Progetto LIFE 09/NAT/IT/000160 Arctos Studio sull'Ecologia del Ramno alpino (Rhamnus alpinus L.) nell’area del Parco Nazionale d’Abruzzo, Lazio e Molise (PNALM) e nella Zona di Protezione Esterna (ZPE) Flavia Sicuriello, Ettore D'Andrea, Pierluigi Bombi, Giorgio Matteucci Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Biologia Agroambientale e Forestale, Monterotondo (RM) Diego D'Angeli, Anna Testi Università degli Studi di Roma, Dipartimento di Biologia Ambientale, Roma Istituto di Biologia Agroambientale e Forestale Dipartimento di Biologia Ambientale, Orto Botanico 1 Sommario Introduzione ...................................................................................................................................................... 1 Siti di campionamento....................................................................................................................................... 2 Suolo (Flavia Sicuriello, Ettore D'Andrea, Giorgio Matteucci) ........................................................................... 4 Caratteristiche geologiche e geomorfologiche dell'area .............................................................................. 4 Metodo di campionamento........................................................................................................................... 4 Risultati .......................................................................................................................................................... 5 I suoli rilevati ............................................................................................................................................. 5 Analisi chimiche ......................................................................................................................................... 8 Conclusioni .................................................................................................................................................... 9 Suoli e pedogenesi dei ghiaioni ................................................................................................................. 9 Flora, Vegetazione, Ecologia (Diego D'Angeli, Anna Testi) .............................................................................. 10 Introduzione ................................................................................................................................................ 10 Classificazione dell’Habitat secondo i codici Natura2000 ....................................................................... 10 Materiali e metodi ....................................................................................................................................... 10 Campionamenti ....................................................................................................................................... 10 Inventario floristico ................................................................................................................................. 12 Ecoindicatori ............................................................................................................................................ 12 Trattamento statistico dei dati ................................................................................................................ 15 Risultati ........................................................................................................................................................ 16 Gradienti altitudinali espressi dagli ecoindicatori edafici ....................................................................... 20 Analisi delle Componenti Principali e Gradienti ecologici ....................................................................... 20 Corotipi .................................................................................................................................................... 22 Forme biologiche ..................................................................................................................................... 23 Ecologia e Diversità.................................................................................................................................. 24 Composizione floristica e struttura della vegetazione ............................................................................ 24 Analisi fitosociologica .............................................................................................................................. 25 Conclusioni .................................................................................................................................................. 26 Dinamica e contatti ................................................................................................................................. 26 L’evoluzione del ghiaione favorisce l’orso fino allo stadio di pre-bosco ................................................. 27 Bibliografia ................................................................................................................................................... 27 Analisi diacronica dei Ramneti (Ettore D'Andrea, Flavia Sicuriello, Giorgio Matteucci) ................................. 31 Introduzione ................................................................................................................................................ 31 Materiali e metodi ....................................................................................................................................... 31 1 Risultati e discussioni................................................................................................................................... 33 Conclusioni .................................................................................................................................................. 34 Bibliografia ................................................................................................................................................... 34 Carta della distribuzione potenziale del Rhamnus alpinus (Ettore D'Andrea, Pierluigi Bombi, Flavia Sicuriello, Giorgio Matteucci) ........................................................................................................................................... 35 Introduzione ................................................................................................................................................ 35 Materiali e metodi ....................................................................................................................................... 35 Risultati ........................................................................................................................................................ 36 Conclusioni .................................................................................................................................................. 37 Protocollo di monitoraggio .............................................................................................................................. 38 Indice delle figure ............................................................................................................................................ 39 Indice delle tabelle .......................................................................................................................................... 39 Appendice A................................................................................................................................................. 40 Appendice B ................................................................................................................................................. 44 Appendice C Schede Descrittive .................................................................................................................. 45 Appendice D Carta della Distribuzione Potenziale del Rhamnus alpinus .................................................... 46 2 Introduzione Le risorse trofiche vegetali a disposizione per l’orso bruno sono soggette a variazioni da un anno all’altro, dovute a cause naturali (età ed evoluzione delle cenosi vegetali, irregolarità della produzione, interazione con la fauna selvatica, attacchi parassitari, ecc.), climatiche (stagioni più o meno favorevoli per durata e rigidità, lunghezza dei periodi invernali, permanenza della copertura nevosa, piovosità nei mesi primaverili ed estivi, possibilità di gelate tardive o precoci, ecc.) ed antropiche (effetti del pascolo di animali domestici, forme di gestione poco sostenibili, incendi, ecc.). Su questo quadro si instaurano anche i possibili effetti derivanti alla diminuzione di pratiche tradizionali, un tempo molto diffuse in tutto l’Appennino centrale, come la coltivazione di aree montane e marginali, l’allevamento transumante, in particolare ovino, ecc., che di fatto hanno creato un notevole mutamento nell’uso del suolo, soprattutto nelle aree montane. A ciò vanno aggiunte le conseguenze derivanti dai cambiamenti climatici, che a causa dell’aumento delle temperature estive e della conseguente riduzione della permanenza del manto nevoso provocano, soprattutto nelle aree in alta quota, sensibili mutamenti nella composizione specifica delle cenosi vegetali e di conseguenza sulla disponibilità trofica per l’orso. In tale contesto i ramneti costituiscono una delle risorse trofiche più importanti per l’orso bruno marsicano, che li frequenta regolarmente nel periodo di fruttificazione, tra agosto ed ottobre. L’importanza di questa risorsa è dovuta sia all’elevato numero di orsi che regolarmente ne usufruiscono e sia al fatto che questa risulta accessibile in un particolare periodo dell’anno (fine estate), in cui buona parte delle altre risorse vegetali risultano indisponibili. Lo studio sull’ecologia del ramno alpino (Rhamnus alpinus L.) all'interno del Parco Nazionale d'Abruzzo, Lazio e Molise e Area di Protezione Esterna è finalizzato alla conoscenza delle esigenze stazionali, climatiche ed edafiche della specie, al suo ruolo all'interno delle dinamiche vegetazionali, alla comprensione delle interazioni con i principali fattori naturali quali fauna selvatica e patologie e all'impatto delle attività antropiche come il pascolo e le opere di viabilità. Lo studio mira inoltre a definire la distribuzione potenziale all'interno dell'area di studio e le misure gestionali mirate alla riqualificazione, al recupero e alla ridiffusione del ramno alpino. 1 Siti di campionamento Nell'estate 2013 sono stati effettuati 31 rilievi (Fig.1) in due campagne di campionamento, la prima nel mese di Luglio (14 rilievi), la seconda nel mese di Settembre (17 rilievi). I punti sono stati scelti all'interno database georeferito dell’inventario dei ramneti (lavoro avviato dall’Ufficio Territoriale per la Biodiversità di Castel di Sangro), in base a: 1. rappresentatività floristica e vegetazionale dei diversi tipi fisionomici distribuiti nelle aree in cui è presente la specie, 2. frequenza medio-alta della presenza dell’orso (Ciucci P. et al. 2011), 3. distribuzione spaziale, al fine di avere una copertura omogenea all'interno dell'area di saggio. Figura 1: siti di campionamento 2 Per ciascun sito (Tab.1) sono stati rilevati i seguenti dati stazionali: - coordinate metriche con proiezione UTM datum WGS84, - altitudine in m s.l.m., - esposizione - inclinazione in gradi n° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Sito Gravare Gravare Gravare Gravare Gravare Vallone Chiarano Vallone Chiarano Vallone Chiarano Val Callano Val Callano Coppo del Principe Pirri Ciammaruca Rifugio di Iorio Valle Cupa Valle Cupa Valle Cupa Pozzacchi Serra Pantanello Serra Pantanello Zio Mas Zio Mas Valle dei Campanili Valle dei Campanili Pretature Passo Godi-Bocche Pantano Passo Godi-Bocche Pantano Sorgente Sacrario Sorgente Sacrario Vallone Varrecchia Vallone Varrecchia X Y 419649 419642 419689 419635 419611 414126 414129 413822 394458 394487 395010 394834 394466 394500 413043 413021 413018 412638 412281 412341 408851 408841 409612 410041 411055 411016 410992 415334 415381 415388 415372 4629421 4629407 4628215 4629257 4629490 4635235 4635238 4636909 4628101 4628086 4626643 4626688 4627380 4627884 4633882 4633837 4633877 4638912 4634106 4634045 4633544 4630558 4633581 4633645 4636517 4634059 4632849 4607571 4607584 4607560 4607654 Altitudine Esposizione Inclinazione ° ( m. s.l.m.) 1794 NE 30 1786 NE 30 1947 NE 35 1847 NNE 40 1729 NO 35 1581 N 5 1582 NE 45 1780 SE 35 1780 E 35 1765 E 45 1774 NE 40 1788 N 40 1795 E 35 1820 E 30 1687 SO 45 1665 SO 35 1683 SO 20 1694 E-NE 15 1768 NE 40 1797 N-NE 25 1589 E 60 1588 E 2 1613 O-NO 15 1648 NE 10 1602 E 20 1571 E 10 1557 SE 25 1243 S 20 1206 / / 1204 S 5 1211 SO 10 Tabella 1: Siti di campionamento - dati stazionali 3 Suolo Flavia Sicuriello, Ettore D'Andrea, Giorgio Matteucci Caratteristiche geologiche e geomorfologiche dell'area La morfologia dell'area è caratterizzata da una successione di sistemi orografici e vallivi orientati in prevalenza in direzione NE-SW, conseguenza di fasi tettoniche che hanno interessato sedimenti marini depositati durante il Cretaceo in facies di piattaforma carbonatica e di scogliera. I rilievi, di natura calcarea e calcareo-dolomitica, mostrano morfologie glaciali wϋrmiane, quali circhi e depositi morenici, oltre i 1.600-1.800 m ed evidenti morfotipi carsici quali doline e polje. Alla base dei versanti fortemente inclinati e delle pareti verticali sono presenti numerosi coni e falde di detrito, dovuti a fenomeni di crioclastismo, dissoluzione chimica e all'accumulo dei detriti per gravità. Questi depositi, su cui s'instaura il ramneto, sono caratterizzati da clasti di diverse dimensioni, a spigoli vivi e con dimensioni crescenti dalla base verso l'apice dell'accumulo. Metodo di campionamento I rilievi pedologici si sono svolti contemporaneamente a quelli fitosociologici (31 rilievi) aprendo profili di suolo al di sotto della chioma dell'arbusto di ramno più vicino al centro dell'area di campionamento. La descrizione del profilo è stata effettuata seguendo Costantini (2007). Sono inoltre state effettuate direttamente sul campo le misure del pH e dell'Umidità totale dell'orizzonte A, dove presente. Il pH è stato misurato con Hanna Ph-Grocheck HI981408 e l'Umidità totale con misurata con Fieldscout TDR100, uno strumento che sfrutta la costante dielettrica legata alla presenza di acqua nel terreno. Il pH rappresenta la misura dell’acidità e dell’alcalinità nel suolo o, più propriamente, della reazione del suolo e costituisce una proprietà fondamentale in grado di influenzare molti processi fisici, chimici e biologici quali la solubilità degli elementi necessari alla crescita delle piante, l'attività dei microrganismi e dei miceti responsabili della decomposizione della sostanza organica e la biodiversità della fauna edafica. L'Umidità è un fattore legato, oltre che al regime termopluviometrico e quindi alla stagionalità, anche alla copertura vegetale, alla tessitura del suolo e alla quantità di scheletro (Giordano, 2002) Ciascun campione corrispondente ad un orizzonte pedologico (40 campioni) è stato successivamente setacciato con vaglio a 2 mm e analizzato in laboratorio per la misura del Carbonio e dell'Azoto secondo il metodo standard (M.I.P.A.F., 2000). La quantità di questi due elementi, apportati dalla materia organica nel suolo è in uno stato di continuo equilibrio dinamico, dove 4 agiscono input e output di varia natura. L’accumulo o la diminuzione di sostanza organica sono legati, oltre che alla quantità e qualità dei residui biologici e dal tipo di microorganismi, miceti e fauna edafica presente, anche dalle velocità relative dei processi di mineralizzazione, umificazione e interazione con la frazione minerale cui i residui biologici vanno incontro, in rapporto al regime termopliviometrico e alle condizioni pedo-climatiche (Zanella et al., 2001) Risultati I suoli rilevati Il substrato su cui attecchisce e si sviluppa il Rhamnus è un substrato incoerente, costituito da clasti calcarei di dimensioni da medie (Ø 0.2-2 cm) a grossolane (Ø 2-20 cm) accumulati ai piedi dei versanti. In alcuni casi infatti il substrato pedologico è assente (rilievi 15,16,18,28,30) e in generale il profilo è molto ricco in scheletro, anche nei suoli più evoluti in cui si riscontrano orizzonti organo-minerali sviluppati (rilievi 2,3,5,29,31). n° Sito Descrizione profilo 1 Gravare 0-10 cm “Orizzonte” Clastico: clasti calcarei, grossolani, più fini al crescere della profondità (4-1 cm Ø) 10-30 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare, scheletro medio-fine abb, radici fini abb., medie comuni dopo i 20 cm 2 Gravare 0-3 cm “Orizzonte” Clastico: clasti calcarei, grossolani, più fini al crescere della profondità (4-1 cm Ø) 3-15 cm Orizzonte A: limite abrupto lineare, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio-fine comune, radici fini-medie comuni 15-25 cm Orizzonte B: struttura grumosa sciolta, scheletro grossolano abbondante,radici medie comuni 3 Gravare 0-10 cm “Orizzonte” Clastico: clasti calcarei, grossolani 10-20 cm Orizzonte A: limite abrupto lineare, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio-fine comune, radici fini-med abb (strato di radici compatto fino a 2 cm) 20-30 cm Orizzonte BC: struttura grumosa, scheletro abbondante di tutte le dimensioni 4 Gravare 5-0 cm Orizzonte OL: foglie di faggio e graminacee in pacchetti 0-5 cm Orizzonte OH: materia organica umificata, scheletro grossolano abbondante 5-15 cm Orizzonte A: limite diffuso, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini-medie abbondanti 5 Gravare 0-10 cm “Orizzonte” Clastico: clasti calcarei, grossolani 10-20 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini-medie abbondanti 20-40 cm Orizzonte B: struttura grumosa sciolta, scheletro grossolano abbondante,radici medie abbondanti 6 Vallone Chiarano 3-0 cm Orizzonte OL: foglie di faggio, pacchetti con numerose ife 0-28 cm Orizzonte OH: materia organica umificata in tasche, scheletro grossolano abbondante 5 7 Vallone Chiarano 3-2 cm Orizzonte OL: foglie di faggio e graminacee non impacchettate 2-0 cm Orizzonte OF: strato di radici fini con frammenti vegetali e materia organica umificata 0-20 cm Orizzonte A: limite abrupto lineare, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano abbondante,radici fini-medie abbondanti 8 Vallone Chiarano 4-2 cm Orizzonte OL: foglie di faggio e graminacee in pacchetti lassi 2-0 cm Orizzonte OF: strato di radici fini con frammenti vegetali e materia organica umificata 0-30 cm Orizzonte OH: materia organica umificata, scheletro grossolano abbondante 9 Val Callano 4-0 cm Orizzonte OF: strato di radici fini con frammenti vegetali e materia organica umificata 0-32 cm Orizzonte OH: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini-medie abbondanti 10 Val Callano 0-31cm “Orizzonte” Clastico: clasti calcarei, medio-fini con Materia organica in tasche Ghiaione appena consolidato con radici fini comuni nei primi 2 cm (Sedum, Geranium) e radici medie abbondanti dai 5 ai 30 cm 11 Coppo del Principe 2-0 cm Orizzonte OL: foglie di faggio, ramno e graminacee non impacchettate 0-37 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano abbondante, radici fini-medie comuni 12 Pirri 1-0 cm Orizzonte OL:muschio e foglie di graminaceenon impacchettate 0-10 cm Orizzonte OF: strato di radici fini con frammenti vegetali e materia organica umificata 10-50 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano abbondante e fine comune, radici fini-medie comuni 13 Ciammaruca 0-27 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio comune, radici fini abbondanti nei primi 10 cm poi fini-medie comuni 14 Rifugio di Iorio 0-33 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini abbondanti nei primi 20 cm, poi fini-medie comuni 15 Valle Cupa Ghiaione non consolidato, materia organica in tasche legata alla presenza di radici 16 Valle Cupa Ghiaione non consolidato 17 Valle Cupa 2-0 cm Orizzonte OL: foglie di graminacee 10-50 cm Orizzonte OH: materia organica umificata in tasche, scheletro grossolano abbondante, radici fini abb, medie comuni 18 Pozzacchi Ghiaione non consolidato, materia organica in tasche legata alla presenza di radici 19 Serra Pantanello 2-0 cm Orizzonte OL: muschio e foglie di graminacee 0-25 Orizzonte OH: materia organica umificata in tasche legata alla presenza di radici, scheletro grossolano preponderante, radici fini abbondanti (radice di Ramno a 20 cm) 20 Serra Pantanello 2-0 cm Orizzonte OL: muschio e foglie di graminacee 0-20 Orizzonte OH: materia organica umificata in tasche legata alla presenza di radici, scheletro grossolano preponderante, radici fini abbondanti, poi fini-medie comuni 21 Zio Mas 0-20 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio comune, radici fini abbondanti (Ramno su roccia) 6 22 Zio Mas 0-20 cm Orizzonte A:struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio comune, radici fini comuni fino a 5 cm, poi medie comuni, contatto con R 23 Valle dei Campanili 0-40 cm Orizzonte A: struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro medio comune, radici fini abbondanti fino a 5 cm, medie abbondanti fino ai 15 cm (Ramno su ghiaione, tasca di suolo sotto la chioma) 24 Valle dei Campanili 25 Pretature Ghiaione non consolidato 26 Passo Godi Bocche Pantano 27 Passo Godi Bocche Pantano Ghiaione non consolidato 28 Sorgente Sacrario 29 Sorgente Sacrario Ghiaione non consolidato 30 Vallone Varrecchia 31 Vallone Varrecchia Ghiaione non consolidato 0-20 cm “Orizzonte clastico” (scheletro medio-fine + materia organica in tasche) 0-5 cm Orizzonte A: limite chiaro, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, (segni di erosione da ruscellamento) 5-20 cm Orizzonte B: poliedrico sub-ang. scheletro medio comune, radici grossolane scarse 0-5 cm Orizzonte A: limite chiaro, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini abbondanti (strato di muschio) 5-20 cm Orizzonte B: poliedrico sub-ang. scheletro fine abb, radici medie-grossolane comuni 2-1cm Orizzonte OL: foglie di graminacee 0-1 cm Orizzonte OF: frammenti vegetali e materia organica umificata 0-5 cm Orizzonte A: limite chiaro, struttura grumosa-granulare sciolta, scheletro grossolano comune, radici fini abbondanti fino a 5 cm 5-20 cm Orizzonte BC: poliedrico sub-ang. scheletro medio abbondante, radici mediegrossolane comuni Tabella 2: Descrizione del profilo dei suoli campionati 7 Analisi chimiche Nella Tab.3 vengono riportati i risultati delle analisi chimiche del Carbonio e Azoto (% in peso nella frazione di terra fine) svolte in laboratorio e i valori di pH e Umidità totale misurati in campo nell'orizzonte A , se presente. Orizzonte Organico Orizzonte A Orizzonte B %N %C %N 1 0.51 5.94 2 0.45 5.35 0.3 3 0.46 5.33 0.38 1.18 16.17 0.77 9.87 n° 4 %N 1.34 %C 22.76 5 0.66 %C %U A pH A 18.2 7.1 4.82 19.5 7.3 4.42 11 7.3 21.3 7.2 14.4 7.3 7.92 1.07 15.28 8 2.33 31.44 16.4 9 1.53 18.91 24.2 10 1.94 31.7 6 17.5 0.68 7 7.67 12 7.2 1.2 12.84 24.1 7.3 1.29 13.09 31 7.1 13 0.78 7.88 41.7 7.1 14 1.27 13.65 25.5 7.2 21 1.1 11.58 13 7.1 22 0.6 6.15 33.9 7.3 23 0.65 7.44 25.2 7.2 0.3 6.17 0.19 3.27 15.3 7.2 0.94 11.91 0.23 2.74 15.2 7.1 0.31 9.07 0.71 7.07 18.5 7.2 11 12 2.27 28.03 1.21 15.5 17 1.65 20.14 18 2.42 34.89 19 1.29 17.18 20 1.73 22.62 15 16 24 25 1.07 15.28 26 27 28 29 30 31 1.62 19.16 Tabella 3: Risultati delle analisi chimico-fisiche 8 Conclusioni Suoli e pedogenesi dei ghiaioni La sua caratteristica di specie pioniera ma perenne comporta la presenza del Rhamnus nei diversi stadi della pedogenesi e delle serie vegetazionali che portano alla stabilizzazione dei coni e delle falde di detrito. I siti di campionamento si trovano all'interno di una fascia altitudinale che va dai 1200 m ai 1900 m sul livello del mare, presentano mediamente una forte pendenza (30°) ed esposizione prevalentemente a N-E. L'ordinamento in cluster dei dati vegetazionali (pag.15) distingue 8 diversi tipi di vegetazione legata a diverse fasi pedogenetiche: Nei siti di alta quota (1600-1800m) (cluster V-VIII), al di sopra della fascia del faggio, dove i fenomeni di erosione e accumulo del detrito sono molto attivi la serie vegetazionale rimane ad uno stadio pioniero con specie tipiche del ghiaione (cluster VI e VII). Gli individui di ramno, con il crescere forniscono ombreggiatura al suolo, permettendo la formazione di muschi e specie associate al di sotto della chioma e apportando materia organica fogliare e radicale al suolo. Si innesca così un processo pedogenetico, che porta allo sviluppo di tasche di suolo ricche in materia organica umificata (orizzonte OH) legate alla presenza del ramno. All'interno del mosaico di coni e falde di detrito il ramneto viene a contatto con il limite superiore della faggeta: in questi siti la pedogenesi si trova in uno stadio più avanzato e i suoli rilevati mostrano un profilo con orizzonti organici generati dall'accumulo di lettiera e un orizzonte A ricco in materia organica, profondo fino a 50 cm (cluster V). Anche nei siti più in quota, dove il ramneto entra in contatto con le praterie stabili (cluster VIII) i suoli sono maggiormente evoluti e presentano un profilo A-B (fino a 40 cm) in alcuni casi sepolto sotto uno strato di clasti, indice di un cambiamento dell'intensità e della direzione dei processi di erosione e accumulo. Alle quote più basse (1200-1600 m s.l.m.) i ramneti si trovano all'interno di aree in cui l' intenso pascolo, i fenomeni di erosione e l'impatto dei tagli stradali comportano una mancata evoluzione (cluster I-II-IV) e in alcuni casi una regressione della pedogenesi (cluster IV) con la decapitazione degli orizzonti superficiali dei profili. Nelle zone vallive in cui si sviluppa la faggeta (cluster III), il ramno occupa le aree marginali a ridosso dei sentieri e delle carrarecce, su suoli che presentano orizzonti organici discreti (OL-OF-OH) dovuti alla progressiva decomposizione e umificazione della lettiera. 9 Flora, Vegetazione, Ecologia Diego D'Angeli, Anna Testi Introduzione Lo studio dei popolamenti a Rhamnus alpinus dell’Appennino centrale è stato effettuato utilizzando un approccio integrato tra flora – vegetazione – ecoindicatori vegetali e parametri misurati nel suolo e nell’humus. Studi pregressi (De Nicola et al., 2014; Testi et al., 2009-2010; 2012) hanno dimostrato che tale approccio consente di quantificare lo stato ecologico di un ecosistema e di esprimere il suo stato di conservazione. La campagna di rilievi vegetazionali effettuata nei mesi di luglio, agosto e settembre 2013 ha comportato un’indagine conoscitiva delle formazioni a Rhamnus alpinus. Sono stati eseguiti 31 rilievi fitosociologici in siti selezionati (Fig.1) in base a: rappresentatività floristica e vegetazionale dei diversi tipi fisionomici distribuiti nelle aree in cui è presente la specie frequenza medio-alta della presenza dell’orso (Ciucci et al., 2011). Classificazione dell’Habitat secondo i codici Natura2000 I ramneti sono inquadrati nell’habitat 4060: Lande alpine e boreali, categoria che comprende formazioni di arbusti bassi, nani o prostrati delle fasce alpina, subalpina e montana dei rilievi montuosi eurasiatici. Materiali e metodi Campionamenti Il lavoro di campo effettuato nel periodo da luglio a settembre 2013 ha comportato l’individuazione di 31 aree di saggio con lo scopo di classificare i popolamenti a Rhamnus alpinus e di valutarne lo stato di conservazione. All’interno di ciascuna area di saggio è stato eseguito un rilievo fitosociologico la cui estensione varia da 10 mq nel caso di popolamenti elementari puntuali a 60 mq nel caso di popolamenti di estensione maggiore. Dai rilievi fitosociologici è stata ottenuta una matrice di 154 specie x 31 rilievi riportata in appendice (App. A). Nella matrice sono riportati per ciascun rilievo le coordinate geografiche, i dati stazionali (pendenza, esposizione, substrato..), i dati di copertura dei differenti strati della 10 vegetazione che, in questo caso, sono limitati allo strato arbustivo basso (S2) e a quello erbaceo (Hl). Gli acronimi sono quelli standard utilizzati in Europa per il database unificato Turboveg che raccoglie i dati vegetazionali provenienti dai differenti paesi (Hennekens and Schaminée, 2001). Il rilievo fitosociologico consiste nel campionamento di specie presenti in un sito e nella stima della copertura delle singole specie, in accordo con il metodo di Braun-Blanquet (1932). Nel rilievo floristico viene eseguita anche una stima della copertura degli strati di cui si compone la vegetazione: arboreo (piante con fusto senza o con pochi rami e di altezza superiore ai 10 m.), arbustivo (piante legnose ramificate e di altezza non superiore ai 5 (10) m.) e erbaceo (piante erbacee perenni o annuali). Il rilievo ha il vantaggio di rappresentare un metodo rapido, che permette una facile comparazione della vegetazione presente in più zone; lo scopo di tale confronto è di valutare le eventuali variabilità floristiche legate a specifici fattori ecologici. Le coperture sia delle singole specie, che degli strati, viene stimata secondo la scala di BraunBlanquet (1928) modificata da Pignatti (1953) (tab.4): Braun-Blanquet Pignatti 1-5% 1 1-20% 1 5-25% 2 20-40% 2 25-50% 3 40-60% 3 50-75% 4 60-80% 4 75-100% 5 80-100% 5 Tabella 4: Classi di copertura L’area rappresentativa del rilievo viene definita in base al riconoscimento del “minimo areale” o del “popolamento elementare omogeneo” il quale viene determinato nel corso dell’esecuzione del rilievo stesso. In pratica, quando si esegue l’inventario delle specie, si osserva un progressivo aumento del loro numero: graficando questo andamento in relazione alla superficie, si ottiene una curva che mostra un flesso in corrispondenza di una determinata superficie espressa in m2; successivamente, le specie si ripetono e il minimo areale corrisponde al punto di flesso. Esso varia in dipendenza della complessità della vegetazione. Vengono riportate in tabella 5 le aree rappresentative (in m2) del rilievo per diversi tipi di vegetazione: Tipi di vegetazione m2 Tipi di vegetazione m2 Prati 25 Boschi di conifere 100 Faggete 100 Leccete 100 Querceti 150 Tabella 5: Aree rappresentative per tipi di vegetazione 11 Inventario floristico L’inventario floristico che viene effettuato quando si esegue un rilievo fitosociologico o quando si censisce una flora consta di una lista di specie presenti nell’area di saggio: nel nostro studio per l’identificazione e la determinazione delle specie sono stati utilizzati Flora d’Italia (Pignatti,1982) con aggiornamenti secondo Anzalone (1994, 1996), Conti (1998) e, per le Graminaceae, Banfi & Soldano (1996). I dati sono stati informatizzati in ambiente excell per l’ingresso nella Banca Dati. Ecoindicatori Indicatori di Ellenberg Gli ecoindicatori utilizzati si riferiscono al ben noto modello di bioindicazione di Ellenberg (19741979; Ellenberg et al.,1991), largamente applicato negli studi botanici (Van der Marel, 1979) e più recentemente in quelli ecologici (Fanelli et al., 2006a-b; Testi et al., 2006a). Gli indicatori di Ellenberg (EIV) rappresentano uno strumento sintetico ed efficace per analizzare ed esprimere la complessità ecosistemica (Testi et al., 2004; Testi et al., 2009-2010). Essi rappresentano un set di valori per le specie della flora Centro-Europea, e per quella mediterranea (Pignatti et al., 2005; Fanelli et al., 2006b) riassumendo in 7 indici, la richiesta media di luce (L), temperatura (T), continentalità del clima (K), umidità del suolo (F), pH (R), azoto (N) e salinità (S), unificando un complesso di parametri ambientali. I valori dei 7 indici sono compresi in un range tra 1 e 10, tranne per l’indicatore di umidità del suolo la cui scala è estesa a 12 per indicare suoli temporaneamente o permanentemente inondati. Il modello di Ellenberg è usato in studi di ecologia vegetale (Schaffers and Sykora, 2000), in studi comparativi sulle comunità vegetali (Testi et al., 2006b; Crosti et al., 2010) e in studi relativi ai rapporti tra vegetazione e cambiamenti climatici (Pignatti et al., 2001a). Il vantaggio di questo modello è di superare l’approccio basato esclusivamente sull’analisi floristica e soprattutto di sintetizzare e quantificare le richieste ecologiche di specie e comunità, passando quindi da un metodo qualitativo ad uno quantitativo. Ciò è dimostrato dal numero e dalla consistenza delle correlazioni tra EIV e i parametri ambientali misurati, testati in molti studi in cui è stato dimostrato che gli indicatori di Ellenberg sono correlati con i parametri climatici ed edafici: l’indicatore di umidità del suolo - F è altamente correlato con l’ AWC (Available Water Capacity = acqua disponibile per le piante) misurata nei profili di suolo (Testi et al., 2004; Sicuriello et al., in press) e con il carbonio organico e l’azoto totale; l’indicatore 12 di temperatura - T è positivamente correlato con la temperatura dell’aria e negativamente con l’umidità dell’aria misurate (Fanelli et al., 2007). La rappresentazione sintetica del modello di Ellenberg è realizzata attraverso gli ecogrammi, poligoni ottenuti dalle medie dei valori dei sette indicatori che forniscono un’impronta ecologica (fingerprint) di una specie o di una comunità. La punta o punte del poligono rappresentano il/i fattori ecologici che hanno maggior peso nell’ecosistema in studio (Pignatti et al., 2001b). Indici derivati Dal modello di Ellenberg derivano due indici combinati: R*N (indicatore di pH-R x indicatore di azoto-N) che esprime la qualità dell’Humus in relazione al turn-over della sostanza organica e R/N che si riferisce alla disponibilità di azoto per le piante (Rogister, 1978; Godefroid et al., 2005). Questi due indici sono stati utilizzati con successo in ambienti continentali e mesofili del centro e del Nord Europa (Godefroid et al., 2005); in ambiente mediterraneo sono in via di sperimentazione (De Nicola et al., 2013). Indice di Emerobia Il disturbo, quale fattore ecologico naturale, rappresenta una causa primaria della eterogeneità spaziale negli ecosistemi (Platt, 1975; Loucks et al., 1985; Collins & Glenn, 1988; White et al., 2001). Sfortunatamente una stima diretta del disturbo e degli impatti antropici è generalmente difficile, per cui si ricorre ad una valutazione indiretta attraverso i cambiamenti nella composizione delle comunità; così in pratica, non studiamo direttamente il disturbo, bensì la risposta della vegetazione ad esso (Fanelli and Testi, 2008). L’indice di emerobia risulta particolarmente adatto per questo scopo; esso è stato messo a punto in studi botanici effettuati in ecosistemi urbani (Kowarik, 1990) ed esprime il grado di disturbo passato e presente secondo una scala a 10 punti (Van der Maarel, 1979; Fanelli and De Lillis, 2004; Testi et al., 2012), compresi tra 0 per la vegetazione indisturbata a 9 per quella completamente adattata al disturbo (Tabella in appendice: App. B). Bioindicatori classici Le Forme Biologiche (tab. 6), indicanti la forma di crescita delle specie e legate al macroclima della zona, sono state associate ad ogni specie della matrice, desunte dalla banca dati della flora d’Italia (Pignatti, 1982). Il carattere morfologico sul quale si basa questo sistema è la posizione delle gemme nella pianta e il 13 modo in cui le gemme vengono protette, considerando la loro importanza per la ripresa vegetativa. E’ noto che per l’Italia il passaggio dalla fascia arida a quella umida temperata è attestato dall’elevata percentuale di terofite al Sud nelle zone costiere e subcostiere e da un elevato contingente di emicriptofite in pianura Padana, Alpi e Appennino. TEROFITE Piante annuali con superamento della stagione avversa sotto forma di seme T GEOFITE Erbe perenni con gemme sotterranee portate da bulbi, tuberi o rizomi G EMICRIPTOFITE Erbe bienni o perenni con gemme a livello del suolo protette da foglie H CAMEFITE Piccoli arbusti e suffrutici con gemme a breve distanza dal suolo (< 30 cm) Ch FANEROFITE Alberi, grandi arbusti, liane con gemme su fusti elevati (> 30 cm) esposte all’aria PH NANOFANEROFITE Arbusti minori NP FANEROFITE LIANOSE Fanerofite lianose PH LIAN Tabella 6: Forme biologiche I corotipi (tab.7), che riflettono gli areali di distribuzione delle specie, sono stati desunti dalla banca dati digitalizzata di Flora d’Italia e riuniti nei gruppi riportati di seguito seguendo il criterio utilizzato in Ecologia del Paesaggio (Pignatti, 1997). ATLANTICHE Areale occidentale di clima umido COSMOPOLITE Ampia distribuzione ENDEMICHE Areale ristretto all’Italia o a una sua parte EURASIATICHE Areale con baricentro medio-europeo EURIMEDITERRANEE Areale mediterraneo in senso lato MEDITERRANEE-MONTANE Montagne mediterranee OROFITE Alte montagne sud-europee SETTENTRIONALI Zona temperata fredda STENOMEDITERRANEE Areale mediterraneo con distribuzione costiera Tabella 7. Corotipi 14 Trattamento statistico dei dati La matrice floristica di 154 specie x 31 rilievi è stata trasformata in una ecomatrice di 13 indicatori e indici x 31 rilievi, in cui ad ogni specie sono stati associati 7 valori di ecoindicazione – L, T, K, F, R, N, H – , 2 indici derivati R*N ed R/N, 4 indici di diversità, tutti ponderati sui valori di copertura delle specie. Inoltre sono stati calcolati i valori delle forme corologiche, sempre ponderati sulle coperture delle specie, così che per ogni rilievo o sito di saggio sono stati ottenuti 9 valori di eco indicazione, 4 valori di diversità, 9 corotipi (Tab. 8). N° ril Ricchezza Shannon Pielou Simpson L 1 24 2,4 0,8 0,8 7,7 2 17 2,0 0,7 0,7 7,7 3 28 2,6 0,8 0,8 7,3 4 23 2,4 0,8 0,8 7,7 5 18 2,1 0,7 0,7 7,1 6 21 1,8 0,6 0,6 6,1 7 17 1,4 0,5 0,5 6,1 8 19 2,2 0,7 0,8 6 9 34 2,9 0,8 0,9 6,8 10 9 1,4 0,6 0,6 6,5 11 17 1,5 0,5 0,5 6,6 12 12 1,4 0,6 0,6 6,2 13 14 1,3 0,5 0,5 6,4 14 21 2,0 0,7 0,7 6,6 15 7 0,7 0,4 0,3 6,9 16 11 1,3 0,5 0,5 6,8 17 19 1,8 0,6 0,6 7,1 18 13 1,3 0,5 0,5 6,8 19 11 1,5 0,6 0,6 7,4 20 13 1,8 0,7 0,7 7,6 21 25 2,0 0,6 0,7 6,6 22 16 1,9 0,7 0,7 6,6 23 34 3,3 0,9 0,9 7,3 24 21 2,3 0,8 0,8 7,5 25 11 1,1 0,5 0,4 5,8 26 21 2,3 0,8 0,8 7,4 27 18 1,6 0,6 0,6 7,1 28 10 1,7 0,7 0,7 5,7 29 13 1,7 0,7 0,6 6 30 13 1,4 0,6 0,6 6,4 31 8 0,9 0,4 0,4 6,4 T 4,6 4,5 4,5 4,8 4,6 5,7 5,5 5,2 5,4 5,1 5,2 5 5,1 5,1 4,8 5,1 5,1 5 4,9 4,1 5,4 5,6 5,3 4,5 5,3 5,8 5,3 5 5,6 4,5 5,6 K 3,9 3,5 3,9 3,4 3,5 3,3 3,9 3,6 4 3,5 3,6 3,6 3,7 3,4 3,8 3,6 3,7 3,7 3,8 3,5 3,5 3,7 3,6 2,8 3,3 3,4 3,7 3,1 3,8 2,8 4,1 F 3,9 3,8 4,1 3,6 4,3 4,6 4,6 4,9 4,2 4,1 4,3 4,2 4,3 4 4,2 4,3 3,7 4,1 4 3,9 3,9 4,3 3,6 3,5 4,5 3,7 4 4,9 4,7 4,5 4,5 R 7 6,9 6,9 7 6,8 6,9 6,7 6,1 6,7 7,3 6,6 6,8 6,7 6,8 7,4 6,9 6,7 6,7 6,8 6 6,7 6,5 6,5 4,9 6,9 6,1 6,6 6,2 6,9 5,7 7,3 N 3 2,8 3,4 2,7 3,4 5 5,1 4,7 4,2 4,2 4,3 4,4 4,4 3,7 3,7 4,7 3,4 4,1 3,1 3,1 3,9 4,1 3,6 3,5 4,7 3,9 4,4 5,8 4,9 4,8 4,5 R*N 21,0 19,3 23,5 18,9 23,1 34,5 34,2 28,7 28,1 30,7 28,4 29,9 29,5 25,2 27,4 32,4 22,8 27,5 21,1 18,6 26,1 26,7 23,4 17,2 32,4 23,8 29,0 36,0 33,8 27,4 32,9 R/N 2,3 2,5 2,0 2,6 2,0 1,4 1,3 1,3 1,6 1,7 1,5 1,5 1,5 1,8 2,0 1,5 2,0 1,6 2,2 1,9 1,7 1,6 1,8 1,4 1,5 1,6 1,5 1,1 1,4 1,2 1,6 H 2,7 3,0 3,1 3,1 2,5 3,8 3,3 3,1 3,0 2,1 3,0 2,2 2,8 2,8 2,6 2,8 3,1 2,9 2,9 3,0 2,9 3,4 3,2 2,8 2,7 3,3 3,6 2,1 3,2 2,7 2,6 ATL. SETT. OROF. COSMOP. ENDEM. MED.MONT. STENOMED. EURIMED. EURAS. 0,0 0,0 26,7 0,0 23,3 33,3 3,3 0,0 10,0 0,0 0,0 40,0 0,0 12,0 40,0 4,0 0,0 4,0 0,0 10,0 20,0 0,0 20,0 20,0 2,5 0,0 22,5 0,0 3,0 21,2 0,0 27,3 30,3 3,0 0,0 12,1 0,0 7,7 26,9 0,0 23,1 26,9 3,8 0,0 7,7 0,0 6,7 10,0 10,0 0,0 30,0 6,7 3,3 33,3 0,0 7,1 3,6 7,1 7,1 39,3 7,1 0,0 28,6 3,8 19,2 0,0 3,8 3,8 26,9 3,8 0,0 38,5 2,2 11,1 22,2 0,0 11,1 13,3 8,9 2,2 28,9 0,0 0,0 33,3 0,0 11,1 38,9 0,0 0,0 16,7 4,0 8,0 8,0 0,0 12,0 32,0 0,0 8,0 28,0 3,8 15,4 30,8 3,8 0,0 30,8 0,0 3,8 11,5 3,7 18,5 11,1 0,0 7,4 37,0 3,7 3,7 14,8 2,9 2,9 17,1 2,9 11,4 34,3 2,9 0,0 25,7 0,0 0,0 13,3 6,7 6,7 60,0 0,0 0,0 13,3 0,0 18,2 0,0 9,1 18,2 40,9 4,5 0,0 9,1 0,0 3,3 6,7 6,7 20,0 30,0 6,7 3,3 23,3 0,0 8,7 4,3 8,7 21,7 39,1 0,0 0,0 17,4 0,0 0,0 17,6 5,9 17,6 35,3 5,9 0,0 17,6 0,0 9,1 18,2 0,0 27,3 27,3 0,0 0,0 18,2 0,0 5,7 5,7 8,6 8,6 28,6 0,0 11,4 31,4 4,3 4,3 13,0 8,7 0,0 26,1 4,3 4,3 34,8 0,0 2,4 11,9 7,1 14,3 11,9 0,0 7,1 45,2 0,0 28,1 3,1 15,6 9,4 25,0 3,1 3,1 12,5 0,0 5,0 0,0 5,0 5,0 40,0 0,0 0,0 45,0 0,0 10,0 0,0 3,3 6,7 23,3 3,3 13,3 40,0 0,0 11,1 0,0 7,4 14,8 33,3 0,0 7,4 25,9 4,2 12,5 0,0 4,2 0,0 25,0 0,0 8,3 45,8 4,8 4,8 0,0 4,8 0,0 28,6 0,0 9,5 47,6 4,2 20,8 0,0 4,2 0,0 33,3 0,0 20,8 16,7 5,6 0,0 0,0 0,0 0,0 44,4 11,1 11,1 27,8 Tabella 8: Ecomatrice Tab. 4: Ecomatrice Gli indici di diversità si riferiscono all’indice di ricchezza specifica, di Shannon-Weaver (Shannon & Weaver, 1949), di dominanza di Simpson (Simpson, 1949) e di equiripartizione di Pielou (1981). Questo set di 4 indici serve a valutare il grado di diversità di ogni habitat e le loro differenze. L’indice di ricchezza specifica stima direttamente il numero di specie ed è una misura limitata della diversità globale di una comunità o di un habitat, in quanto è fortemente influenzato dal campione. L’indice di Shannon fornisce una stima combinata della ricchezza floristica e dell’equiripartizione tra le specie e viene più comunemente usato per la stima della beta diversità (Pignatti, 1997). L’indice di dominanza di Simpson è una misura diretta della dominanza di una o poche specie che può essere legata ad una forte selezione dovuta a fattori esterni; ne è un esempio la vegetazione casmofitica localizzata sulle rocce, costituita da popolamenti di estensione molto limitata e conseguentemente con un basso numero di nicchie disponibili. 15 L’indice di equiripartizione, l’inverso dell’indice di dominanza, indica una equiripartizione tra i valori di copertura delle specie, quando, ad esempio, in un ambiente vi è un’ampia disponibilità di risorse, come acqua e/o nutrienti. La matrice floristica è stata sottoposta alla procedura della Cluster Analysis (CA) usando come algoritmo il Complete Link. La CA ha lo scopo di raggruppare rilievi floristicamente simili. Successivamente la matrice è stata sottoposta all’Analisi delle Componenti Principali (PCA), usando come algoritmo il coefficiente di correlazione, per verificare l’esistenza di gradienti ecologici. Questi gradienti sono stati testati tramite il test di correlazione di Pearson effettuato tra le coordinate degli assi della PCA e i valori degli indicatori ottenuti per ogni rilievo o sito di saggio. Risultati Il dendrogramma emerso dalla Cluster Analysis (Fig.2) evidenzia 8 gruppi di rilievi distinguibili in base a fattori topografici, la quota principalmente e a fattori ecologici espressi dai valori degli ecoindicatori. Figura 2:Dendrogramma dei rilievi La tabella originaria dei rilievi è stata ordinata in base ai clusters emersi dal dendrogramma e per ciascun cluster sono state calcolate le medie degli ecoindicatori. Le distinzioni ecologiche più importanti sono risultate le seguenti: 16 A. I rilievi dei gruppi 2 (Fig.3) e 3 (Fig.4) descrivono ramneti di media quota (1200-1700 m s.l.m.), ai margini di sentieri e/o di boschi a Fagus sylvatica, caratterizzati da valori elevati di F, N, R*N. Gli indicatori edafici relativi all’umidità, ai nutrienti e alla qualità dell’humus discriminano queste stazioni. Si noti infatti che gli ecogrammi dei due clusters (vedi di seguito) hanno le punte su F ed N. Il cluster 3 presenta anche valori più alti rispetto alla media generale (2.9) di H-emerobia, indicanti una condizione di disturbo dovuto alla posizione di questi popolamenti rilevati a Valle Chiarano, presenti nella fascia compresa tra il sentiero e la zona boscata retrostante. Specie come Urtica dioica, Silene vulgaris, Vicia hirsuta ne rappresentano gli evidenti segnali, trattandosi notoriamente di specie indicatrici di disturbo. Inoltre la presenza di ombrellifere quali Chaerophyllum aureum, Opopanax chironium ad elevata richiesta di acqua e nutrienti, trovano qui la loro nicchia ottimale e costituiscono per Ursus un’alimentazione addizionale rispetto a quella rappresentata dai frutti di Rhamnus. Inoltre sono presenti altre specie arbustive come Ribes uvacrispa, Rosa canina, Rubus idaeus che accrescono l’appetibilità di questi popolamenti. Figura 3:ecogramma ed indicatori del cluster 2 17 Figura 4: ecogramma ed indicatori del cluster 3 I ramneti del cluster 3 (Fig.4) hanno una maggiore diversità di specie, come si evince dai valori degli indici di ricchezza e di Shannon, in relazione alla maggiore disponibilità di risorse. B. I rilievi dei gruppi 7 (Fig.5) e 8 (Fig.6) sono distinti dagli altri per le quote più elevate (> 1700) e per il valore più alto dell’indicatore di luce-L: si noti infatti nei relativi ecogrammi le punte su L, che caratterizza i popolamenti di quota che crescono in ambienti ad elevata radiazione. L’indicatore T- di temperatura presenta un valore più basso coerentemente con l’aumento di specie microterme presenti. Il valore di R/N è al contrario più elevato: questo indicatore, che esprime la quantità di azoto disponibile per le piante, sta ad indicare che le piccole tasche di suolo tra le rocce dei ghiaioni, accumulando azoto, favoriscono la persistenza di questi popolamenti. Rispetto ai rilievi dei clusters 2 e 3, i valori di F, N e H sono più bassi. Ci si trova infatti nella matrice del Festucetum dimorphae, associazione che descrive i ghiaioni, a contatto con le praterie aride dei FestucoBrometea, le cui specie caratteristiche entrano nella composizione floristica dei ramneti di queste stazioni: Bromus erectus, Festuca dimorpha, Geranium macrorrhizum. Coerentemente con i dati ecologici, le percentuali di specie endemiche (16.5), mediterraneo-montane (22.5) e orofitiche (20) sono le più alte nel cluster 8 (vedi Tab. 3), conferendo a questi popolamenti di quota un rilevante valore floristico e fitogeografico. 18 Figura 5: ecogramma ed indicatori del cluster 7 Figura 6: Ecogramma ed indicatori del cluster 8 19 Gradienti altitudinali espressi dagli ecoindicatori edafici Il cluster 6 raggruppa rilievi disposti lungo un gradiente altitudinale, in cui il rilievo 16 rappresenta il popolamento di fondovalle (Tab.9). Gli indicatori del suolo N ed R*N descrivono perfettamente questo gradiente in termini di maggiore accumulo di nutrienti-N e quindi di aumentato turn-over della sostanza organica- R*N. Rilievi N R*N Quota (m.s.l.m.) 15 3.7 27 1687 18 4.1 27.5 1694 16 4.7 32 1665 Tabella 9:Indicatori del suolo all'interno del cluster 6 Analisi delle Componenti Principali e Gradienti ecologici L’ordinamento dei rilievi ottenuto dall’Analisi delle Componenti Principali (PCA)(Fig.7) mostra una loro distribuzione descritta dai gradienti ecologici espressi prevalentemente dagli ecoindicatori e dai corotipi. Figura 7: Ordinamento dei rilievi ottenuto dall’Analisi delle Componenti Principali – PCA. 20 PC1 PC2 PC3 Richness Shannon Evenness Simpson L T K F R N R*N R/N H ATL. SETT. OROF. COSMOP. ENDEM. MEDIT.MONT. STENOMEDIT. EURIMEDIT. EURASIAT. PC1 PC2 1,00 0,09 0,07 0,08 0,02 -0,02 -0,03 -0,41 0,54* -0,29 0,11 -0,45* 0,51* 0,33 -0,70** 0,16 0,29 0,35 -0,55* 0,52* -0,58** -0,22 -0,13 0,51 0,55* 1,00 -0,06 -0,64** -0,74** -0,70** -0,67** -0,77** 0,37 0,05 0,79** 0,20 0,72** 0,76** -0,55* -0,06 0,42 0,08 -0,32 0,06 -0,56* 0,48* 0,12 0,10 0,17 PC3 Rich. Sh. 1,00 -0,41 1,00 -0,23 0,91 1,00 -0,08 0,74 0,94 -0,15 0,78 0,95 0,06 0,38 0,46 -0,19 0,07 -0,07 -0,43* 0,08 -0,04 -0,02 -0,43 -0,44 -0,26 -0,17 -0,29 0,03 -0,33 -0,41 -0,08 -0,38 -0,50 -0,06 0,22 0,27 -0,11 0,47 0,35 0,02 -0,26 -0,22 0,06 0,02 0,04 -0,32 0,17 0,26 0,27 -0,02 -0,08 -0,15 0,28 0,31 0,20 -0,75** -0,85** -0,39 0,16 0,06 0,38 -0,01 -0,04 0,06 0,17 0,17 Ev. Simp. L T K 1,00 0,98 0,43 -0,16 -0,14 -0,37 -0,34 -0,37 -0,49 0,25 0,18 -0,14 0,04 0,31 -0,13 0,27 -0,84** -0,02 -0,04 0,18 1,00 0,43 -0,17 -0,17 -0,41 -0,37 -0,38 -0,51 0,24 0,20 -0,15 0,12 0,33 -0,13 0,29 -0,87** -0,02 -0,04 0,12 1,00 -0,52 0,07 -0,85 -0,10 -0,90 -0,89 0,77 0,20 -0,58 -0,18 0,44 -0,12 0,75** -0,15 0,06 -0,23 -0,53 1,00 0,28 0,31 0,24 0,54 0,62 -0,45 0,36 0,27 -0,17 -0,44 0,24 -0,55* -0,07 0,29 0,30 0,67** 1,00 0,07 0,66 -0,13 0,14 0,30 0,16 0,04 -0,49 0,18 -0,33 0,19 0,14 0,41 -0,31 0,00 F R N R*N R/N 1,00 0,13 1,00 0,82 -0,07 1,00 0,82 0,31 0,93 1,00 -0,63 0,42 -0,91 -0,72 1,00 -0,14 -0,13 -0,08 -0,11 0,01 0,58 -0,08 0,51 0,44 -0,48* 0,16 -0,74** 0,36 0,07 -0,60* -0,36 0,37 -0,60* -0,44 0,69** -0,07 -0,39 0,24 0,10 -0,40 -0,60* 0,11 -0,72** -0,65** 0,69** 0,19 0,46* 0,07 0,24 0,11 0,07 0,16 -0,04 0,04 0,09 0,13 -0,34 0,38 0,22 -0,46 0,39 -0,11 0,54* 0,48* -0,53* H ATL. SE. ORO. COS. END. 1,00 -0,22 1,00 -0,04 0,21 1,00 -0,26 -0,24 -0,39 1,00 0,30 -0,23 0,32 -0,51 0,08 -0,64** -0,20 0,37 -0,30 -0,05 -0,26 -0,03 0,23 0,07 -0,11 0,01 0,03 0,46 0,22 -0,49 0,31 0,31 -0,08 -0,57* 1,00 -0,24 0,02 -0,07 0,08 0,18 M.M. 1,00 -0,09 1,00 -0,04 -0,01 -0,51* -0,19 -0,50* -0,39 ST. 1,00 -0,15 -0,08 EURI EUR. 1,00 0,37 1,00 Tabella 10: Output del test di correlazione di Pearson tra le coordinate degli assi della PCA, gli ecoindicatori, gli indici di diversità e i corotipi. Gli asterischi indicano le significatività * p< 0,05; ** p< 0,01. Il test di correlazione (Tab.10) mostra le seguenti correlazioni significative tra i tre diversi set di indici e indicatori: L’asse 1 è correlato positivamente all’indicatore di temperatura-T e ai corotipi eurasiatico, eurimediterraneo e cosmopolitico; negativamente alla componente orofitica, endemica e agli indicatori R-pH, ed R/N di disponibilità di azoto per le piante. L’asse 2 è correlato positivamente agli indicatori del suolo F-umidità, N-nutrienti, R*N- qualità dell’humus e al contingente mediterraneo-montano; negativamente all’indicatore di luce-L e a tutti gli indici di diversità. L’asse 3 è correlato solo all’indicatore K di continentalità. Sull’asse 1, che spiega la varianza più alta (55%), sono espressi il legame tra temperatura e specie eurasiatiche, eurimediterranee e cosmopolitiche e quello tra orofite ed endemiche con gli indicatori di pH e di disponibilità di azoto; l’asse 2, con una percentuale di varianza più bassa (40%) ma non trascurabile, si evidenzia la relazione degli indicatori del suolo legati all’acqua, ai nutrienti e alla qualità dell’humus con la componente mediterraneo-montana che rappresenta la maggiore aliquota della flora dei ramneti e che risulta correlata negativamente a tutti gli indici di diversità. Si tratta infatti di una componente a basso numero di specie rappresentata da tre arbusti, Rhamnus alpinus, Daphne oleoides, Euonymus latifolius e alcune erbacee come Lamium garganicum, Onobrychis viciifolia (vedi App. A). Il terzo asse, con il 5% di varianza, è correlato negativamente all’indicatore di continentalità. In sintesi, tra i tre set di indici e indicatori, quelli che si trovano sui due assi principali con coefficienti di correlazione più elevati sono gli indicatori del suolo, che rappresentano pertanto i gradienti principali lungo i quali i ramneti rilevati si distribuiscono. L’importanza dei fattori edafici emerge anche dalle singole correlazioni trovate tra alcuni corotipi e gli indicatori di Ellenberg del suolo: le specie endemiche, orofite, mediterraneo-montane e settentrionali sono tutte 21 correlate con gli indicatori F, R, N, R*N ed R/N. Endemiche e orofite si trovano su suoli xerici e oligotrofici (bassi valori di F-umidità ed N-nutrienti), ma con disponibilità di azoto accumulato nelle tasche di suolo tra le rocce (R/N); le mediterraneo-montane necessitano di suoli basici, risultando infatti correlate con R-pH, mentre le settentrionali sembrerebbero avere la loro nicchia ottimale su suoli sub-alcalini, essendo negativamente correlate ad R (Tab. 2). Tuttavia anche i fattori climatici rappresentati da luce, temperatura e continentalità, giocano un ruolo importante: sono distribuiti sui tre assi insieme a contingenti corologici differenti, come ci si aspetta in linea generale dal legame tra clima e corologia. Nel caso dei ramneti si possono distinguere due grandi contingenti fitogeografici: quello legato a condizioni di temperature più elevate rappresentato dalle cosmopolite, eurasiatiche ed eurimediterranee (I° asse) e quello legato a condizioni di minore eliofilia (II° asse) rappresentato dalle mediterraneo-montane. Corotipi Lo spettro corologico generale (Fig.8), i cui valori sono stati ponderati sulle coperture delle specie, mostra come atteso, una netta prevalenza degli elementi mediterraneo-montani, seguiti da quelli eurasiatici. Non trascurabili la componenti endemica (11%) e quella settentrionale (8.2%). Interessante la ripartizione dei corotipi nei clusters (Tab.5) in cui si osserva a scala di dettaglio la coerenza tra la composizione della flora e le esigenze ecologiche delle specie che la caratterizzano. Corogramma generale 1,4 8,2 ATL. 24,3 11,8 4,3 3,9 SETT. OROF. COSMOP. ENDEM. MEDIT.MONT. 2,9 11,0 STENOMEDIT. EURIMEDIT. 31,8 EURASIAT. Figura 8:Corogramma generale 22 Clusters 1 2 3 4 5 6 7 8 ATL. 0,0 2,0 0,5 0,5 1,5 0,0 0,0 0,0 SETT. 6,5 4,5 4,5 5,5 3,5 4,0 1,0 0,5 OROF. 3,0 0,0 2,0 4,0 13,0 2,5 6,5 20,0 COSMOP. 4,5 1,0 3,0 3,5 1,0 4,0 0,5 0,0 ENDEM. 5,5 0,0 1,5 4,5 3,5 8,5 5,5 16,5 MEDIT.MONT. 10,0 14,0 13,5 17,5 17,0 22,0 9,5 22,5 STENOMEDIT. 1,0 1,0 2,5 2,0 4,0 1,5 0,5 2,5 EURIMEDIT. 4,0 5,5 0,5 4,0 2,0 0,5 0,0 0,5 EURASIAT. 17,5 15,0 14,0 15,0 16,0 12,0 5,0 9,5 Tabella 11: Percentuale dei corotipi nei clusters dei rilievi. Nei clusters 2 e 3 di bassa e media quota ai margini delle faggete la componente endemica è assente o trascurabile; si registra invece una certa presenza delle cosmopolite e degli elementi mediterranei. Nei cluster 7 e 8 di quote elevate, dove sono distribuiti i ramneti con più elevato valore fitogeografico, le percentuali di endemiche, mediterraneo-montane e orofite sono le più elevate. Forme biologiche Prevalgono nettamente le emicriptofite che rappresentano più della metà delle specie censite nei rilievi (62,8%); si tratta di piante erbacee con gemme svernanti al livello del suolo protette dalla neve o dalle foglie, in accordo con l’ecologia dei siti analizzati. Ben rappresentate le fanerofite (11,5%), mentre scarseggiano le terofite (7,1%) legate ai prati aridi annuali a carattere mediterraneo e le geofite (5,1%) che prevalgono negli ambienti boschivi. Il gruppo meno rappresentato è quello delle nanofanerofite (4,5%), in questo caso costituito soprattutto da specie di margine (Tab.12). Camefite 8,9 Geofite 5,1 Emicriptofite Nanofanerofite Fanerofite Terofite 62,8 4,5 11,5 7,1 Tabella 12:Frequenza delle forme biologiche Lo spettro biologico rappresenta bene la rilevanza dei contatti spaziali dei ramneti con le praterie dei Festuco-Brometea, caratterizzate dalla prevalenza di emicriptofite. 23 Ecologia e Diversità Figura 9: Ecogramma ed indicatori L’impronta ecologica generale è caratterizzata da valori elevati degli indicatori di luce-L, medi di temperatura-T, elevati di R-pH. Bassi i valori degli indicatori di trofia del suolo-N ed R*N, a conferma del fatto che le condizioni di oligotrofia che caratterizzano i ramneti rilevati sono legate alla geomorfologia e ai substrati, trattandosi di popolamenti prevalentemente distribuiti nell’ambito dei ghiaioni. Il disturbo-H è basso. L’indice di ricchezza specifica è elevato, quello di Shannon concorda con la ricchezza dalla quale in parte dipende. Medi i valori di equipartizione e di dominanza. Composizione floristica e struttura della vegetazione In linea generale le specie del corteggio floristico dei ramneti più diffuse nell’intero set di dati sono Brachypodium genuense, Bromus erectus, Festuca circummediterranea, Galium corrudifolium, legate alle praterie; Festuca dimorpha, Rumex scutatus, Doronicum columnae, Sedum rupestre legate a ghiaioni e rupi; Daphne spp., Digitalis micrantha, Euphorbia cyparissias, Geranium spp., Geum urbanum, Rubus spp., legate ai boschi e ai loro margini. La presenza di queste specie è rappresentativa dei contatti dei ramneti con le differenti forme di vegetazione osservate sul campo. Questa grande variabilità nelle composizioni floristiche fa supporre che le specie caratteristiche di queste formazioni siano ben poche (Rhamnus alpinus e Daphne ssp.) e che la maggior parte delle specie censite sia da riferire alle comunità vegetali con cui i ramneti vengono a contatto. 24 Oltre all’influenza delle formazioni a contatto con i ramneti, bisogna tenere conto del fatto che i popolamenti rilevati presentano composizioni floristiche differenti anche in relazione ad altri fattori come la quota e l’inclinazione che influisce sullo spessore del suolo con evidenti conseguenze sulla copertura vegetale. Sono state rilevate numerose specie rare ed endemiche tra cui Lonicera alpina, Pyrola minor, Astrantia pauciflora, Leucanthemum tridactylites, Armeria majellensis, Biscutella laevigata, Brachypodium genuense, Erysimum majellense, Pulsatilla alpina, Adenostyles australis, Cerastium tomentosum, Linaria purpurea. Tra le specie legnose figurano Fagus sylvatica, Acer pseudoplatanus, Juniperus communis, Lonicera alpigena, Rubus idaeus, Daphne oleoides, Daphne mezereum e Ribes ssp. Analisi fitosociologica L’indagine fitosociologica ha permesso di individuare almeno tre diversi tipi di ramneti: 4. Formazioni di quota relativamente continue nell’ambito della vegetazione dei ghiaioni, rappresentata prevalentemente dal Polygalo majoris-Seslerietum nitidae, associazione che inquadra le praterie discontinue su calcare del piano montano, caratterizzate dalla dominanza di Sesleria nitida e Laserpitium garganicum e collegate alle praterie dei Seslerietalia con Festuca dimorpha e F. robustifolia. 5. Formazioni di quota prevalentemente legate alla matrice dei prati aridi montani dei FestucoBrometea con Bromus erectus. 6. Formazioni di contatto con le faggete presenti nei fondovalle, su suoli ricchi di nutrienti. Si tratta di siti ecotonali ad elevata ricchezza specifica che possono costituire corridoi naturali per l’orso a quote inferiori. In questo ambito sono presenti specie come Cherophyllum aureum ed Opopanax chironium, indicatrici di accumuli locali di nutrienti (azoto), che discriminano totalmente queste formazioni dalle altre. Confrontando i rilievi effettuati con quelli relativi all’associazione Daphno laureolae-Rhamnetum fallacis (Biondi et al., 2004) si nota che un terzo delle specie sono in comune (circa 10 su 30); la differenza principale riguarda una delle due specie caratteristiche: infatti nell’associazione citata, oltre a Rhamnus alpinus compare Daphne laureola, mentre nei siti da noi rilevati le specie di Daphne sono mezereum e oleoides. Tutte le altre specie variano al variare dell’evoluzione dei popolamenti: 25 I più pionieri comprendono prevalentemente specie dei ghiaioni riferibili a: DrypidoFestucetum dimorphae (Bonin 1978) Feoli-Chiapella 1983, Galio magellensis-Festucetum dimorphae Feoli, Chiapella et Feoli 1977, Rumicetum scutati Faber 1936 em. Kuhn 1937, Polygalo majoris-Seslerietum nitidae Biondi et al. 1995; specie delle praterie di quota riferibili ai Seslerietalia tenuifoliae H.-ic 1930. I popolamenti in fase intermedia di successione comprendono specie delle praterie aride appenniniche (Festuco-Brometea Br.-Bl. & Tx. 1943 ex Klika et Hadac 1944), specie degli arbusteti (Prunetalia spinosae Tüxen 1952; Berberidion vulgaris Br.-Bl. 1950; PinoJuniperetea Rivas-Martinez 1964), specie di margine (Galio-Urticetea Passarge ex Kopecky 1969) e dei boschi (Polisticho aculeati-Fagetum sylvaticae Feoli & Lagonegro 1982), seguendo la dinamica successionale della vegetazione. Conclusioni Dinamica e contatti I differenti contingenti floristici che caratterizzano i popolamenti a Rhamnus alpinus testimoniano le diverse fasi evolutive e le condizioni ecologiche. Come accennato nel precedente paragrafo i ramneti si trovano a contatto con differenti formazioni vegetali; il maggior contributo floristico proviene dalla vegetazione dei ghiaioni con specie come Drypis spinosa, Laserpitium garganicum, Festuca dimorpha, Rumex scutatus, Doronicum columnae, Pulsatilla alpina, Cerastium tomentosum, Leucanthemum tridactylites, Adenostyles australis. Un altro rilevante contributo proviene dalle praterie con specie dei festuco-brometi, dei brachipodieti e dei seslerieti come Bromus erectus, Sanguisorba minor, Festuca circummediterranea, Festuca robustifolia, Brachypodium genuense, Avenula praetutiana, Armeria majellensis. Un contributo minore proviene dai lembi delle faggete a contatto con i ramneti con specie come Fagus sylvatica, Euphorbia cyparissias, Geranium robertianum e Geum urbanum. Le formazioni di quota sono soggette ad un intenso dinamismo, i cui tempi sono di difficile previsione, in quanto legati sia alla geomorfologia locale che a fattori esterni di carattere antropico; tra questi ultimi vanno menzionate le alterazioni climatiche che costringono le specie a spostamenti al di fuori delle fasce di pertinenza con conseguente influenza sulla composizione floristica delle formazioni a Rhamnus alpinus e relativo cambiamento delle esigenze ecologiche. L’analisi fitosociologica ed ecologica effettuate confermano la mosaicità spaziale e dinamica dei popolamenti a Rhamnus alpinus che già precedentemente altri autori avevano evidenziato (Richard and Beguin, 1971). La contiguità e lo scambio di specie con altre formazioni al margine e al di sopra del limite della vegetazione arborea conferisce ai ramneti una scarsa identità fitosociologica, 26 ma una grande plasticità ecologica che caratterizza tutte le fasi della successione e le diverse nicchie spaziali occupate. Pertanto, anche quando i popolamenti formano fasce discontinue e con coperture non troppo elevate, costituiscono comunque corridoi naturali di risorsa trofica per Ursus dalle quote più elevate fino ai fondovalle. L’evoluzione del ghiaione favorisce l’orso fino allo stadio di pre-bosco I ramneti durante tutte le fasi della successione offrono risorse trofiche per l’orso, la cui disponibilità cambia con l’evoluzione dei popolamenti aumentando nel tempo: 1) i ramneti pionieri su ghiaione sono costituiti da numerose specie erbacee spesso di grande interesse naturalistico provenienti dal ghiaione stesso e dalle praterie (specie rare, endemiche, relitti glaciali); scarseggiano invece le specie arbustive fruttifere importanti per l’alimentazione dell’orso, le specie pabulari sono rappresentate da ombrellifere, leguminose e rosacee. 2) Nelle fasi intermedie e mature le specie erbacee diminuiscono, quelle pabulari aumentano in relazione all’aumento degli arbusti e successivamente di alberi fruttiferi. 3) Nelle fasi più mature a contatto con formazioni boschive lo sviluppo della vegetazione legnosa e lianosa può interferire con lo sviluppo di arbusti eliofili e fruttiferi; in tal caso potrebbe essere utile rimuovere una parte della biomassa per consentire un’adeguata esposizione alla radiazione. Ne consegue che una normale evoluzione del ghiaione porta ad un aumento delle risorse alimentari per l’orso e che per favorire la dinamica naturale dei ramneti occorre evitare o ridurre i fattori che potrebbero interrompere o rallentare questo dinamismo, come pascolo, incendi, raccolta dei frutti, realizzazione di strade e sentieri; inoltre nelle fasi mature va monitorato lo sviluppo della vegetazione arborea che potrebbe inglobare e ridurre le potenzialità trofiche dei ramneti a margine delle formazioni boschive. Si può prevedere a questo proposito uno sfoltimento ai margini di contatto con il ramneto, per evitare il suo inglobamento nel bosco, privilegiando eventualmente il rilascio di alberi di grosse dimensioni tra l’altro importanti per i microhabitat legati alla senescenza del legno.) Bibliografia Anzalone B., 1994. Prodromo della Flora Romana. Elenco preliminare delle piante vascolari spontanea del Lazio. Aggiornamento. Parte I. Ann. Bot. (Roma), 52, suppl. 11 (1): 2-81. 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Zanella A., Tommasi M., De Siena C., Frizzera L., Jabiol B., Nicolini G. 2001. Humus forestali Manuale di ecologia per il riconoscimento e l'interpretazione: applicazione alle faggete, Centro di Ecologia Alpina - Trento 30 Analisi diacronica dei Ramneti (Ettore D'Andrea,Flavia Sicuriello, Giorgio Matteucci) Introduzione I ramneti costituiscono una delle risorse trofiche più importanti per l’orso bruno marsicano. In alcune situazioni queste formazioni possono essere soggette a variazioni, dovute a cause naturali ed antropiche. A ciò vanno aggiunte le conseguenze derivanti dai cambiamenti climatici, che a causa dell’aumento delle temperature estive e della conseguente riduzione della permanenza del manto nevoso provocano, soprattutto nelle aree in alta quota, cambiamenti significativi. Nell'ottica di quanto detto in precedenza, l'obiettivo principale del nostro studio è stato l'analisi dell' evoluzione di alcuni ramneti localizzati nel Parco Nazionale d'Abruzzo, Lazio e Molise e nella Zona di Protezione Esterna dello stesso. Al fine di raggiungere tali obiettivi è stata effettuata un 'analisi diacronica delle immagini dell'area di studio. Materiali e metodi L'indagine è stata condotta su 10 dei ramneti visitati durante i rilievi di campo (Fig.10). I punti sono stati localizzati secondo uno schema di campionamento stratificato per tasselli (tessellated stratified sampling), noto anche come campionamento sistematico non allineato, che garantisce uniformità nella distribuzione spaziale del campione e, al contempo, presenta proprietà statistiche preferibili rispetto a quelle del campionamento casuale semplice e del campionamento sistematico allineato (Barbaresi et al. 2011; Marchetti et al. 2012) Sull'aera di studio è stata sovrapposta una griglia di campionamento a celle quadrate di 20 m di lato, all’interno di ciascuna delle quali è stato posizionato casualmente un punto di campionamento, per un totale di 2888. L’elevata numerosità dei punti di campionamento è legata alla necessità di stimare con sufficiente precisione statistica le variazioni, presumibilmente di bassa entità relativa, che intercorreranno tra le due analisi successive del 1987 e del 2007. Ogni punto è stato classificato in 5 categorie: 1- Suolo nudo (ghiaioni, rocce) 2- Suolo coperto da cotico erboso (praterie, pascoli, radure) 3- Suolo coperto da arbusti 4- Suolo coperto da foreste 5- Suolo con copertura antropica (strade, case) La stima della frequenza di ogni singola categoria è data dal rapporto tra il numero di punti di 31 ciascuna categoria ed il totale dei punti campionati per singola area di studio. Per ottenere il valore assoluto delle singole componenti è sufficiente moltiplicare l'area di ciascuna area di studio per la percentuale delle singole classi riscontrate all'interno. A questo punto è stato possibile valutare i cambiamenti intercorsi nel periodo di riferimento ed nei casi che questo sia avvenuto è stato possibile anche localizzarlo. Figura 10: esempio della metodologia e classificazione 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Suolo nudo Cotico erboso Cespugli Alberi Copertura antropica Figura 11: composizione percentuale dei ramneti, in blu dati riferiti al 2007 e in rosso riferiti al 1987. 32 Risultati e discussioni Per la composizione e le variazioni dei singoli ramneti si rimanda alla consultazione delle schede monografiche. I ramneti analizzati si presentano come formazioni molto aperte, infatti la categoria maggiormente diffusa in entrambe le date,è la copertura erbosa che rappresenta circa il 50% della superficie (Fig.11). Tra le due date non sono state riscontrate variazioni significative del grado di copertura. Mediamente si è assistiti ad un aumento della copertura vegetale del suolo nudo che nell'arco dei venti anni ha subito una riduzione del 3%(Fig. 12). 3% 2% 1% 0% Suolo nudo Cotico erboso Cespugli Alberi -1% Copertura antropica -2% -3% -4% Figura 12: variazione percentuale per ogni categoria considerata Tale processo risulta evidente nel sito di Val Callano, dove a fronte di una riduzione di circa il 17% di suolo nudo c'è stato un aumento del 12% della copertura erbosa e del 5% di quella arbustiva (Fig.13). Nel sito di Coppo del Principe si è osservata una riduzione della copertura arbustiva, in seguito allo sviluppo del bosco, che nello specifico è aumentato del 4,5%. 33 15% Gravare Campanili Ciammaruca 10% Coppo del Principe Iorio Passo Godi 5% Pozzacchi Pretature Val Callano 0% Suolo nudo Cotico erboso Cespugli Alberi Zio Mas -5% -10% -15% -20% Figura 13: variazioni all'interno di ogni categoria e sito, ad eccezione della copertura antropica che non cambia in nessun caso Conclusioni Dall'analisi svolte si è notata una stabilità delle formazioni a Rhamnus, confermata dai dati provenienti dai rilievi fitosociologici. Si è osservata una riduzione della porzione del suolo nudo a favore di una copertura vegetale. Tale evoluzione può essere dovuta alla diminuzione del pascolo nelle aree analizzate. Inoltre si è osservata un aumento generale dello strato arbustivo, ad eccezione del sito di Coppo del Principe dove è in atto un aumento della copertura forestale a discapito di tutte le altre componenti. Bibliografia Barabesi L, Franceschi S (2011). Sampling properties of spatial total estimators under tesselation stratified designs. Environmetrics 22: 271-278 Marchetti M, Bertani R, Corona P, Valentini R (2012). Cambiamenti di copertura forestale e dell’uso del suolo nell’Inventario dell’uso delle terre in Italia. Forest@ 9: 170-184 34 Carta della distribuzione potenziale del Rhamnus alpinus (Ettore Ettore D'Andrea, Pierluigi Bombi, Flavia Sicuriello, Giorgio Matteucci Introduzione La definizione della distribuzione potenziale di una specie è un passo fondamentale per la valutazione del suo stato di conservazione. Infatti, dalla sua lettura critica e dal confronto con la distribuzione reale della specie, dovrebbero emergere a) l’esistenza e la posizione di eventuali lacune conoscitive o distributive; b) alcuni degli elementi di valutazione in merito a possibili pressioni/impatti che portano a una differenza fra la distribuzione reale e quella potenziale di una data specie; c) le porzioni di territorio sulle quali applicare misure regolamentari o di gestione attiva, per favorire la ricolonizzazione del settore vocato. In qualsiasi modo essa venga realizzata, la definizione e la carta della distribuzione potenziale deriva da una modellizzazione (di giudizio o di calcolo) delle esigenze ecologiche della specie rispetto all’habitat disponibile. La carta della distribuzione potenziale del Rhamnus alpinus è uno strumento atto ad individuare le aree potenzialmente occupabili dalla specie in accordo con le sue esigenze ecologiche e ambientali. La realizzazione di tale carta si è basata sugli studi condotti dal CNR-IBAF in collaborazione con l'Università della Sapienza, Dipartimento di Biologia Vegetale e rilievi eseguiti dall' Ufficio Territoriale per la Biodiversità di Castel di Sangro. Dall'analisi dei suddetti documenti sono emerse caratteristiche situazioni stazionali (quota ed esposizione) che favoriscono la presenza del ramno. In sostanza è emerso che gli individui di ramno tendenzialmente si trovavano a quote comprese tra i 1200 e 1900 m s. l. m . ed in versanti con esposizioni comprese da Nord Ovest ad Est. Inoltre la condizione ecologica fondamentale per la distribuzione del ramno è la mancanza di copertura forestale. Materiali e metodi Tutte queste informazioni sono state esplorate in ambiente GIS, partendo da un Modello digitale del Terreno (risoluzione 25 m X 25 m) e dalla copertura del suolo, estratta dal Corine Land Cover, dell'Appennino Centrale, comprendendo il PNALM (compresa la Zona di Protezione Esterna), il Parco Nazionale della Majella, il Parco Naturale Regionale del Sirente Velino ed il Parco Naturale dei Simbruini. Operativamente si è proceduto come segue: 1. Estrazione della parte di DEM dell'area di studio. 35 2. Estrazione dalla parte di DEM del punto 1 porzioni con quote comprese tra 1150 e 1950 m s.l.m. 3. Calcolo delle esposizioni. 4. Selezione delle esposizioni comprese tra 310° e 90° 5. Esclusione delle aree individuate nel punto 4 ricadenti in aree con copertura forestale, campi agricoli, corpi d'acqua e centri urbani (Corine Land Cover) 6. Risultato finale aree comprese tra 1150 e 1950 m s.l.m., con esposizione compresa tra 310° e 90° e senza copertura forestale. Risultati Dall'analisi sui fattori stazionali sono stati individuati 40700 ha di aree dove è possibile lo sviluppo delle formazioni a Rhamnus alpinus. In particolare nella zona del PNALM e della sua Zona di Protezione Esterna sono stati individuati circa 10050 ha potenzialmente occupabili dall'arbusto. Di questi il 70% ricade all'interno dei confini del Parco Nazionale d'Abruzzo, Lazio e Molise ed il 30% nella sua ZPE. Dal punto di vista altimetrico, le aree potenzialmente ospitanti il ramno sono maggiormente diffuse al di fuori della fascia delle faggete, che rappresentano la maggiore copertura forestale del zona del Parco Nazionale d'Abruzzo (Fig.14). 25% 20% 15% 10% 5% 0% 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 Figura 14: distribuzione altimetrica delle potenziali aree di diffusione del Rhamnus alpinus 36 Conclusioni La carta della distribuzione potenziale del Rhamnus alpinus nell'Appenino Centrale è uno strumento utile per la pianificazione delle misure di conservazione di tale risorsa. Le informazioni fornite da tale carta sono fondamentali per individuare le porzioni di territorio sulle quali applicare misure regolamentari o di gestione attiva. Nel caso specifico tale carta può essere utilizzata per individuare le eventuali aree per la piantumazione di individui o per regolamentare il pascolo. 37 Protocollo di monitoraggio Dallo studio eseguito non sono risultate eccessive minacce per lo stato di conservazione delle formazioni a ramno, ma essendo una risorsa trofica fondamentale per l'Orso Bruno marsicano è opportuno prevedere un protocollo di monitoraggio per captare immediatamente possibili minacce. La disponibilità della forza lavoro è la base di un piano di monitoraggio. Per questo si propone di utilizzare come siti di monitoraggio i trenta siti rilevati in questo lavoro, rappresentativi della situazione delle formazioni a ramno del PNALM e ZPE. Il monitoraggio può essere diviso in una parte di campo ed una di osservazione da video. La parte di campo prevede la visita annuale dei siti, dopo la formazione dei frutti, e la compilazione di una scheda già predisposta dall'Ufficio per la Tutela della Biodiversità di Castel di Sangro. Essendo solo un sopralluogo e la compilazione di una scheda non richiede più di 10 giornate di lavoro/uomo. In tale scheda saranno riportati: L'osservatore L'identificativo della formazione a ramno Lo stato vegetativo delle piante Gli eventuali danni riscontrati Documentazione fotografica. Il monitoraggio a video si baserà sui punti del campionamento dell'analisi diacronica. Con cadenza quinquennale, o in caso di disponibilità di nuove immagini, si ripeterà l'analisi a video per cercare eventuali cambiamenti nella composizione dei dieci ramneti campione. 38 Indice delle figure Figura 1: siti di campionamento........................................................................................................... 2 Figura 2:Dendrogramma dei rilievi.................................................................................................... 16 Figura 3:ecogramma ed indicatori del cluster 2 ................................................................................. 17 Figura 4: ecogramma ed indicatori del cluster 3 ................................................................................ 18 Figura 5: ecogramma ed indicatori del cluster 7 ................................................................................ 19 Figura 6: Ecogramma ed indicatori del cluster 8 ............................................................................... 19 Figura 7: Ordinamento dei rilievi ottenuto dall’Analisi delle Componenti Principali – PCA........... 20 Figura 8:Corogramma generale ......................................................................................................... 22 Figura 9: Ecogramma ed indicatori .................................................................................................... 24 Figura 10: esempio della metodologia e classificazione .................................................................... 32 Figura 11: composizione percentuale dei ramneti, in blu dati riferiti al 2007 e in rosso riferiti al 1987. ................................................................................................................................................... 32 Figura 12: variazione percentuale per ogni categoria considerata ..................................................... 33 Figura 13: variazioni all'interno di ogni categoria e sito, ad eccezione della copertura antropica che non cambia in nessun caso ................................................................................................................. 34 Figura 14: distribuzione altimetrica delle potenziali aree di diffusione del Rhamnus alpinus .......... 36 Indice delle tabelle Tabella 1: Siti di campionamento - dati stazionali ............................................................................... 3 Tabella 2: Descrizione del profilo dei suoli campionati ...................................................................... 7 Tabella 3: Risultati delle analisi chimico-fisiche ................................................................................. 8 Tabella 4: Classi di copertura ............................................................................................................. 11 Tabella 5: Aree rappresentative per tipi di vegetazione ..................................................................... 11 Tabella 6: Forme biologiche .............................................................................................................. 14 Tabella 7. Corotipi.............................................................................................................................. 14 Tabella 8: Ecomatrice......................................................................................................................... 15 Tabella 9:Indicatori del suolo all'interno del cluster 6 ....................................................................... 20 Tabella 10: Output del test di correlazione di Pearson tra le coordinate degli assi della PCA, gli ecoindicatori, gli indici di diversità e i corotipi. Gli asterischi indicano le significatività * p< 0,05; ** p< 0,01. ......................................................................................................................................... 21 Tabella 11: Percentuale dei corotipi nei clusters dei rilievi. .............................................................. 23 Tabella 12:Frequenza delle forme biologiche .................................................................................... 23 39 Appendice A Corotipo EUROP.-CAUCAS. SE-EUROP. EUROP.-CAUC. EUROP.-CAUC. EUROP.-CAUC. EUROSIB. ENDEM. OROF. S-EUROP. NE-MEDIT.-MONT. EURASIAT. PALEOTEMP. EURIMEDIT. EUROP. EURIMEDIT. W-MEDIT.-MONT. OROF. SE-EUROP. PALEOTEMP. MEDIT.-MONT. COSMOP.-TEMP. EURIMEDIT. ENDEM. ENDEM. OROF. S-EUROP. ENDEM. SUBATL. PALEOTEMP. PALEOTEMP. EURASIAT. PALEOTEMP. OROF. S-EUROP. PALEOTEMP. COSMOPOL. OROF. SW-EUROP. H CAESP CENTRO-EUROP. W-MEDIT. ENDEM. EURAS.-TEMP. Forma biologica P SCAP P SCAP P SCAP P SCAP P SCAP H SCAP H SCAP CH SUFFR H SCAP H ROS G BULB H SCAP H BIENNE H BIENNE CH SUFFR H ROS H CAESP HSCA/CHSUF H ROS H ROS H SCAP H CAESP H SCAP H CAESP H CAESP H CAESP H CAESP H SCAP H BIENNE H SCAP H SCAP H BIENNE H SCAP ANFI ATL. H ROS T SCAP CH SUFFR H ROS Specie Acer campestre Acer obtusatum Acer platanoides Acer pseudoplatanus Acer pseudoplatanus Achillea millefolium Achillea tenorii Acinos alpinus Adenostyles australis Alchemilla colorata Allium sphaerocephalon Anthyllis vulneraria Arabis hirsuta Arctium minus Arenaria grandiflora Armeria majellensis Arrhenatherum elatius Asperula aristata Asplenium trichomanes Astragalus monspessulanus Astrantia pauciflora Avenula praetutiana Biscutella laevigata Brachypodium genuense Brachypodium rupestre Brachypodium sylvaticum Bromus erectus Campanula glomerata Campanula rapunculus Campanula scheuchzeri Campanula trachelium Capsella bursa-pastoris Carduus carlinaefolius Carex stellulata Carlina acaulis Cerastium ligusticum Cerastium tomentosum Ceterach officinarum s2 s2 s2 s2 hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1 2 + + + 1 1 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + + + 1 1 + + + + 2 1 + 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + + + + + + + + + + 40 OROF. N-MEDIT.(EURI) EUROP.-CAUC. CIRCUMBOR. PALEOTEMP. EURASIAT. EURASIAT. ENDEM. EURIMEDIT. COSMOP. PALEOTEMP. EUROSIB. NE-MEDIT.-MONT. MEDIT.-MONT. ENDEM. EURIMEDIT. OROF. SE-EUROP. SUBCOSMOP. NE-MEDIT.-MONT. STENOMEDIT. EURASIAT. EURIMEDIT. ENDEM. MEDIT.-MONT. CENTRO-EUROP. S-EUROP.-SUDSIB. OROF. CENTROEUROP. CENTRO-EUROP. CENTRO-EUROP. EURIMEDIT. ENDEM. CIRCUMBOR. ENDEM. EUROSIB. EURASIAT. STENOMEDIT. EURIMEDIT. EUROP.-CAUC. EUROP.-CAUC. OROF. S-EUROP. EURASIAT. OROF. SE-EUROP. H SCAP P LIAN G BULB P CAESP H SCAP H SCAP CH REPT T SCAP H CAESP H CAESP NP CH FRUT H SCAP H SCAP H BIENNE G RHIZ G RHIZ CH SUFFR T SCAP H SCAP H SCAP H SCAP P CAESP H SCAP CH REPT Chaerophyllum aureum Clematis vitalba Coeloglossum viride Crataegus monogyna Cruciata glabra Cruciata laevipes Cymbalaria pilosa Cynosurus echinatus Cystopteris fragilis Dactylis glomerata Daphne mezereum Daphne oleoides Dianthus sylvestris Digitalis micrantha Dipsacus fullonum Doronicum columnae Dryopteris filix-mas Drypis spinosa Elaeoselinum asclepium Epilobium montanum Eryngium campestre Erysimum majellense Euonymus latifolius Euphorbia cyparissias Euphorbia myrsinites hl hl hl s2 hl hl hl hl hl hl s2 hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl s2 hl hl T SCAP P SCAP P SCAP H CAESP H CAESP H CAESP H CAESP H REPT T SCAP H SCAP H SCAP G RHIZ T SCAP H SCAP H ROS H ROS Euphrasia picta Fagus sylvatica Fagus sylvatica Festuca circummediterranea Festuca dimorpha Festuca nigrescens Festuca robustifolia Fragaria vesca Galium aparine Galium corrudifolium Galium mollugo Galium odoratum Galium verum Gentiana lutea Gentiana verna Geranium cinereum hl hl s1 hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl hl 1 + 1 2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + + + + + + + + + + + + + 1 + + + + + 2 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + 1 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 + 2 + + 1 + 2 1 1 1 + + + + + + 2 + + + + 1 + + + + + + + + + + + + 1 + + + + + + + + + 2 41 + OROF. SE-EUROP. SUBCOSMOP. PALEOTEMP. CIRCUMBOR. EUROP.-CAUC. SUBATLANT. PALEOTEMP. OROF. S-EUROP. EUROP.-CAUC. SUBTROP. EUROP.-CAUC. SUBMEDIT.-SUBATL. MEDIT.-MONT. CIRCUMBOR. MEDIT.-MONT. E-MEDIT.-MONT. ENDEM. OROF. S-EUROP. ENDEM. ENDEM. EURASIAT. OROF. S-EUROP. PALEOTEMP. S-EUROP.-SUDSIB. CIRCUMBOR. EUROP.-CAUC. MEDIT.-MONT. STENOMEDIT. ENDEM. EURIMEDIT. ENDEM. EUROSIB. EUROP.-CAUC. MEDIT.-TURAN. EURASIAT. CIRCUMBOR. EURASIAT. S-EUROP.-SUDSIB. EUROP.-CAUC. OROF. S-EUROP. CIRCUMBOR. STENOMEDIT. G RHIZ T SCAP T SCAP H SCAP CH SUFFR CH SUFFR H SCAP H ROS H ROS H CAESP H CAESP PCAE/PSCA H SCAP P CAESP H CAESP H SCAP H SCAP H SCAP H SCAP H SCAP H SCAP P CAESP H SCAP H SCAP G RHIZ H SCAP H SCAP H SCAP H ROS H CAESP G RHIZ H SCAP H SCAP CH SUFFR H ROS H CAESP H CAESP H SCAP P CAESP H SCAP H ROS P CAESP Geranium macrorrhizum hl Geranium robertianum hl Geranium rotundifolium hl Geum urbanum hl Helianthemum nummularium hl 2 Helleborus foetidus hl Heracleum sphondylium hl Hieracium bifidum hl + 1 + Hieracium pilosella hl Hordeum bulbosum hl Hypericum montanum hl Ilex aquifolium s2 Inula montana hl Juniperus communis s2 Koeleria splendens hl Lamium garganicum hl + Laserpitium garganicum hl Laserpitium siler hl Leucanthemum tridactylites hl + 1 Linaria purpurea hl Linaria vulgaris hl Lonicera alpigena hl Lotus corniculatus hl Marrubium vulgare hl Milium effusum hl Mycelis muralis hl Onobrychis viciifolia hl Opopanax chironium hl Pedicularis elegans hl Petrorhagia saxifraga hl Phleum ambiguum hl Picris hieracioides hl Pimpinella saxifraga hl Pimpinella tragium hl Plantago lanceolata hl Poa alpina hl Poa trivialis hl Potentilla recta hl Prunus spinosa hl Pulsatilla alpina subsp.apiifolia hl + + + Pyrola minor hl 1 Pirus amygdaliformis s2 2 3 + + + + + + + + + + + 1 2 + + + + + 1 + + + + + + + + + + + + + + 1 + 1 + + + + + + + 1 + + + 1 + 1 3 + 1 + 1 2 2 + + + + + 2 + + + + + + + 1 + + + + 1 + + + + + 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 42 OROF. S-EUROP. EUROP.-CAUC. W-MEDIT.-MONT. W-MEDIT.-MONT. ENDEM. EURASIAT. S-MEDIT.-SUBATL. PALEOTEMP. CIRCUMBOR. EURIMEDIT. CIRCUMBOR. SUBCOSMOP. S-EUROP.-SUDSIB. PALEOTEMP. SUBATL. EURIMEDIT. SUBMEDIT.-SUBATL. EURIMEDIT. W-CENTROEUROP. OROF. S-EUROP. STENOMEDIT. H SCAP H SCAP P CAESP P CAESP T SCAP NP NP NP NP NP (SV) H SCAP H SCAP H SCAP H SCAP H SCAP CH SUCC T SCAP CH SUCC CH SUCC H SCAP H BIENNE Ranunculus apenninus Ranunculus lanuginosus Rhamnus alpinus Rhamnus alpinus Rhinanthus wettsteini Ribes uva-crispa Rosa arvensis Rosa canina Rubus idaeus Rubus ulmifolius Rumex acetosa Rumex acetosella Rumex scutatus Sanguisorba minor Saxifraga granulata Sedum album Sedum cepaea Sedum dasyphyllum Sedum rupestre Silene graminea Silene latifolia hl + + hl s2 3 3 3 hl hl hl s2 s2 s2 s2 hl hl hl + + hl hl hl hl hl hl + hl hl + + PALEOTEMP. PALEOTEMP. CIRCUMBOR. EUROP. OROF. S-EUROP. S-EUROP.-SUDSIB. EUROSIB. SUBCOSMOP. OROF. S-EUROP. PALEOTEMP. ENDEM. PALEOTEMP. EURASIAT. H SCAP NP H SCAP P CAESP H SCAP H SCAP CH PULV H SCAP H SCAP H BIENNE H BIENNE T SCAP H SCAP Silene vulgaris Solanum dulcamara Solidago virgaurea Sorbus aucuparia Stachys alopecuros Trifolium montanum Trifolium pratense Urtica dioica Valeriana montana Verbascum blattaria Verbascum niveum Vicia hirsuta Vincetoxicum hirundinaria hl + hl hl + hl + hl + hl hl hl + + + hl + + + + + hl hl + hl 1 s2 + 3 3 4 5 3 3 3 4 4 + 5 4 4 4 4 4 3 3 4 + 3 + + + + + + + + 2 + 1 + 2 + + 1 2 + 1 1 + + 4 3 4 + + 3 3 4 4 1 1 + 1 1 + + + + 1 + + + + + + + + + + + 1 + + + + + + + + + + 1 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 1 1 + + + + + + + + 1 + 1 43 Appendice B Emerobia (H) Valore aemerobico 0 oligoemerobico 1 2 masoemerobico 3 4 betaeuemerobico 5 6 alfa-euemerobico 7 8 poliemerobico 9 Vegetazione quasi non esistente in Europa (solo in parte nelle alte montagne) foreste primarie virtualmente senza influenza antropica, torbiere, vegetazione delle pareti rocciose e delle coste luoghi umidi con gestione estiva, foreste con scarsa asportazione di legno, alcuni prati umidi foreste sfruttate più intensamente, foreste secondarie sviluppate in luoghi di origine antropica, pascol iaridi (Festuco-Brometea), prati umidi con gestione tradizionale (Molinio-Arrhenatheretea p.p.) foreste monocolturali, foreste secondarie disturbate, vegetazione di margine (Trifolio-Geranietea) e di mantello (Prunetalia), prati aridi poco ruderalizzati foreste pianeggianti giovani, pascoli e prati a gestione estensiva (Molinio Arrhenatheretea p.p.), vegetazione ruderale ad alte erbe (Epilobietea, Galio-Urticetea) vegetazione dei campi a gestione tradizionale, prati calpestati (Cynosurion), prati ruderalizzati (DaucoMelilotion, Hordeion leporini), vegetazione muraria (Parietarietea) vegetazione dei giardini e dei campi infensamente sfruttati vegetazione dei campi influenzata da erbicidi, vegatazione ruderale pioniera,prati annuali calpestati (Polygono-Poetea annuae) vegetazione pioniera delle ferrovie, accumuli di macerie e discariche, vegetazione dei margini di autostrade con spargimento di sale in inverno. Naturalità molto alta alta alta medio-alta medio-bassa bassa bassa molto bassa molto bassa molto bassa 44 Appendice C Schede Descrittive Appendice C_Schede.pdf 45 Appendice D Carta della Distribuzione Potenziale del Rhamnus alpinus 46 47
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