Risposte ecofisiologiche di Pinus Leucodermis

Risposte ecofisiologiche di Pinus leucodermis ad alta quota in ambiente mediterraneo

Guerrieri MR* (1), Todaro L (1), Carraro V (2), De Stefano S (1), Lapolla A (1), Saracino A (3)

Introduzione

Negli ultimi anni la crescita degli studi riguardanti gli alberi vegetanti alla treeline è motivata dal fatto che i cambiamenti climatici potrebbero avere marcati effetti in questo ecotone. Almeno tre sarebbero, infat ti, i cambiamenti cui le piante dovrebbero adattarsi (Grace et al. 2002). Essi riguardano l’aumento: 1) del la concentrazione di CO2 nell’atmosfera; 2) della temperatura; 3) delle deposizioni azotate.

Nel bacino del Mediterraneo, gli effetti dei cambiamenti climatici si manifestano mediante riduzione e variabilità stagionale delle precipitazioni e, quindi, con un prolungamento del periodo di stress idrico

(Osborne et al. 2000). Ciò può influenzare in modo significativo la distribuzione e la composizione della vegetazione.

Pinus leucodermis (= Pinus heldreichii var. leucoder mis) è specie relitta delle foreste oromediterranee del Terziario, il cui areale si estende principalmente nel la penisola Balcanica, con un’appendice disgiunta sud-occidentale ristretta alle montagne tra Basilicata e Calabria. Nell’Appennino meridionale la specie vegeta in un ampio range altitudinale, compreso fra le propaggini superiori della vegetazione mediterranea sempreverde (400-500 m s.l.m.) ed il limite superiore della vegetazione arborea (2000-2100 m s.l.m.) con preferenza per le posizioni rupestri e i conoidi detritici (Avolio 1984, Petillo 1990, Hofmann 1991).

Le popolazioni di P. leucodermis più vetuste sono relegate nella porzione superiore di versanti carbo natici, al di sopra del limite superiore di vegetazione in massa di Fagus sylvatica. Esse ricadono nel cuore del Parco Nazionale del Pollino dove le attività antropiche sono soggette a restrizioni dal 1993, anno della sua istituzione. Tali popolamenti sono caratterizzati da basse densità (20-40 piante per ha), con piante di dimensioni imponenti (0.6-1.2 m di diametro a petto d’uomo) e di età molto avanzata, fino a

1000 anni (Serre-Bachet 1985, Biondi & Visani 1993). La diminuzione della temperatura al crescere della quota è il fattore che limita fortemente la distribuzione degli alberi al loro limite superiore di distribuzione. Piuttosto che le temperature invernali di per sé, la breve durata del periodo vegetativo, il prolungato gelo e il vento sono i fattori che rendono difficile la sopravvivenza della vegetazione arborea all’aumentare della quota (Tranquillini 1979, Holtmeier & Broll 2005).

Le severe condizioni climatiche che si verificano in alta quota condizionano l’habitus di P. leucodermis. La chioma è, di norma, tabulare e, spesso, a profilo asimmetrico, a causa dei danni meccanici inferti dal vento e dai sovraccarichi di neve e dai cristalli di ghiaccio. Il fusto mostra, quasi sempre, una o più lesioni longitudinali impartite da fulmini che, in occasione di temporali estivi, si abbattono frequentemente nell’area. Molto frequenti sono, inoltre, ferite da ascia localizzate nella parte bassa del fusto e il taglio di grosse branche inferiori, dovute alle attività legate alla pastorizia.

Il periodo vegetativo si svolge tra la fine di maggio e la fine di settembre. In estate sono frequenti giornate con andamento termico limitante per la fotosintesi e/o con elevata umidità atmosferica che condensa sulle chiome fino a determinare sgocciolamento sottochioma.

Per P. leucodermis i principali riferimenti in lettera tura, relativi alle popolazioni del gruppo montuoso del Pollino e dintorni, riguardano il comportamento di germinazione di semi raccolti a quote differenti

(Borghetti et al. 1986), lo studio della rinnovazione naturale (Petillo 1990), lo studio dendrocronologico di piante di alta quota (Serre-Bachet 1985, Biondi & Visani 1993, Todaro et al. 2007), l’andamento stagionale dell’attività xilematica (Rossi et al. 2006) e il comportamento fotosintetico di semenzali generati da semi raccolti a quote differenti (Colom et al.2003).

Nel presente lavoro vengono presentati alcuni risultati relativi allo studio dendrocronologico ed eco fisiologico dei popolamenti di P. leucodermis vegetanti al di sopra del limite superiore del faggio, nel Par co Nazionale del Pollino. A partire dal 2002 sono sta te istituite aree permanenti in soprassuoli ubicati fra

1800 e 2032 m s.l.m., al cui interno sono comprese piante ultrasecolari vegetanti allo stato isolato. L’a nalisi dendrocronologica degli ultimi 600 anni circa

(1464-2003) ha avuto come obiettivo quello di documentare le variazioni temporali di crescita radiale e di indagarne le relazioni con il clima, utilizzando le temperature medie e le precipitazioni del periodo 1925-2000. Lo studio del comportamento ecofisiologico in situ ha avuto come obiettivo principale quello di individuare il fattore climatico che maggiormente regola le relazioni idriche di P. leucodermis alla treeline. Curve di risposta della fotosintesi alla luce sono state costruite allo scopo di indagare le potenzialità biochimiche della specie.

Materiali e metodi

Area di studio

L’area di studio ricade in zona 1 del Parco Nazionale del Pollino, in località Serra di Crispo (39° 56’ N, 16° 12’ E, fra 1800 e 2032 m s.l.m.), nel Comune di Terranova del Pollino (Provincia di Potenza, Basili cata).

Serra di Crispo è una dorsale rocciosa ad andamento N-S. Le tre aree permanenti (1.0 ha ciascuna) sono collocate sulla porzione superiore del versante esposto ad Ovest, a pendenza variabile fra 40% e 60%. Il substrato roccioso è costituito da calcari fessurati ceroidi grigi e nocciola e calcari grigio bruni del Mesozoico. Serra di Crispo, e le contigue Serra delle Ciavole, Serra Dolcedorme (a Sud) e Monte Pollino (a Ovest) formano un ampio anfiteatro che racchiude i Piani del Pollino ove sono molto evidenti i morfotipi glaciali del Würm.

Gli affioramenti rocciosi sono ben diffusi e il suolo si presenta in tasche poco profonde, costituite da rendzina con humus di tipo xeromoder. A causa della distribuzione irregolare delle precipitazioni nel corso dell’anno, il clima è mediterraneo di tipo umido. Le precipitazioni medie annue sono dell’ordine di 1570 mm distribuite per il 39.5% in inverno, il 23.7% in primavera, il 29.2% in autunno e il 7.6% in

estate. A 2000 m la temperatura media annua è di 4 °C (Avolio 1984), mentre la durata della copertura della neve va da Novembre a Maggio.

Gli alberi isolati di P. leucodermis (Fig. 1) punteggiano una prateria discontinua ascrivibile al Caricetum-Seslerietum nitidae (Bonin 1978), intercalata, a tratti, con arbusti di taglia molto bassa a dominanza di Juniperus hemisphaerica Presl. e gruppi di Gentiana lutea L., Daphne oleoides Schreber, Rhamnus pumilus Turra e Sorbus graeca (Spach) Kotschy, localizzati in aree decisamente rocciose.

Misurazione ecofisiologiche

All’interno di un’area permanente sono stati indi

viduati tre alberi (T) con le seguenti caratteristiche:

• T1 ø = 1.05 m, h = 11 m, età stimata 600 anni;

• T2 ø = 1.01 m, h = 9 m, età stimata 600 anni;

• T3 ø = 0.19 m, h = 5 m, età 40 anni.

Nel corso delle stagioni vegetative 2004 e 2005 sono stati misurati i seguenti parametri ecofisiologi ci: 1) densità di flusso xilematico (u), 2) potenziale idrico di base (Ψb) e potenziale idrico giornaliero (Ψg) degli aghi; 3) curve di risposta della fotosintesi alla variazione della quantità di flusso radiante (A/Q) su aghi di 1 anno, in due giornate con cielo sereno (giorni giuliani 209 e 210 nel 2005).

Per la misura della densità di flusso (u) è stato utilizzato il metodo termoelettrico (Granier 1985, 1987). I sensori, costituiti da una coppia di aghi ciascuno contenente una termocoppia e avvolti con un rivesti mento resistivo, sono stati inseriti radialmente nell’alburno (direzione NE del fusto) ad una distanza verticale di circa 12 cm uno dall’altro, a circa 1.30 m da terra e protetti dalle escursioni termiche esterne...

(1) Dipartimento di Scienze dei Sistemi Colturali, Forestali e dell’Ambiente, Università della Basilicata, v.le dell’Ateneo

Lucano 10, I-85100 Potenza (Italy); (2) Dipartimento del Territorio e dei Sistemi Agro-Forestali, Viale dell’Università

16, Università degli Studi di Padova, I-35020 Legnaro (PD - Italy); (3) Dipartimento di Arboricoltura, Botanica e

Patologia Vegetale, Via Università 100, Università degli Studi di Napoli “Federico II”, I-80055 Portici (NA - Italy). -

*Corresponding Author: Maria Rosa Guerrieri (maria.guerrieri@unibas.it).