Cambiamenti di uso del suolo. Principali processi Agricoltura Selvicoltura Turismo e urbanizzazione.

Presentazione sul tema: "Cambiamenti di uso del suolo. Principali processi Agricoltura Selvicoltura Turismo e urbanizzazione."— Transcript della presentazione:

1 Cambiamenti di uso del suolo

2 Principali processi Agricoltura Selvicoltura Turismo e urbanizzazione

3 Agricoltura in montagna

4 Sistemi agricoli basati sulla combinazione di praterie (prati e pascoli) per produrre fibra e arativi per produrre concentrati Prodotti N, P, K

5 Agricoltura in montagna Sistemi agricoli basati sulla combinazione di praterie semi-naturali per produrre fibra e arativi per produrre concentrati

6 Grandi aziende Piccole aziende Time Farm size Aziende (n=1332) Time Number Time Number Trasformazione strutturale delle aziende in montagna

7 Aziende (n=1332) Trasformazione strutturale delle aziende in montagna

8 Scala aziendale Appezzamento Intensificazione Aziende piccole Biodiversità? Struttura Gestione Aziende grandi Tempo Numero Appezzamento Abbandono

9 Due processi : Intensificazione Abbandono La topografia gioca un ruolo importante Trasformazione strutturale delle aziende in montagna

10 Prati da fieno

11 1. Intensificazione della gestione dei prati > Input nutrienti >Taglio

12 Impatto dell’intensificazione sulle piante La pendenza può essere usata come proxy per l’intensità di gestione Azoto Gestione ‘Filtro pendenza’ AZIENDA Dimensione aziendale Diversità vegetale PRATO

13 Impatto dell’intensificazione sulle piante

14 Marini et al. (2007) Agriculture, Ecosystems & Environment 119, 281-288. Proporzione di competitori, stress-tolleranti & ruderali Impatto dell’intensificazione sulle piante

15 Alterazione della struttura della vegetazione Marini et al. (2009) Biological Conservation, 142, 394-403 Frequenza di taglio Fertilità del suolo Impatto dell’intensificazione sugli insetti

16 Taglio Eutrofizzazione Taglio Cotico alto e denso (microclima freddo) Ridotta disponibilità di nettare e piante ospiti Mortalità diretta Mortalità diretta delle larve Aumento della qualità delle risorse trofiche (n.s.) Meccanismi _ + Braschler & Marini (2009) Ecological Entomology,34, 321–329 Impatto dell’intensificazione sugli insetti

17 Marini et al. (2008) Journal of Applied Ecology 45, 361-370. 1 taglio 2 tagli Congruenza nella risposta fra piante e insetti

18 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 2. Abbandono della gestione dei prati

19 Abbandono: impatto sulle piante Aumento delle graminacee con crescita clonale Forest di latifoglie (aceri, frassini...) Prato arido a B. erectus Prateria pre-nemorale a Brachypodium Rinnovazione di arbusti e alberi pionieri

20 Abbandono: impatto sulle piante Aumento delle graminacee con crescita clonale

21 Abbandono: impatto sulle piante Functional groups

22 Abbandono: impatto sulle piante Seed bank

23 Abbandono: impatto sulle piante Ripristino Ruolo della “soil seed bank” nel ripristino delle comunità erbacee Seed bank vitale Seed bank esaurita

24 Marini, L. et al. (2009) Agriculture, Ecosystems & Environment, 132, 232-236 TaglioAbbandono recente Abbandono Foresta Tempo dall’abbandono (anni) 3-5 10-1520-250 Esempio: abbandono e diversità di ortotteri Abbandono: impatto sugli insetti

25 Risposta contrastante di ensiferi vs. celiferi Risposta degli ortotteri all’abbandono 4. Conclusioni Abbandono: impatto sugli insetti

26 Risposta degli ortotteri all’abbandono 4. Conclusioni Forti variazioni di composizione delle comunità lungo la successione Necessità di conservare stadi di transizione fra parti falciati e foresta Abbandono: impatto sugli insetti

27 Produttori primari 4. Conclusioni Abbandono: possiamo generalizzare? Consumatori Numero di specie Tempo dall’abbandono

28 Pascoli

29 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

30 Pascoli: le malghe 1. Intensificazione della gestione 2. Abbandono Zone pendenti e marginali (distanti dal centro aziendale)

31 Trasformazione strutturale delle aziende in montagna Scala aziendale Appezzamento Intensificazione Aziende piccole Biodiversità? Struttura Gestione Aziende grandi Tempo Numero Appezzamento Abbandono

32 Pascoli 1. Gestione Impatto del pascolo Distanza Abbandono Eutrofizzazione

33 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

34 Pascoli: impatto della gestione sulle piante Distanza dalla stalla Diversità vegetale Pendenza Diversità vegetale Due fattori principali

35 Impatto del pascolamento Piante: interazione acqua x pascolamento

36 “Intermediate disturbance hypothesis” Connell, 1978

37 Lepidotteri notturni Impatto del pascolamento

38 Gasteropodi Impatto del pascolamento

39 Uccelli Impatto del pascolamento

40 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 Impatto del pascolamento

41 Selvicoltura

42 Tipi di gestione (ad es. tipi di governo) Selvicoltura: principali impatti Scelta delle specie e della composizione delle foreste Modalità di utilizzazione (ad es. meccanizzazione)

43 Scelta delle specie: trend Conifere Latifoglie Pura Mista

44 3. Aumenta il rischio di disturbi su larga scala (ridotta resilienza del sistema) 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

45 Aumenta il rischio di disturbi su larga scala Scolitidi Il caso “mountain pine beetle” Disturbi da vento e neve Scelta delle specie: Impatti Schianti in foreste di abete rosso coetanee

46 Introduzione di specie esotiche o di specie native fuori zona Robinia Scelta delle specie: Impatti P. nigraOstrio-querceto P. abies

47 Ceduo Monoplana Multiplana Tipi di governo Fustaia

48 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

49 Multiplana Fustaia: Impatti Fustaia Monoplana Taglio raso > omogeneità delle risorse > disturbo del taglio < vegetazione nel sottobosco Taglio saltuario

50 -Ridotta presenza di legno morto Gestione: Impatti negativi della selvicoltura -Ridotta età -Struttura verticale semplificata Epifite, piante vascolari, invertebrati, vertebrati... -Maggiore omogeneità delle risorse -Ridotta continuità temporale dell’ecosistema

51 Applicazione: Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica

52 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 1: Effetto dell’età (fustaia di abete rosso) Foresta gestita Foresta non gestita GiovaneAdulta Matura ?

53 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 1: Gestione fustaia di abete rosso (foreste di diversa età) 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

54 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 1: Gestione fustaia di abete rosso (foreste di diversa età) Implicazioni per la conservazione?

55 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della composizione arborea 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 Foreste miste: querce, faggio, conifere e carpino

56 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica

57 Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della luce

58 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della specie arborea

59 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 2: Foresta mista di latifoglie: effetto della composizione Implicazioni per la conservazione?

60 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?

61 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 3: Legno morto (diversi tipi) “Log” “Snag” Ceppaia Albero vivo 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)

62 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 3: Legno morto CWD (“Coarse wood debris”): Legno morto

63 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 3: Legno morto

64 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Studio 3: Legno morto Alberi vivi Implicazioni per la conservazione?

65 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

66 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Species found between 1851-18942009Nationally rare Acrocordia gemmata (Ach.) A.Massal.Extinct Arthonia cinereopruinosa Schaer.Extinct + Arthonia cinnabarina (DC.) Wallr.Extinct Arthonia elegans (Ach.) Almq.Extinct Arthonia pruinata (Pers.) A.L.Sm.Extinct Arthonia radiata (Pers.) Ach.Extinct Bacidia rosella (Pers.) De Not.Extinct Calicium abietinum Pers.Extinct Degelia plumbea (Lightf.) M.Jørg. & P.JamesExtinct Flavoparmelia caperata (L.) HaleConfirmed Fuscopannaria leucophaea (Vahl) M.Jørg.Extinct Gomphillus calycioides (Duby) Nyl.Extinct+ Lecanographa amylacea (Pers.) Egea & TorrenteExtinct Lecidea exigua Chaub.Extinct Leptogium corticola () Tuck.Extinct+ Leptogium cyanescens (Rabenh.) Körb.Extinct Lobaria pulmonaria (L.) Hoffm.Extinct Nephroma resupinatum (L.) Ach.Extinct Pannaria rubiginosa (Ach.) BoryExtinct+ Parmotrema perlatum (Huds.) M.ChoisyConfirmed Peltigera canina (L.) Willd.Extinct Peltigera horizontalis (Huds.) Baumg.Extinct Peltigera polydactyla (Neck.) Hoffm.Extinct Pertusaria amara (Ach.) Nyl.Extinct Pertusaria hymenea (Ach.) Schaer.Extinct Pertusaria leioplaca DC.Extinct Pertusaria pertusa (Weigel) Tuck.Extinct Pyrenula nitida (Weigel) Ach.Extinct Pyrgidium montellicum (Beltr.) TibellExtinct+ Ramalina farinacea (L.) Ach.Extinct Sphinctrina turbinata (Pers. Fr.) De Not.Extinct Analisi storica: Erbario ‘800 Ricampionamento nel 2009

67 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Sostituzione della foresta nativa

68 Impatto della gestione forestale sulla diversità lichenica Composizione

69 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

70 Turismo invernale

71 tempo Numero di piste tempo Numero di turisti

72 Maggiore dimensione delle piste con importanti interventi di rimodellamento dei versanti Piste da sci: trend Rimozione completa della vegetazione nativa Rinverdimento con genotipi non autoctoni Scarso successo nel ripristino

73 Piste moderne con rimodellamento Piste tradizionali ottenute solo togliendo la vegetazione Piste da sci: trend

74 Maggiore uso di neve artificiale Piste da sci: trend

75 Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina Neve artificiale: -Input di nutrienti -Uso di sali e addittivi -Modificazione della fenologia della vegetazione

76 Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina RimodellateNon rimodellate Neve artificiale Neve naturale

77 Impatto delle piste da sci sulla vegetazione alpina

78 Impatto delle piste sugli invertebrati: carabidi Diversità invertebrati On-piste Off-piste Barriera per la dispersione di specie attere

79 Impatto delle piste sugli invertebrati: farfalle Abbondanza lepidotteri On-piste Off-piste -Possono fornire risorse di nettare durante l’estate -Anche se habitat sub-ottimali possono impedire le riforestazione Diversità lepidotteri On-piste Off-piste Non sempre negativo!

80 Impatto delle piste sui micro-mammiferi

81 Impatto delle piste sulle comunità di uccelli Pista

82 Caso di studio: Impatto delle piste sul gallo forcello

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85 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)