Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
Diversità floristica dei boschi mesofili
                         dell’Appennino meridionale
                  in relazione all’ eterogeneità strutturale
Burrascano S., Ripullone F., Bernardo L., Borghetti M., Carli E., Colangelo M., Copiz R., Ferraro L.,
 Gangale C., Gargano D., Lapolla A., Marchianò V., Menguzzato G., Navazio G., Passalacqua N.,
  Pelle L., Pizzichillo G.A., Sabatini F.M., Scalise C., Schettino A., Siclari A., Uzunov D., Blasi C.
Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
Sommario
•      Il progetto
•      La prima campagna di raccolta dati
•      Risultati
•      Prospettive future

    Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016   Pagina 2
Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
Il progetto
Direttiva Biodiversità del Ministero dell’Ambiente
e della Tutela del Territorio e del Mare:
‘sviluppare argomenti di ricerca rivolti alla
salvaguardia e alla valorizzazione della
biodiversità’.

Partenariato di 5 parchi nazionali,
soggetto capofila è il Parco Nazionale
del Pollino

Progetto di ricerca: “Costituzione della
rete dei boschi vetusti dei parchi
nazionali dell’Appennino meridionale”.

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
Il progetto
Primo obiettivo del progetto è stato quello di integrare la
lista di siti forestali con caratteri di vetustà partendo
dalla lista nazionale definita nel 2010.

                                   n°siti            n°siti
    Parco Nazionale
                              cartografati 2008 cartografati 2013
    Appennino Lucano                 0                  4
    Aspromonte                       5                  6
    Cilento                          8                  8
    Pollino                          5                 13
    Sila                             3                 12
    Totale                           21                43

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
Il progetto
 Nella seconda fase del progetto sono stati anche definiti due differenti
 protocolli per due diverse finalità:                                                    20 m

 1. Individuare le peculiarità dei siti vetusti rispetto a quelli gestiti              NO     NE

    Rilievo floristico in unità di campionamento quadrate di
                                                                                       SO     SE
    20x20 metri.
    Rilievo strutturale in tre aree circolari concentriche sia per      20 m
    alberi vivi che per necromassa.                                         13 m
                                                                                    4m

2. Monitoraggio a lungo termine delle aree vetuste
   Rilievo floristico e strutturale in un’area quadrata di 100x100
   metri suddiviso in 25 subunità con possibilità di integrare con
   analisi pedologiche e su altri gruppi tassonomici.

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
La prima campagna di raccolta dati
Quali attività preliminari alla raccolta dati si sono svolti 2 incontri tra i Parchi
e le università coinvolte per illustrare e perfezionare il protocollo:
• 1 presso il Centro per la Biodiversità del Parco Nazionale del Cilento,
  Vallo di Diano e Alburni,
• 1 presso Bosco Magnano nel Parco Nazionale del Pollino.

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
La prima campagna di raccolta dati
                                               Individuazione coppie di aree da
                                               confrontare

Localizzazione punti da campionare
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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
La prima campagna di raccolta dati
    La campagna, svolta nel 2014 ha portato al rilievo di 25 boschi con 5 unità
    di campionamento per ciascun bosco, per un totale di 125 unità di
    campionamento floristico e strutturale.
                                                                 n° boschi rilevati
                                                            vetusti confronto coppie
                                          Aspromonte           7        1           1
                                          Cilento              2        2           2
                                          Lucano               3        0           0
                                          Pollino              4        2           2
                                          Sila                 3        2           3
                                          Totale              19        7           7

Faggeta di Cozzo Ferriero – PN Pollino           Monte Gariglione – PN Sila             Bosco misto del Centaurino– PN Cilento

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
La prima campagna di raccolta dati
  Il confronto è stato svolto tra boschi vetusti e gestiti
  nell’ambito di una stessa tipologia vegetazionale e
  con stesse caratteristiche abiotiche.

                  n° boschi rilevati
             vetusti confronto coppie
Aspromonte      7        1           1
Cilento         2        2           2
Lucano          3        0           0
Pollino         4        2           2
Sila            3        2           3
Totale         19        7           7

Alle coppie di siti rilevati nel corso del progetto è stata
aggiunta una coppia di siti particolarmente rappresentativi
rilevata con la stessa metodologia nel PN Abruzzo, Lazio e
Molise.                                                               Valle Cervara – PN Abruzzo

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Diversità floristica dei boschi mesofili dell'Appennino meridionale
La prima campagna di raccolta dati
Il database analizzato comprende 8 coppie di boschi (8x2), in ciascuno dei quali
si sono rilevate per flora e struttura 5 unità di campionamento (16x5).
                                                                  Parco         Località        Altitudine              Fisionomia
        80 unità di                                             Aspromonte      Tre Limiti       1558.4        Fagus sylvatica con Abies alba
                                                                  Pollino    Bosco Magnano                   Fagus sylvatica con Quercus cerris
      campionamento                                               Pollino     Cugno Acero
                                                                                                  803.2
                                                                                                 1485.2        Fagus sylvatica con Abies alba

                                                    Vetusti
          totali                                                  Cilento      Centaurino        1134.6      Quercus cerris con Fagus sylvatica
                                                                  Cilento          Ottati        1292.2               Fagus sylvatica
                                                                   Sila        Fondo Curto        1552                Fagus sylvatica
                                                                  Sila       Monte Gariglione     1712         Fagus sylvatica con Abies alba
                                                                 PNALM        Valle Cervara      1820.8               Fagus sylvatica
                                                                Aspromonte         Quarti        1292.4        Fagus sylvatica con Abies alba
                                                                  Pollino    Bosco Magnano        910.4      Fagus sylvatica con Quercus cerris
                                                                  Pollino     Cugno Acero        1449.2        Fagus sylvatica con Abies alba

                                                    Confronto
                                                                  Cilento      Centaurino        1145.6      Quercus cerris con Fagus sylvatica
                                                                  Cilento          Ottati        1368.2               Fagus sylvatica
                                                                   Sila        Fondo Curto        1546                Fagus sylvatica
                                                                  Sila       Monte Gariglione     1652         Fagus sylvatica con Abies alba
                                                                 PNALM        Valle Ciafassa      1678                Fagus sylvatica

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Metodi di analisi
In questa prima fase si sono analizzati i dati di:
• ricchezza di specie per unità di campionamento;
• diversificazione composizionale interna ai singoli boschi;
• eterogeneità strutturale.

                                                                                 Height
                                                                                  SD
                                                                                             Tree
Per rispondere alla seguenti domande:                                  CWD
                                                                       quality
                                                                                             Richn
                                                                                              ess

• Questi parametri differiscono tra boschi vetusti e gestiti?
• In che misura l’eterogeneità strutturale determina i livelli
                                                                  Standin
                                                                   g DW          SHI             Large
                                                                                                 trees

  di diversità floristica?
                                                                       Total               Living
                                                                       DW                 Volume
                                                                                  Q.
                                                                                 Mean
                                                                                 DBH

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Metodi di analisi
 1. Selezionare una           2. Quantificare queste            3. Identificare un set di          4. Combinare questi
 lista preliminare di         variabili in boschi               attributi che descrivano           attribute in un semplice
 variabili strutturali        molto diversi tra loro.           l’eterogeneità strutturale.        indice additivo

Main Sources of Heterogeneity                     Core set of attributes                              H. sd
1.   Vertical heterogeneity                       1.       Height standard deviation                             Tree
                                                                                         CWD
                                                                                                                 Rich-
2.   Compositional diversity                      2.       ln Tree species richness      quality
                                                                                                                 ness
3.   Uneven-agedness
4.   Density of large living trees                3.       n°trees DBH> 40 cm
5.
6.
     High growing stock
     High average tree size
                                                  4.
                                                  5.
                                                           Living volume
                                                           Quadratic mean DBH
                                                                                     Stand
                                                                                     Dead-
                                                                                     wood          SHI                    LLT

7.   Deadwood volume                              6.       √ total deadwood
                                                                                          Tot.
8.   Occurrence of standing                       7.       ln basal area of standing     Dead-
                                                                                                                 Living
     deadwood, dead trees and snags                        deadwood                      wood
                                                                                                                  Vol.

9.   Deadwood decay classes                       8.       CWD index                                  QMD

     Sabatini F.M., Burrascano S., Lombardi F., Chirici G., Blasi C., 2014. An index of
          structural complexity for Apennine beech forests. iForest 8: 314-323.
               Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale                09/06/2016                            Pagina 12
Risultati
La ricchezza di specie del sottobosco
non è risultata differente tra boschi
gestiti e vetusti.

Lo stesso risultato era emerso da una
meta-analisi europea svolta su diversi
gruppi tassonomici (Paillet et al. 2010).

Anova a 2 vie:
Differenza tra vetusti e gestiti testata tenendo conto della differenza tra coppie di siti.
                                                                   Sum      Mean
                                                       d.f.        Sq.       Sq.    F      p value
             Couple (Random Effect)
             Residuals                                        7    8496      1214

             Managed/Old growth (Fixed Effect)                 1     30      30.01 0.384     0.538
             Residuals                                        71   5556      78.26

           Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale           09/06/2016                            Pagina 13
Risultati
Anche la diversificazione
composizionale interna ai boschi non è
risultata differente tra boschi gestiti e
vetusti.

Anova a 2 vie:
Differenza tra vetusti e gestiti testata tenendo conto della differenza tra coppie di siti.
                                                       d.f.   Sum Sq Mean Sq         F   p value
         Couple (Random Effect)
         Residuals                                      7     0.07169      0.01024

         Managed/Old growth (Fixed Effect)              1     0.0063 0.006304 1.049       0.34
         Residuals                                      7     0.04207 0.00601

           Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale          09/06/2016                         Pagina 14
Risultati
Al contrario è altamente significativa
la differenza tra le due categorie di
boschi in termini di eterogeneità
strutturale.

Anova a 2 vie:
Differenza tra vetusti e gestiti testata tenendo conto della differenza tra coppie di
siti.                                    d.f. Sum Sq Mean Sq    F   p value
         Couple (Random Effect)
         Residuals                                   7    8119     1160

         Managed/Old growth (Fixed
         Effect)                                     1    1411    1410.9   18.03 0.00001 ***
         Residuals                                   71   5555     78.2

         Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale         09/06/2016                          Pagina 15
Risultati

                                                                                  Adoxa moschatellina

                                                                  Paris quadrifolia

L’aumento dell’eterogeneità strutturale non è condizione sufficiente per l’aumento
della diversità specifica, visto che le specie hanno bisogno di tempo e continuità
ecologica per colonizzare un determinato sito (Norden et al. 2001).
Questo tempo spesso è mancato ai boschi oggetto di studio.

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Risultati
L’eterogeneità strutturale nel complesso e alcune delle sue componenti influenzano
sostanzialmente la ricchezza di specie del sottobosco.
Di particolare rilevanza sono quelle relative al legno morto, alla stratificazione
verticale ed alla ricchezza dello strato arboreo.

                                              Estimate         random         df   logLik   AICc    Δ
                                         (Int) Explanatory
             Total Deadwood              3.06       0.0483    1+st.t.d|cp     5    -288     586     0
                   SHI                   3.11      0.0959      1+st.S|cp      5    -301     612    26.4
       Height standard deviation         3.07      0.0584    1+st.h.sd|cp     5    -303     618    31.7
           N° of tree species            3.04       0.165         cp          3    -306     618    32.1
          Coarse Woody Debris            3.07      0.0558     1+st.cw|cp      5    -306     624    37.7
    Basal Area of Standing Deadwood      3.04      0.0442         cp          3    -310     626    40.3
                   null                  3.04                     cp          2    -312     627    41.5
           Gini index on DBHs            3.04      0.0335         cp          3    -311     628    41.8
              Living Volume              3.04      -0.0293        cp          3    -311     629    43.1
           Large Living Trees            3.04     -0.00856        cp          3    -312     630    43.6

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Risultati
La rilevanza del legno morto nel caratterizzare le foreste gestite rispetto a quelle
mature era già emersa a livello globale ed in particolare per i boschi europei.

    Burrascano S., Keeton W.S., Sabatini F.M., Blasi C., 2013. Commonality and
 variability in the structural attributes of moist temperate old-growth forests: A global
                  review. Forest Ecology and Management 291:458-479.

          Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016              Pagina 18
Prospettive future
Analisi multi-tassonomiche
Alcuni parchi hanno raccolto anche dati su altri gruppi tassonomici
che nel contesto del progetto LIFE FAGUS (11/NAT/IT/135) hanno
già portato a risultati interessanti sul ruolo di diversità floristica ed
eterogeneità strutturale.

           Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016           Pagina 19
Prospettive future
Analisi multi-tassonomiche
Un percorso di questo tipo permetterebbe di entrare in un progetto
che coinvolge anche Francia e Ungheria.

                                                                       350 unità di
                                                                     campionamento
                                                                       per 6 gruppi
                                                                       tassonomici

          Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016          Pagina 20
Prospettive future
Analisi basate sulle aree di monitoraggio a lungo termine:
Entrare in una rete di monitoraggio dei boschi vetusti sud-europei.

          Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016      Pagina 21
Prospettive future
Analisi basate sulle aree di monitoraggio a lungo termine:
Anche questo progetto ha già portato ad importanti risultati sui determinanti della
diversificazione composizionale interna ai boschi vetusti.

   Sabatini F.M., Burrascano S., Tuomisto H., Blasi C., 2014. Ground layer plant
   species turnover and beta diversity in Southern-European old-growth forests.
                             PLOS ONE 9: e95244.
          Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016            Pagina 22
Un ringraziamento a tutte le persone coinvolte e a
              voi per l’attenzione!

     Boschi Vetusti dell’Appennino Meridionale   09/06/2016   Pagina 23
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