Α. Τίτλος ΔΕ. Β. Σκοπός ΔΕ

Α. Τίτλος ΔΕ 1. Εισαγωγή στη Λιβαδική Οικολογία Μιχαήλ Βραχνάκης Καρδίτσα, Ιανουάριος 2008 Β. Σκοπός ΔΕ Τα λιβάδια αποτελούν έναν από τους σημαντικότερους εδαφοπονικούς πόρους της χώρας μας. Η μελέτη της οικολογίας τους βοηθά σημαντικά την ορθολογική τους διαχείριση. Σκοπός της ΔΕ είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές/-τριες την έννοια του λιβαδιού, να εντάξουν τα λιβάδια στο γενικότερο πλαίσιο των εδαφοπονικών πόρων και να αναγνωρίσουν την οικονομική τους αξία. Με τον τρόπο αυτό προκύπτει η ανάγκη συστηματικότερης κατάταξης και περιγραφής τους (σύνδεση με την επόμενη ΔΕ). 1

Γ. Προσδοκώμενα αποτελέσματα Μετά την παρακολούθηση της ΔΕ οι φοιτητές/-τριες θα πρέπει να είναι σε θέση να: γνωρίζουν την έννοια του λιβαδιού, αναγνωρίζουν τα υλικά οφέλη και τις λειτουργίες που παρέχουν τα λιβάδια, διακρίνουντιςδιάφορεςμορφέςτωνλιβαδικώνεκτάσεων, διακρίνουν τις διαφορές και ομοιότητες των λιβαδιών σε σχέση με τις καλλιεργούμενες και αμιγώς δασικές εκτάσεις, αναγνωρίζουν την οικονομική αξία των λιβαδιών, κατανοήσουν τους σκοπούς της Λιβαδικής Οικολογίας λιβάδι Λιβαδική Οικολογία διαχείριση λιβαδιών Λιβαδοπονία λιβαδοπόνος λειμώνας τεχνητό λιβάδι λειβάδι Δ. Έννοιες κλειδιά 2

1. Έννοιες και ορισμοί Λιβάδι είναι το φυσικό οικοσύστημα που καλύπτεται από ποώδη ή θαμνώδη βλάστηση και παράγει βοσκήσιμη ύλη για τα αγροτικά και τα άγρια ζώα, ενώ παράλληλα προσφέρει και άλλα αγαθά και υπηρεσίες (νερό, θηράματα, κ.λπ.). Επιπλέον, αποτελεί δεξαμενή σπάνιων ειδών χλωρίδας και πανίδας και κατά περιπτώσεις εξασφαλίζει διάφορα ορυκτά και προϊόντα εξόρυξης λατομείων. Λεκάνες απορροής (νερό) Ισορροπία περιβάλλοντος (περιβάλλον) Βοσκήσιμη ύλη (αγροτικά και θηραματικά ζώα) Αναψυχή (υπαίθρια ορεινή αναψυχή) Δένδρα (ξύλο) Ιχθείς και θηράματα (βιότοποι) 1. Έννοιες και ορισμοί Λιβαδική Οικολογία Διαχείριση Λιβαδικών Εκτάσεων ΛΙΒΑΔΟΠΟΝΙΑ Οικολόγος Διαχειριστής ΛΙΒΑΔΟΠΟΝΟΣ Φυσικό λιβάδι Λειμώνας (Festuca+Trifolium) 3

2. Λιβάδια Δάση Γεωργικές εκτάσεις Γενικά χαρακτηριστικά των λιβαδιών της χώρας μας 1. Χαμηλή και ασταθής βροχόπτωση 2. Ξηρά/πολύ υγρά, αμμώδη/χαλικώδη/αλλατούχα εδάφη 3. Ορεινό ανάγλυφο 4. Μικρή πρόσοδος Λιβάδια - Δάση ΔΙΑΦΟΡΕΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ 1. Κύρια έμφαση στην παραγωγή βοσκήσιμη ύλης και όχι στην παραγωγή ξύλου 1. Ανήκουν στις μη γεωργικές εκτάσεις 2. Η βλάστηση είναι φυσική 3. Διαχείριση βάση οικολογικών αρχών Λιβάδια Γεωργικές εκτάσεις ΔΙΑΦΟΡΕΣ 1. Διαχείριση με καθαρά αγρονομικές αρχές 2. Πλήρης έλεγχος των συντελεστών παραγωγής ΟΜΟΙΟΤΗΤΕΣ 1. Εκτάσεις με βλάστηση 2. Λιβάδια Δάση Γεωργικές εκτάσεις ΔΑΣΟΣ ΛΙΒΑΔΙ ΔΑΣΟΛΟΓΟΣ/ΔΑΣΟΠΟΝΟΣ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ Βελτίωση ΔΑΣΟΛΟΓΟΣ/ΔΑΣΟΠΟΝΟΣ Διαχείριση Βοσκήσιμη Ύλη Οργάνωση ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΖΩΑ Οδήγηση ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΟΣ Δασικά προϊόντα (π.χ. ξύλο) Ζωικά προϊόντα ΑΓΟΡΑ ΑΓΟΡΑ 4

15% 3. Οικονομική σημασία των λιβαδιών Ποσοστά κάλυψης/χρήσεων γης σε παγκόσμιο επίπεδο 8% Κατανομή λιβαδιών ανά ήπειρο 10% 47% Λιβάδια άση Γεωργικές καλλιέργειες 26% 34% Ευρασία Αμερικ ή Αφρική Αυστραλία Πάγοι 28% 32% Ποσοστά κάλυψης/χρήσεων γης στην Ελλάδα 8% 23% 39% Λιβάδια Γεωργική γη άση Λοιπές εκτάσεις 30% 3. Οικονομική σημασία των λιβαδιών 1. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΟΣΚΗΣΙΜΗΣ ΥΛΗΣ (52 εκ. στρ. 12 εκ. αγροτικά ζώα άγρια ζώα 75.000 τόνοι κόκκινου κρέατος (32%) 480.000 τόνοι γάλακτος (29%) 2. ΘΗΡΑΜΑΤΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ (300.000 κυνηγοί) 3. ΝΕΡΟ (άρδευση, ύδρευση) 4. ΕΜΜΕΣΑ ΑΓΑΘΑ ΚΑΙ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ (αποτροπή της διάβρωσης υπαίθρια αναψυχή παροχή οξυγόνου) 5

4. Σκοποί της Λιβαδικής Οικολογίας 1. Μελέτη παραγόντων και διαδικασιών, οι οποίες ρυθμίζουν και επηρεάζουν την παραγωγικότητα στα λιβάδια 2. Προστασία των λιβαδικών οικοσυστημάτων 3. Διατύπωση κανόνων και αρχών για την ορθολογική αξιοποίηση των λιβαδιών Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 1 Διακρίνετε τις διαφορές στις λέξεις λιβάδι και βοσκότοπος. Αναφέρετε παραδείγματα. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 2 Περιγράψτε τον τρόπο με τον οποίο ο δασολόγος/δασοπόνος επεμβαίνει στην παραγωγική διαδικασία σε ένα δάσος και σε ένα λιβάδι. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 3 Αναπτύξατε τις οικολογικές αρχές διαχείρισης των λιβαδιών που μεταφέρθηκαν από τη διαχείριση των δασών; (400 λέξεις) Δραστηριότητα 4 Ανατρέχοντας στις επίσημες βάσεις δεδομένων της Εθνικής Στατιστικής Υπηρεσίας αναφέρετε τις πληροφορίες που σχετίζονται με τους λιβαδοπονικούς πόρους του νομού καταγωγής ή κατοικίας σας. 6

Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 5 Αιτιολογείστε τη φράση Η Ελλάδα είναι μία κατ εξοχήν κτηνοτροφική χώρα. Σε ποιους οικολογικούς παράγοντες οφείλεται αυτή η διαπίστωση; (500 λέξεις) Δραστηριότητα 6 Συζητείστε τη φράση Τα λιβάδια παράγουν νερό. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 7 Ποιες κατά τη γνώμη σας θα πρέπει να είναι οι αρχές μιας Ορθολογικής Λιβαδικής Πολιτικής στη χώρα μας; (300 λέξεις) Δραστηριότητα 8 Πως η Λιβαδική Οικολογία συμβάλλει στην προστασία των λιβαδικών οικοσυστημάτων; (100 λέξεις) Ζ. Παράλληλα κείμενα Παπαναστάσης, Β. 1985. Ορθολογική διαχείριση των λιβαδιών. Πρακτικά Συνεδρίου Βοσκότοποι και Ορεινή Οκονομία. Γεωτεχνικά, 34-40. Νάστης, Α. 1984. Οικονομική αξία της αξιοποίησης των δασικών εκτάσεων με βόσκηση. Δασικά Χρονικά, 2-3:13-22. 7

H. Επιλεγμένη Βιβλιογραφία Bedell, T.E. 1998. The Educational History of Range Management in North America. Society for Range Management, p. 159. Coupland, R.T. 1979. Grassland Ecosystems of the World. IBP 18. R.T. Coupland (ed.). Cambridge University Press, London. Dimitriou, A. 1990. Management of Communal Rangelands in Chania. Mediterranean Agronomic Institute of Chania, p. 105. Joyce, L. 1989. An Analysis of the Range Forage Situation in the United States: 1989-2040. United States Department of Agriculture, p. 136. Masson, P. 1994. Biology and Management of Mediterranean rangeland; Selection, Establishment and Use of Herbaceous Plant Especially Legumes. p. 101. Monsen, S.B., and S.G. Kitchen. 1994. Proceedings-Ecology and Management of Annual Rangelands. United States Department of Agriculture, p. 416. Παπαναστάσης, Β. και Α. Πήττας. 1984. Λιβάδια και βοσκόμενα δάση. Μελέτη Στρατηγικής για την Ανάπτυξη της Ελληνικής Δασοπονίας και Ξυλοπονίας ΠρόδρομηανακοίνωσηΜΣ-84-05. Ι.Δ.Ε.Θ. Society for Range Management. 1989. A glossary of terms used in range management. 3 rd edition. Denver, Colorado. Θ. Σχετικοί δικτυακοί τόποι Επίσημος δικτυακός τόπος της Δασικής Υπηρεσίας των USA γιαταλιβάδια: http://www.fs.fed.us/rangelands/ Δικτυακός τόπος του Earth Policy Institute για την παγκόσμια κατάσταση των λιβαδιών: http://www.earth-policy.org/updates/update6.htm Επίσημος δικτυακός τόπος του Society for Range Management: http://www.rangelands.org/srm.shtml Δικτυακός τόπος του FAO/CIHEAM Network on Pasture and Forage Crops: http://www.iamz.ciheam.org/ingles/forrajes.htm 8

Α. Τίτλος ΔΕ 2. Ταξινόμηση και περιγραφή των λιβαδιών Μιχαήλ Βραχνάκης Καρδίτσα, Ιανουάριος 2008 Β. Σκοπός ΔΕ Για την ορθολογική διαχείριση των λιβαδιών της χώρας μας (σύνδεση με την προηγούμενη ΔΕ) και την εφαρμογή των αρχών της Λιβαδικής Οικολογίας κρίνεται απαραίτητη η ταξινόμηση των λιβαδιών. Σκοπός της ΔΕ είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές/-τριες τους τρόπους διάκρισης των λιβαδιών και να εμπεδώσουν τα ιδιαίτερα οικολογικά και οικονομικά χαρακτηριστικά των λιβαδικών τύπων. Με τον τρόπο αυτό γίνεται πληρέστερη η κατανόηση της δομής και λειτουργίας των λιβαδικών οικοσυστημάτων (σύνδεση με την επόμενη ΔΕ). 9

Γ. Προσδοκώμενα αποτελέσματα Μετά την παρακολούθηση της ΔΕ οι φοιτητές/-τριες θα πρέπει να είναι σε θέση να: επισημαίνουν τα διαφορετικά ιεραρχικά επίπεδα ταξινόμησης των λιβαδιών, διακρίνουν τους διαφορετικούς λιβαδικούς τύπους και υποτύπους και να κατανοήσουν τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τους, γνωρίζουν τα χαρακτηριστικά των φρυγανολίβαδων, προσεγγίζουν τα θαμνολίβαδα από διαχειριστική και οικολογική άποψη, προσεγγίζουν τα δασολίβαδα από αγρο-δασοπονική σκοπιά διακρίνουν τα βοσκόμενα δάση από τα λιβάδια Δ. Έννοιες κλειδιά τύπος μορφή σειρά υποτύπος ποολίβαδα κλιμακικά ποολίβαδα διαδοχικά ποολίβαδα φρυγανολίβαδα θαμνολίβαδα κλιμακικά θαμνολίβαδα διαδοχικά θαμνολίβαδα θαμνολίβαδα αείφυλλων πλατύφυλλων θάμνων πρινώνες θαμνολίβαδα φυλλοβόλων πλατύφυλλων θάμνων δασολίβαδα μερικώς δασοσκεπή λιβάδια δασολίβαδα κωνωφόρων δασολίβαδα αείφυλλων πλατύφυλλων δένδρων δασολίβαδα φυλλοβόλων πλατύφυλλων δένδρων Αγροδασοπονία βοσκόμενα δάση 10

1. Ταξινόμηση λιβαδιών Φυτοκοινότητα Κριτήρια ταξινόμησης φυτοκοινοτήτων 1. μορφή (φυσιογνωμία) της βλάστησης, 2. ορόφωση 3. σύνθεση φυτικών ειδών 4. κυριαρχούντα είδη 5. στάδιο διαδοχής 6. τελικό στάδιο εξέλιξης φυτοκοινότητας 7. συνδυασμός δύο ή περισσότερων από αυτά 1. Ταξινόμηση λιβαδιών Επίπεδα ταξινόμησης λιβαδιών TYΠOΣ γενική όψη και φυσιογνωμία της βλάστησης ΜΟΡΦΗ μορφολογία φύλλων ή/και βλαστού, τρόπος αύξησης κυριαρχούντων ειδών ΣΕΙΡΑ κυρίαρχο είδος τρία κυρίαρχα είδη ένα σε κάθε όροφο ΥΠΟTYΠOΣ π.χ. Quercus macrolepis Phlomis fruticosa Brachypodium ramosum ή Q. ma P. fru B. ra 11

2. Τύποι λιβαδιών - Ποολίβαδα Κλιμακικά ποολίβαδα Ένωση climax που προσδιορίζεται κυρίως απότοκλίμα Διαδοχικά ποολίβαδα Προήλθαν από καταστροφή των δασών. Διατηρούνται σε σχετικά σταθερή κατάσταση με φυσικά ή ανθρωπογενή μέσα (πλημμύρες, θέρισμα, βόσκηση, κ.λπ.) ΚΛΙΜΑΚΙΚΑ ΠΟΟΛΙΒΑΔΑ 1. Μεγάλες διαχρονικές διακυμάνσεις ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων 2. Περίοδοι μακράς ξηρασίας 3. Μικρή έκπλυση εδαφών λόγω έλλειψης επαρκούς νερού, ορφνό χρώμα ΔΙΑΔΟΧΙΚΑ ΠΟΟΛΙΒΑΔΑ 1. Μικρότερες μεταβολές ατμοσφαιρικών κατακρημνισμάτων 2. Μεγαλύτερη έκπλυση λόγω μεγαλύτερης υγρασίας 3. Σκοτεινή απόχρωση 2. Τύποι λιβαδιών - Ποολίβαδα Οικολογικές συνθήκες ποολίβαδων Υποβάθμιση εδαφών ποολίβαδων στην Ελλάδα 12

2. Τύποι λιβαδιών - Ποολίβαδα ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΤΗΣΙΑ ΛΙΒΑΔΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΩΝ ΠΟΟΛΙΒΑΔΩΝ Κλιματική ζώνη Σύνθεση βλάστησης Είδος εδάφους Βαθμός χρησιμοποίησης 2. Τύποι λιβαδιών - Ποολίβαδα 17.000.000 στρ. (4.000.000 στην ψευδαλπική ζώνη) 33% της συνολικής επιφάνειας των λιβαδιών της χώρας ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΣΗΜΑΣΙΑ ΠΟΟΛΙΒΑΔΩΝ Κατ εξοχή λιβαδικές εκτάσεις για πρόβατα, βοοειδή, άλογα, κ.λπ. Πολύτιμαγιαταθηραματικάζώα(λαγός, πέρδικα, κ.λπ.) Αγαθά και υπηρεσίες (παραγωγή νερού, προστασία εδαφών, αναψυχή, έρευνα, βιοποικιλότητα, κ.λπ.) 13

2. Τύποι λιβαδιών - Φρυγανολίβαδα Φρύγανα Ξυλώδη φυτά εποχιακός διμορφισμός Θαμνίσκοι ημίθαμνοι, < 1 μ. Ξηρανθεκτικότητα, αναφλεξιμότητα Μικρή θρεπτική αξία, μικρή ή μηδαμινή επιλεξιμότητα από τα ζώα Αστοιβίδα (Sarcopoterium spinosum), ασφάκα ή φλόμος (Phlomis fruticosa), θυμάρι (Thymus capitatus), λαδανιά (Cistus spp.), αλισφακιά (Salvia spp.), αφάνα (Genista acanthoclada), Anthyllis hermanniae, Helichrysum italicum, Euphorbia acanthothamnos, Teucrium polium, Fumana arabica, Ballota acetabulosa, Erica manipuliflora, Phagnalon graecum, κ.ά. μαζί με Pistacia lentiscus, Phillyrea latifolia, Juniperus phoenicea, J. oxycedrus και Quercus coccifera Φρυγανολίβαδα Ανοικτές ξυλώδεις φυτοκοινότητες αποτελούμενα κυρίως από φρύγανα και ποώδη βλάστηση Σταθερές κλιμακικές φυτοκοινότητες που αναπτύσσονται στο ξηρότερο και θερμότερο άκρο της ζώνης του μεσογειακού κλίματος Στην Ελλάδα: δυτικές και νότιες ηπειρωτικές περιοχές και στη νησιωτική Ελλάδα Προέρχονται από την υποβάθμιση δασικών οικοσυστημάτων εξαιτίας ανθρωπογενών επιδράσεων (πυρκαγιές, υπερβόσκηση). Sarcopoterium spinosum Phlomis fruticosa Thymus capitatus Cistus incanus Erica manipuliflora 2. Τύποι λιβαδιών - Φρυγανολίβαδα Παραγωγή Υψηλή υπέργεια βιομάζα (> 500 χλγ./στρέμ.) Χαμηλή ετήσια λιβαδική παραγωγή Μη επιθυμητά φυτά Αβαθή και βραχώδη εδάφη Η ετήσια λιβαδική παραγωγή αποτελείται κυρίως από ποώδη φυτά επηρεάζεται από α) την ποιότητα τόπου, και β) βαθμό συγκόμωσης των φρυγάνων. Ο βαθμός συγκόμωσης των φρυγάνων εξαρτάται από το χρονικό διάστημα που μεσολάβησε από την τελευταία πυρκαγιά Οικονομική σημασία 2.200.000 στρέμ. (ΕΣΥΕ, 1971) 10.000.000 16.000.000 στρ. (Διαμαντόπουλος 1983) Μελισσοκομία Αισθητική αξία Συγκράτηση εδάφους προστασία από διάβρωση Κρήτη: 27,32% 14

2. Τύποι λιβαδιών - Φρυγανολίβαδα Λιμενάρια Θάσου Φρυγανολίβαδα στη Σιθωνία Χαλκιδικής (ανοιχτό γαλάζιο) 2. Τύποι λιβαδιών - Θαμνολίβαδα Θαμνολίβαδα Θαμνόμορφα δένδρα Συνηρεφή Ομαδοπαγή ή ανοικτά Κλιμακικά Διαδοχικά Θαμνολίβαδα ερημικών περιοχών Θαμνολίβαδα εύκρατων περιοχών 15

2. Τύποι λιβαδιών - Θαμνολίβαδα Θαμνολίβαδα αείφυλλων πλατύφυλλων θάμνων ή θαμνολίβαδα μακκίας (maquis) βλάστησης Στην Ελλάδα: Παράλια δυτικής Ελλάδας και Κρήτης, ανατολικές και νότιες ακτές της ανατολικής και βόρειας Ελλάδας Μηχανισμοί προσαρμογής στα ξηροθερμικά περιβάλλοντα Ανατομικοί α) σκληροφυλλία βυθισμένα στομάτια β) βαθύ ριζικό σύστημα Φυσιολογικοί α) μειωμένη στοματική αγωγιμότητα β) αυξημένη υδραυλική αντίσταση Κυριότερα είδη κουμαριά (Arbutus unedo) φιλλύκι (Phillyrea latifolia) αριά (Quercus ilex) πουρνάρι (Quercus coccifera) 2. Τύποι λιβαδιών - Θαμνολίβαδα Πρινώνες Θαμνολίβαδα αείφυλλων βελονόφυλλων θάμνων Πρινώνες (Quercus coccifera) Έναντι των υπόλοιπων θαμνολίβαδων αείφυλλων πλατύφυλλων: α) σε ασβεστολιθικά εδάφη β) σε ψυχρότερα περιβάλλοντα Σε νότιες εκθέσεις μέχρι 1000 μ. Θαμνολίβαδα αείφυλλων βελονόφυλλων θάμνων (Juniperus spp.) Juniperus oxycedrus Juniperus communis Juniperus nana Διάφοροι τύποι πρινώνων Juniperus communis Juniperus oxycedrus (Τσεχία) (Γαλλία) 16

2. Τύποι λιβαδιών - Θαμνολίβαδα Παραγωγή Διαφορές μεταξύ τύπων αλλά και στον ίδιο τύπο Διαφορές στον ίδιο υποτύπο (ποιότητα τόπου, πυκνότητα, ύψος θάμνων) Διαθέσιμη παραγωγή Καθ ύψος κλιμάκωση Yπερδιπλάσια έναντι της ποώδους παραγωγής Οικονομική Σημασία 7.750.000 στρ., 60% αείφυλλα πλατύφυλλα Εκτάσεις όπου βόσκουν κυρίως τα γίδια Αείφυλλοι θάμνοι: πηγές πρωτεΐνης κατά τη χειμερινή και θερινή περίοδο Συγκράτηση και προστασία εδάφους Ρύθμιση υδρολογίας Παραγωγή καυσόξυλων Βελτίωση του τοπίου 2. Τύποι λιβαδιών - Δασολίβαδα Στα δασολίβαδα δεν επηρεάζεται η κύρια χρήση που είναι η παραγωγή βοσκήσιμης ύλης Υπόροφος: ποώδης βλάστηση, Μεσόροφος: φρυγανώδης ή θαμνώδης βλάστηση, Ανώροφος: δένδρα μέχρι 40% κάλυψη Δασολίβαδα πουρναριού στην περιοχή της Κορώνειας woodland-grass (Καλιφόρνια) τροπική σαβάννα dehesas ή montados (Ισπανία) Ελλάδα: παρυφές δασών, γύρω από ορεινούς οικισμούς, ζώνη ψευδαλπική Woodland-grass Dehesas στην Ισπανία (Quercus agrifolia Q. lobata) Savanna στην Τανζανία 17

2. Τύποι λιβαδιών - Δασολίβαδα Κωνοφόρων Χαλέπιος πεύκη με υπόροφο θαμνολίβαδο Τραχεία πεύκη με υπόροφο θαμνολίβαδο ή ποολίβαδο Αείφυλλων πλατύφυλλων δένδρων Δασολίβαδα πουρναριού με υπόροφο ποώδη ή φρυγανώδη βλάστηση (νότια ηπειρωτική Ελλάδα και Κρήτη) Υβριδογενής ελάτη με υπόροφο ποολίβαδο Φυλλοβόλων πλατύφυλλων δένδρων Σειρές φυλλοβόλων δρυών (Quercus pubescens, Q. frainetto, Q. ithaburensis ssp. macrolepis) Βαλανιδιές με υπόροφο φρυγανολίβαδο (δυτική και νότια ηπειρωτική, νησιωτική Ελλάδα) Τεχνητές φυτείες λεύκης (6 μ. x 6 μ.) 2. Τύποι λιβαδιών - Δασολίβαδα Παραγωγή Υψηλότερη έναντι των άλλων τύπων λόγω α) υψηλότερης παραγωγικότητας εδάφους, β) μικρότερης απώλειας θρεπτικών συστατικών, γ) βελτιωμένου μικροπεριβάλλοντος, και δ) αυξημένης βοσκοϊκανότητας Επηρεάζεται από α) είδος υπορόφου, β) συγκόμωση ανωρόφου, γ) ποιότητα τόπου, και δ) οικολογική ζώνη 25.000.000 στρέμ. Οικονομική σημασία Παραγωγή βοσκήσιμης ύλης (παράταση βοσκητικής περιόδου) Προϊόντα ξύλου και καρπών Νερό Θηράματα Προστασία Αναψυχή Υψηλά δάση (αναγωγή) ΜΕΡΙΚΩΣ ΔΑΣΟΣΚΕΠΕΙΣ ΕΚΤΑΣΕΙΣ Δασολίβαδα 18

2. Τύποι λιβαδιών - Δασολίβαδα ΔΑΣΟΛΙΒΑΔΑ ΚΑΙ ΑΓΡΟΔΑΣΟΠΟΝΙΑ Αύξηση της λιβαδικής παραγωγής Αύξηση της παραγωγής σε κτηνοτροφικά προϊόντα Αύξηση της βιοποικιλότητας INRA- Montpellier (Γαλλία) Βόρειος Ιρλανδία 3. Βοσκόμενα δάση Ηβόσκησητωνδασώνείναι ιδιαίτερα διαδεδομένη στη Μεσόγειο και στην Ελλάδα Τα δάση που βόσκονται ΔΕΝ θεωρούνται λιβάδια Η βόσκηση μη συμβατή με την παραγωγή ξύλου των υψηλών δασών USA Βοσκόμενα δάση κωνοφόρων Βοσκόμενα δάση πλατύφυλλων 19

Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 1 Ποια η βασική μονάδα ταξινόμησης των λιβαδιών και σε τι εξυπηρετεί. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 2 Κατά τη γνώμη σας ποιες παραμέτρους πρέπει να λαμβάνει υπόψη ένα Πρόγραμμα Απογραφής Λιβαδιών στην Ελλάδα. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 3 Ποια είναι η αναμενόμενη παραγωγή στα 100 μ., 800 μ., και 1500 μ. υψόμετρο, όταν η παραγωγή (y) συνδέεται με το υψόμετρο (x) με τον τύπο: y=139,1367 + 0,1578 x; Που πιστεύετε ότι οφείλονται αυτές οι διαφορές; (200 λέξεις) Δραστηριότητα 4 Ποια η οικολογική αξία των ποολίβαδων, φρυγανολίβαδων, θαμνολίβαδων, και δασολίβαδων. (800 λέξεις) Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 5 Κατατάξετε τους τέσσερις σημαντικότερους τύπους λιβαδιών της χώρας μας αναλόγως της α) παραγωγής υπέργειας βιομάζας, β) ετήσιας παραγωγής, γ) φυτοποικιλότητας, δ) βιοποικιλότητας, ε) ευπάθειας, στ) πολυπλοκότητας, και ζ) σταθερότητάς τους. Αιτιολογείστε. (1000 λέξεις) Δραστηριότητα 6 Στην Ελλάδα υφίσταται μακραίωνη χρήση των λιβαδιών από τα αγροτικά ζώα. Ποιες πιστεύετε είναι οι οικολογικές συνέπειες αυτής της χρήσης. (300 λέξεις) Δραστηριότητα 7 Με ποιους τρόπους συμβάλλουν τα λιβάδια στην οικονομία των ορεινών περιοχών της χώρας μας. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 8 Κατά τη γνώμη σας σε ποιες περιπτώσεις θα πρέπει να είναι απαγορευμένη η βόσκηση στα δάση. (200 λέξεις) 20

Ζ. Παράλληλα κείμενα Papanastasis, V.P. 2004. Management of biotic resources in ancient Greece. Proceedings of the 10 th International Conference on Mediterranean Climate Ecosystems (MEDECOS). Ecology, Conservation and Management of Mediterranean Climate Ecosystems. Μ. Arianoutsou, and V.P. Papanastasis (eds). 25 April 1 May 2004, Rhodes Island, Greece. Βραχνάκης, Μ.Σ., Α. Παπαγεωργίου, Ε. Μίγδου, Κ. Ιώβη, και Μ.Μ. Μπερδελή. 2003. Μεταβολή της φυτοποικιλότητας λιβαδιών του Τυμφρηστού κατά την υψομετρική διαβάθμιση. Πρακτικά 3 ου Πανελλήνιου Λιβαδοπονικού Συνεδρίου Λιβαδοπονία και Ανάπτυξη Ορεινών Περιοχών. Π.Δ. Πλατής, και Θ.Γ. Παπαχρήστου (επ. έκδ.) 4-6 Σεπτεμβρίου 2002, Καρπενήσι, σελ. 447-453. H. Επιλεγμένη Βιβλιογραφία Βραχνάκης, Μ.Σ., Κ. Ιώβη, και Μ.Μ. Μπερδελή. 2003. Διαχείριση ψευδαλπικών λιβαδιών Γράμμου. Πρακτικά 3 ου Πανελλήνιου Λιβαδοπονικού Συνεδρίου Λιβαδοπονία και Ανάπτυξη Ορεινών Περιοχών. Π.Δ. Πλατής, και Θ.Γ. Παπαχρήστου (επ. έκδ.) 4-6 Σεπτεμβρίου 2002, Καρπενήσι, σελ. 355-361. Coupland, R.T. 1979. The nature of grasslands. In: Grassland Ecosystems of the World. IBP 18. R.T. Coupland (ed.). Cambridge University Press, London. pp. 23-29. Hunter, S.C., and T.E. Paysen. 1986. Vegetation classification system for California. User s guide. USDA Forest Service. P.S.W. Forest and Range Exper. Station. General Technical Report. PSW-94. McKell, C. 1980. Multiple use of fodder trees and shrubs a worldwide perspective. In: Browse in Africa. H.N. Le Houerou (ed.). ILCA, Adis Ababa, Ethiopia. pp. 141-149. Ντάφης, Σ. 1985. Δάσος βοσκή και δασικοί βοσκότοποι. Γεωτεχνικά, 56-59. Παπαναστάσης, Β. 1982. Παραγωγή των ποολίβαδων σε σχέση με τη θερμοκρασία αέρος και τη βροχή στη βόρεια Ελλάδα. Δασική Έρευνα, ΙΙΙ(3) Παράρτημα. Papanastasis, V.P., M.S. Vrahnakis, D. Chouvardas, K. Iovi, M.M. Berdeli, and I. Ispikoudis. 2003. Role of altitude and soil depth in the productive potential of natural grasslands of Macedonia, northern Greece. Grasslands Science in Europe, 8:21-24. Whittaker, R.H. 1962. Classification of natural communities. Botanical Review, 28:1-23. 21

Θ. Σχετικοί δικτυακοί τόποι Μεσογειακά ποολίβαδα που συγκαταλέγονται στην Directive για τα habitats της ΕΕ (Article 20, 'Habitats Committee'): http://www.lkp.org.pl/prawo_html/hab-an1en.htm Φρυγανικά συστήματα του Αιγαίου (και Θάσου): http://mrw.wallonie.be/cgi/dgrne/sibw/annex1.des.pl?cod E=5420&LIST=0 http://thasos.users.btopenworld.com/scrub.htm Μεσογειακά θαμνολίβαδα: http://www.runet.edu/~swoodwar/classes/geog235/biomes/m edit/medit.html Δασολίβαδα και Αγροδασοπονία (Silvopastoralism) http://www.agroforestry.gr (Ελληνικό Αγροδασικό Δίκτυο) http://rps.uvi.edu/aes/biotech/silvopasture.html http://www.unl.edu/nac/silvopasture.html 22

Α. Τίτλος ΔΕ 3. Λιβαδικό Οικοσύστημα Μιχαήλ Βραχνάκης Καρδίτσα, Ιανουάριος 2008 Β. Σκοπός ΔΕ Η ιεραρχική ταξινόμηση (σύνδεση με την προηγούμενη ΔΕ) αποτελεί μία μακροσκοπική προσέγγιση των λιβαδιών (επίπεδο τοπίου). Η προσέγγιση σε επίπεδο λιβαδικών οικοσυστημάτων περιλαμβάνει τη γνώση της δομής και λειτουργίας αυτών. Σκοπός της ΔΕ είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές/-τριες την έννοια, δομή, λειτουργία, και παραγωγικότητα των λιβαδικών οικοσυστημάτων. Η προσέγγιση αυτή είναι απαραίτητη για το επόμενο επίπεδο αναγνώρισης των λιβαδιών (επίπεδο ειδών) (σύνδεση με την επόμενη ΔΕ). 23

Γ. Προσδοκώμενα αποτελέσματα Μετά την παρακολούθηση της ΔΕ οι φοιτητές/-τριες θα πρέπει να είναι σε θέση να: επισημαίνουν τις διαφορετικές δομές των λιβαδικών οικοσυστημάτων, διακρίνουν τα διάφορα συστατικά, παράγοντες, και οργανισμούς που δρουν στα λιβαδικά οικοσυστήματα, αναγνωρίζουν τη σημασία της απρόσκοπτης ροής της ενέργειας και της ολοκλήρωσης των βιο-γεωχημικών κυκλωμάτων, αναγνωρίζουν τη σημασία των ομοιοστατικών μηχανισμών, επισημαίνουντιςδιαφορέςτωνσυστατικών της παραγωγικότητας, γνωρίζουν τις μεθόδους μέτρησης αυτής, αναγνωρίζουν τον τρόπο ποσοτικοποίησης και τη σημασία αυτής Δ. Έννοιες κλειδιά βιοτικές μορφές βιοκοινότητα εθνοοικοσύστημα αυτοτροφικό στρώμα ετεροτροφικό στρώμα οργανισμοί πρωτογενούς παραγωγής οργανισμοί κατανάλωσης οργανισμοί αποσύνθεσης θερμοδυναμικοί νόμοι τροφική αλυσίδα συντελεστής μετατροπής ενέργειας οικολογική αποτελεσματικότητα συντελεστής ενεργειακής αποτελεσματικότητας συντελεστής αυξητικής αποτελεσματικότητας βιογεωχημικά κυκλώματα δεξαμενή αποθήκευσης δεξαμενή ανακύκλωσης ομοιοστατικό πλάτωμα μηχανισμοί ανάδρασης πρωτογενής παραγωγικότητα ακαθάριστη πρωτογενής παραγωγικότητα 24

Δ. Έννοιες κλειδιά (συνέχεια) καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα λιβαδική παραγωγή δευτερογενής παραγωγικότητα μέθοδος συγκομιδής μέθοδος CO2 μέθοδος αεροδυναμικής μέθοδος χλωροφύλλης συντελεστής παραγωγικότητας Τρόποι προσέγγισης (φυτο)κοινοτήτων: Ολιστικός (holistic): Οι ιδιότητες ενός συστήματος (βιολογικές, χημικές, κ.λπ.) δεν μπορούν να ερμηνευτούν ή να εξηγηθούν μόνο από το άθροισμα των ιδιοτήτων των επιμέρους συστατικών του και είναι το ίδιο το όλον σύστημα που ερμηνεύει τη συμπεριφορά και τις ιδιότητες των επιμέρους συστατικών του και Επιμεριστικός (reductionistic): Ένασύνθετοσύστημαμπορείναεπιμεριστείστασυστατικάπουτοαπαρτίζουν (π.χ. οι βιολογικές ιδιότητες να ερμηνευτούν ως χημικές και φυσικές ιδιότητες) Αυτ-οικολογικός (autecology, οικολογία ειδών): η μελέτη των αλληλεπιδράσεων ενός οργανισμού ή ενός είδους με τα βιοτικά ή μη βιοτικά στοιχεία του περιβάλλοντός του (π.χ. πειραματική μέτρηση των αναγκών ενός είδους σε φως, νερό, θρεπτικά) και Συν-οικολογικός (synecology, οικολογία κοινοτήτων): η μελέτη μίας ομάδας ή μίας κοινότητας οργανισμών και των σχέσεων που αναπτύσσουν μεταξύ τους ή/και με το κοινό τους φυσικό περιβάλλον (π.χ. βιογεωχημικοί κύκλοι και ενεργειακό απόθεμα σε μία κοινότητα) Λιβαδικό οικοσύστημα: μία οργανωμένη λειτουργική μονάδα, στην οποία υπάρχει συνεχής ροή ενέργειας και κυκλοφορία των θρεπτικών στοιχείων μεταξύ των ζωντανών (βιοτικών) και μη (αβιοτικών) μερών της Α) βιοκοινότητα Β) βιότοπος Γ) άνθρωπος Ανοικτά (εθνικά) όρια οικοσυστήματος 1. Έννοια λιβαδικού οικοσυστήματος 25

1. Έννοια λιβαδικού οικοσυστήματος Κατηγορίες λιβαδικών φυτών Λιβαδικά φυτά Ποώδη Ξυλώδη John Lovett (1997) Archaefructus liaoningensis: Το αρχαιότερο ανθικό απολίθωμα (125 εκατομμυρίων ετών 300 χλμ. βορειοανατολικά του Πεκίνου) αγρωστώδη αγρωστοειδή θάμνοι δένδρα ημίθαμνοι θαμνόμορφα δένδρα ψυχανθή πλατύφυλλες πόες αναρριχώμενα 1. Έννοια λιβαδικού οικοσυστήματος Κατηγορίες λιβαδικών φυτών Christen C. Raunkiær (1860-1938) Βιοτικές μορφές (Life forms - 1904) 1- Μακροφανερόφυτα, 2- Μακροφανερόφυτα αναρριχώμενα 3- Νανοφανερόφυτα 4- Χαμαίφυτα καρποφόρα 5- Χαμαίφυτα έρποντα, 6- Ημικρυπτόφυτα με αδελφώματα 7- Ημικρυπτόφυτα ροζέτας 8- Ημικρυπτόφυτα όρθια 9- Ημικρυπτόφυτα αναρριχώμενα 10- Γεώφυτα με ριζώματα 11- Γεώφυτα βολβόφυτα 12- Θερόφυτα 13- Υδρο-ημικρυπτόφυτα 14- Υδρο-γεώφυτα 15- Υδρόφυτα επιπλέοντα 26

2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Τροφικά στρώματα Αυτο-τροφικό στρώμα Ετερο-τροφικό στρώμα 2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Συστατικά Οργανικά συστατικά 1. Πρωτεΐνες 2. Υδατάνθρακες 3. Λίπη, κ.λπ. Ανόργανα συστατικά 1. Νερό 2. CO 2 3. O 2 4. Φωσφορικά άλατα, κ.λπ. 27

2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Φυσικοί παράγοντες 1. Ηλιακή ακτινοβολία 2. Αέρας 3. Νερό 4. Έδαφος 5. Γεωλογικό υπόθεμα 6. Κλιματικές συνθήκες 6.1 υγρασία 6.2 θερμοκρασία 6.3 εξατμισιδιαπνοή Γονιμότητα εδάφους Δ ι α χ ε ί ρ ι σ η Παραγωγικότητα εδάφους 2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Οργανισμοί πρωτογενούς παραγωγής Αγρωστώδη Ψυχανθή Πλατύφυλλες πόες Δένδρα Θάμνοι 28

2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Οργανισμοί κατανάλωσης Καταναλωτές α βαθμού Φυτοφάγα ζώα 1. Κτηνοτροφικά ή αγροτικά ζώα 1.1 πρόβατα 1.2 γίδια 1.3 βοοειδή 1.4 ζώα φόρτου Καταναλωτές β βαθμού Σαρκοφάγα ζώα 1. Οικόσιτα ζώα (π.χ. σκύλος) 2. Άγρια ζώα 3. Άνθρωπος 2. Άγρια ζώα 2.1 θηράματα 2.2 έντομα 2.3 χελώνες, κ.λπ. ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ! ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ! 2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Οργανισμοί αποσύνθεσης 1. Σαπροφυτικοί οργανισμοί 2. Βακτήρια 3. Μύκητες 4. Σκουλήκια, κ.λπ. ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ 1. Ανοργανοποίηση 2. Επανακατανομή 3. Διαθεσιμότητα 4. Ρύθμιση ισοζυγίου ΕΠΙΛΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ! 29

2. Δομή λιβαδικού οικοσυστήματος Αλληλεπιδράσεις Αυτότροφοι οργανισμοί Μεταξύ επιπέδων Ετερότροφοι οργανισμοί Στο ίδιο επίπεδο Χώρος (επικράτεια, τροφή, νερό, κ.λπ.) 3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Ροή ενέργειας 1ος ΝΟΜΟΣ Η ενέργεια μετατρέπεται από ηλιακή σε χημική, μηχανική, ή θερμική αλλά δεν δημιουργείται ούτε χάνεται ΖΩΗ ΣΤΟ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ 2ος ΝΟΜΟΣ Οι μετατροπές ενέργειας από τη μία μορφή στην άλλη δεν γίνονται χωρίς την παραγωγή υποβαθμισμένης μορφής ενέργειας (θερμότητα) εντροπία (αταξία) συστήματος ΑΝΟΙΚΤΟ ΚΥΚΛΩΜΑ ΡΟΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 30

3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Τροφική αλυσίδα Τροφική αλυσίδα Τροφικό επίπεδο Κρίκος Οικολογική πυραμίδα Ροή ενέργειας Τροφική αλυσίδα βόσκησης Τροφική αλυσίδα αποσύνθεσης Φυτοφάγα ζώα Σαρκοφάγα ζώα Ηλιακή ενέργεια ΦΥΤΑ Σαπροφάγοι μικροοργανισμοί Νεκροβόροι μικροοργανισμοί 3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Οικολογική αποτελεσματικότητα = Ποσότητα ενέργειας που ρέει στα διάφορα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας Εισροή ηλιακής ενέργειας Φωτοσυνθετικά ενεργή ηλιακή ακτινοβολία (PAR) Ακαθάριστη πρωτογενής παραγωγή (GPP) Καθαρή πρωτογενής παραγωγή (NPP) Υπέργεια φυτική παραγωγή Ακαθάριστη παραγωγή ετερότροφων οργανισμών Καθαρή παραγωγή ετερότροφων οργανισμών Παραγωγή φυτοφάγων ζώων Παραγωγή βοείου κρέατος 31

3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Συντελεστής μετατροπής ενέργειας 8,1 J cm -2 min -1 5,4 J cm -2 min -1 2,5 J cm -2 min -1 Παγκόσμια ηλιακή σταθερά Απώλειες: απορρόφηση, διάχυση Ενέργεια που φτάνει στην επιφάνεια του λιβαδικού φυτοκαλύματος Απώλειες: 52% υπέρυθρη, 4% υπεριώδη PAR Συντελεστής μετατροπής ενέργειας ~3 3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Συντελεστής ενεργειακής αποτελεσματικότητας Συντελεστής αυξητικής αποτελεσματικότητας Ενεργειακό περιεχόμενο των υδατανθράκων που παράγονται στη φωτοσύνθεση : Ποσότητα της ηλιακής ενέργειας που έχει προσληφθεί Ενέργεια που απαιτείται για την αύξηση των ζώων : Ενέργεια που προσλαμβάνουν τα ζώα δια μέσου της βόσκησης 32

3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Διαχειριστικά μέτρα Επίπεδο χλωροφυλλούχων φυτών 1. Κάλυψη εδαφικών κενών 2. Είδη με μικρό συντελεστή διαπνοής 3. Συμπληρωματικές βιοτικές μορφές 4. Μίξη πολλών λιβαδικών φυτών 5. Λίπανση (έλεγχος μη παραγωγικών και βοσκήσιμων ειδών) Επίπεδο κτηνοτροφικών ζώων 1. Κατάλληλο είδος και αριθμός ζώων 2. Παραγωγικές φυλές ζώων προσαρμοσμένες στις τοπικές οικολογικές συνθήκες 3. Έργα υποδομής 4. Σύστημα βόσκησης 3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Ροή χημικών στοιχείων Δεξαμενή Αποθήκευσης (Ανόργανο Απόθεμα) Φυτά Δεξαμενές Ανακύκλωσης Ζώα Το μεγαλύτερο τμήμα Ελάχιστη ή μηδενική κινητικότητα Πλούσιασεανόργανασυστατικά Δεξαμενή Ανακύκλωσης Δεξαμενή Αποθήκευσης Βιότοπος (Έδαφος, Ατμόσφαιρα) Το μικρότερο τμήμα Μεγάλη κινητικότητα Πλούσια κυρίως σε οργανικά συστατικά Ρυθμός Ανακύκλωσης: Οι ποσότητες των χημικών στοιχείων που μεταφέρονται στη μονάδα του χρόνου από τη μία θέση του κυκλώματος στην άλλη 33

3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Ροή χημικών στοιχείων Έδαφος Οργανισμοί αποσύνθεσης Ξηροφυλλάδα Βλάστηση Ουρία Νεκρά ζώα Φυτοφάγα ζώα Κόπρανα Σαρκοφάγα ζώα Ζώα που απομακρύνονται Διάγραμμα κυκλοφορίας χημικών στοιχείων στο λιβαδικό οικοσύστημα 3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Ροή χημικών στοιχείων Έντονη βιολογική δραστηριότητα Έντονη ανοργανοποίηση Μεγάλη παραγωγικότητα mg CO 2 m -2 h -1 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 I Φ Μ Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Μεταβολή της ποσότητας CO 2 που παράγεται κατά τη διάρκεια του έτους από τους οργανισμούς αποσύνθεσης σε ένα φρυγανικό οικοσύστημα 34

3. Λειτουργία λιβαδικού οικοσυστήματος Ομοιοστατικοί μηχανισμοί Ομοιόσταση: η κατάσταση ισορροπίας των φυσικών οικοσυστημάτων λόγω αυτορύθμισης και αυτοσυντήρησης Ομοιοστατικό πλάτωμα: η περιοχή μέσα στην οποία συμβαίνουν οι αναδράσεις με τιςοποίεςτοσύστημαεπανέρχεταιστην αρχική του ισορροπία Μηχανισμοί δράσης Αριθμός ζώων Ομοιοστατικοί μηχανισμοί Μηχανισμοί ανάδρασης Βοσκήσιμη ύλη Ο ρόλος της διαχείρισης 4. Παραγωγικότητα λιβαδικού οικοσυστήματος Ορισμοί Παραγωγικότητα: ρυθμός παραγωγής Βοσκήσιμη ύλη: Τμήμα της λιβαδικής παραγωγής Πρωτογενής παραγωγικότητα: ο ρυθμός μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε οργανική ουσία Λιβαδική παραγωγή: Η καθαρή υπέργεια παραγωγή του λιβαδικού οικοσυστήματος Ακαθάριστη πρωτογενής παραγωγικότητα Καθαρή πρωτογενής παραγωγικότητα (- αναπνοή) Ζωντανήύληήβιομάζα Δευτερογενής παραγωγικότητα: ο ρυθμός συσσώρευσης της οργανικής ουσίας στους οργανισμούς κατανάλωσης Νεκρή ύλη 35

4. Παραγωγικότητα λιβαδικού οικοσυστήματος Μέθοδοι μέτρησης της πρωτογενούς παραγωγής Μέθοδος συγκομιδής Συγκομιδή οργανικής ουσίας υπέργειο τμήμα ξηρό βάρος (ψαλίδια) Μέθοδος του CO 2 Ποσοτικές μετρήσεις ανταλλαγής αερίων στην επιφάνεια επαφής φύλλων ατμόσφαιρας (infrared gas analyser + φωτοσυνθετικός θάλαμος) Infrared gas analyser Μέθοδος αεροδυναμικής Ποσοτική ροή του CO 2 στο λιβαδικό φυτοκάλυμα (u, Τ, Rh) (ειδικές συσκευές) Φωτοσυνθετικός θάλαμος Μέθοδος χλωροφύλλης α)αφομοιωτικός συντελεστής= Παραγωγή φυτικής ουσίας : gr χλωροφύλλης που παράγεται β) διαθέσιμη PAR Υδάτινα οικοσυστήματα, τηλεπισκόπιση 4. Παραγωγικότητα λιβαδικού οικοσυστήματος Καθορισμός συντελεστή παραγωγικότητας (Kp) Pn = Pg R Καθαρή παραγωγή (Pn) Συνολικήήακαθάριστη παραγωγή (Pg) Αναπνοή (R) Pg Kp = R Pn + R Kp = = 1 + R Pn R Kp=2 Όση ποσότητα παράγεται με τη φωτοσύνθεση άλλη τόση μεταβολίζεται με την αναπνοή 36

4. Παραγωγικότητα λιβαδικού οικοσυστήματος Καθαρή παραγωγή και βόσκηση_1 Κατά τη βόσκηση ισχύει: Pn = G + B Όπου Pn = Καθαρή παραγωγή G = Βοσκόμενο τμήμα παραγωγής B = Αβόσκητο τμήμα παραγωγής G = 0 Όμως πάντα G>0 (λόγω οργανισμών κατανάλωσης) Ερώτημα: Πόσο μεγάλο πρέπει να είναι το G ώστε να μην ζημιωθεί η λειτουργία του οικοσυστήματος; G = ½ Pnή B = ½ Pn To 50% της καθαρής παραγωγής παραμένει στο οικοσύστημα Β = 0 Μεγιστοποιείται η απολήψιμη παραγωγή, αλλά το σύστημα δεν έχει δυνατότητα ανανέωσης (υποβάθμιση) 4. Παραγωγικότητα λιβαδικού οικοσυστήματος Καθαρή παραγωγή και βόσκηση_2 Παράγοντες που ρυθμίζουν το G (ή τοb) Α) Τα είδη φυτών Β) Τα είδη των ζώων που βόσκουν Γ) Κλιματεδαφικές συνθήκες Δ) Ιστορία χρήσης Dakota, USA 37

Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 1 Αναφέρατε από δύο παραδείγματα ολιστικού και επιμεριστικού τρόπου προσέγγισης των λιβαδιών. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 2 Αναφέρατε μέτρα βελτίωσης της γονιμότητας και της παραγωγικότητας των λιβαδιών. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 3 Πως συνδέεται η ύπαρξη χλωροφύλλης των φυτών με την πρωτογενή παραγωγικότητα των λιβαδιών; (100 λέξεις) Δραστηριότητα 4 Ποιες οι συνέπειες στο λιβαδικό οικοσύστημα της παροχής συμπληρωματικής τροφής στα αγροτικά ζώα; (200 λέξεις) Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 5 Περαιτέρω αύξηση της συγκέντρωσης των συστατικών της ατμόσφαιρας (υδρατμοί, ρύποι) κατά 10% ποιες συνέπειες μπορεί να επιφέρει στην πρωτογενή παραγωγικότητα των φυτών; (Δίνεται: παγκόσμια ηλιακή σταθερά=8,1 J/cm 2 /min, ποσοστό απορρόφησης ή διάχυσης=33,3%, PAR=44,0%) Δραστηριότητα 6 Αναλύσετε τα μέτρα βελτίωσης του συντελεστή αυξητικής αποτελεσματικότητας από ενεργειακή σκοπιά. (300 λέξεις) Δραστηριότητα 7 Δώσατε δύο παραδείγματα δράσης-ανάδρασης στα λιβαδικά οικοσυστήματα. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 8 Θεωρείστε ότι μετά από μέτρα βελτίωσης της παραγωγικότητας ενός λιβαδικού οικοσυστήματος πετυχαίνουμε λειτουργικό κόστος 20% της καθαρής παραγωγής. Ποια η τιμή του συντελεστή παραγωγικότητας; 38

Ζ. Παράλληλα κείμενα Vrahnakis, M.S., R. Fanlo, and V.P. Papanastasis. 2004. Effects of goat grazing on maquis-type shrublands. Proceedings of International Symposium on Animal Production and Natural Resources Utilisation in the Mediterranean Mountain Areas. 5-7 June 2003, Ioannina, Greece. Papanastasis, V.P., M.S. Vrahnakis, D. Chouvardas, K. Iovi, M.M. Berdeli, and I. Ispikoudis. 2003. Role of altitude and soil depth in the productive potential of natural grasslands of Macedonia, northern Greece. Grasslands Science in Europe, 8:21-24. H. Επιλεγμένη Βιβλιογραφία Begon, M., J.L. Harper and C.R. Townsend. 1996. Ecology. 3rd ed. Blackwell Science LtD. London. Belsky, A.J. 1986. Does herbivory benefit plants? A review of the evidence. Am. Nat. 127:870-892. Hay, R.K.M. and A.J. Walker. (eds).1989. Interception of solar radiation by the crop canopy. pp. 7-30. In: An Introduction of the Physiology of Crop Yield. Longman Scientific & Technical, Essex, U.K. Holechek, J.L., R.D. Pieper and C.H. Herbel (eds). 1989. Range Management, Principles and Practices. Prentice-Hall Inc. New Jersey. U.S.A. Le Houerou, H.N. 1981. Impact of man and his animals on mediterranean vegetation, pp. 479-521. In: Mediterranean - type Shrublands (F. Di Castri et al. (eds). Ecosystems of the World 11, Elsevier Sci. Publ. Co. New York. U.S.A. Long, S.P. and J.-E. Hällgren. 1993. Measurement of CO 2 assimilation by plants in the field and the laboratory. pp. 129-167. In: Photosynthesis and Production in a Changing Environment: a field and laboratory manual. D.O. Hall, J.M.O. Scurlock, H.R. Bohlàr-Nordenkampf, R.C. Leedood and S.P. Long (eds). Chapman & Hall, London, U.K. Odum, E.P. (ed). 1983. Basic Ecology. Saunders College Publishing. Philadelphia, U.S.A. Παπαναστάσης, Β. 1982. Παραγωγή των ποολίβαδων σε σχέση με τη θερμοκρασία αέρος και τη βροχή στη βόρεια Ελλάδα. Δασική Έρευνα, ΙΙΙ(3) Παράρτημα. 39

Θ. Σχετικοί δικτυακοί τόποι Επίσημος δικτυακός τόπος του ΟΗΕ για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή http://unfccc.int/2860.php Δικτυακό portal για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή http://www.climateark.org/ Μέθοδοι για τη μέτρηση της καθαρής πρωτογενούς παραγωγικότητας των λιβαδιών: http://wwweosdis.ornl.gov/npp/html_docs/grassland.html Δικτυακή βάση δεδομένων της καθαρής πρωτογενούς παραγωγικότητας http://www-eosdis.ornl.gov/npp/npp_home.html 40

Α. Τίτλος ΔΕ 4. Οικοφυσιολογία Αύξηση Μορφογένεση Λιβαδικών Φυτών Μιχαήλ Βραχνάκης Καρδίτσα, Ιανουάριος 2008 Β. Σκοπός ΔΕ Από τα σημαντικότερα δομικά συστατικά των λιβαδικών οικοσυστημάτων (σύνδεση με την προηγούμενη ΔΕ) είναι τα λιβαδικά φυτά. Η προσέγγισή τους σε επίπεδο φυτοκοινότητας περιλαμβάνει τη γνώση των φυσιολογικών τους αποκρίσεων και του τρόπου που αυτές επιδρούν στο βιολογικό τους κύκλο. Σκοπός της ΔΕ είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές/-τριες τις σημαντικότερες φυσιολογικές διεργασίες που συντελούνται στα φυτά και τον τρόπο που αυτές προσδιορίζουν την αύξηση και μορφογένεσή τους. Η προσέγγιση αυτή είναι απαραίτητη για τη μελέτη της επίδρασης της βόσκησης στη δυναμική της λιβαδικής βλάστησης (σύνδεση με την επόμενη ΔΕ). 41

Γ. Προσδοκώμενα αποτελέσματα Μετά την παρακολούθηση της ΔΕ οι φοιτητές/-τριες θα πρέπει να είναι σε θέση να: διακρίνουν τα σημαντικότερα στάδια του βιολογικού κύκλου των λιβαδικών φυτών, περιγράφουν τις διάφορες φαινοφάσεις των φυτών, επισημαίνουν τις συνέπειες των δύο σημαντικότερων φωτοσυνθετικών κύκλων στη φυσιολογία και ανάπτυξη των φυτών, γνωρίζουν τις συνέπειες του υδατικού stress, γνωρίζουν τη λιβαδοπονική αξία των C 3 και C 4 φυτών, αναγνωρίζουν την οικολογική σημασία της αποτελεσματικότητας χρήσης του νερού, γνωρίζουν τον τρόπο ποσοτικοποίησης του ρυθμού αύξησης και την οικολογική σημασία του δείκτη φυλλικής επιφάνειας Δ. Έννοιες κλειδιά βιολογικός κύκλος φυσιολογική νάρκη φαινοφάσμα φωτοχημική φάση φωτοσύνθεσης ενζυματική φάση φωτοσύνθεσης κύκλος Calvin - Benson κύκλος Hatch Slack - Kortschak C 3 -, C 4 -, CAM- φυτά φωτοαναπνοή υδατικό έλλειμμα υδατική καταπόνηση ή υδατικό stress ή stress ξηρασίας σύνδρομο Kranz φωτοσυνθετική ικανότητα αποτελεσματικότητα χρήσης νερού συντελεστής διαπνοής αποτελεσματικότητα διαπνοής θερμόβια ψυχρόβια φυτά φαινολογική συμπληρωματικότητα φυλλική επιφάνεια δείκτης φυλλικής επιφάνειας σχετική ταχύτητα αύξησης ειδική φυλλική επιφάνεια μορφογένεση 42

1. Βιολογικός κύκλος Φάση αναπαραγωγής Φάση ανάπτυξης Φυσιολογικοί μηχανισμοί προσαρμογής των φυτών στο περιβάλλον (κλίμα έδαφος βόσκηση) Ετήσια πολυετή φυτά Παραγωγή (g/m 2 ) 20 15 10 5 0 Dasypyrum villosum Brachypodium pinnatum M Α Μ Ι Ι Α Σ Ο Ν Ι Φ Μήνες Χειμερινή νάρκη (φωτοπερίοδος, χαμηλές θερμοκρασίες) Θερινή νάρκη (έλλειψη υγρασίας, υψηλές θερμοκρασίες) Η ζωή των λιβαδικών φυτών είναι προσαρμοσμένη στην περισσότερο ευνοϊκή κλιματική περίοδο κάθε περιοχής 1. Βιολογικός κύκλος φαινολογία φαινοφάσεις (φαινολογικά στάδια) φαινοφάσμα Helianthus annuus 43

1. Βιολογικός κύκλος Θερμοκρασία Υγρασία φύτρωση Πρώιμα Όψιμα Μεσοπρώιμα Θρεπτικά Υγρασία αύξηση Λιβαδικά φυτά Φωτοπερίοδος ανθοφορία καρποφορία Ψυχρόβια (C 3 ) Θερμόβια (C 4 ) 2. Οικοφυσιολογία Φυσιολογικές διεργασίες στα φυτά 1. Φωτοσύνθεση 2. Αναπνοή 3. Διαπνοή Παραγωγή Αναπαραγωγή φύλλων και βλαστών μετά τη νάρκη Προϊόντα φωτοσύνθεσης Αντικατάσταση ριζών Αναπνοή κατά τη διάρκεια της νάρκης Δημιουργία των οφθαλμών Αναβλάστησημετάτηναποκοπήήτηβόσκηση 44

2. Οικοφυσιολογία Φωτοσύνθεση Συνδυασμός βιοφυσικών και βιοχημικών διεργασιών, που καθορίζονται και κατευθύνονται από την ηλιακή ακτινοβολία της φασματικής περιοχής 400-700 nm, η οποία προσλαμβάνεται από τους χλωροπλάστες. 2H 2 O nhv 4H + O 2 vco 2 + vh 2 O nhv (CH 2 O) v + O 2 6CO 2 + 6H 2 O nhv C 6 H 12 O 6 + 6O 2 (φωτοχημική φάση) ΟΞΕΙΔΩΣΗ ΝΕΡΟΥ (φωτόλυση) 4H + CO 2 (CH 2 O) + H 2 O (ενζυματική φάση) ΚΑΡΒΟΞΥΛΙΩΣΗ ΚΑΙ ΑΝΑΓΩΓΗ CO 2 2. Οικοφυσιολογία Αναλόγως της αναγωγής του CO 2 Φυτά που ακολουθούν τον κύκλο των Calvin Benson - Bassham Melvin Calvin (1911-1997) Ένα μόριο με 6 άτομα C Διασπάται σε 2 μόρια τριφωσφογλυκερικού οξέως με 3 άτομα C C 3 φυτά ψυχρόβια αγρωστώδη (φεστουκοειδή), πλατύφυλλες πόες, ψυχανθή, χειμερινά σιτηρά, θάμνοι, δένδρα 45

2. Οικοφυσιολογία Αναλόγως της αναγωγής του CO 2 Φυτά που ακολουθούν τον κύκλο των Hatch Slack Kortschak Η αναγωγή γίνεται σε δύο φάσεις. Ηπρώτηγίνεται στο μεσόφυλλο γύρω από τους αγωγούς που καταλήγει στη δημιουργία οξαλοακετικού οξέως με 4 άτομα C. Η δεύτερη στο μεσόφυλλο και είναι ίδια με αυτή των Calvin- Benson. C 4 φυτά θερμόβια αγρωστώδη (πανικοειδή), Chrysopogon sp., Dichanthium sp., Cynodon sp., Panicum sp. Chrysopogon gryllus Dichanthium ischaemum Cynodon dactylon 2. Οικοφυσιολογία Αναλόγως της αναγωγής του CO 2 Φυτά που ακολουθούν τον κύκλο CAM Το CO 2 προσροφάται τη νύχτα και ανάγεται σε μαλικό οξύ Την επόμενη ημέρα τo μαλικό διασπάται σε πυρουβικό και CO 2 Το CO 2 εισέρχεται στον κύκλο των Calvin-Benson CAM φυτά Παχύφυτα Liliaceae, Cactaceae, Crassulaceae, κ.λ.π. Αloe viguieri Cactus sp. Crassula argentae 46

2. Οικοφυσιολογία C 4 CAM φυτά 2. Οικοφυσιολογία Ανατομικές διαφορές C 3 και C 4 φυτών C 3 φυτά C 4 φυτά Σύνδρομο Kranz Zea mays 47

2. Οικοφυσιολογία Αναπνοή Φωτοαναπνοή: Όταν η διαφορά συγκέντρωσης CO 2 μεταξύ της ατμόσφαιρας και των θέσεων καρβοξυλίωσης στα φύλλα των φυτών είναι μικρότερη από τη διαφορά συγκέντρωσης Ο 2 μεταξύ των ίδιων θέσεων, οπότε μειώνεται η φωτοσύνθεση και ευνοείται η φωτοαναπνοή. 2. Οικοφυσιολογία Φωτοαναπνοή 48

2. Οικοφυσιολογία C 3 -C 4 φυτά C 4 φυτά Αποτελεσματικότερη καρβοξυλίωση του C0 2, Σύνδρομο Kranz Έλλειψη φωτοαναπνοής μεγαλύτερη φωτοσυνθετική ικανότητα μεγαλύτερη παραγωγικότητα 2. Οικοφυσιολογία C 3 -C 4 φυτά Dactylis glomerata Dichanthium ischaemum C3 C4 Φωτοσύνθεση (mgco2m- 2 s- 1 ) 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Ώρες ημέρας Ρυθμός φωτοσύνθεσης ανά μονάδα επιφάνειας 300 250 200 150 100 50 0 0 15 30 45 60 Θερμοκρασία ( ο C) 49

2. Οικοφυσιολογία C 3 -C 4 φυτά C3 C4 60 m 650 m Ρυθμός φωτοσύνθεσης ανά μονάδα επιφάνειας 300 250 200 150 100 50 0 0 20 40 60 80 100 Ένταση φωτός (%) Μέση ταχύτητα αύξησης (g/m 2 /ημέρα) 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Dichanthium ischaemum Chrysopogon gyllus Dasypyrum villosum Festuca valesiaca 2. Οικοφυσιολογία Διαπνοή Διάχυση Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαπνοή Υδατικό Ισοζύγιο Διαπνοή > Προσρόφηση Θερμοκρασία φύλλου Διαφορά συγκέντρωσης υδρατμών μεταξύ της στοματικής κοιλότητας και του περιοριστικού διαπνευστικού στρώματος Ταχύτητα του ανέμου Στοματική αντίσταση Ημέρα 24 h Νύχτα Προσρόφηση > Διαπνοή 50

2. Οικοφυσιολογία Διαπνοή 2. Οικοφυσιολογία Υδατικό έλλειμμα (water stress) Το νερό είναι περιοριστικός παράγοντας για τη λιβαδική παραγωγή Το υδατικό stress είναι κατάσταση εκείνη που δημιουργείται στο φυτικό ιστό εξαιτίας υδατικού ελλείμματος Μείωση της πρωτεϊνοσύνθεσης Μείωση της κυτταρικής σπαργής (+) Παραγωγή προλίνης κοιλότητες με αέρα αποδόμηση πρωτοπλάσματος Μείωση της ταχύτητας αύξησης των φύλλων και του βλαστού Τα στόματα αρχίζουν να κλείνουν Μείωση διαπνοής και φωτοσύνθεσης 51

2. Οικοφυσιολογία Υδατικό έλλειμμα (water stress) Παράγοντες που επηρεάζουν την υδατική κατάσταση των φυτών Εκείνοι που ελέγχουν την υδάτωση του ιστού κατά τη διάρκεια της νύχτας Εκείνοι που επηρεάζουν τη διαφορά: διαπνοή απορρόφηση κατά τη διάρκεια της ημέρας 2. Οικοφυσιολογία Αποτελεσματικότητα χρήσης νερού Ποσότητα διαπνεόμενου νερού σε mg/m 2 φυλλικής επιφάνειας για μια ορισμένη χρονική περίοδο (Τ) Ποσότητα του προσροφούμενου CO 2 σε mg/m 2 φυλλικής επιφάνειας για την ίδια περίοδο (F) Εξατμισιδιαπνοή σε kg Η 2 Ο/m 2 εδάφους (ET) Λιβαδική παραγωγή σε g/m 2 εδάφους (Pn) τότε Συντελεστής διαπνοής (δ) Συντελεστής αποτελεσματικότητας διαπνοής (δ ) T δ = F F δ = T ET δ = Pn 1 δ = δ 52

2. Οικοφυσιολογία Αποτελεσματικότητα χρήσης νερού (C 3 -C 4 φυτά) δ C δ C 4 3 3,14 = = 2,09 1,50 2. Οικοφυσιολογία Γεωγραφική εξάπλωση (C 3 -C 4 φυτά) Φυτά ξηρών περιοχών έχουν μεγαλύτερες τιμές στοματικής αντίστασης Τα C 4 φυτά αντέχουν σε υψηλές εντάσεις ηλιακής ακτινοβολίας και θερμοκρασίας C 4 (θερμόβια), C 3 (ψυχρόβια) Συντλεστής διαπνοής 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 Dichanthium ischaemum Dactylis glomerata 2 6 8 Ημέρες από διακοπή άρδευσης Συμμετοχή στην παραγωγή βιομάζας στο τέλς της αυξητικής περιόδου (%) 100 80 60 40 20 0 Dichanthium ischaemum Chrysopogon gyllus 60 m 650 m 1500 m Dasypyrum villosum Festuca valesiaca Calamagrostis varia Festuca penzesii Brachypodium pinnatum 53

2. Οικοφυσιολογία C 4 λιβαδικά φυτά στην Ελλάδα Andropogon distachyos Chrysopogon gryllus Dichanthium ischaemum Hiparrhenia hirta Cynodon dactylon 2. Οικοφυσιολογία Φαινολογική συμπληρωματικότητα Dichanthium ischaemum Dactylis glomerata C3 C4 φυτά Μονοετή Πολυετή Αγρωστώδη Ψυχανθή Πλατύφυλλες πόες Θάμνοι Θαμνόμορφα δένδρα Δένδρα Βοσκήσιμη ύλη (g/γλάστρα) 30 25 20 15 10 5 0 6,1 1,3 8 18,6 16 3,4 Απρ.- Μάι. Ιούν. - Ιούλ. Αύγ. - Σεπτ. 54

3. Αύξηση και Μορφογένεση Αυξητικοί παράμετροι Αύξηση: ηπροσθήκηβάρουςστησυνολική(υπόγεια και υπέργεια) βιομάζα σε σχέση με το χρόνο Εσωτερικοί παράγοντες γενετική συγκρότηση Εξωτερικοί παράγοντες έδαφος κλίμα βιοτικοί παράγοντες (π.χ. βόσκηση) φαινοφάσεις αύξηση 3. Αύξηση και Μορφογένεση Αυξητικοί παράμετροι Αρχιτεκτονική μορφή της κόμης Μέγεθος φυλλικής επιφάνειας Ταχύτητα αύξησης φυλλικής επιφάνειας Δυναμικό αύξησης φυτού Δείκτης φυλλικής επιφάνειας (L) Πυκνότητα φυλλώματος 55

3. Αύξηση και Μορφογένεση Αυξητικοί παράμετροι Συνολικη _ επιφα νεια L = Επιϕα νεια _ εδα ϕους 3. Αύξηση και Μορφογένεση Αυξητικοί παράμετροι είκτης Φυλλικής Επιφάνειας (L) 5 4 3 2 1 0 L opt Φ Μ Α Μ Ι Ι A Μήνες L R L opt R opt L > L opt R R: Ρυθμός ή σχετική ταχύτητα αύξησης Λιβάδι χαμηλής ζώνης με κυριαρχία Dactylis glomerata 56

3. Αύξηση και Μορφογένεση Αυξητικοί παράμετροι Σχετική ταχύτητα αύξησης (R) Αρχικό ξηρό βάρος φυτού (w) Μεταβολή του βάρους (dw) Mεταβολή του χρόνου (dt) Ειδική φυλλική επιφάνεια (F) R dw 1 dt w = ή dw 1 E = dt L Καθαρή φωτοσυνθετική αφομοιωτική τιμή (E) Φυλλική επιφάνεια (L) E: δείκτης φωτοσυνθετικής αποτελεσματικότητας σε επίπεδο φυτού Ξηρό βάρος φυτού ή μόνο των φύλλων (w) dw 1 R F = = dt w = E dw 1 dt L L w Σημαντικός ρόλος του L αντισταθμιστικός 4< L<7 F: φωτοσυνθετική επιφάνεια ανά μονάδα βάρουςτηςφυλλικήςεπιφάνειας 3. Αύξηση και Μορφογένεση Παράμετροι αύξησης Ένταση βόσκησης Ικανότητα ανάκαμψης των φυτών Πυκνότητα Τύπος λιβαδιού Συνθήκες περιβάλλοντος ΣΤΟΧΟΣ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ: 4< L<7 57

3. Αύξηση και Μορφογένεση Μορφογένεση Προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία Φυλλική επιφάνεια Φύλλα Στελέχη Άνθη Προσλαμβανόμενη ακτινοβολία Προϊόντα φωτοσύνθεσης Συντελεστής αποτελεσματικότητας πρόσληψης Συντελεστής φωτοσυνθετικής αποτελεσματικότητας Επιμέρους συντελεστές κατανομής προϊόντων φωτοσύνθεσης Υπέργεια βιομάζα Αύξηση υψηλής ταχύτητας Αύξηση ταχύτητας ασφαλείας Συντελεστής κατανομής Ριζικό σύστημα προϊόντων φωτοσύνθεσης 3. Αύξηση και Μορφογένεση Μορφογένεση Ενδογενείς ή αυτόνομοι παράγοντες Γενετική συγκρότηση Φυσιολογική κατάσταση Εξωγενείς ή αιτιόνομοι παράγοντες Θερμοκρασία Υγρασία Φωτοπερίοδος Θρεπτικά συστατικά Συντελεστές κατανομής Φυσιολογική κατάσταση Υγρασία Φως Θρεπτικά συστατικά ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΦΥΤΩΝ ΒΟΣΚΗΣΗ 58

3. Αύξηση και Μορφογένεση Μορφογένεση Leaf L LSR = = Shoot S Shoot SRR = = Root S R Leaf LRR = = Root L R S L R Paspalum pallens Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 1 Περιγράψετε τις φαινοφάσεις ενός τυπικού ετήσιου C 3 και ενός τυπικού πολυετούς C 4 λιβαδικού φυτού. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 2 Επεξηγήστε ποια από τις δύο φάσεις φωτοσύνθεσης επηρεάζεται κατά την απουσία φωτός. (100 λέξεις) Δραστηριότητα 3 Περιγράψτε την 24ωρη διακύμανση του ισοζυγίου διαπνοής προσρόφησης. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 4 Σε ξηροθερμικό ποολίβαδο της χαμηλής ζώνης ζητείται να γίνει βελτίωση της βλάστησης. Αναφέρατε τα κριτήρια επιλογής των ειδών που θα προτείνετε σε σχέση με την υδατική τους οικονομία. (200 λέξεις) 59

Στ. Δραστηριότητες Δραστηριότητα 5 Αναφέρατε περιπτώσεις φαινολογικής συμπληρωματικότητας σε διαφόρους τύπους λιβαδιών της χαμηλής ζώνης. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 6 Δύο φυτά (1 και 2) έχουν την ίδια ειδική φυλλική επιφάνεια, ενώ η καθαρή αφομοιωτική τιμή του φυτού 1 είναι διπλάσια του φυτού 2. Υπολογίστε το σχετικό ρυθμό αύξησης του φυτού 2 όταν η σχετική ταχύτητα αύξησης του φυτού 1 είναι 2 ggd -1. Δραστηριότητα 7 Ποιες οι συνέπειες για την αποτελεσματικότητα ροής ενέργειας σε λιβάδι με δείκτη φυλλικής επιφάνειας μικρότερο από 4. Ποιες οι συνέπειες όταν ο δείκτης λάβει τιμές μεγαλύτερες από 7. (200 λέξεις) Δραστηριότητα 8 Ποιες οι απαιτήσεις μας αναφορικά των LRR, SRR, και LSR σε περίπτωση που ένα φυτοκάλυμμα προορίζεται α) για κτηνοτροφική χρήση, β) για την προστασία του εδάφους από τη διάβρωση, και γ) για γηπεδικό ποοτάπητα; (300 λέξεις) Ζ. Παράλληλα κείμενα Βραχνάκης, Μ.Σ., Β. Νοϊτσάκης, και Ζ. Κούκουρα. 2000. Η συναρτησιακή προσέγγιση κατά τη μελέτη των αυξητικών παραμέτρων των ετήσιων λιβαδικών φυτών. Πρακτικά 2 ου Πανελληνίου Λιβαδοπονικού Συνεδρίου. Η Λιβαδοπονία στο Κατώφλι του 20 ου Αιώνα. 4-6 Οκτωβρίου, Ιωάννινα. Lazaridou, M., M.S. Vrahnakis, B. Noitsakis and S. Koutroumbas. 2002. Interference effects within legume-grass association in the field under drought. Proceedings of the VII Congress of the European Society of Agronomy. July 15-18, 2002. Cordoba, Spain. pp. 105-106. 60

H. Επιλεγμένη Βιβλιογραφία Beadle, C.L. 1993. Growth analysis. pp. 36-46. In: Photosynthesis and Production in a Changing Environment: a field and laboratory manual. D.O. Hall, J.M.O. Scurlock, H.R. Bohlàr-Nordenkampf, R.C. Leedood and S.P. Long (eds). Chapman & Hall, London, U.K. Evans, G.C. 1972. The Quantitative Analysis of Plant Growth. Blackwell Science Publications, Oxford. Fitter, D.H. and R.K.M. Hay. 1987. Environmental Physiology of Plants. Academic Press, London. Grime, J.P. and R. Hunt. 1975. Relative growth-rate: its range and adaptive significance in a local flora. J. Ecol. 63: 393-422. Hunt, R. (ed.). 1982. Plant Growth Curves. Edward Arnold Publishers. London, U. K. Νοϊτσάκης, Β. 1988. Μορφολογικοί και φυσιολογικοί μηχανισμοί προσαρμογής ποωδών λιβαδικών φυτών στην ξηρασία. Γεωτεχνικά, 2: 85-100. Παπαναστάσης, Β. 1990. Φανολογία και λιβαδική ετοιμότητα αντιπροσωπευτικών ποολίβαδων της Μακεδονίας. Επιστ. Επετ. Τμήματος Δασολογίας και Φυσικού Περιβάλλοντος, Λ/Γ1(6):211-270. Pereira, J.S. and M.M. Chaves. 1992. Plant water deficits in Mediterranean ecosystems. pp. 237-251. In: Plant Responses to Water Deficits from Cell to Community. J.A.C. Smith and H. Griffiths (eds). BIOS Scientific Publications, Environmental Plant Biology Series. Turner, L.B. 1993. The effect of water stress on floral characters, pollination and seed set in white clover (Trifolium repens L.). J. Exp. Bot. 264(44):1155-1160. Θ. Σχετικοί δικτυακοί τόποι Δικτυακός τόπος για τη φωτοσύνθεση http://www.life.uiuc.edu/govindjee/photoweb/ Δικτυακός τόπος για τα C 3, C 4, CAM φυτά http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/e24/24b.htm Δείκτες υδατικού stress http://www.uswcl.ars.ag.gov/epd/remsen/irrweb/thindex.h tm Δικτυακή βάση δεδομένων για το Δείκτη Φυλλικής Επιφάνειας σε παγκόσμιο επίπεδο http://www-eosdis.ornl.gov/vegetation/lai_des.html Βιβλιογραφική βάση δεδομένων για την κατανομή των προϊόντων της φωτοσύνθεσης http://dosel.botany.ufl.edu/ecologys99/bibex.html 61

Α. Τίτλος ΔΕ 5. Δυναμική της λιβαδικής βλάστησης Μιχαήλ Βραχνάκης Καρδίτσα, Ιανουάριος 2008 Β. Σκοπός ΔΕ Η οικοφυσιολογική απόκριση των φυτών, η αύξηση και η μορφογένεσή τους (σύνδεση με την προηγούμενη ΔΕ) ρυθμίζονται με δυναμικό τρόπο από τις αλληλεπιδράσεις που λαμβάνουν χώρα σε ένα λιβαδικό οικοσύστημα και από το χρόνο. Η ανάλυση αυτής της δυναμικής περιλαμβάνει τη γνώση των βιοτικών (ενδοειδικών και διαειδικών) αλληλεπιδράσεων και της απόκρισης των φυτών στις κλίμακες του χρόνου. Σκοπός της ΔΕ είναι να κατανοήσουν οι φοιτητές/-τριες τους μηχανισμούς που είναι υπεύθυνοι για τις μεταβολές της λιβαδικής βλάστησης στο χώρο (αλληλεπιδράσεις) και στο χρόνο (διαχρονικές μεταβολές και διαδοχή). Η προσέγγιση αυτή είναι απαραίτητη για τη μελέτη της επίδρασης της βόσκησης - της σημαντικότερης βιοτικής επίδρασης - στα λιβαδικά φυτά (σύνδεση με την επόμενη ΔΕ). 62