1 Università degli Studi della Tuscia di Viterbo Dipartimento di ...

5.1.1 Modelli di respirazione de suolo
Vista la molteplicità dei fattori che determinano la variabilità della respirazione del suolo, in
letteratura sono stati proposti numerosi modelli per la stima e la ricostruzione dei dati di flusso
campionati. In particolare lo sforzo comune tende a voler discriminare gli effetti climatici da
quelli biologici (Reichstein et al., 2003). In numerosi studi è stato riconosciuto che la
temperatura e il contenuto idrico del suolo (SWC) sono le variabili principali in grado di spiegare
la RS. Non sempre però questi fattori sono preminenti nello spiegare la variabilità del dato di RS
in un dato sito, in particolare per gli ecosistemi gestiti.
L’equazione più utilizzata è quella di Van’t Hoff (1885) successivamente sviluppata da Lloyd e
Taylor (1994) per modellizzare la respirazione del suolo (RS) in base alla temperatura. Poiché la
respirazione è fondamentalmente un processo cellulare, per la sua modellizzazione sono stati
usati principi di cinetica enzimatica come il rapporto tra attività enzimatica e temperatura (Van't
Hoff, 1885; Arrhenius, 1889) ed è stato sviluppato il modello del Q10 secondo la seguente
equazione:
dove R0 è la respirazione basale a 10° C, t è la temperatura del suolo ad una determinata
profondità nel suolo (in genere 5 cm) ed il fattore Q10 rappresenta l’aumento della respirazione
per una variazione di 10 ° C di temperatura del suolo.
Considerando anche la variabile del contenuto idrico, una delle equazioni riportata in letteratura è
la seguente:
dove è il contenuto idrico del suolo, T è la temperatura del suolo a 5 cm di profondità e B, e
sono parametri (Gulledge e Schimel, 2000). In un lavoro più recente è stato evidenziato come
non sempre un’equazione esponenziale sia in grado di descrivere l’andamento dei dati di
respirazione rispetto a quelli di temperatura (Khomik et al., 2009). Molto spesso, infatti, la curva
di respirazione raggiunge un livello massimo oltre il quale la curva si piega e il flusso resta
costante nonostante l’incremento della temperatura. Tale fenomeno dipende dal fatto che ad alte
temperature la capacità enzimatica dei batteri, come per ogni organismo biologico, può essere
inibita dallo stress dovuto al calore e a questo si aggiunge anche la concomitante diminuzione
della disponibilità idrica del suolo (Atkin e Tjoelker, 2003; Davidson et al., 2006). In tali casi,
quindi, i dati possono essere spiegati meglio con un modello di tipo logistico che permette alla RS
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