Biologia marina (ambiente marino). Limnologia (ambiente di acqua dolce).

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1 Geografia: scienza che studia, descrive e rappresenta le diverse parti della superficie terrestre. La distribuzione èinfluenzata da fattori geologici e (in piccola parte) umani. Biogeografia: scienza che studia la distribuzione degli esseri viventi sulla superficie terrestre. La distribuzione èinfluenzata da fattori fisici e biologici. Zoogeografia: studia la distribuzione degli animali sulla superficie terrestre. Fitogeografia: studia la distribuzione delle piante sulla superficie terrestre; in particolare si occupa dello studio delle Spermatofite terrestri. Idrobiologia: studia gli esseri viventi nell ambiente acquatico. Biologia marina (ambiente marino). Limnologia (ambiente di acqua dolce). La geobotanica è una scienza abbastanza recente. Il primo studio di geografia delle piante fu pubblicato da De Candolle nel In questo lavoro si conduceva uno studio statistico sul rapporto tra monocotiledoni e dicotiledoni presenti in varie parti del globo terrestre. Relativamente ai tempi nei quali fu condotto, si tratta di uno studio con un taglio molto moderno. Il termine geobotanica fu adoperato la prima volta da Brisebach nel Occorre distinguere tra geobotanica e fitogeografia. Geobotanica: studia la distribuzione attuale e passata dei vegetali in relazione ai fattori che in passato e attualmente ne influenzano l assetto sulla superficie terrestre. Fitogeografia: studia la distribuzione attuale dei vegetali in relazione ai fattori ambientali attuali. L indagine fitogeografica si avvale di diverse discipline: Corologia (o geobotanica floristica): studia la distribuzione e la localizzazione delle piante sulla superficie terrestre. Questo tipo di indagine non può prescindere dalla esplorazione floristica. Ecologia: studio delle relazioni tra le piante e l ambiente (sia fisico che biologico). Sinecologia: studio delle aggregazioni di vegetali che costruiscono delle comunitàvegetali (fitocenosi) caratteristiche di determinate situazioni ecologiche. La scienza che studia in particolare le fitocenosi è la Fitosociologia, che prende in esame le associazioni presenti nella vegetazione. Epiontologia: studio delle vicende vegetazionali del passato che hanno determinato l attuale quadro vegetazionale. La Flora è l insieme delle specie presenti in un determinato territorio. La sistematica delle entitàviventi (vegetali ed animali) è detta tassonomia. Le principali unità sistematiche (taxon - taxa) sono: specie genere + epiteto specifico + abbreviazione nome dell autore Rosa canina L. genere sostantivo rosa famiglia -aceae rosaceae ordine -ales rosales classe -opsida magnoliopsida

2 divisione -phyta magnoliophyta La Vegetazione è il tappeto vegetale (alberi, arbusti, erbe, ecc.) presente in un determinato territorio. Gli elementi del tappeto vegetale concorrono a formare il paesaggio vegetale con ben determinate caratteristiche fisionomiche. La sistematica delle associazioni vegetali si chiama sintassonomia. Le principali unitàsintassonomiche (sintaxon - sintaxa) sono: associazione -etum Viburno-Quercetum ilicis alleanza -ion Quercetion ilicis ordine -etalia Quercetalia ilicis classe -etea Quercetea ilicis La popolazione èformata da tutti gli individui di una comunità riproduttiva. Il popolamento èun insieme di diverse entità tassonomiche che formano un elemento di un associazione (per es. un prato, un bosco, ecc.). CLIMA: Insieme di condizioni meteorologiche medie che si verificano in una regione per un determinato periodo di tempo (almeno 30 anni). Gli elementi del clima sono: temperatura, pressione, insolazione, umidità nuvolosità venti e precipitazioni. I fattori che influenzano gli elementi del clima sono: latitudine, altitudine, distribuzione dei rilievi, delle pianure, dei mari, le correnti marine e atmosferiche, la copertura vegetale, l attività umana. Si possono distinguere un macroclima, un mesoclima e un microclima. Macroclima: clima tipico di un territorio abbastanza vasto, in relazione con i fattori prima elencati. Per es.: il clima mediterraneo, continentale, ecc. Mesoclima o topoclima: clima di una zona limitata condizionato da fattori topografici. Per es.: diverso clima tra il versante N e quello S di una montagna. Microclima: clima di una zona molto limitata. Per es.: una vallecola, l interno di una grotta, il sottobosco. Si può definire anche il bioclima, inteso come il clima di una zona condizionato dalla presenza di esseri viventi. Per es.: una foresta. Nell'analisi dei fattori del clima è possibile distinguerne di cosmici e di geografici. I fattori cosmici sono una conseguenza della rivoluzione e rotazione della Terra, che portano ad una diversa incidenza dei raggi solari sulla superficie terrestre alle varie latitudini e nei diversi periodi dell anno. I fattori geografici sono quelle caratteristiche della superficie terrestre e dell atmosfera che possono influire su uno o piùelementi del clima. Radiazione solare (durata dell insolazione e quantitàdella radiazione), temperatura dell aria, pressione atmosferica, umiditàdell aria e precipitazioni sono gli elementi principali che condizionano il clima di una regione terrestre. Radiazione solare: la quantità di radiazione che giunge al suolo dipende dalla latitudine, dalla distanza della Terra dal Sole (conseguenza del moto di rivoluzione intorno al sole), dalla trasparenza dell atmosfera e dalla orografia (esposizione, ostacoli geografici, ecc.). Nelle zone che non sono equatoriali la quantità di radiazione solare che arriva al suolo dipende anche dalla durata del dì. Si distinguono piante sciafile: richiedono una bassa intensità luminosa con un optimum che oscilla tra il 5% e il 10% della luminosità massima; piante eliofile: richiedono un alta intensità luminosa con un optimum molto vicino al 2

3 massimo della radiazione solare al suolo per il sito in cui vivono Temperatura: è strettamente dipendente dalla radiazione solare che arriva sulla Terra, ma è anche influenzata dall altitudine, da eventuali correnti atmosferiche o marine, dalla esposizione, ecc. Si misura in C o F (0 C = 32 F C = 212 F). La temperatura media è quella che di solito viene presa in esame nelle valutazioni metereologiche. In genere la temperatura media viene calcolata come media tra la temperatura minima e quella massima del periodo in esame. Isoterma: linea che congiunge le località di un territorio che presentano la stessa temperatura media. Particolarmente significative sono le isoterme del mese più caldo e di quello più freddo, rispettivamente luglio e gennaio nel nostro emisfero. Vi sono delle strette correlazioni tra le isoterme e la distribuzione di alcune specie. Un altro parametro importante della temperatura è l escursione termica sia giornaliera che annuale. La prima è data dalla differenza tra la minima e la massima temperatura registrata in un giorno; la seconda è la differenza tra le medie mensili del mese più caldo e piùfreddo. Le specie vegetali sono fortemente condizionate sia dalla temperatura media annuale sia da temperature massime o minime giornaliere inferiori a un certo valore per un numero discreto di giorni. Bisogna considerare che le temperature dell'aria influenzano quelle del suolo e che temperature troppo basse del suolo producono congelamento sia dell'acqua presente nel terreno, con conseguente inibizione dell assorbimento sia dei liquidi cellulari, se non intervengono meccanismi metabolici che rendono la temperatura interna delle cellule maggiore di alcuni gradi rispetto a quella esterna. In base alle esigenze termiche delle piante, in particolare in riferimento alle temperature media annue compatibili con la loro sopravvivenza, De Candolle ha diviso le piante in megaterme: > 20 C; mesoterme: tra 15 e 20 C; microterme: tra 0 e 14 C; echistoterme: < 0 C. Umidità: vapore acqueo contenuto nell aria. Umidità assoluta: fa riferimento alla quantitàeffettiva di vapor acqueo presente nell aria espressa in g/m 3 (grammi per metro cubo) Umidità relativa: rapporto percentuale tra la pressione del vapore acqueo realmente presente e la pressione del vapore a saturazione dell'aria alla temperatura misurata nel momento preso in esame. u= v/v u= umidità relativa; v= pressione di vapore reale V= pressione di vapore a saturazione. Di solito si usa come parametro meteorologico l umidità relativa. L umidità atmosferica condiziona l evaporazione e la traspirazione degli organismi vegetali. La perdita d acqua èr allentata da un alta umidità relativa, mentre è accelerata in caso di aria secca. Nel secondo caso spesso intervengono meccanismi atti a limitare la perdita d acqua per evaporazione e per traspirazione e/o vie biochimiche alternative nelle quali non sono necessarie grandi quantità di acqua.

4 Precipitazioni Il regime pluviometrico di una località influenza sia l umidità dell'aria, sia la quantità di acqua disponibile nel suolo. La quantità di precipitazioni viene espressa come l altezza dello strato di acqua (misurato in millimetri) su un metro quadrato di suolo (si indica sinteticamente mm/m 2 di H 2 O). Per le precipitazioni ci si riferisce al quantitativo giornaliero oppure alle medie mensili o annuali. In Italia si possono distinguere quattro tipi principali di regimi pluviometrici: regime continentale: il massimo delle precipitazioni coincide con il massimo delle temperature, quindi all inizio dell estate. Si ha la massima disponibilità di acqua nel periodo di crescita delle piante. Questo regime è caratteristico delle zone interne non appenniniche. Regime prealpino: massimi di precipitazioni agli equinozi. Regime caratteristico delle Prealpi e della Pianura Padana. Regime mediterraneo: lunga estate arida e massimi di precipitazioni in primavera e in autunno. Regime della fascia costiera e delle isole. Regime appenninico: precipitazioni abbondanti nel periodo autunno-inverno-primavera. Il quantitativo di precipitazioni è sempre superiore a 1000 mm/m 2 anche per stazioni a quote modeste (inferiori a 1000 m s.l.m.) In estate, pur diminuendo la quantità di precipitazioni, non vi è un periodo veramente arido. Le precipitazioni hanno un effetto dilavante su suoli spogli, portando via lo strato di terreno ricco di residui organici. L impoverimento del terreno non permette alle piante di crescere. Questo meccanismo si instaura, per esempio, nei casi di disboscamento. Il terreno, non più protetto dalla chioma degli alberi, in caso di piogge violente viene privato dello stato fertile, ciò impedisce alle piante di crescere e ricostituire lo strato vegetale. Si instaura in tal modo un meccanismo che può portare alla desertificazione dell area. Le piante sono strettamente legate alla disponibilità di acqua nel terreno, tuttavia si possono distinguere vari gradi di dipendenza dall acqua: Idrofite: piante adattate a vivere in ambienti acquatici. Igrofite: piante che vivono in ambienti molto umidi. Mesofite: piante con esigenze idriche medie. Xerofite: piante adattate a vivere in ambienti con scarsa disponibilità di acqua. Indici bioclimatici Per determinare in base ai dati climatici le caratteristiche del clima si usano gli indici bioclimatici, che mettono in relazione alcuni elementi del clima. Gli indici bioclimatici sono importanti per comprendere i rapporti tra clima e vegetazione nelle diverse aree geografiche. Il più semplice indice bioclimatico e quello di Lang : I = indice bioclimatico ; P = totale delle precipitazioni annue in cm ; T = media delle temperature annue in C. I valori di I indicano : I 1 vegetazione arborea ; I = P/T 4

5 1 > I 0.5 vegetazione steppica ; I < 0.5 vegetazione desertica. Un indice che mostra una buona correlazione con la flora di varie aree del globo è l indice termico di Rivas-Martinez : It = (T + m + M) / 10 It = indice termico ; T = temperatura media annua in C ; m = media delle minime del mese più freddo ; M = media delle massime del mese più freddo. In questa formula m agisce da fattore limitante per la vegetazione. L'uso di questa formula permette di identificare varie zone biogeografiche in base al tipo di inverno. Si ha la seguente scala di valori : estremamente freddo It < -7 molto freddo -7 < It < -4 freddo -4 < It < -1 fresco -1 < It < 2 temperato 2 < It < 5 Caldo 5 < It < 9 Molto caldo 9 < It < 14 Estremamente caldo It > 14 Oltre agli indici bioclimatici per la comprensione del clima di un area si usano anche i diagrammi climatici. Il diagramma climatico piùusato è quello di Walter e Lieth ; in esso vengono mostrati i periodi di disponibilità idrica, di aridità e molti altri parametri che permettono di definire in modo accurato il clima di un'area. Classificazioni del clima In base alle caratteristiche climatiche vari autori hanno tentato una classificazione dei climi. La classificazione più utile per la comprensione dei fenomeni vegetazionali è quella di Walter ; in essa si riconoscono nove zone climatiche : 1. Zona equatoriale : compresa tra 10 N e 10 S ; escursione termica giornaliera maggiore di quella annuale; temperatura media annua di C ; precipitazioni abbondanti e uniformemente distribuite nell arco dell anno. 2. Zona tropicale : compresa tra 10 e 30 N e S ; escursione termica annua maggiore di quella giornaliera ; precipitazioni massime con il sole allo zenit (estate piovosa, inverno secco). 3. Zona subtropicale arida : localizzata intorno ai 30 N e S ; caratterizzata da compressioni di grandi masse d aria che scendono verso il suolo diventando secche ; precipitazioni scarse ; temperature elevate di giorno e discretamente basse di notte durante i mesi invernali. Nell emisfero australe questo clima non è molto rappresentato per la scarsità di zone continentali. 4. Zona di transizione : compresa tra 30 e 40 N e S ; inverni piovosi ed estati secche ; tipico delle zone mediterranee (detto anche clima mediterraneo). 5. Zone temperate : precipitazioni in tutte le stagioni a causa di correnti cicloniche. a) Zona temperato - calda : inverno ridotto o assente ed estate calda e umida. b) Zona temperata tipica : inverno breve e freddo ; estate fresca (clima dell Europa

6 centrale, costa NE degli Stati Uniti). c) Zona arido - temperata continentale : elevata escursione termica tra estate e inverno (clima dell Eurasia (fino all Estremo Oriente), Medio Oriente non desertico, Nord America, Argentina (Pampas), Patagonia e Nuova Zelanda). d) Zona temperato boreale o fredda : estati fredde e umide ; inverni freddi e lunghi più di sei mesi. Clima presente solo nell emisfero boreale. 6. Zona polare artica : precipitazioni distribuite durante tutto l anno ; estate breve, fredda e senza notti; inverno lungo, freddo e buio. In Italia sono riconoscibili i climi di transizione (4) e temperato tipico (5.b). 6