BOTANICA SISTEMATICA Prof. Fabio Taffetani

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1 Corso di Botanica Sistematica AA Presentazione Fabio Taffetani

2 Corso di laurea in: SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE Programma BOTANICA SISTEMATICA Prof. Fabio Taffetani INTRODUZIONE. Obiettivi del corso. Modalità e significato pratico della classificazione delle piante. Ambienti dominati dalle erbe. Significato, modalità di studio e funzionamento dell agroecosistema. SPECIE. Individuo. Specie: significato, variabilità e ambito di definizione. Popolazioni. Entità tassonomiche intraspecifiche. SPECIAZIONE. Areali e speciazione. Modalità di origine di nuovi genomi. Selezione: tipi, meccanismi e modalità. Isolamento riproduttivo. PTERIDOFITE. Generalità. Morfologia: embrione, sporofito, fusto, radice, foglia, gametofito. Riproduzione vegetativa, sessuale, per sporogonia. Sistematica. Rhyniophyta. Lhycophyta. Sphenophyta. Pterophyta. In particolare i cicli di Polypodium e Selaginella. Ecologia ed interesse delle pteridofite. GIMNOSPERME. Apparati vegetativi. Apparati riproduttori: sacche polliniche, ovuli. Impollinazione e fecondazione. Seme. Ciclo. Sistematica e filogenesi. Ginkgophyta. Gnetophyta. Coniferophyta: generalità, fusto, foglia apparati riproduttori, impollinazione e fecondazione, embrione e seme. Taxaceae. Pinaceae. Cupressaceae. Ecologia, distribuzione ed interesse. ANGIOSPERME. Generalità. Fusto. Radice. Foglie. Infiorescenze. Fiore: ricettacolo, perianzio, androceo, antere, maturazione del polline, gineceo, stimma e stilo, ovulo, maturazione dell'ovulo. Impollinazione. Fecondazione: tubetto pollinico, doppia fecondazione. Embrione. Endosperma secondario. Seme. Frutto. Disseminazione. Ciclo. Sistematica con particolare riguardo alle famiglie di interesse scientifico ed agro-alimentare. Dicotiledoni: Fagaceae, Betulaceae, Corylaceae, Ulmaceae, Urticaceae, Polygonaceae, Chenopodiaceae, Caryophyllaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Fabaceae, Euphorbiaceae, Brassicaceae, Apiaceae, Oleaceae, Rubiaceae, Convolvulaceae, Lamiaceae, Solanaceae, Scrophulariaceae, Campanulaceae, Asteraceae. Monocotiledoni: Liliaceae, Poaceae, Cyperaceae, Orchidaceae.

3 Modalità di svolgimento del corso e dell'esame Fanno parte integrante del corso: - Esercitazioni di laboratorio sulla morfologia e anatomia dei principali gruppi sistematici, uso della guida botanica per l'identificazione dei campioni vegetali. - Escursioni per l'osservazione ed il riconoscimento delle specie in ambiente naturale. - Preparazione di un erbario di 60 esemplari da presentare una settimana prima dell'esame. L'esame consiste in: - una prova pratica per il riconoscimento di campioni vegetali - una prova orale.

4 Testi di riferimento - GEROLA - Biologia vegetale. Sistematica, filogenetica UTET - LANGER, HILL - Piante agrarie. Fondamenti di botanica applicata all agricoltura. Edagricole, Bologna - PIGNATTI - Flora d'italia - 3 voll. Edagricole, Bologna - JUDD, CAMPBELL, KELLOGG, STEVENS, DONOGHUE Botanica sistematica. Un approccio filogenetico. PICCIN, Padova

5 Classificare (le piante) perché - come

6 Classificazione per ecologia (ambienti)

7 Ginestra odorosa, Ginestra di spagna Spartium junceum Fam. LEGUMINOSE (FABACEAE)

8 Olmo campestre Ulmus minor Fam. ULMACEE Senape bianca Sinapis alba Fam. CRUCIFERE

9 Prati Boschi Ambienti ruderali Malva Malva sylvestris Primula Primula vulgaris Latte di gallina, lacrime della Madonna Ornithogalum umbellatum Laghetti Ortica Urtica dioica Ninfea Nymphaea alba Campi coltivati

10 COSTE SABBIOSE Che pianta è? CAMPI DI COLLINA BOSCHI COLLINARI PRATERIE PRIMARIE D ALTA QUOTA PRATERIE SECONDARIE

11 Classificazione per categorie tassonomiche (famiglie)

12 Rosoidee Ovario infero, carpelli numerosi, frutto ad achenio o drupeola Specie erbacee ed arbusti spinosi Maloidee Ovario semiinfero, 5 carpelli, falso frutto (pomo) Specie arbustive e piccoli alberi Prunoidee Ovario supero, 1 carpello, frutto a drupa Specie arbustive ed arboree Fragaria vesca Malus sylvestris Prunus avium Dryas octopetala Pyrus pyraster Sorbus domestica Prunus spinosa Rosa canina Prunus mahaleb

13 Classificazione per categorie d interesse (utilizzazione)

14 PIANTE ALIMENTARI Dente di leone Taraxacum officinale Rugni Cichorium inthybus Caccialepre Reichardia picroides Speragne Picris hieracioides Rugni a cappillittu Crepis vesicaria Borragine Borago officinalis Radicchio Hyoseris radiata Strigoli Silene vulgaris Pimpinella Sanguisorba minor Raperonzolo Campanula rapunculus Lampascione Leopoldia comosa

15 PIANTE AROMATICHE Timo Thymus longicaulis Ginepro comune Juniperus communis Santoreggia Satureja montana Finocchio selvatico Foeniculum vulgare Origano Origanum vulgare Menta Menta spicata Rosmarino Rosmarinus officinalis Issopo Hyssopus officinalis Salvia Salvia officinalis

16 PIANTE OFFICINALI Millefoglio Achillea millefolium Valeriana Valeriana officinalis Digitale Digitalis ferruginea Iperico Hypericum perforatum Peonia Paeonia officinalis Liquirizia Glycirrhyza glabra Verbena Verbena officinalis Assenzio Artemisia absinthium Melissa Melissa officinalis Malva Malva sylvestris Calendula Calendula officinalis

17 PIANTE TINTORIE Guado Isatis tintoria Anthemis tintoria Serratula tintoria Rubia tinctorium Carthamus tinctorius Indigofera tintoria Polygonum tinctorium Reseda luteola

18 Ambienti dominati dalle erbe Distribuzione di savane e steppe a confronto con le foreste

19 Savane

20 Steppe

21 Praterie dei nostri climi Praterie primarie

22 Relitti glaciali Dryas octopetala Silene acaulis Potentilla crantii

23 Relitti glaciali Pulsatilla alpina Aster alpinus

24 Campanula scheuchzeri Endemismi Cynoglossum magellense

25 Endemismi Viola magellense Adonis distorta Anthemis carpatica

26 Endemismi Vitaliana primulaeflora Edrajanthus graminifolius

27 Balcanicoappenniniche Hieracium naegelianum Alyssum cuneifolium

28 Praterie secondarie Prateria a Bromus erectus Fioriture di Anacamptis pyramidalis Bromus erectus Anacamptis pyramidalis

29 Paesaggio agrario Equisetum telmateja Bromus erectus

30 IL PAESAGGIO AGRARIO

31 TENDENZE EVOLUTIVE DEL PAESAGGIO 1 2

32 MODIFICAZIONI DEL PAESAGGIO NELL ULTIMO SECOLO

33 Quale agricoltura? 3 2 1

34 DIVERSITÀ BIOLOGICA, MATURITA E VALORE NATURALE alta MATURITA bassa BIODIVERSITA alta bassa

35 CARATTERISTICHE AMBIENTALI DELLE MARCHE

36 Geologia delle Marche Fascia collinare e costiera più omogenea sia nelle morfologie che nei substrati Fascia delle anticlinali appenniniche e della sinclinale interna assai più complessa e diversificata Vallate alluvionali Rilievi collinari prevalentemente argillosi Rilievi collinari marnosi interni Rilievi collinari marnoso-calcarei interni Sistema delle argille scagliose settentrionali Rilievi appenninici della formazione marnoso-arenacea Sistema del flysch terrigeno della Laga Rilievi appenninici calcarei

37 Biodiversità geologica Appennino centrale Calluna vulgaris Brughiere meridionali - Serre Edrayanthus graminifoliuss Campanula tanfanii

38 Regioni biogeografiche in Europa Rivas Martinez et al. 2003

39 Regioni bioclimatiche in Europa Rivas Martinez et al limite tra il bioclima mediterraneo e quello temperato

40 IL CLIMA MEDITERRANEO NEL MONDO

41 BIODIVERSITA NEL MONDO

42 PRINCIPALI CLIMI DELLE MARCHE TEMPERATO SUBMEDITERRANEO Pesaro Cingoli Pesaro Novafeltria Macerata MESO MEDITERRANEO Ancona Ancona Macerata Carpegna Fermo Bolognola TEMPERATO OCEANICO Ascoli Piceno Ascoli Piceno San Benedetto

43 Pesaro Ancona Macerata Fermo Ascoli Piceno Bioclima mediterraneo Bioclima temperato ZONE FITOCLIMATICHE DELLE MARCHE

44 m sldm M. Vettore (2476 m) ALPINO SUBALPINO 1800 PIANI ALTITUDINALI DELLE MARCHE MONTANO ALTO COLLINARE M. S. Vicino (1479 m) zone o piani bioclimatici: Bioclima temperato -Criorotemperato (alpino) -Orotemperato (subalpino) -Supratemperato (montano) -Submediterraneo -Mesotemperato superiore (altocollinare) -Mesotemperato inferiore (bassocollinare) Bioclima mediterraneo -Mesomediterraneo 500 M. Conero (572 m) BASSO COLLINARE 0 MEDITERRANEO

45 Carta della fisionomia della vegetazione delle Marche vegetazione naturale e di origine antropica

46 Esplorazione floristica delle Marche Collaboratori delle flore italiane di Antonio Bertoloni e di Filippo Parlatore Vincenzo Ottaviani (Urbino, ) Antonio Orsini (Ascoli Piceno, ) Filippo Narducci (Macerata, ) Paolo Spadoni (Macerata, ) Professore di Storia naturale e Botanica alla Pontificia Università di Macerata Autore dell opera Xilogia picena in tre volumi pubblicati tra il 1826 ed il 1828 Paolucci (Ancona, ) Professore di Scienze presso l Istituto Professionale di Ancona Raccolse un Erbario di 2850 campioni d erbario di piante vascolari Autore dell opera Flora marchigiana prima ed ancora unica flora della regione pubblicata nel 1890 e corredata con un bellissimo volume di iconografie

47 DIVERSITA AMBIENTALE DELLE MARCHE

48 Flora Studio fitosociologico Carta della vegetazione STUDI GEOBOTANICI DI BASE Lo studio fitosociologico è un metodo: - speditivo - statistico - floristico

49 SERIE DI VEGETAZIONE O SIGMETO Diversi stadi di vegetazione della stessa unità geomorfologica legati da rapporti dinamici sia di tipo evolutivo che regressivo SERIE COLLINARE DEI TERRENI MARNOSO-ARENACEI DEL CERRO 1 - Pascolo pioniero (Coronillo- Astragaletum) 2 - Pascolo mesofilo (Centaureo-Brometum) 3 - Arbusti eliofili (Juniperus communis e Spartium junceum) 4 - Mantello (Junipero-Pyracanthetum) 5 - Bosco di cero (Aceri-Quercetum cerris)

50 GEOSERIE O GEOSIGMETO SERIE DEI SUBSTRATI CONGLOMERATICI 1 - Bosco di carpino nero (Scutellario-Ostryetum) 2 - Mantello (Spartio-Cytisetum) 3 - Pascolo xerico (AsperuloBrometum) M. ASCENSIONE (1110 m) SERIE DEI SUBSTRATI ARENACEI 1 - Bosco di castagno (aggr. a Castanea) 5 - Bosco di cerro (Carpino-Quercetum) 2 - Prebosco (Roso agrestis-populetum) 6 - Mantello (Junipero-Pyracanthetum) 3 - Orlo (Senecionetum fucsii) 7 - Bosco mesofilo azonale a galleria 4 - Pascolo mesofilo (Centaureo-Brometum) (Carpino-Coryletum)

51 SERIE DINAMICHE STADIO MATURO, CLIMAX STADIO PIONIERO STADIO DUREVOLE CALANCHI TORRENTE BRETTA PIANO ALPINO CAMPO IMPERATORE SERIE DEI TERRENI ARGILLOSI 1 - Formaz. pioniere annuali (Podospermo-Plantaginetum) 2 - Formazioni pioniere perenni (Elytrigio-Asteretum) 3 - Canneti (Arundinetum plinianae) 4 - Pascolo mesofilo (Centaureo-Brometum) 5 - Arbusteti (aggr. a Spartium junceum e Prunus spinosa)

52 ECOTONI Le aree seminaturali di margine negli agroecosistemi sono costituite nella maggior parte dei casi da microecosistemi (ecosistemi con dimensioni assai ridotte) e da ecotoni (cioè zone di transizione da un ecosistema ad un altro) bosco mantello orlo prateria 1 Rapporti dinamici tra l ecosistema forestale (1) e l agroecosistema (4) con attiva partecipazione di specie degli ecotoni di mantello (2) e di orlo (3) 2 3 4

53 ECOTONI NEL PAESAGGIO AGRARIO Si tratta di sistemi che si trovano in zone di confine anche dal punto di vista tecnico-scientifico: - trascurate dai naturalisti in quanto generalmente monotone e con flora e fauna di scarso interesse - trascurate dagli agronomi che concentrano la loro attenzione sulle aree coltivate (gli effetti degli interventi di concimazione, di controllo delle infestanti e dell uso dei fitofarmaci sono valutati, in modo pressoché esclusivo, dal punto di vista degli effetti sulle coltivazioni, mentre c è scarsa attenzione a ciò che accade fuori del campo coltivato)

54 ECOTONI NEL PAESAGGIO AGRARIO Si tratta di sistemi che si trovano in zone di confine anche dal punto di vista culturale: - numerose figure professionali (architetti, ingegneri, agronomi, naturalisti, chimici, operatori turistici, ecc.) si affacciano oggi alle problematiche di valutazione, intervento, gestione e conservazione del paesaggio agrario, molte delle quali tuttavia non hanno gli strumenti minimi di conoscenza e spesso neppure quelli culturali per svolgere un ruolo efficace di partecipazione né tantomeno capacità di coordinamento