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Studio dei parametri fotosintetici di Typha latifolia presente nella vegetazione ripariale di maceri del Comune di Ferrara

Informazioni tesi

  Autore: Simona Villani
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Ferrara
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Ecologia ed Evoluzione
  Relatore: Simonetta Pancaldi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 88

La caratterizzazione fisiologica delle risposte fotosintetiche di piante di ambienti umidi, come T. latifolia, è utile per la valutazione di condizioni di stress a cui tali piante possono essere sottoposte. L’apparato fotosintetico, infatti, risulta essere sensibile agli stress ambientali, in particolare, il danno al fotosistema II è considerato una delle principali risposte a tali situazioni. Per questo motivo, alcuni dei parametri correlati all’attività fotosintetica vengono utilizzati negli studi, in quanto buoni indici fisiologici di stress. Poiché pochi sono i dati relativi al processo fotosintetico e alle sue modificazioni in presenza di condizioni di stress ambientali in T. latifolia, lo scopo di questa tesi è quello di individuare possibili differenze legate all’attività fotosintetica di piante appartenenti alla vegetazione ripariale di maceri localizzati nel Comune di Ferrara. La valutazione di possibili cambiamenti del processo fotosintetico tra i campioni di T. latifolia prelevati nei vari maceri può essere un indice di come l’ambiente circostante possa influenzare l’attività fotosintetica della pianta. Per questo motivo nella tesi la scelta dei maceri è stata effettuata sulla base del contesto ambientale in cui essi erano inseriti e sono stati suddivisi in tre gruppi: “Tipo 1” per i maceri inseriti in contesti di frutteti, “Tipo 2” per maceri inseriti in contesto di coltivi e “Tipo 3” per maceri inseriti in ambito “urbano”. Per quanto riguarda la scelta della pianta indicatrice, essa è ricaduta su T. latifolia per la sua ampia diffusione nella maggior parte dei maceri appartenenti al territorio comunale. Come indicatori fisiologici di eventuali variazioni dell’attività fotosintetica sono stati utilizzati parametri quali: il tasso di fotosintesi netta (PhN), la resa quantica del PSII (ΦPSII), la concentrazione di clorofille e carotenoidi, i rapporti molari clorofilla a/clorofilla b e clorofille totali/carotenoidi. Sono stati inoltre valutati in vivo anche i rapporti di emissione di fluorescenza dei complessi pigmento-proteina RCII/CP43-47 e LHCII/PSII mediante microspettrofluorimetria a temperatura ambiente.
Dall’esame della PhN è emerso che la condizione più favorevole all’organicazione del carbonio si riscontra nei maceri circondati da coltivi. Diversamente i maceri circondati da frutteti o collocati in un contesto “urbano” presentavano valori inferiori di oltre il 30%. I maceri circondati da coltivi si contraddistinguono anche per l’omogeneità dei valori di PhN tra i tre siti considerati. All’opposto i maceri “urbani” sono profondamente diversi tra loro quanto a PhN. I risultati ottenuti relativamente alla resa quantica del fotosistema II (ΦPSII) indicano che le piante appartenenti a maceri collocati tra frutteti presentano la più alta resa quantica del PSII; al contrario negli altri due tipi di maceri, ΦPSII medio si abbassa, indicando, in generale, un’efficienza sensibilmente minore nell’usare l’energia luminosa assorbita. Entrambi i parametri, ΦPSII e PhN, in piante esposte a stress tendono a diminuire, anche se in misura diversa, ma nessun trend di questo tipo è stato osservato per i dati ottenuti con T. latifolia. Nonostante alcuni autori abbiano sottolineato che in realtà ΦPSII e PhN non necessariamente presentano una stretta correlazione nelle foglie, in relazione soprattutto a limiti strumentali, la completa assenza di correlazione tra i due parametri in T. latifolia è piuttosto da ricercare nelle specifiche caratteristiche fotosintetiche e di anatomia fogliare di questa pianta. Ad oggi non è chiaro il motivo di tali discrepanze nell’andamento dei due parametri, che si osservano anche per i risultati di questa tesi.
Le ricerche sull’ecofisiologia della fotosintesi in T. latifolia spesso hanno posto a confronto diversi parametri fotosintetici, in particolare quelli trattati anche in questa tesi, anche allo scopo di confrontarne la sensibilità nel rivelare condizioni di stress. Come risultato i diversi autori in genere concordano che la PhN è il parametro più adeguato per effettuare confronti ed individuare situazioni di stress. D’altra parte, non si può trascurare che anche altri parametri normalmente impiegati per le mesofite, specialmente la fluorescenza della clorofilla nelle sue varie applicazioni metodologiche, sono di solito molto informativi sullo stato fisiologico della pianta. L’assenza di correlazione tra PhN e ΦPSII ha condotto alcuni autori a sconsigliare l’uso di parametri fluorimetrici in T. latifolia. Tuttavia le analisi condotte in questa tesi suggeriscono che solo l’integrazione di più metodi può fornire informazioni sicure sulla fisiologia fotosintetica di T. latifolia in campo.

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3 INTRODUZIONE 1.1 Zone umide: funzione ed importanza Non esiste una definizione univoca di zone umide anche se si può osservare che tali ambienti sono spesso situati nelle zone di transizione fra ecosistemi terrestri asciutti e sistemi acquatici permanentemente inondati e con acque profonde, come fiumi, laghi, estuari o oceani. Molti elementi suggeriscono che le caratteristiche uniche delle zone umide (acqua stagnante o suoli impregnati di acqua, condizioni anossiche e adattamenti di piante ed animali) possano fornire un terreno di studio che non appartiene nè all'ecologia terrestre nè all'ecologia acquatica. Due sono le principali definizioni su cui ci si basa per poter includere anche i maceri (ovvero bacini artificiali di acqua stagnante che venivano utilizzati in Emilia per la macerazione della canapa) all’interno di questa categoria: 1. La Convenzione di Ramsar relativa alle zone umide di importanza internazionale (con particolare riguardo alla protezione degli uccelli) stilata nel 1971 e ratificata dall'Italia con decreto del Presidente della Repubblica n. 448 del 13 marzo 1976 (G.U. n. 173 del 3 luglio 1976) stabilisce: "Si intendono per zone umide le paludi e gli acquitrini, le torbiere oppure i bacini, naturali o artificiali, permanenti o temporanei, con acqua stagnante o corrente dolce, salmastra o salata, ivi comprese le distese di acqua marina la cui profondità, durante la bassa marea, non supera i sei metri". 2. Il Servizio per la Pesca e la Vita Selvatica degli Stati Uniti afferma: "...Le zone umide devono avere una o più delle seguenti tre caratteristiche: a) Almeno periodicamente, il terreno supporta in prevalenza idrofite b) Il substrato è prevalentemente suolo idrico non drenato c) Il substrato è non suolo ed è saturo di acqua o coperto da acqua bassa in qualche periodo durante la stagione di crescita di ogni anno (Mitsch e Gosselink, 1993). Le zone umide (torbiere, paludi e marcite, stagni, ecc.), giocano un ruolo vitale e spesso non abbastanza apprezzato nel ciclo idrologico; la crescita, ove presente, di vegetazione in

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