BIOSER-11 File - E

Cambiamenti di uso del suolo
Principali processi
Agricoltura
Selvicoltura
Turismo e urbanizzazione
Agricoltura in montagna
Agricoltura in montagna
Sistemi agricoli basati sulla combinazione di praterie (prati e pascoli)
per produrre fibra e arativi per produrre concentrati
Prodotti
N, P, K
Agricoltura in montagna
Sistemi agricoli basati sulla combinazione di praterie semi-naturali per
produrre fibra e arativi per produrre concentrati
Trasformazione strutturale delle aziende in montagna
Farm size
Number
Grandi aziende
Time
Time
Aziende (n=1332)
Number
Piccole aziende
Time
Trasformazione strutturale delle aziende in montagna
Aziende (n=1332)
Trasformazione strutturale delle aziende in montagna
Struttura
Numero
Scala aziendale
Aziende piccole
Aziende
grandi
Gestione
Appezzamento
Intensificazione
Tempo
Abbandono
Biodiversità?
Appezzamento
Trasformazione strutturale delle aziende in montagna
Due processi:
Intensificazione
Abbandono
La topografia gioca un ruolo importante
Prati da fieno
1. Intensificazione della gestione dei prati
> Input nutrienti
>Taglio
Impatto dell’intensificazione sulle piante
La pendenza può essere usata come proxy per l’intensità di gestione
AZIENDA
PRATO
Dimensione aziendale
‘Filtro pendenza’
Gestione
Azoto
Diversità
vegetale
Impatto dell’intensificazione sulle piante
Impatto dell’intensificazione sulle piante
Proporzione di competitori, stress-tolleranti & ruderali
Marini et al. (2007) Agriculture, Ecosystems & Environment 119, 281-288 .
Impatto dell’intensificazione sugli insetti
Frequenza di taglio
Alterazione della struttura
della vegetazione
Fertilità del suolo
Marini et al. (2009) Biological Conservation, 142, 394-403
Impatto dell’intensificazione sugli insetti
Meccanismi
Taglio
Eutrofizzazione
_
Mortalità diretta
Cotico alto e denso
(microclima freddo)
Aumento della qualità
delle risorse trofiche (n.s.)
Braschler & Marini (2009) Ecological Entomology,34, 321–329
Taglio
Eutrofizzazione
Mortalità diretta delle larve
Ridotta disponibilità di
nettare e piante ospiti
+
Congruenza nella risposta fra piante e insetti
1 taglio
2 tagli
2 tagli
Marini et al. (2008) Journal of Applied Ecology 45, 361-370.
2. Abbandono della gestione dei prati
CONSEGUENZE:
1. Perdita di habitat rari e ricchi in specie
2. Creazione di habitat di transizione
3. Aumento della superficie a foresta a scala di paesaggio
Abbandono: impatto sulle piante
Prato arido a B. erectus
Aumento delle graminacee con
crescita clonale
Prateria pre-nemorale a Brachypodium
Rinnovazione di arbusti e alberi pionieri
Forest di latifoglie (aceri, frassini...)
Abbandono: impatto sulle piante
Aumento delle graminacee con
crescita clonale
Abbandono: impatto sulle piante
Functional groups
Abbandono: impatto sulle piante
Seed bank
Abbandono: impatto sulle piante
Ripristino
Seed bank vitale
Seed bank esaurita
Ruolo della “soil seed bank” nel ripristino delle comunità erbacee
Abbandono: impatto sugli insetti
Esempio: abbandono e diversità di ortotteri
Taglio
0
Abbandono
recente
3-5
Abbandono
Foresta
10-15
20-25
Tempo dall’abbandono (anni)
Marini, L. et al. (2009) Agriculture, Ecosystems & Environment, 132, 232-236
Abbandono: impatto sugli insetti
Risposta degli ortotteri all’abbandono
Risposta contrastante di ensiferi vs. celiferi
4. Conclusioni
Abbandono: impatto sugli insetti
Risposta degli ortotteri all’abbandono
Forti variazioni di composizione delle comunità lungo la successione
Necessità di conservare stadi di transizione fra parti falciati e foresta
4. Conclusioni
Abbandono: possiamo generalizzare?
Numero di specie
Produttori primari
Consumatori
Tempo dall’abbandono
4. Conclusioni
Pascoli
Pascoli: il sistema malghe
Pascolo
Pascolo solo estivo con animali che vengono monticati dai fondovalle o
dalle zone di pianura
Maggioranza praticano il pascolo libero
Pascoli: le malghe
1. Intensificazione della gestione
2. Abbandono
Zone pendenti e marginali (distanti dal centro aziendale)
Trasformazione strutturale delle aziende in montagna
Struttura
Numero
Scala aziendale
Aziende piccole
Aziende
grandi
Gestione
Appezzamento
Intensificazione
Tempo
Abbandono
Biodiversità?
Appezzamento
Pascoli
1. Gestione
Impatto del pascolo
Eutrofizzazione
Abbandono
Distanza
Pascoli
Principali tipi di gestione:
1. Manze (M)
Animali giovani in asciutta (solo pascolo)
2. Vacche da latte intensive (I)
Forti integrazioni con concentrati
3. Vacche da latte tradizionali (T)
Ridotte integrazioni
Pascoli: impatto della gestione sulle piante
Distanza dalla stalla
Diversità vegetale
Diversità vegetale
Due fattori principali
Pendenza
Impatto del pascolamento
Piante: interazione acqua x pascolamento
“Intermediate disturbance hypothesis”
Connell, 1978
Impatto del pascolamento
Lepidotteri notturni
Impatto del pascolamento
Gasteropodi
Impatto del pascolamento
Uccelli
Impatto del pascolamento
Con intensità di pascolamento intermedia:
>Mantenimento delle zone aperte
>Effetto positivo su dispersione delle piante
>Creazione di zone disturbo dove è possibile la rigenerazione
>Mantenimento di habitat semi-naturali con comunità ad elevata
diversità
Selvicoltura
Selvicoltura: principali impatti
Scelta delle specie e della composizione delle foreste
Tipi di gestione (ad es. tipi di governo)
Modalità di utilizzazione (ad es. meccanizzazione)
Scelta delle specie: trend
Latifoglie
Mista
Conifere
Pura
Scelta delle specie: impatti
1. Semplificazione degli habitat a scala di paesaggio (rimozione di
habitat nativi di elevato pregio)
2. Riduzione dell’eterogeneità delle risorse a scala locale
3. Aumenta il rischio di disturbi su larga scala (ridotta resilienza del
sistema)
Scelta delle specie: Impatti
Aumenta il rischio di disturbi su larga scala
Scolitidi
Il caso “mountain pine beetle”
Disturbi da vento e neve
Schianti in foreste di
abete rosso coetanee
Scelta delle specie: Impatti
Introduzione di specie esotiche o di specie native fuori zona
Robinia
Ostrio-querceto
P. abies
P. nigra
Tipi di governo
Ceduo
Fustaia
Monoplana
Multiplana
Ceduo: Impatti
Circa 2/3 delle foreste di latifoglie italiane è ceduata
-Frequente disturbo con taglio raso
-Mantenimento di età giovane
-Composizione spesso monospecifica
Es. Ceduo di castagno
Fustaia: Impatti
Fustaia
Monoplana
Taglio raso
> omogeneità delle risorse
> disturbo del taglio
< vegetazione nel sottobosco
Multiplana
Taglio saltuario
Gestione: Impatti negativi della selvicoltura
-Ridotta continuità temporale dell’ecosistema
-Ridotta età
-Maggiore omogeneità delle risorse
-Struttura verticale semplificata
-Ridotta presenza di legno morto
Epifite, piante vascolari, invertebrati, vertebrati...
Applicazione: Impatto della gestione
forestale sulla diversità lichenica
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 1: Effetto dell’età (fustaia di abete rosso)
Foresta gestita
Giovane
Adulta
Matura
Foresta non gestita
?
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
12
10
8
4
6
Number of species
14
16
Studio 1: Gestione fustaia di abete rosso (foreste di diversa età)
I_Young
II_Adult
III_Mature IV_Not_managed
Type
Nascimbene J., Marini L., Nimis P.L. (2010) Epiphytic lichen diversity in old-growth and managed Picea
abies stands in Alpine spruce forests. Forest Ecology & Management 260, 603-609
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 1: Gestione fustaia di abete rosso (foreste di diversa età)
Implicazioni per la conservazione?
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della composizione arborea
Foreste miste: querce, faggio,
conifere e carpino
Foreste scelte lungo un gradiente di composizione ma di età simile
Nascimbene J., Marini L., Ódor P. (in press) Drivers at multiple spatial scales determine lichen diversity in
temperate forests. Plant Ecology and Diversity
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della luce
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della specie arborea
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della composizione
Implicazioni per la conservazione?
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Fattori agiscono a varie scale spaziali
La scala delle misure di conservazione dovrebbe coincidere con
quella dei processi ecologici
Quali implicazioni per la conservazione?
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 3: Legno morto (diversi tipi)
Nascimbene J., Marini L., Motta R., Nimis P.L.
(2008) Lichen diversity of coarse woody habitats
in a Pinus-Larix stand in the Italian Alps.
Lichenologist 40, 153-163
Riserva forestale di Paneveggio (1 sito)
“Snag”
“Log”
Ceppaia
Albero vivo
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 3: Legno morto
CWD (“Coarse wood debris”): Legno morto
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 3: Legno morto
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 3: Legno morto
Alberi vivi
Implicazioni per la conservazione?
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Studio 4: Introduzione specie esotiche
Il problema del Montello:
Erbari storici documentano una flora ricchissima
Foresta invasa dalla robinia
Nascimbene J., Marini L. (2010) Oak forest exploitation and black locust invasion caused severe shifts in
epiphytic lichen communities. Science of the Total Environment 408, 5506-5512
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Analisi storica:
Erbario ‘800
Ricampionamento nel 2009
Species found between 1851-1894
Acrocordia gemmata (Ach.) A.Massal.
Arthonia cinereopruinosa Schaer.
Arthonia cinnabarina (DC.) Wallr.
Arthonia elegans (Ach.) Almq.
Arthonia pruinata (Pers.) A.L.Sm.
Arthonia radiata (Pers.) Ach.
Bacidia rosella (Pers.) De Not.
Calicium abietinum Pers.
Degelia plumbea (Lightf.) M.Jørg. & P.James
Flavoparmelia caperata (L.) Hale
Fuscopannaria leucophaea (Vahl) M.Jørg.
Gomphillus calycioides (Duby) Nyl.
Lecanographa amylacea (Pers.) Egea & Torrente
Lecidea exigua Chaub.
Leptogium corticola () Tuck.
Leptogium cyanescens (Rabenh.) Körb.
Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.
Nephroma resupinatum (L.) Ach.
Pannaria rubiginosa (Ach.) Bory
Parmotrema perlatum (Huds.) M.Choisy
Peltigera canina (L.) Willd.
Peltigera horizontalis (Huds.) Baumg.
Peltigera polydactyla (Neck.) Hoffm.
Pertusaria amara (Ach.) Nyl.
Pertusaria hymenea (Ach.) Schaer.
Pertusaria leioplaca DC.
Pertusaria pertusa (Weigel) Tuck.
Pyrenula nitida (Weigel) Ach.
Pyrgidium montellicum (Beltr.) Tibell
Ramalina farinacea (L.) Ach.
Sphinctrina turbinata (Pers. Fr.) De Not.
2009
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Confirmed
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Confirmed
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Extinct
Nationally rare
+
+
+
+
+
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Sostituzione della foresta nativa
Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica
Composizione
Impatto della gestione forestale sulla biodiversità: sintesi
Foreste miste sono più resilienti delle pure (qualche eccezione)
Fustaia meglio del ceduo
Multiplana meglio di monoplana
Allungare i turni
Importanza del legno morto
Turismo invernale
Numero di piste
Numero di turisti
Turismo invernale
tempo
tempo
Piste da sci: trend
Maggiore dimensione delle piste con importanti interventi di
rimodellamento dei versanti
Rimozione completa della vegetazione nativa
Rinverdimento con genotipi non autoctoni
Scarso successo nel ripristino
Piste da sci: trend
Piste moderne con rimodellamento
Piste tradizionali ottenute solo
togliendo la vegetazione
Piste da sci: trend
Maggiore uso di neve artificiale
Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina
Neve artificiale:
-Input di nutrienti
-Uso di sali e addittivi
-Modificazione della fenologia
della vegetazione
Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina
Rimodellate
Neve artificiale
Neve naturale
Non rimodellate
Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina
Diversità invertebrati
Impatto delle piste sugli invertebrati: carabidi
On-piste
Barriera per la dispersione di specie attere
Off-piste
Diversità lepidotteri
Abbondanza lepidotteri
Impatto delle piste sugli invertebrati: farfalle
On-piste
Off-piste
On-piste
Off-piste
-Possono fornire risorse di nettare durante l’estate
-Anche se habitat sub-ottimali possono impedire le riforestazione
Non sempre negativo!
Impatto delle piste sui micro-mammiferi
Impatto delle piste sulle comunità di uccelli
Pista
Caso di studio: Impatto delle piste sul gallo forcello
Impatto delle piste da sci: sintesi
-Necessità di trovare un trade-off fra sviluppo economico e conservazione
-Maggiore attenzione in fase di costruzione alla conservazione della
vegetazione nativa
-Ridotta probabilità di successo in caso di rimozione del suolo
-Se la vegetazione ripristinata è di buona qualità le piste possono essere un
habitat discreto per specie di invertebrati di pascolo
-Anche attività apparentemente poco invasive hanno effetti importanti (e.g.
sci d’alpinismo)