T9. De què depèn la producció primària? (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología Ambiental - 4º curso
Asignatura Ecologia forestal
Año del apunte 2016
Páginas 5
Fecha de subida 19/03/2016
Descargas 14
Subido por

Vista previa del texto

Tema 9: De què depèn la producción primària? | 47 TEMA 9. DE QUÈ DEPÈN LA PRODUCCIÓ PRIMÀRIA? La producció primària és diferent a les diferents zones de la terra i depèn de:   Recursos: nutrients, aigua...
Condicions: llum, temperatura...
Factors limitants de la productivitat primària A escala global els factors limitants més importants són la llum, la temperatura i l’aigua: A latituds més elevades els factors limitants són principalment la llum i la temperatura. En zones molt seques els factors limitants són l’aigua i, en menys mesura la temperatura.
A escales més locals la disponibilitat de nutrients és també important.
LLUM Entrada d’energia als ecosistemes.
La llum que arriba a la superfície es va extingint a mesura que penetra en el sistema, generalment seguint una funció exponencial, tant en sistemes marins com continentals.
El coeficient d’extinció depèn de les fulles (unes deixen passar més llum que altres).
Lai i radiació absorbida Si pensem en un sol arbre sovint la relació entre àrea foliar i llum absorbida és lineal. En canvi a nivell de bosc, on les capçades estan sobreposades, l’absorció de llum es satura.
Saturació de la PPN amb el LAI A priori, com més superfície foliar, més PPN. A mesura que augmenta la superfície foliar, però la PPN s’estabilitza. La corba que marca aquesta saturació és diferent en els diferents biomes, depenent del coeficient d’extinció.
48 | E c o l o g i a F o r e s t a l Heterogeneïtat espacial Hi ha una variabilitat molt gran en la fracció de radiació que arriba en un bosc determinat. Les condicions locals poden ser enormement diferents.
Gradients verticals a les capçades La quantitat de fulles als diferents estrats altitudinals en un bosc determinat varia. La major part de les fulles es troben a la part alta de la capçada, allà on arriba el sol.
La morfologia de les fulles en un perfil d’una capçada també varia. Generalment a la part alta trobem fulles més petites i més denses. D’aquesta manera s’eviten pèrdues d’aigua majors. Altres factors com l’herbivoria també poden determinar la morfologia de les fulles.
Plasticitat: Fulles d’ombra i de sol Quan la radiació és molt baixa, les fulles d’ombra són més eficients, mentre que quan la radiació és elevada les fulles de sol són més eficients. Aquestes relacions les trobem en un mateix individu o entre diferents individus.
Tolerància a l’ombra Generalment una espècie que està adaptada a l’ombra no està adaptada a la sequera. Ambdues condicions suposen una despesa energètica massa elevada si es produeixen de manera simultània.
Tema 9: De què depèn la producción primària? | 49 TEMPERATURA La velocitat de la majoria de processos biològics (e.g., metabòlics) augmenta exponencialment amb la temperatura, com a mínim dins d’un determinat rang de temperatures.
Efecte en el creixement i l’intercanvi de gasos Rang de temperatura per al creixement (fotosíntesis neta) sovint està entre un mínim i un màxim (0-40). Tant la fotosíntesi bruta com la respiració augmenten amb la temperatura però amb taxes diferents. En un inici, la fotosíntesis bruta augmenta més ràpidament que la respiració. Quan la diferència entre aquestes dues és màxima, trobem un òptim en la fotosíntesis neta. A partir d’aquest òptim la respiració augmenta més ràpidament que la fotosíntesis bruta fins que la fotosíntesi neta assoleix valor 0. En aquest punt, l’ecosistema ja no és eficient.
Importància en l’estacionalitat La temperatura i la disponibilitat d’aigua determinen l’activitat dels diferents boscos al llarg de l’any.
Efectes globals Existeix una relació clara entre la temperatura i la producció. Tot i així, la disponibilitat d’aigua també té un pes molt gran. Si féssim un model amb múltiples variables el soroll de fons no seria tan gran com el que trobem fent la representació per una sola variable.
Interacció temperatura-disponibilitat d’aigua Aquests dos factors estan relacionats i hi ha interacció entre ells, l’efecte que té la disponibilitat d’aigua sobre uns boscos és diferent si estem en una zona freda o en una zona càlida i a la inversa.
Comparació de l’efecte de la temperatura respecte el quocient entre les precipitacions a l’estiu i l’evapotranspiració potencial (mesura del grau d’humitat). Els colors indiquen la taxa de creixement.
En zones seques, com més alta és la temperatura menys creixement hi ha (ja que la demanda d’aigua és més gran). Tot i així si ens trobem en condicions molt humides, l’efecte que es produeix no és el mateix.
50 | E c o l o g i a F o r e s t a l DISPONIBILITAT D’AIGUA Potencial hídric l potencial hídric s’expressa amb unitats de pressió. La pressió és negativa perquè les plantes xuclen l’aigua del sòl (l’aigua puja). Els valors són més baixos a mesura que ens acostem a les parts més altes de la planta (requeriment de més força pel transport de l’aigua).
Durant el dia, quan la planta està transpirant, obre els estomes i el potencial hídric és més negatiu, mentre que la nit, amb els estomes tancats, el potencial hídric de la planta s’equival al del sòl.
Efecte de l’augment de la sequera: Un augment de la sequera fa més negatius els valors de potencial hídric fins que la planta sigui incapaç de xuclar aigua.
En general el creixement és molt més sensible al potencial hídric (turgència) que la fotosíntesi i, per tant, durant un cicle de sequera les plantes acostumen a deixar de créixer quan encara estan realitzant la fotosíntesi.
Control estomàtic Embolisme al xilema La sequera és produïda per una baixa disponibilitat d’aigua i una elevada evaporació.
Si les demandes d’aigua superen les ofertes és fàcil que un tub del xilema tingui aire. Si el potencial hídric segueix disminuint, es podrien produir bombolles el els conductes i arribar a generar taps d’aire (com més grans siguin els porus entre els conductes del xilema més fàcilment es formarà una bombolla). En aquest cas es produiria un embolisme i l’arbre no podria portar aigua ales fulles.
Tema 9: De què depèn la producción primària? | 51 Efectes de la sequera Efectes funcionals. Una sequera important pot fer que un bosc passi de ser un embornal de carboni a ser-ne una font.
NUTRIENTS Relació nitrogen – fotosíntesi La productivitat està relacionada positivament amb la concentració de nitrogen a les fulles Efectes en el creixement Eficiència en l’ús dels nutrients. Exemple pels boscos catalans: Els diferents tipus de boscos presenten diferent eficiències en l’ús dels diferents nutrients.
Efecte global en el balanç de C Relació entre PPN i la PPB és el que es coneix com a eficiència en l’ús de carboni. La relació és molt més elevada en boscos rics en nutrients que en boscos pobres en nutrients.
Efecte de la deposició de N Un estudi a nivell europeu de diferents boscos mostra una relació positiva entre la deposició de nitrogen i la productivitat del bosc.
Interacció fertilització CO2 En un context de canvi climàtic (augment de CO2) creixeran més les plantes? (per fotosíntesi) En alguns experiments a camp i laboratori s’ha observat que a curt termini, el creixement dels arbres és major però acaben aturant el seu creixement per limitació d’un altre factor.
...