Piano Annuale delle ricerche


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Stress e disturbo della vegetazione in ambiente mediterraneo

ECOLOGIA & SCIENZA DELLA VEGETAZIONE 1

Area di Ricerca: Ecologia

Laboratorio e Responsabile Scientifico: Ecologia Funzionale, Prof. Fausto Manes

Titolo della Linea di Ricerca: Stress e disturbo della vegetazione in ambiente Mediterraneo

Partecipanti: Fausto Manes, Marcello Vitale, Gigliola Puppi, Elisabetta Salvatori, Francesca Capogna, Simone Mereu, Daniele Biscontini, Camilla Serafini, Mario Di Traglia.

Ricerca nuova: Proseguimento di ricerca: x

Responsabile scientifico della Linea di Ricerca: Fausto Manes, Professore Ordinario, 06/49912448, fausto.manes@uniroma1.it

Settori Scientifico-Disciplinari interessati dal programma di ricerca: BIO 07

Parole chiave: Stress abiotici nelle piante (idrico, inquinanti atmosferici); disturbo da incendio; cambiamenti climatici; misurazioni ecofisiologiche e strutturali; rischio per la vegetazione naturale.

Breve descrizione della Linea di Ricerca:

L’inquinamento dell’aria e il cambiamento del clima sono due fattori chiave per la valutazione dei rischi che minacciano la salute delle foreste. Si stima che attualmente un quarto delle foreste della Terra sia a rischio per l’ozono troposferico e che, entro il 2100, il 49% di esse sarà esposto a concentrazioni dannose di ozono. Inoltre i periodi in cui l’O3 raggiunge le concentrazioni più elevate coincidono, per la vegetazione mediterranea, con quelli di maggiore stress idrico, la cui intensità e durata potrebbe aumentare in conseguenza dei cambiamenti climatici. Le attuali ipotesi sui cambiamenti climatici fanno supporre inoltre, per il prossimo secolo, un aumento del deficit idrico nell’area del Bacino del Mediterraneo. Questo aumento dovrebbe condurre ad un incremento delle condizioni di stress idrico per le piante, modificazioni nelle caratteristiche delle combustibile, e quindi variazioni della frequenza e dell’intensità degli incendi.
I principali obiettivi riguardano la caratterizzazione di parametri strutturali e funzionali di specie e comunità vegetali mediterranee in risposta a stress abiotici e a fattori di disturbo.
Gli studi, condotti in laboratorio e in campo, si avvalgono di strumentazione analitica (misuratori di scambio gassoso, fluorescenza fogliare, indice di area fogliare), anche mediante la simulazione di atmosfere inquinate in ambienti controllati.
I risultati conseguiti hanno chiarito alcuni meccanismi di azione dello stress idrico e dell’ozono a livello fogliare, su specie coltivate (trifoglio, mais) e naturali, (leccio, cerro, farnetto, orniello), e permesso di caratterizzare la resistenza e resilienza di specie della macchia mediterranea al passaggio del fuoco.


Tipologia di Finanziamento della Linea di Ricerca: Comunità Europea, PRIN, Università “Sapienza”, Ministero Ambiente.

Pubblicazioni inerenti la Linea di Ricerca:

FERRETTI M, FAGNANO M, AMORIELLO T, BADIANI M, BALLARIN-DENTI A, BUFFONI A, BUSSOTTI F, CASTAGNA A, CIESLIK S, COSTANTINI A, DE MARCO A, GEROSA G, LORENZINI G, MANES F., MEROLA G, NALI C, PAOLETTI E, PETRICCIONE B, RACALBUTO S, RANA G, RANIERI A, TAGLIAFERRI A, VIALETTO G, VITALE M. (2007). Measuring, modelling and testing ozone exposure, flux and effects on vegetation in southern European conditions - what does not work? A review from Italy. ENVIRONMENTAL POLLUTION. vol. 146, pp. 648-658 ISSN: 0269-7491.
MANES F., VITALE M, FABI M.A, DE SANTIS F, ZONA D. (2007). Estimates of potential ozone stomatal uptake in mature trees of Quercus ilex in a Mediterranean climate. ENVIRONMENTAL AND EXPERIMENTAL BOTANY. vol. 59, pp. 235-241 ISSN: 0098-8472.
VITALE M, ANSELMI S, SALVATORI E, MANES F. (2007). New approaches to study the relationship between stomatal conductance and environmental factors under Mediterranean climatic conditions. ATMOSPHERIC ENVIRONMENT. ISSN: 1352-2310. doi:10.1016/j.atmosenv.2007.02.014 In press.
VITALE M, CAPOGNA F, MANES F. (2007). Resilience assessment on Phillyrea angustifolia L. maquis undergone to experimental fire through a big-leaf modelling approach. ECOLOGICAL MODELLING. ISSN: 0304-3800. doi:10.1016/j.ecolmodel.2006.12.004 In press.
MANES F., VITALE M, DONATO E, GIANNINI M, PUPPI G. (2006). Different ability of three Mediterranean oak species to tolerate progressive water stress. PHOTOSYNTHETICA. vol. 44(3), pp. 387-393 ISSN: 0300-3604.
MANES F., VITALE M, DE SANTIS F. (2005). Bioindicazione e biomonitoraggio dell'ozono troposferico a Roma. In: Ecosistema Roma. Ecosistema Roma. 14-16 Aprile 2004. (vol. 218, pp. 391-402). ROMA: Bardi (ITALY).
MANES F., VITALE M, DI TRAGLIA M. (2005). Tropospheric ozone impact on plants and monitoring in natural and urban areas characterized by Mediterranean climate. PLANT BIOSYSTEMS. vol. 139, pp. 265-278 ISSN: 1126-3504.
VITALE M., MANES F. (2005). The role of changing environmental parameters on physiological behaviour of Arbutus unedo L. assessed by field and laboratory measurements. PHOTOSYNTHETICA. vol. 43(1), pp. 99-106 ISSN: 0300-3604.
LORETO F, PINELLI P, MANES F., KOLLIST H. (2004). Impact of ozone on monoterpene emissions and evidences for an isoprene-like antioxidant action of monoterpenes emitted by Quercus ilex (l.) leaves. TREE PHYSIOLOGY. vol. 24, pp. 361-367 ISSN: 0829-318X.

Le reazioni dell’ozono con le piante possono essere di tre tipi: 1) reazioni in fase solida (es. con le componenti della cuticola delle foglie); 2) reazioni in fase gassosa (es. reazioni con i composti organici volatili emessi dalla pianta); 3) reazioni in fase liquida, che richiedono dissoluzione dell’ozono in un mezzo acquoso, seguita da reazioni con i lipidi, le proteine o altri componenti cellulari.

Centralina di biomonitoraggio con cloni di Trifolium repens Cv. Regal sensibili (NC-S) e resistenti (NC-R) all’ozono troposferico.


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