitation, un aumento di fotosintesi e conduttanza stomatica in seguito all’aumentato metabolismo di parte di una pianta. In questo caso la risposta è stata differita nel tempo, ciò sottolinea l’importanza nel fare queste misure ed altre di scambi gassosi nel periodo di massima attività di una pianta: l’inizio della stagione vegetativa. Infine non si è notata differenza di comportamento tra gli aghi sottoposti a ripetute misure e quelli misurati in una sola occasione.