Le conseguenze che l eterogeneità spaziale e la struttura del paesaggio presentano sui diversi livelli di organizzazione

Transcript

1 4. Come funziona il paesaggio? Rapporto tra la struttura e la funzione. Le conseguenze che l eterogeneità spaziale e la struttura del paesaggio presentano sui diversi livelli di organizzazione a) Popolazioni e metapopolazioni (source-sink relations, connettività tra habitats e persistenza delle popolazioni) b) Comunità ed analisi della diversità beta e gamma c) Processi ecosistemici (biogeochimici, idrologici, produttività)

2 Rapporto tra la struttura e la funzione Elementi del paesaggio: Macchia = area non lineare relativamente omogenea che differisce dalle aree circostanti (Forman, 1995) Corridoio = area lineare che mette in connessione delle macchie. Stretta fascia di territorio che è diversa dalla matrice. Matrice = elemento del paesaggio più esteso e più connesso del mosaico.

3 Rapporto tra la struttura e la funzione: MACCHIE Macchia = area non lineare relativamente omogenea che differisce dalle aree circostanti (Forman, 1995) I margini e l interno dei patch possono presentare condizioni diverse habitat di margine habitat interno

4 Rapporto tra la struttura e la funzione:macchie - dimensione Le macchie più estese contengono maggior numero di specie e individui rispetto a quelli più piccoli dello stesso habitat Maggiore è la superficie, maggiore è la variabilità ambientale che possono ospitare Più possibilità per organismi con differenti esigenze di trovare siti idonei I margini e l interno dei patch possono presentare condizioni diverse Rapporto perimetro /area. Le macchie più piccole presentano una maggiore copertura relativa di habitat di margine, mentre le macchie più estese un maggiore percentuale di habitat interno, ovvero il rapporto P/A è maggiore per le macchie più piccole. Quando il patch è molto piccolo, tutto l habitat interno va perduto

5 Rapporto tra la struttura e la funzione: MACCHIE - dimensione Un macchia grande può avere un core area maggiore rispetto ad una piccola e contenere un numero maggiore di specie interne Macchie piccole invece possono rappresentare delle interruzioni nella monotonia di una matrice troppo estesa ed omogenea (esempio sistemi agricoli) agendo positivamente per il movimento di alcune specie ed incrementando la diversità del sistema

6 Rapporto tra la struttura e la funzione: MACCHIEdimensione La divisione di una macchia grande in due frammenti provoca Int 50 Margine 75 Int 15 Margine 85 A) l incremento di habitat di margine; con un conseguente aumento del numero e delle dimensioni delle popolazioni delle specie comuni o ampiamente diffuse nel paesaggio. B) la scomparsa di habitat interni, con una diminuzione del numero di specie ed una riduzione delle popolazioni di specie interiore, spesso ecologicamente più esigenti e più importanti ai fini conservazionistici.

7 Rapporto tra la struttura e la funzione: MACCHIE- dimensione Dimensioni Una macchia grande in genere Tempo presenta popolazioni più numerose e quindi in presenza di variazioni nel tempo, la probabilità di estinzione è minore, rispetto quelle di una macchia piccola La probabilità di estinzione di una specie è maggiore in una macchia piccola o di bassa qualità Una macchia grande ha una maggiore probabilità di contenere un maggior numero di habitat e quindi un numero maggiore di specie rispetto a uno piccolo

8 Rapporto tra la struttura e la funzione: MACCHIE - numero Quantità La scomparsa di una macchia può causare la perdita di habitat riducendo le dimensioni delle popolazioni e il numero di specie (diversità) 90% 95% 60% 70% 45% 65% 40% Se una macchia non contiene tutte le specie previste per quel tipo di macchia occorreranno più macchie per mantenere la ricchezza di specie

9 Rapporto tra la struttura e la funzione MACCHIE - disposizione Effetti della disposizione delle macchie ( patches ) La copertura relativa ed il modo in cui le macchie sono disposte l una rispetto all altra influenzano la distribuzione delle specie a- Una macchia di una determinata tipologia può occupare differenti frazioni del paesaggio (10%, 40%, 90%) b- Una macchia può essere distribuita in modo casuale o aggregato

10 Rapporto tra la struttura e la funzione MACCHIE - disposizione disposizione La probabilità di estinzione locale è maggiore in una macchia isolata. L isolamento dipende dalla distanza e dalle caratteristiche della matrice La scomparsa di una macchia aumenta la probabilità di estinzione locale, rallenta il processo di ricolonizzazione e riduce la stabilità delle metapopolazioni

11 Rapporto tra la struttura e la funzione MACCHIE - disposizione Il processo di ricolonizzazione dipende dalla distanza delle macchie. Le macchie isolate hanno meno probabilità di essere ricolonizzate naturalmente In un contesto di conservazione la scelta delle macchie da conservare o scarificare dipende da: A) Contributo al sistema complessivo in termini di diversità, funzionalità ecc. B) Peculiarità es. endemismi, specie rare, ecc.

12 Rapporto tra la struttura e la funzione MACCHIE - disposizione Le tipologie possono occupare differenti frazioni del paesaggio e avere un diverso rapporto perimetro/area. Significato ecologico diverso Aree sottoposte di recente a raccolta di legname Foresta chiusa Vegetazione ripariale

13 Rapporto tra la struttura e la funzione Effetti della connessione fra le macchie (connettività) Piante e animali presentano gradi variabili di mobilità (le piante allo stadio di seme) La connessione fra macchie può limitare la distribuzione spaziale delle specie facendo sì che alcune aree siano inaccessibili (isolate) La connettività dipende da: a- abbondanza e disposizione dei patch idonei b- capacità di movimento dell organismo

14 Rapporto tra la struttura e la funzione CORRIDOI Corridoio: fascia (forma più lunga che larga) di territorio diversa dalla matrice su ambi e due i lati. La loro funzione viene determinata da: larghezza, Connettività:quanto sono collegati o continui nello spazio corridoi di una stessa natura, discontinuità, Curvilinearità: o sinuosità, presenza di colli di bottiglia più o meno ristretti, Nodi: intersezione di due corridoi o di un corridoio e una macchia dello stesso tipo di elemento. I corridoi possono essere classificati in base alla loro origine e struttura in: corridoi fluviali: accompagnano un corso d'acqua. corridoi lineari (sentieri, strade, filari arborati, canali di irrigazione, ecc.): sono strisce dominate principalmente da specie di confine; corridoi a fascia: sono abbastanza ampi da permettere la presenza di specie da interno.

15 Rapporto tra la struttura e la funzione CORRIDOI Corridoio = area lineare che mette in connessione delle macchie. Stretta fascia di territorio che è diversa dalla matrice. Corridoi habitat, conduzione, filtro, sorgente, ricettore Livello funzionale elevato medio basso Le funzioni dei corridoi (habitat, conduzione, filtro, sorgente, ricettore) dipendono dalla loro larghezza e dalla loro connettività

16 Rapporto tra la struttura e la funzione CORRIDOI Importanza dei corridoi ecologici: FUNZIONE DI PASSAGGIO: molti animali riescono a migrare lungo i corridoi di bosco.

17 La discontinuità in un corridoio,, può modificare o ridurre la mobilità delle specie al suo interno, questo dipende dalla scala di spostamento delle specie, dalla dimensione della discontinuità, e dalle differenze (contrasto) tra corridoi e discontinuità

18 Rapporto tra la struttura e la funzione le connessioni Serie di macchie che fungono da elementi di passaggio (Stepping stones) Una serie di piccole macchie, rappresentano, in termini di connettività, una via intermedia tra la presenza di un corridoio e la sua assenza sconnesso connesso Per alcune specie che si orientano attraverso l avvistamento, la distanza effettiva per il movimento tra due macchie dipende dalla capacità di vedere lo macchia successiva

19 Rapporto tra la struttura e la funzione le connessioni La perdita di una macchia con funzione di passaggio (stepping stone) può ridurre o impedire il movimento e aumentare l isolamento L esistenza di un gruppo di piccole macchie con funzione di passaggio (stepping stones), non disposte linearmente, tra due macchie grandi, può fornire percorsi alternativi al movimento delle specie

20 Rapporto tra la struttura e la funzione le reti In una rete la presenza di percorsi alternativi o di circuiti (loops) riducono gli effetti negativi delle discontinuità, del disturbo o dei predatori all interno dei corridoi Generalmente nei punti di intersezione dei corridoi di vegetazione naturale si riscontra una maggiore ricchezza specifica Una macchia connessa a una rete di corridoi presenta una ricchezza specifica maggiore ed un tasso di estinzione minore rispetto ad una macchia di uguale dimensione ma separata dalla rete

21 Rapporto tra la struttura e la funzione i confini I confini possono essere studiati e gestiti per ottenere determinati obiettivi di gestione Confini naturali: diversità strutturale e di specie elevata Confini artificiali, diversità strutturale e di specie bassi

22 Rapporto tra la struttura e la funzione i confini Confini naturali ed artificiali Spesso i confini naturali tendono ad essere complessi e sfumati, mentre quelli artificiali tendono ad essere lineari e semplici Confini come filtri: fungono da buffer tra due macchie a contatto. Applicazioni: progettazione di un area protetta

23 Tecniche Per quantificare la struttura del paesaggio in relazione a processi o cambiamenti, vengono applicati diversi indici (metriche). Questi si concentrano o sulle singole patches, o sulle tipologie cartografate o sul paesaggio complessivo: 1. Indici per singoli patch: estensione, rapporto perimetro/area, complessità della forma, ecc. 2. Indici per categorie di patch: caratteristiche di tutte le macchie di una determinata tipologia come ad esempio, numero di patch, dimensione media, di un dato tipo di bosco o dei coltivi, ecc. 3. Indici su tutta l area o estensione (per rispecchiare caratteristiche generali del paesaggio) come ad esempio attraverso una somma o un valore medio dell intera area studiata, o valori di diversità, ricchezza,connettività, ecc.