Una vasta bibliografia scientifica sostiene che in condizioni di stress idrico le piante producono condotti xilematici più piccoli con lo scopo di aumentare la sicurezza idraulica, a discapito di una minore efficienza nel trasporto dell’acqua. Tuttavia, questa plasticità fenotipica alla disponibilità idrica tradizionalmente viene valutata mediante campionamenti puntuali di rami o fusti a età, diametro o distanza fissa dalla base. Recenti studi hanno dimostrato come l’anatomia dello xilema sia rigidamente vincolata alla distanza all’apice (DA), indipendentemente dall’età dell’albero, dal tasso di crescita o dalle condizioni ambientali. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di studiare l’effetto della disponibilità idrica del suolo sui pattern assiali di allocazione della biomassa di aghi e rami e sui tratti anatomici e idraulici dello xilema. A tal fine, sono stati prelevati sei campioni a diverse distanze dall’apice lungo un ramo di circa 1 m di lunghezza di cinque alberi di Picea abies (Abete rosso) provenienti da tre siti lungo un gradiente di ritenzione idrica del suolo. Si sono misurati il diametro delle tracheidi ponderato idraulicamente (Dh), la biomassa cumulata di fusto e aghi e la conduttanza idraulica. Tra i siti, si sono riscontrate relazioni allometriche significativamente simili nell’allocazione della biomassa, nell’anatomia dello xilema (Dh ~ DA0.12) e nella conduttanza fogliare specifica (Kfo_a ~ DA0.09) considerando la DA. L’unica eccezione è stata osservata in un sito dove gli alberi presentavano una crescita rapida, potendo essere più esposti allo stress prodotto dal vento. In conclusione si può affermare che le piante di P. abies, in caso di stress idrico, non realizzino condotti idraulici di diametro inferiore per ridurre il rischio di cavitazione, operazione che comporterebbe un grande dispendio di carbonio. A rimanere prioritario, indipendentemente dalla disponibilità d’acqua, è invece il mantenimento dell’efficienza in termini di conducibilità idraulica, conservando valori di resistenza idraulica bassi. Questi risultati evidenziano la necessità impellente di considerare l’effetto della DA sull’anatomia dello xilema e l’efficienza/sicurezza idraulica negli studi che analizzano la tolleranza delle specie allo stress idrico, soprattutto nell’attuale scenario di siccità più frequenti e intense dovute al cambiamento climatico globale.
Analisi dei tratti anatomico-funzionali dello xilema di abete rosso in condizioni di diversa disponibilità idrica
LANZARINI, PAOLO
2024/2025
Abstract
Una vasta bibliografia scientifica sostiene che in condizioni di stress idrico le piante producono condotti xilematici più piccoli con lo scopo di aumentare la sicurezza idraulica, a discapito di una minore efficienza nel trasporto dell’acqua. Tuttavia, questa plasticità fenotipica alla disponibilità idrica tradizionalmente viene valutata mediante campionamenti puntuali di rami o fusti a età, diametro o distanza fissa dalla base. Recenti studi hanno dimostrato come l’anatomia dello xilema sia rigidamente vincolata alla distanza all’apice (DA), indipendentemente dall’età dell’albero, dal tasso di crescita o dalle condizioni ambientali. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di studiare l’effetto della disponibilità idrica del suolo sui pattern assiali di allocazione della biomassa di aghi e rami e sui tratti anatomici e idraulici dello xilema. A tal fine, sono stati prelevati sei campioni a diverse distanze dall’apice lungo un ramo di circa 1 m di lunghezza di cinque alberi di Picea abies (Abete rosso) provenienti da tre siti lungo un gradiente di ritenzione idrica del suolo. Si sono misurati il diametro delle tracheidi ponderato idraulicamente (Dh), la biomassa cumulata di fusto e aghi e la conduttanza idraulica. Tra i siti, si sono riscontrate relazioni allometriche significativamente simili nell’allocazione della biomassa, nell’anatomia dello xilema (Dh ~ DA0.12) e nella conduttanza fogliare specifica (Kfo_a ~ DA0.09) considerando la DA. L’unica eccezione è stata osservata in un sito dove gli alberi presentavano una crescita rapida, potendo essere più esposti allo stress prodotto dal vento. In conclusione si può affermare che le piante di P. abies, in caso di stress idrico, non realizzino condotti idraulici di diametro inferiore per ridurre il rischio di cavitazione, operazione che comporterebbe un grande dispendio di carbonio. A rimanere prioritario, indipendentemente dalla disponibilità d’acqua, è invece il mantenimento dell’efficienza in termini di conducibilità idraulica, conservando valori di resistenza idraulica bassi. Questi risultati evidenziano la necessità impellente di considerare l’effetto della DA sull’anatomia dello xilema e l’efficienza/sicurezza idraulica negli studi che analizzano la tolleranza delle specie allo stress idrico, soprattutto nell’attuale scenario di siccità più frequenti e intense dovute al cambiamento climatico globale.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12608/101455