Vai al contenuto| Home page|

   Ti trovi in: HOME »Programmi, progetti e risultati »I progetti »PRIN - Programmi di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale»Programma di ricerca
INIZIO_TESTO_DA_INDICIZZARE

PROGRAMMA DI RICERCA 2004

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
  • HUMAN NECESSITIES
    • AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
      • HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING (picking of fruits, vegetables, hops, or the like A01D46/00; plant reproduction by tissue culture techniques A01H4/00; devices for topping or skinning onions or flower bulbs A23N15/08; propagating unicellular algae C12N1/12; plant cell culture C12N5/00)
      • SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL (making or covering furrows or holes for sowing, planting, or manuring A01C5/00; soil working for engineering purposes E01, E02, E21; [N: measuring areas for agricultural purposes G01B])
Classificazione geografica
Bibliografia
Aber J. E Melillo G. 2001. Terrestrial Ecosistems. Hartcourt Academic Press. San Diego. USA.
Aubinet M., Grelle A., Ibrom A., Rannik U., Moncrieff J., Foken T., Kowalski A.S., Martin P.H., Berbigier P., Bernhofer C., ClementR., Elbers J., Granier A., Grunwald T., Morgenstern K., Pilegaard K., Rebmann C., Snijders W., Valentini R., Vesala T., 2000 - Estimates of the annual net carbon and water exchange of forests: The EUROFLUX methodology. Advances in Ecological Research 30: 113-175
Baldocchi D., 2003 - Assessing the eddy covariance technique for evaluating carbon dioxide exchange rates of ecosystems: past, present and future. Global Change Biology 9:479-492
Balesdent J, Mariotti A. and Guillet B 1987. Natural 13C abundance as a tracer for studies of soil organic matter dynamics. Soil. Biol. Biochem, 19:25-30.
Bengough A.G., Castrignano A., Pagès L., van Noordwijk M., 2000. Ampling strategies, scaling and statistics. In Root methods a handbook. Springer Berlin Heidelbrg New York.
Blanke M. 1996. Soil respiration in an apple orchard. Environ. Exp. Biology. 36(3), 339-348.
Böhm W., 1979. Methods of studying root systems. Springer, Berlin Heidelbrg New York.
Celano G., Palese A.M., Xiloyannis C., 2002. Gestione sostenibile del suolo nell’albicoccheto. Frutticoltura, 3: 37-40.
Coleman K., Jenkinson D.S. 1996. RothC26-3 - A model for the turnover of carbon soil. In: Evalution of soil organic matter models using exsiting long-term datasets, NATO ASI Volume 138, (eds D.S. Powlson, P. Smith and J.U. Smith), pp.237-246. Springer-Verlag, Berlin
Corelli Grappadelli L., Magnanini E. 1993. A whole-tree system for gas-exchange studies. HortScience 28:41-45.
Cortez J, 1998. Field decomposition of leaf litters: relationships between decomposition rates and soil moisture, soil temperature and earthworm activity. Soil Biology and Biochemistry 30: 783-793.
Cox PM, Betts RA, Jones CD, Spall SA & Totterdell IJ 2000 Acceleration of global warming due to carbon-cycle feed-backs in a coupled climate model. Nature 408, 184 – 187.
Davidson E., K. Savage, L. V. Verchot and R. Navarro. 2002. Minimizing artifacts and biases in chamber-based measurements of soil respiration. Agricultural and Forest Meterology 113 (1-4) .
Doane's Agricultural Report 1999. Estimated machinery operating costs ,62, 23-25.
Freibauer A, Rounsevell M, Smith P, Verhagen A. 2004. Carbon sequestration in European Agricultural soils. Geoderma. in stanmpa.
Gill R.A., Jackson R.B., 200. Global patterns of root turnover for terrestrial ecosystem. New Phytologist, 147(1): 13-31.
Gucci R, Moing A, Gravano E, Gaudillere JP. 1998. Partitioning of photosynthetic carbohydrates in leaves of salt-stressed olive plants. Australian Journal of Plant Physiology 25(5): 571-579.
Harmon M.E., Nadelhoffer K J. eBlair J M. 1999.Measuring decomposition, nutrient turnover and . stores in plant litter. In Robertson et al., Standard soil methods for long term ecological research. Oxford Press.
Haynes R.J., 2000. Labile organic matter as an indicator of organic matter quality in arable and pastoral soils in New Zealand. Soil Biology & Biochemistry, 32: 211-219.
IPCC 2001 Climate Change 2001. Impacts, Adaptation, and Vulnerability. (eds. JJ McCarthy, OF Canziani, NA Leary, DJ Dokken, KS White) Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.
Janssens I.A. A. Freibauer, P. Ciais, P. Smith, G.-J. Nabuurs, G. Folberth, B. Schlamadinger, R.W.A. Hutjes, R. Ceulemans, E.-D. Schulze, R. Valentini and H. Dolman, Europe's terrestrial biosphere absorbs 7–12% of European anthropogenic CO2 emissions. Science 300 (2003), pp. 1538–1542
Johnson M.G., Tingey D.T., Phillips D.L., Storm M.J., 2001. Advancing fine root research with minirhizotrons. Environmental and Experimental Botany 45: 263–289.
Law B E,R.H. Waring , M. Anthoni e J. Aber. 2000. Measurements of gross and net productivity and water vapour exchanhe of a Pinus ponderosa ecosystem and evaluatio of two generalized models. Global change Biology. 6,155-168.
Magill A. e J. Aber. 2000. dissolved organi carbon and nitrogen relationships in forest litter as affected by nitrogen deposition. Meyers T.P., Baldocchi D.D. - 2002. Current micrometeorological flux methodologies with applications in agriculture. In: Micrometeorological Measurements in Agricultural Systems. Ed. JL Hatfield. American Agronomy SocietySoil Biol. Biochem. 32, 603-613.
Majdi, H., 1996. Root sampling methods — applications and limitations of minirhizotron technique. Plant Soil 185, 255–258.
Moreno J, Oechel W. (1995) Global change and mediterrean type ecosystems. Springer-Verlag, NY.
Olesen J e M. Bindi. 2002. Consequences of climate change for European agricultural productivity, land use and policy. europ. J. Agron. 16, 239-262.
Palmer J.W., Wunsche J.N., Meland M., Hann A. 2002. Annual dry-matter production by three apple cultivars at four within-row spacings in New Zealand. J. Hort. Sci. Biotechnology, 77 (6):712-717.
Pitacco A., Vogt R., De Lorenzi F., Giulivo C., 2002 - Monitoraggio dei consumi idrici effettivi e dell'assorbimento del Carbonio dell'olivo nella Murgia barese. Congresso Internazionale di Olivicoltura, Spoleto (PG) 22-23/4 2002.
G. Philip Robertson, Eldor A. Paul, Richard R. Harwood .2000. Greenhouse Gases in Intensive Agriculture: Contributions of Individual Gases to the Radiative Forcing of the Atmosphere
Science, Vol 289, Issue 5486, 1922-1925.
Reicoski D.D. , J.L. Hatefield e R.L. Sass. 2000. Agricultural Contributions to greenhouse gas emissions. Pp 37-50 In KR reddy e H F Hodges 8ed) Climate change and global crop productivity . CABI Publishing Wallingfor UK.
Rufat, J. E DeJong,T. 2000. Estimating seasonal N dynamics in peach trees in response to nitrogen availability. Tree Physiology. 21: 1133-1140.
Schulze H.R. 2000. Climate change and viticulture: A European perspective on climatology, carbon dioxide and UV-B effects. Australian J. Grape and Wine Research. 6,(1), 2-12
Smith P.2004 Carbon sequestration in croplands: the potential in Europe and the global context. Europ. J. Agron.20, 229-236.
Steen E., 1984. Variation of root growth in a grass ley studied with a mesh bag technique. Swed. J. Agric. Res., 14: 93-97.
Smith P., Powlson D.S., Smith J.U, Falloon P., Coleman K. - 2000. Meeting Europe’s climate change commitments: quantitative estimates of the potential for carbon mitigation by agriculture. Global Change Biology 6:525-539.
Tagliavini M., Tonon G., Solimando D.; Gioacchini P.., Toselli M., e Ciavatta C. 2004. The fate of nitrogen deriving from decomposition of leaf and pruning wood residues of apple (Malus domestica) trees Proceedings 12th International Nitrogen Symposium - Exeter.(UK) Settembre 2003. vol. I In stampa.
Valentini R., Matteucci G., Dolman A. J., Schulze E.-D., Rebmann C., Moors E. J., Granier A., Gross P., Jensen N. O., Pilegaard K., Lindroth A., Grelle A., Bernhofer C., Grünwald T., Aubinet M., Ceulemans R., Kowalski A. S., Vesala T., Rannik Ü., Berbigier P., Loustau D., Guomundsson J., Thorgeirsson H., Ibrom A., Morgenstern K., Clement R., Moncrieff J., Montagnani L., Minerbi S., Jarvis P. G., 2000. Respiration as the main determinant of carbon balance in European forests. Nature, 404:861-865
Parole Chiave
CARBONIO; PRODUTTIVITÀ; SUOLO; SOSTANZA ORGANICA; RESPIRAZIONE; DISPONIBILITÀ IDRICA; INERBIMENTO; COLTURE ARBOREE; ECOSISTEMI PRODUTTIVI

CICLO DEL CARBONIO IN ECOSISTEMI PRODUTTIVI ARBOREI

Università degli Studi di Bologna
Abstract
Il bilancio del carbonio (C) negli ecosistemi terrestri ha acquisito negli ultimi anni una rinnovata importanza alla luce dei cambiamenti climatici in corso. La comunità scientifica internazionale si è posta il problema di comprendere quale possa essere il ruolo giocato dagli ecosistemi terrestri, del loro tipo di gestione e del possibile cambiamento d'uso del suolo nel contenere l'incremento di CO2 atmosferica, ritenuto il principale responsabile dei cambiamenti climatici in corso. In questo quadro s'inserisce il presente progetto, che ha come obiettivo principale quello di verificare se gli ecosistemi produttivi arborei maggiormente diffusi sul nostro territorio nazionale (olivo, vite, agrumi, pesco e melo) siano degli accumulatori o dei produttori netti di C. Infatti, mentre il monitoraggio dei flussi di C viene da tempo effettuato su ecosistemi forestali (ritenuti in grado di sottrarre C dall'atmosfera) e colture erbacee annuali (spesso produttori netti di CO2 grazie agli elevati indici di raccolta ed alle lavorazioni del suolo) non sono disponibili studi analoghi su ecosistemi produttivi arborei, nonostante la loro elevata diffusione specie nell'area mediterranea. In particolare si procederà a
1) determinare i flussi netti di C a livello di ecosistema mediante la tecnica "eddy covariance";
2) quantificare la biomassa e la produttività primaria epigea;
3) quantificare la produttività primaria ipogea;
4) effettuare misure di respirazione del >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Massimo TAGLIAVINI Università degli Studi di BOLOGNA
Obiettivo del Programma di Ricerca
i)L’obiettivo principale è quello di validare l’ipotesi che gli ecosistemi produttivi arborei maggiormente diffusi sul territorio nazionale possono essere in grado di sequestrare del carbonio atmosferico, ovvero mostrare un bilancio positivo tra produzione primaria netta e respirazione eterotrofica. Nonostante l'importanza dell'oggetto dello studio, tali informazioni mancano sia a livello nazionale che a livello internazionale.

Si procederà inotre a:

ii) Individuare le limitazione potenziali all’accumulo di carbonio nel sistema attraverso la scomposizione del ciclo nelle sue componenti principali di flusso in entrata ed in uscita dall'ecosistema.

iii) Valutare come la disponibilità idrica e il tipo di gestione del suolo possano influire sul bilancio del carbonio nei sistemi analizzati.

iv) Determinare gli effetti delle variabili ambientali e del tipo di gestione sulle potenzialità di accumulo di C nel suolo anche attraverso lo sviluppo e l'utilizzo di modelli previsionali.

Risultati parziali attesi
Le UUOO, al termine di questa fase
1) saranno nelle condizioni di iniziare i monitoraggi dei flussi di carbonio nel sistema previsti nella fase 2;
2) avranno a disposizione protocolli comuni per la misura della respirazione delle diverse componenti del suolo;
3) potranno opererare una standardizzazione dei rilievi di alcuni parametri meterologici quali temperatura del suolo e dell'aria, ed umidità del suolo;
4) avranno caratterizzato la sostanza organica del suolo nei siti oggetto dello studio.
5) Le UUOO 2,3 e 5 avranno avviato gli studi di decomposizione della lettiera fogliare ripetuto in tre ambienti con lo stesso materiale di partenza.Al termine di questa fase si prevede di:

1) Ottenere valori di produttività netta dell'ecosistema (NEP)determinati mediante misure micrometerologiche (eddy covariance) e mediante misure di flussi di C valutati singolarmente per ciascun comparto dell'ecosistema (suolo, albero, componente erbacea).

2) evidenziare gli effetti della disponibilità idrica e della gestione del suolo sulla NEP. La scomposizione del ciclo del carbonio nelle diverse parti (flussi) consentirà inoltre di mettere in evidenza i punti critici, ovvero le limitazioni all'accumulo di C nel sistema.

3) ottenere informazione metodologiche per una stima corretta del turnover delle radici fini e del carbonio apportato al suolo per via radicaleAl termine della fase e quindi del progetto, sar >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Nelle ultime decadi si è assistito ad un crescente interesse per il bilancio di carbonio negli ecosistemi terrestri (Janssens et al., 2003, Smith, 2004). I recenti cambiamenti climatici riconducibili all’incremento dei gas serra, tra cui l’anidride carbonica (CO2), il metano (CH4) e l’ossido di azoto (N2O), impongono alla nostra società, da un lato, lo sviluppo di nuove tecnologie in grado di ridurre le emissioni di gas serra, e dall’altro, la massimizzazione dell’efficienza con cui la biosfera è in grado di sequestrare il carbonio. Queste problematiche sono assai sentite a livello mondiale (IPCC, 2001) ed europeo (Smith, 2004, Freibaurer et al, 2004) ed i modelli previsionali indicano che, sebbene il potenziale di sottrazione di carbonio da parte del suolo e della vegetazione non sia da solo in grado di compensare gli aumenti delle emissioni, la capacita di accumulo di C nella biosfera nei prossimi 20-30 anni è vista come una misura essenziale per poter mitigare gli aumenti di temperatura e poter stabilizzare le emissioni (Smith, 2004). Stime recenti (Janssens et al., 2003) indicano che nell’attuale gestione, le terre emerse del continente europeo sono in grado di assorbire dal 7% al 12 % delle emissioni antropogene di CO2. Tuttavia, se in Europa le foreste e gli ecosistemi di tipo sodivo (prati) sono in grado di fissare circa 478 Tg (1 Tg = 1 milione di tonellate) di C per anno, le colture agrarie annullano in parte questo beneficio e si >>>