Biodiversità Vegetale dalle popolazioni ai sistemi ambientali Carlo Ferrari Università di Bologna
Il ruolo centrale delle piante per la vita sulla Terra Tutti i processi biologici dipendono dall' assorbimento di fotoni solari e dalla loro trasformazione in energia chimica disponibile. La sottile differenza è che non è l' energia di per sé che fa continuare la vita, ma il flusso di energia attraverso il sistema. Il sistema ecologico globale, cioé la biosfera, può essere definito come quella parte della superficie terrestre che viene ordinata da un flusso di energia, tramite i processi fotosintetici. H.J. Morowitz, Energy Flow in Biology (1979).
Specie conosciute circa 1, 8 milioni. 13 milioni (Hammond, 1992), 14 milioni (Groombridge & Jenkins, 2002) Piante: circa 45 000 specie Flora Europea: ca. 12 000 specie Flora italiana: ca. 6000 specie Il noto e l ignoto
Una specie è un gruppo di popolazioni naturalmente interfer?li che sono riproduavamente isolate da altre ed occupano una par?colare nicchia ecologica Ernst Mayr
La variabilità come carattere E tanto dilettevole natura e copiosa nel variare, che infra gli alberi della medesima natura non si troverebbe una pianta ch appresso somigliasse all altra Leonardo da Vinci, Trattato della pittura (1550, Codice Urbinato 1570 della Biblioteca Va:cana) (Stampa: Parigi 1651, Napoli 1773) innumerevoli forme, bellissime e meravigliose Charles Darwin, On the Origin of Species (1859)
La legge di Hardy Weinberg (equilibrio genico) Allele A con frequenza p Allele a con frequenza q= 1 p La distribuzione dei geno?pi nella popolazione è: P 2 (AA) + q 2 (aa) + 2 pq (Aa) Se 1) popolazione grande e isolata (no immigrazione ed emigrazione) 2) assenza di mutazioni 3) assenza di selezione
Fattori che cambiano la frequenza degli alleli Mutazione E la fonte di tutta la diversità genetica ma è un fattore debole in brevi periodi di tempo. I tassi di mutazione sono molto ridotti. *Selezione. E il fattore che determina cambiamenti nella struttura genetica delle popolazioni, rendendole più adatte al loro ambiente. Caso. Piccole popolazioni e perdita della diversità genetica- Frammentazione. Limita il flusso genico e favorisce cambiamenti casuali. Migrazione (flusso genico) riduce le differenze tra popolazioni dovute a mutazione, selezione e caso.
Tre tipi di diversità genetica clini razze geografiche razze ecologiche (ecotipi)
Ricchezza in specie e area Nelle isole geografiche
Ricchezza in specie e area nelle isole ecologiche
Ricchezza in specie e area La relazione tra ricchezza in specie e area può essere approssimata dalla relazione S = ca z logs = log c + z loga Relazione di Preston: z = (lns la ln S sm ) / (ln A la ln A sm ) I valori teorici di z variano da 0.25 a 0.30
Gli hotspots della biodiversità
Gli hotspots del Mediterraneo
Ogni pianta ha il suo posto, il suo periodo, la sua funzione, il suo significato. In ogni zona le piante sono riunite in gruppi definiti, sotto forma di comunità stabilizzate o in via di sviluppo, mai trasgredendo all'ordinata struttura e alla corretta composizione del gruppo. Anton Kerner von Marilaun (1831-1898)
La Vegetazione Un sistema che deriva dai processi di aggregazione di popolazioni di specie vegetali. La composizione in specie dipende da fattori storici ed ecologici. I rapporti quantitativi tra le specie dipendono da fattori ecologici.
Equivalenza climatica tra latitudine e altitudine Ogni miglio di altitudine (circa 1600 m) equivale a circa 800 miglia di latitudine (circa 1280 km). C. Hart Merriam (1890) 100 m di quota equivalgono a circa 80 Km verso Nord.
Ambito latitudinale Zona di vegetazione corrispondente ad una unità elementare della vegetazione naturale potenziale (clim Ambito altitudinale Fascia di vegetazione corrispondente ad una unità elementare della vegetazione naturale potenziale (climax)
Vegetazione e paesaggio Nell analisi ecologica del paesaggio è cruciale la valutazione degli impatti dell uomo sulla diversità ambientale Gli impatti spaziali e temporali sono visibili nei caratteri della vegetazione Le analisi spaziali e temporali della vegetazione consentono la valutazione degli impatti
Una carta della vegetazione (scala: 1 25 000) basata su?pi fitosociologici
Si ottengono per classificazione dei tipi di vegetazione sulla base di un carattere ritenuto critico in relazione alla diversità della vegetazione descritta dalla carta. Esempi: Carte derivate - Gradienti ambientali - Contenuto in specie rare - Naturalità dei tipi di vegetazione * Nei paesaggi culturali il gradiente ambientale più ricco di informazione è quello della naturalità ambientale La carta derivata di maggiore utilità è quella della naturalità della vegetazione
Natura realtà cosmica che l uomo può osservare e sperimentare e che si è formata senza il concorso dell uomo (Westhoff, 1983) Naturalità il contenuto di natura in un sistema ambientale La naturalità di un sistema ambientale è data dalle proporzioni relative degli elementi naturali (rocce, popolazioni vegetali e animali) rispetto agli elementi presenti come opera dell uomo. Gradi di Naturalità dei sistemi ambientali Naturale (DE) Subnaturale (DD) Seminaturale (DC) Agricolo (DB) Urbanizzato (DA)
Valori a confronto
Arrivederci Carlo Ferrari Università di Bologna