• Ammophila arenaria
• distribuzione eterogenea
• distribuzione omogenea
• foraggiamento
• intensità competitiva
• piante clonali
• Sporobolus virginicus

Candidato: Francesco Manfredini Matricola: 459634
Corso di Laurea: Biologia Marina
Relatori: Prof. Claudio Lardicci; Dott.ssa Elena Balestri

Effetti della distribuzione spaziale di nutrienti su crescita e intensità di competizione
in Sporobolus virginicus Kunth e Ammophila areanria L.

Le piante clonali sono un insieme variegato di specie con strategie adattative, modalità di crescita e relazioni di competizione diversificate. La loro organizzazione spaziale permette la possibilità di esplorare ampie porzioni di territorio ed occupare aree qualitativamente diverse (aree favorevoli e aree non favorevoli alla crescita) in termini di risorse (es nutrienti, acqua) grazie all’integrazione fisiologica tra ramets. Recenti studi hanno dimostrato che alcune specie hanno anche capacità di svilupparsi maggiormente in condizioni di distribuzione eterogenea di nutrienti che in condizioni di distribuzione omogenea grazie alla capacità di foraggiamento (produzione maggiore di ramets nelle aree più favorevoli). Inoltre, una distribuzione eterogenea dei nutrienti può aumentare l’intensità della competizione tra individui della stessa specie (competizione intraspecifica) e/o tra individui appartenenti a specie diverse (competizione interspecifica).
Le piante clonali sono ampiamente rappresentate nell’ambiente dunale, un sistema altamente dinamico dove le condizioni di vita sono molto stressanti, in particolare per quanto riguarda i nutrienti che sono limitanti per la crescita e distribuiti non omogeneamente nello spazio. Esistono poche informazioni sulla risposta delle piante dunali e in particolare le specie mediterranee, all’eterogeneità spaziale dei fattori ambientali. Queste informazioni sono essenziali per comprendere i processi che controllano la distribuzione delle specie e i rapporti tra conspecifici ed eterospecifici nell’ambiente dunale. Lo studio si pone l’obbiettivo di esaminare gli effetti della distribuzione spaziale di nutrienti (omogenea vs. eterogenea) sulla crescita di due piante tipiche del ambiente dunale Mediterraneo, Sporobulus virginicus e Ammophila arenaria, in assenza e in presenza di competizione intra- e interspecifica.
Le ipotesi testate sono quattro:
1)In condizioni eterogenee la produzione è maggiore che in condizioni omogenee
2) In condizioni eterogenee l’intensità competitiva è maggiore che in condizioni omogenee.
3) In condizioni eterogenee l’apparato radicale si localizza preferenzialmente all’interno
delle patch ricche di nutrienti (foraggiamento)
4) In presenza di competitore, l’investimento della pianta nella riproduzione sessuale è maggiore che in assenza di competitore nelle due condizioni di distribuzioni di nutrienti, omogenea e eterogenea.
Nello studio sono state utilizzate talee uniformi ricavate da piante cresciute in vivaio e trapiantate in vasi rettangolari (unità sperimentali). Per creare una diversa distribuzione di nutrienti all’inizio dell’esperimento (febbraio 2011), è stato utilizzato un fertilizzante a lento rilascio distribuito nel sedimento in modo uniforme (trattamento omogeneo) o localizzato in tre regioni equidistanti (due patch laterali e una centrale) all’interno di ciascuna unità (trattamento eterogeneo). Per creare differenti condizioni di competizione, la pianta target è stata cresciuta da sola (assenza di competizione), in presenza di una pianta della stessa specie (competizione intra-specifica) o di una pianta dell’altra specie (competizione interspecifico). Al termine del periodo di studio (ottobre 2011) sono state misurate le seguenti variabili: biomassa epigea, biomassa totale e biomassa ipogea (radicale) allocata in ciascuna unità sperimentale e biomassa ipogea, epigea e totale allocata nelle patch con nutrienti e in quelle senza nutrienti.
I risultati hanno evidenziato come entrambe le specie non siano state influenzate dalla distribuzione di nutrienti (omogenea vs eterogenea), sia in presenza che in assenza di competitore, sebbene A. arenaria abbia mostrato una tendenza a crescere maggiormente in condizioni eterogenee.
Per quanto riguarda l’intensità competitiva relativa alla biomassa ipogea e alla biomassa totale di S. virginicus, questa è risultata essere significativamente maggiore di 0 (presenza di competizione) nel trattamento intraspecifico omogeneo, indicando l’esistenza di competizione a livello dell’apparato radicale tra individui della stessa specie in condizioni omogenee.
L’intensità competitiva in A. arenaria è risultata significativamente maggiore di 0 per la biomassa ipogea nel trattamento interspecifico eterogeneo, indicando l’esistenza di competizione a livello dell’appartato radicale tra le due specie. Comunque, per entrambe le specie l’intensità competitiva non é risultata significativamente influenzata dalla differente distribuzione di nutrienti (omogenea vs eterogenea).
Per quanto concerne la distribuzione preferenziale dell’apparato radicale, i risultati non hanno evidenziato differenze significative tra pacth con nutrienti e senza nutrienti all’interno delle unità, non supportando l’ipotesi di foraggiamento, sebbene in A. arenaria si sia osservata una tendenza a produrre maggiore biomassa radicale nelle patch con nutrienti.
In A. arenaria non si è osservata la fioritura. In S. virginicus, l’investimento nella riproduzione sessuale è risultato maggiore in presenza di competitore ma l’analisi statistica non è stata in grado di rilevare differenze significative tra trattamenti, forse a causa della grande variabilità osservata tra piante. In conclusione, i risultati sembrano indicare che entrambe le specie sono in grado di svilupparsi in ambienti con distribuzione eterogenea di nutrienti, ma piuttosto che investire maggiormente le risorse nella produzione di nuovi ramet nelle aree più ricche preferiscono adottare una strategia di fuga. Sono necessari ulteriori studi utilizzando un numero maggiore di repliche, differenti scale spaziali e un tempo di osservazione più lungo per confermare i risultati ottenuti.