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Università degli studi di Padova Corso di Laurea specialistica in Scienze forestali ed ambientali

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Università degli studi di Padova Corso di Laurea specialistica in Scienze forestali ed ambientali. Xilogenesi in conifere al limite superiore del bosco nelle Alpi e nell’Appennino meridionale: confronto fra gli anni 2003 e 2004. Relatore: prof. Tommaso Anfodillo laureando: Carlo Lupi

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universit degli studi di padova corso di laurea specialistica in scienze forestali ed ambientali

Università degli studi di PadovaCorso di Laurea specialistica in Scienze forestali ed ambientali

Xilogenesi in conifere al limite superiore del bosco nelle Alpi e nell’Appennino meridionale: confronto fra gli anni 2003 e 2004

Relatore: prof. Tommaso Anfodillo laureando: Carlo Lupi

Correlatori: dott. Sergio Rossi 546893/AB

dott.ssa Annie Deslauriers

introduzione
Introduzione

Limite superiore del bosco: ambiente ecotonale limitato dalla temperatura

Relazione tra crescita radiale e fattori ambientali:

  • Analisi dendrocronologiche a scala stagionale
  • Analisi intra-annuale mediante prelievo di carote legnose durante la stagione vegetativa

Cambio e xilogenesi:

  • Periodicità legata alle stagioni
  • Fattori esogeni: temperature, precipitazioni, fotoperiodo
  • Fattori endogeni: ormoni, stato fitosanitario, età
obiettivi

Luterbacher et al. 2004

Obiettivi

Studio dell’influenza di temperature e precipitazioni sulla xilogenesi al limite superiore del bosco nel 2003 e 2004

In particolare, ipotesi:

  • La temperatura controlla la riattivazione del cambio
  • Temperature più elevate durante la seconda parte della stagione di crescita sono legate ad una maggior produzione di legno tardivo
  • Precipitazioni scarse, in siti xerici, limitano la xilogenesi
materiali e metodi 1 aree di studio
Materiali e metodi (1): Aree di studio
  • 2 siti nelle Alpi orientali, al Cinque Torri (prov. BL)
    • Cinque Torri 1 (5T1): quota 2080m s.l.m., esposto a S; specie studiate: pino cembro (Pinus cembra L.), abete rosso (Picea abies (L.) Karst.), larice (Larix decidua Mill.)
    • Cinque Torri 2 (5T2): quota 2130m s.l.m., esposto a N, specie studiate: pino cembro, abete rosso, larice
  • 1 sito nelle Alpi occidentali, in Val di Susa (VS, prov. TO): quota 1800m s.l.m., specie studiate: pino cembro, larice, pino montano (Pinus uncinata Ram.)
  • 1 sito nell’Appennino meridionale, in Pollino (POL, prov. PZ): quota 2100m s.l.m., specie studiate: pino loricato (Pinus leucodermis Ant.)

Per ogni sito: disponibili temperature (medie, massime e minime giornaliere) e precipitazioni giornaliere

* Preparazione campioni e osservazione vetrini per i campioni della Val di Susa del 2004

materiali e metodi 2 campionamenti e preparazione dei vetrini
Materiali e Metodi (2): Campionamenti e preparazione dei vetrini
  • Campionamenti con cadenza settimanale di microcarote prelevate durante la stagione vegetativa, da aprile-maggio ad ottobre
  • Campioni conservati in alcool etilico, orientati, inclusi in paraffina, tagliati al microtomo
  • Vetrini realizzati con sezioni di 8-12 m:
    • colorazione con cresyl violet acetate: differenti fasi della xilogenesi durante la stagione vegetativa
    • colorazione con safranina, sui campioni prelevati a fine stagione vegetativa, per misurare le dimensioni cellulari tramite apposito software
materiali e metodi 3 conteggi misure e analisi statistiche

Rossi et al.

in press

Materiali e Metodi (3): Conteggi, Misure e Analisi statistiche
  • Conteggio delle cellule nelle varie fasi della Xilogenesi (3 file radiali):
    • Cellule del cambio
    • Cellule in distensione (ec)
    • Cellule in lignificazione (wtc, lc)
    • Cellule mature (mc)
  • Misure delle dimensioni cellulari (a fine stagione):
    • ampiezza del lume
    • spessore delle pareti
    • area delle cellule
  • Analisi statistiche:
    • Inizio,Fine, Durata della differenziazione: Analisi della viarianza fattoriale (effetto dell’anno, del sito e di [annoXsito])
    • Numero di cellule prodotte tra i due anni: t di Student per dati appaiati
    • Proporzione di legno tardivo tra i due anni: -quadro
risultati 1 andamento climatico
Risultati (1): Andamento climatico

Tra anni:

  • T media 2003: 3,5 °C
  • T media 2004: 2,8 °C
  • P 2003 (tranne per Val di Susa) < P 2004

Tra siti:

  • 5T2 il sito più freddo
  • Val di Susa il sito più xerico e caldo
risultati 2 xilogenesi
Risultati (2): Xilogenesi

Andamento della xilogenesi in Val di Susa: confronto tra 2003 e 2004

Nel 2003

  • Inizio della differenziazione anticipata
  • Maggiore numero di cellule prodotte
risultati 3 id fl durata
Risultati (3): ID, FL, DURATA
  • Inizio della distensione (ID), o inizio della differenziazione cellulare
    • Significativo anticipo nel 2003: 26 maggio, 13 giorni prima che nel 2004
    • Differenze tra siti: Val di Susa (fine maggio) > 5T1 > 5T2>Pollino (primi di giugno)
    • Anticipo ID legato a temperature elevate di inizio stagione
  • Fine della lignificazione (FL), o fine della differenziazione cellulare
    • Significativo anticipo nel 2003 (una settimana prima del 2004, 15 settembre)
    • Differenze nei due anni nei diversi siti
    • Differenza tra le specie
  • DURATA della differenziazione (= FL – ID)
    • Nel 2003 durata maggiore nelle piante in Val di Susa e Pollino, minore in quelle al 5T1 e 5T2
    • Differenza tra le specie

FL e DURATA non chiaro andamento legato ai fattori ambientali

risultati 4 numero di cellule prodotte
Risultati (4): Numero di cellule prodotte
  • Più cellule nel 2003, significativo per piante VS
  • Maggior numero di cellule prodotte nel 2003 in VS, sito xerico,

dove oltre a >temperature, nel 2003 anche >precipitazioni

risultati 5 proporzione di legno tardivo
Risultati (5): Proporzione di legno tardivo
  • Proporzione di legno tardivo maggiore nel 2003

tranne che per i cembri della Val di Susa e l’abete rosso al Cinque Torri 2

conclusioni
Conclusioni
  • > Temperature, precoce riattivazione del cambio e inizio della differenziazione cellulare
  • > % legno tardivo: effetto delle elevate temperature estive del 2003
  • > Precipitazioni in siti xerici > Numero cellule

In futuro

  • Necessità di considerare anche fattori endogeni (es. ormoni) e la loro interazione con i fattori esogeni
  • Necessità di considerare l’età e/o le dimensioni
ad