Biologia delle popolazioni e gestione

Presentazione sul tema: "Biologia delle popolazioni e gestione"— Transcript della presentazione:

1 Biologia delle popolazioni e gestione
ATC BARI Corso per la formazione di cacciatori operatori per il controllo della fauna selvatica Biologia delle popolazioni e gestione Dott. Francesco Santilli

2 Due parole di Ecologia Scienza che studia i rapporti fra gli organismi viventi e l’ambiente fisico in cui vivono (ecosistema). ECOSISTEMA: Unità di base dell’ecologia che comprende gli organismi e l’ambiente non vivente Un Ecosistema può essere definito come un’unità che include tutti gli organismi viventi propri di una determinata zona, interagenti tra di loro e con l’ambiente fisico

3 Grazie al flusso continuo d’energia solare che lo sostiene è capace di organizzarsi, controllarsi, mantenersi ed evolversi autonomamente. L’Ecosistema è formato da Biotopo: fattori fisici dell’ambiente (acqua, luce, calore, terreno, sostanze chimiche) Biocenosi: Organismi viventi: piante animali, microorganismi.

4 Organismi viventi Autotrofi: (batteri, alghe, piante) sintetizzano energia (sostanza organica) a partire dalla luce, acqua, aria, da sostanze chimiche). Eterotrofi: si nutrono di sostanza organica prodotta dagli organismi autotrofi. Eterotrofi Consumatori primari = Erbivori Consumatori secondari = Carnivori (es. volpe) Consumatori terziari = Carnivori (es Lupo, aquila) Decompositori (batteri protozoi funghi) organismi che decompongono la sostanza organica morta derivante dalle precedenti categorie

5 CATENA ALIMENTARE La CATENA ALIMENTARE è caratterizzata dal passaggio di energia dal livello più basso, quello dei produttori (piante) a quello più alto dei predatori

6 BIOMASSA: quantità di sostanza vivente presente in ogni livello trofico
NICCHIA ECOLOGICA: la funzione che un organismo svolge all’interno dell’ecosistema. Es. la lepre ed il capriolo occupano la stessa nicchia ecologica (pascolatori)

7 Catena alimentare della Lince Iberica
Il coniglio selvatico è la principale risorsa alimentare della lince iberica (Lynx pardinus) e dell’aquila iberica (Aquila adalberti), ma negli ultimi anni a causa dell’insorgenza di epidemie (mixomatosi e malattia emorragica RHD) le popolazioni di coniglio sono molto diminuite. Di conseguenza sono diminuite anche le popolazioni di lince e di aquila. Con meno linci si osserva un aumento dei predatori generalisti (volpe) Ciò aggrava la status dei consumatori primari (pernice rossa, coniglio) Coniglio selvatico nella penisola iberica è definito: keystone species

8 Per reintrodurre la starna (Perdix perdix) occorre ripristinare tutta la catena alimentare ed in modo particolare bisogna agire sulla densità di insetti che a sua volta dipende dalle piante infestanti degli agro-ecosistemi cerealicoli

9 Maggiore variabilità = Maggiore stabilità dei sistemi
La MASSA totale di animali per ogni categoria di consumatori successiva è sempre nettamente inferiore alla massa totale degli organismi che essi consumano. Piramide alimentare All’equilibrio ciò che viene consumato a ciascun livello deve essere il prodotto netto del livello inferiore. Principio di Gestione 2 - Nella gestione faunistica: bisogna privilegiare quanto può aumentare il livello di fissazione dell’energia nel sistema e quindi aumentare la biomassa complessiva. (diminuire la categoria superiore è corretto SOLO se eccedentaria) Maggiore variabilità = Maggiore stabilità dei sistemi

10 Gestione faunistica (Wildlife Management):
E’ l’applicazione delle conoscenze biologiche alle popolazioni di fauna selvatica alle piante ed agli animali ad esse associati in modo da bilanciare le necessità di queste popolazioni con i bisogni degli esseri umani CONSERVAZIONE

11 Conservazione Protezione
MANTENIMENTO DI UNA RISORSA RINNOVABILE IN MODO CHE POSSA ESSERE UTILIZZATA NEL TEMPO Protezione Astensione dalla gestione attiva (concetto in parte superato ed applicabile solo su scala limitata)

12 I conflitti tra uomo e fauna selvatica
La fauna selvatica è spesso considerata come una risorsa per gli uomini in quanto fornisce molti benefici che possono essere di tipo economico, ecologico, estetico, scientifico ed anche ricreazionale. Accanto però a questi aspetti positivi vi sono anche fenomeni che sono fonte di conflitti tra la fauna e l'uomo. Si parla di danni da fauna selvatica quando un individuo od una popolazione appartenente ad una specie selvatica causa una perdita di profitto ad una attività economica (es. agricoltura, zootecnia, selvicoltura) oppure un danno fisico a cose o a persone (incidenti stradali). Questi problemi rappresentano il valore negativo della risorsa faunistica. Lo scopo della gestione faunistica è quello di incrementare i valori positivi per la società e contenere quelli negativi in modo da rendere possibile la coesistenza dell'uomo con la fauna selvatica stessa.

13 Motivazioni ecologiche del conflitto tra attività antropiche e popolazioni selvatiche
Il conflitto che può insorgere tra alcune attività antropiche (agricole, forestali e di allevamento) e popolazioni selvatiche è in genere legato a diversi fattori: La consistenza della popolazione selvatica di una data specie è tale che l'ambiente naturale non è in grado di soddisfare il fabbisogno energetico di tutti gli individui. Il soprannumero comporta automaticamente che una parte dei soggetti si indirizzi verso quelle attività umane che offrono una fonte di alimentazione alternativa (Sovrapopolamento)  Un elevato numero di soggetti può provocare dei danni ad attività antropiche anche per cause diverse dalla alimentazione diretta. In presenza di densità elevate, il semplice passaggio degli animali, comportamenti come lo scavo di tane, lo sfregamento dei palchi nei cervidi, ecc. possono provocare comunque danni di una certa entità alle produzioni agricole, a manufatti come gli argini.  I prodotti di queste attività antropiche o anche alcune delle fasi intermedie del ciclo produttivo rappresentano delle fonti alimentari abbondanti, di facile accesso e reperibilità, e con un alto valore nutritivo. In questo caso, anche in presenza di una popolazione poco consistente, la maggior parte degli individui può propendere a utilizzare e/o concentrarsi intorno ad una fonte alimentare con queste caratteristiche.  II valore economico del prodotto è tale che comunque anche la presenza di pochi individui di una certa specie è determinante nell'insorgere del conflitto

14 Attività umane passibili di danneggiamento
Agricoltura. In generale tutte le produzioni agricole possono essere oggetto di danneggiamento. Le colture cerealicole, foraggiere e comunque tutte quelle in campo aperto sono danneggiate durante tutte le fasi del ciclo dalla semina alla maturazione del prodotto (ungulati, soprattutto cinghiale, e avifauna in particolare storni, passeri, corvidi, fagiani, ecc.). Le colture orticole, i frutteti, vigneti e oliveti sono in genere oggetto di danneggiamento al momento della maturazione del prodotto (lepre, avifauna, istrice, ecc 

15 Attività umane passibili di danneggiamento
Forestazione. Il danneggiamento si verifica nei confronti degli impianti frutticoli e dei rimboschimenti. Si tratta della brucatura delle gemme apicali e dello scortecciamento dei tronchi (ungulati, lepre, ecc.).

16 Attività umane passibili di danneggiamento
 Patrimonio zootecnico. In questo caso il danneggiamento può essere sia diretto, inteso come perdita di un certo numero di capi che indiretto, intendendo in questo caso eventuali ferite riportate dagli animali, aborti, perdita di produzione lattea, ecc. Tecniche, strategie e strumenti per la prevenzione dei danni da predatori al patrimonio zootecnico“ a cura di Duccio Berzi. Gli interessati (tecnici, enti ed associazioni) possono chiederne copia a: Dott.ssa Paola Dardi Provincia di Firenze Direzione Agricoltura Caccia, Pesca tel fax

17 Attività umane passibili di danneggiamento
Patrimonio faunistico. Anche il patrimonio faunistico sia questo considerato in senso venatorio (Z.R.C. e A.F. V ., ecc.) che più in generale (Oasi, Riserve naturali, ecc.) può essere oggetto di danneggiamento qualora per determinati fattori si verifichi uno squilibrio tra alcune specie.

18 Attività umane passibili di danneggiamento
Problemi igienico sanitari. In alcuni casi la malattia può essere considerata come un fattore regolante la densità di una data popolazione ma in altri casi può essere pericolosa per l'uomo (zoonosi) o essere dannosa per alcune attività umane come ad esempio la peste suina dei cinghiali nei confronti degli allevamenti di suini domestici. In alcune situazioni le deiezioni degli animali (piccione, storno) possono rappresentare un rischio igienico sanitario

19 Attività umane passibili di danneggiamento
Incidenti stradali ed aerei: Alcune specie, soprattutto in presenza di elevate densità possono essere causa di incidenti stradali o causare problemi ai velivoli (bird-strike)

20 Strumenti di intervento
Art. 19 della L. 157/92 Le regioni per la migliore gestione del patrimonio zootecnico, agricolo….., provvedono al controllo delle specie di fauna selvatica anche in zone vietate alla caccia. Tale controllo esercitato selettivamente, viene praticato, viene praticato di norma mediante metodi ecologici su parere dell’INFS (oggi ISPRA). Qualora l’Istituto verifichi l’inefficacia di detti metodi, le regioni possono autorizzare piani di abbattimento…. Metodi ecologici: tutti i mezzi di controllo che prescindono dalla sottrazione di individui dalle popolazioni naturali attraverso l'abbattimento o la cattura.

21 Ruolo del cacciatore nella gestione faunistica
Fra i compiti del moderno cacciatore vi sono: La salvaguardia di specie in declino o comunque sfavorite (piccola selvaggina) La regolazione delle popolazioni in esubero o che possono arrecare danni ad attività antropiche o ad altre specie di fauna selvatica CONTROLLO DELLA FAUNA La legge 157/92 assegna ai cacciatori tramite gli ATC il ruolo di gestore della risorsa fauna Il trinomio caccia, fucile, selvaggina non è più sufficiente per esercitare l’attività venatoria La caccia moderna è un elemento della complessa opera di gestione tesa a mantenere e ripristinare gli equilibri ambientali migliori Ruolo del cacciatore nella gestione faunistica Per gestire bisogna conoscere……

22 POPOLAZIONE Gruppo di individui appartenenti alla stessa specie che vive in uno stesso territorio, nello stesso tempo e che possono riprodursi fra loro. Es. una popolazione di lepre di un ATC Una POPOLAZIONE è formata da tutti gli animali che occupano una data area e che possono incrociarsi fra di loro

23 La frammentazione del territorio rappresenta un rischio
per le popolazioni selvatiche che rischiano di rimanere isolate Urbanizzazione Strade ed autostrade Recinzioni ecc Importanza dei corridoi ecologici Aree naturali che mettano in connessione i vari ambienti e le relative popolazioni

24 Rischi delle popolazioni isolate
Deriva genetica – alterazione delle frequenze geniche per fluttuazioni casuali CONSENGUINEITA’ Riduzione della fertilità, malformazioni, minore resistenza alle malattie ESTINZIONE

25 Per gestire una popolazione bisogna conoscerla
Consistenza = n. assoluto di individui Densità = numero di individui rapportato all’unità di superficie (100 ha= 1 Kmq) Struttura della popolazione = rapporto fra i sessi e fra le varie classi di età LA DENSITA’ E’ IL RAPPORTO FRA IL NUMERO DEGLI INDIVIDUI E LA SUPERFICIE CONSIDERATA

26 Rappresenzatione delle popolazioni
Struttura di popolazione: la composizione percentuale di una popolazione ripartita per classi di età e di sesso. Può essere rappresentata da un grafico a piramide ove, per convenzioni, sono raffigurate le percentuali di maschi a sinistra e a destra quelle delle femmine a destra. Popolazione in equilibrio: maggiore omogeneità fra le classi di età, in particolare gli individui giovani (non ancora riproduttori) equivalgono numericamente gli individui anziani (non più riproduttori) Popolazione a saldo demografico positivo: gli individui giovani (non ancora riproduttori) sono numericamente più numerosi degli individui anziani (non più riproduttori); i riproduttori sono più numerosi dei giovani+anziani. Popolazione a saldo demografico negativo: gli individui giovani (non ancora riproduttori) sono numericamente meno numerosi degli individui delle categorie più adulte.

27 Popolazione in forte crescita
Popolazione in equilibrio Popolazione in calo

28 Struttura di popolazione e classi di età

29 Per gestire una popolazione bisogna conoscerla
Parametri di una popolazione Natalità (teorica ed ecologica) Mortalità (predazione, malattie) Dispersione (distribuzione) Incremento Utile Annuo E’ l’aumento annuale di una popolazione ed è dato dal numero dei nati meno quelli morti

30 densità agricolo forestale DAF
Per gestire una popolazione bisogna conoscerla Dinamica di popolazione (evoluzione di una popolazione nel tempo) Capacità portante densità biologica o biotica densità agricolo forestale DAF Densità Agricolo Forestale E’ la massima densità che può raggiungere una popolazione senza che si determinino danni a coltivazioni od altri animali

31 Capacità portante

32 Distribuzione Distribuzione aggregata: tendenza della popolazioni ad aggregarsi in habitat idonei (pascolatori, cinghiale) Distribuzione uniforme: gli individui tendono ad occupare uno spazio ben definito e distanziato a causa del territorialismo (volpe, mustelidi). Distribuzione casuale: la distribuzione degli individui è indipendente dalla presenza di altri individui, non vi è tendenza all’aggregazione

33 Areale italiano del cinghiale
AREALE DI UNA SPECIE Areale italiano del cinghiale L’AREALE è l’area definita dalla distribuzione geografica ed ecologica di una specie Ovvero L’AREALE è L’area geografica occupata stabilmente o periodicamente da una determinata specie

34 Lepre variabile Lepus timidus
Lepre sarda Lepus capensis Lepre europea o comune Lepus europaeus Lepre italica Lepus corsicanus

35 Distribuzione storica della lepre europea in italia
Distribuzione dei reperti museali di Lepus europaes prima e dopo il La linea verde rappresenta il limite di diffusione verso sud della distribuzione dei reperti medesimi

36 Distribuzione della lepre italica (Lepus corsicanus) rispetto alle aree a clima mediterraneo

37 Differenze fra lepre comune e lepre italica
La lepre comune è tipica egli ambienti aperti (no bosco) La lepre italica frequenta anche aree boscate e cespugliate

38 Come riconoscere l’età delle lepri
È possibile riconoscere il giovane fino a 9 mesi di età

39 “L’home range (o spazio vitale) è l’area totale su cui un individuo o un gruppo sociale di animali si muove in tutte le sue attività. Nelle specie territoriali, l’home range contiene il territorio, ossia quella parte dell’home range che viene difesa”.

40 HABITAT ambiente in cui vive un organismo (es. bosco, prateria, lago…. ECOTONO Area di transizione fra un ambiente ed un altro Queste zone sono importanti perché vi si trovano le specie tipiche dei due ambienti e le specie tipiche dell’ecotono Specie tipiche degli ecotoni: capriolo, fagiano.

41 Evoluzione di un ecosistema
CLIMAX: fase di equilibrio Succesione primaria: parte da un area sterile (roccia sabbia… Successione secondaria: es. dopo un incendio,

42 Fattori che regolano le popolazioni
Meccanismi di regolazione non dipendenti dalla densità Variazioni ambientali (tempeste, eruzioni alluvioni etc. Variazioni antropiche (distruzione dell’habitat)

43 Meccanismi dipendenti dalla densità
Fattori che regolano le popolazioni Meccanismi dipendenti dalla densità Competizione inter specifica: si stabilisce fra specie diverse che occupano la stessa nicchia ecologica. (fagiano e starna, cinghiale e capriolo, lepre e coniglio selvatico) Una competizione molto intensa fa si che una specie prevalga sull’altra Competizione intraspecifica si stabilisce fra individui della stessa popolazione ed è un fattore di autoregolazione delle popolazioni quando si avvicinano alla capacità portante del territorio

44 Fattori che regolano le popolazioni
La predazione Le prede regolano i predatori

45 Fattori che regolano le popolazioni
La predazione Le prede regolano i predatori

46 Fattori che regolano le popolazioni
La predazione

47 Rapporti fra predatori
Intra-guild predation Si è osservata una più alta sopravvivenza di antilocapre dove è presente il lupo oltre al coyote

48 Rapporti fra predatori
Intra-guild predation La riconolizzazione della lince in Finlandia ha comportato una riduzione del meso-predatore volpe ed un aumento della consistenza delle popolazioni di lepre variabile Elmhagen, B., Ludwig, G., Rushton, S.P., Helle, P. & Linden, H. (2010) Top predators, mesopredators and their prey: interference ecosystems along bioclimatic productivity gradients. Journal of Animal Ecology 79, 785–794.

49 Rapporti fra predatori
Intra-guild predation E’ stato osservato che il gufo reale è apparentemente capace di dimezzare la densità riproduttiva dell’astore (Accipiter gentilis) e presumibilmente dimezzare la percentuale di starne predate dall’astore. Anche il gufo reale preda le starne, ma in misura minore. (Busche et al. 2004; Potts 2007)

50 I predatori NON SONO NOCIVI!!!
Il controllo dei predatori si esercita di norma su specie generaliste (volpe, corvidi) la cui abbondanza è spesso determinata da fattori antropici (spazzature) e dalla carenza di super-predatori (Lupo, lince ecc.) Si deve accompagnare ad altre misure di gestione (miglioramento ambientale) Il controllo dei predatori ha senso solo nel caso di interventi localizzati volti a favorire specie di particolare interesse o per ripristinare un certo equilibrio

51 Rapporti fra predatori
super-predatori lupo, aquila, orso..... predatori intermedi volpe, corvidi...... pascolatori lepri, caprioli, starne fagiani ....

52 Rapporti con altre specie: Lepri e volpi
Il controllo dela volpe ha un effetto positivo sulle densità di lepre, ma solo se abbinato al miglioramento ambientale consente degli importanti incrementi: il miglioramento ambientale abbinato al controllo dei predatori ha un effetto super-additivo!!! Reynolds et al 2009 The consequences of predator control for brown hares (Lepus europaeus) on UK farmland E.J.W.R.

53 Il rapporto fra prede e predatori è molto complesso
In un ecosistema in equilibrio un predatore preleva quella parte della popolazione che morirebbe comunque per altre cause (malattie e fame) MORTALITA’ COMPENSATIVA Quando non c’è questo equilibrio si parla di MORTALITA’ ADDITIVA

54 La caccia conservativa deve contribuire a mantenere questo equilibrio
La mortalità dovuta all’attività venatoria deve essere di tipo compensativo Il prelievo deve essere commisurato alla consistenza

55 Il prelievo deve cercare di mantenere la struttura di popolazione
Rapporto fra i sessi vicino a 1:1 Rapporto fra le varie classi di età (adulti, sub-adulti, giovani) Il prelievo venatorio dovrebbe orientarsi prevalentemente sulle classi giovanili

56 “Effetto collo di bottiglia”
La dimensione effettiva della popolazione Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” Inbreeding Una popolazione con Ne = 50 (isolata) va incontro ad un rapido incremento di inbreeding con conseguenti effetti negativi sulla fitness dovuti all’espressione del carico genetico Una popolazione ridotta a Ne = 50 dovrebbe essere il più rapidamente portata a Ne > 500 per evitare gli effetti di un prolungato drift genetico. Con Ne > 500 una popolazione conserva tutta la sua variabilità genetica che può consentire l’azione della selezione naturale e quindi il processo di adattamento ad ambienti che cambiano Tuttavia esistono alcuni esempi di popolazioni autoriproducentesi partite con un ridottissimo numero di soggetti (galliformi – daino -muflone)

57 “Effetto collo di bottiglia” Cause di “collo di bottiglia”
Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” Cause di “collo di bottiglia” Frammentazione dell’habitat può impedire gli scambi genetici fra le varie popolazioni

58 “Effetto collo di bottiglia”
Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” Esempi di popolazioni a rischio: Cervo della Mesola (Cervus elaphus): E’ l’unica popolazione di cervo nativa dell’Italia (presenta dimensioni inferiori e minor ramificazione dei palchi) Stambecco alpino (Capra ibex): frutto in gran parte di operazioni di reintroduzione, è stata rilevata una elevata mortalità delle classi giovanili (collo da bottiglia per effetto del ridotto numero dei fondatori Diavolo della Tasmania (Sarcophilus harrisii) Ha sviluppato una forma gravissima di tumore facciale probabilmente dovuta a bassa variabilità genetica

59 “Effetto collo di bottiglia”
Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” In condizioni favorevoli l’effetto della riduzione della variabilità genetica può non essere evidente, mentre in condizioni più stressanti può avere effetti drammatici

60 “Effetto collo di bottiglia”
Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” Effetto positivo dell’immigrazione di un singolo individuo maschio sulla dinamica di popolazione del lupo in Svezia

61 “Effetto collo di bottiglia”
La dimensione minima della popolazione Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” I cosiddetti “rinsanguamenti” sono realmente utili per gestire le popolazioni di piccola selvaggina? Occorre valutare la dimensione effettiva della popolazione e il reale stato di isolamento (condizione piuttosto rara almeno nella realtà Toscana)

62 “Effetto collo di bottiglia”
La dimensione minima della popolazione Deriva genetica = “Effetto collo di bottiglia” Il Ripopolamento Riduzione popolazione Ripopolamento errato improvviso e massiccio Aumento numerico della popolazione e diluizione dei geni ad elevata fitness Popolazione costituita in parte da tipi genetici alloctoni o da ibridi Fattori selettivi locali Crollo della popolazione a livelli più bassi dei precedenti

63 Outbreeding depression
La depressione da incrocio avviene quando si incrociano individui provenienti da differenti popolazioni. Può essere causata da 2 diversi fenomeni Le popolazioni sono adattate a differenti condizioni ambientali, così che la prole dei genitori appartenenti ad una popolazione può non essere adatta ad entrambi gli ambienti Differenti popolazioni possono avere evoluto complessi di geni coadattati che interagiscono fra di loro. L’incrocio può modificare questi complessi e diminuire la fitness. Fenomeni di outbreeding sono molto rari fra la fauna omeoterma. L’ibridazione fra Pernice rossa (Alectoris rufa) e Coturnice orientale (Alectoris chukar) potrebbe avere causato una riduzione della fitness, ma allo stato attuale non è stato provato in modo scientifico

64 Per gestire bisogna conoscere……
Importanza dei censimenti o conteggi, ma anche di altre forme di monitoraggio come le statistiche venatorie, i danni alle colture agro-forestali ecc. al fine di impostare piani di prelievo.

65 Il monitoraggio della fauna selvatica Censimenti o conteggi
Sono lo strumento di base per una corretta gestione faunistica Si cerca di avere informazioni più dettagliate possibile sulla consistenza, distribuzione e ove possibile sulla struttura (rapporto sessi, classi di età) delle popolazioni faunistiche Difficilmente sono precisi, ma consentono di fare delle valutazioni oggettive sullo status di una popolazione

66 Conteggi per Indice (relativi)
Transetti lineari Nel caso più semplice consentono di stabilire un IKA (Indice kilometrico di Abbondanza Conteggi per Indice (relativi) E’ utile per confrontare nel tempo l’evoluzione di una popolazione.

67 I CENSIMENTI (o conteggi) Censimento a vista da punti di vantaggio

68 Censimento per settori di osservazione
Il criterio è lo stesso dei punti di vantaggio, ma l’osservatore compie un percorso

69 E’ il censimento di elezione per il capriolo
Battuta Censimento a campione “count” E’ il censimento di elezione per il capriolo

70 I CENSIMENTI (o conteggi) Censimento in battuta per aree campione

71 I CENSIMENTI (o conteggi) Censimento notturno con faro alogeno

72 Censimento su Striscia strip census
Censimento notturno con faro alogeno da automezzo Esempio di studio dell’area illuminata

73 I CENSIMENTI (o conteggi) Termografia infrarossa

74 Piano di assestamento Piano di prelievo
Strumento essenziale per gestire una popolazione sottoposta a prelievo venatorio Modello previsionale della consistenza e struttura di una popolazione Piano di prelievo Srumento con il quale si realizza il Piano di assestamento