Correlazioni lineari semplici tra indici e indicatori

Dal dataset generato dalle campagne di rilievo in cam-po relative alle diverse comcam-ponenti della biodiversità (diversità strutturale, specifica, ricchezza di microha-bitat) e nelle diverse aree è stato possibile calcolare un elevato numero di indici di diversità. A partire dai dati raccolti in campo sulla struttura forestale è stato calcolato un set iniziale di indici di diversità struttu-rale pari a 69 per l’area del Cansiglio e 90 per l’area di Ampezzo, in quanto alcuni indici vengono calco-lati separatamente per specie e in quest’ultima sono presenti due specie arboree in più (Picea abies e Acer pseudoplatanus vanno ad aggiungersi a Abies alba e Fagus sylvatica, presenti anche in Cansiglio, fig. 3.12).

A questi si vanno a sommare gli indicatori di biodiver-sità specifica e di microhabitat (21). Per poter ridurre il numero degli indici ed individuare i migliori indicatori per la biodiversità dei popolamenti analizzati si è pro-ceduto ad una prima analisi delle relazioni tra gli indici calcolati, soprattutto cercandole tra quelli strutturali e gli indicatori di biodiversità specifica o di habitat.

10

5

0

-5

Plot n. 2

-5 0 5 10

10

5

0

-5

-10

Plot n. 5

-5 0 5 10

Faggio Abete rosso Abete bianco Acero di monte

Figura 3.11: confronto tra le aree n. 2 e n. 5 ad Ampezzo, aventi la stessa densità di piante ma diversa composizione specifica e struttura orizzontale. Con i cerchi rossi è evidenziato il faggio, con i triangoli verdi l’abete rosso, con i quadrati blu l’abete bianco e con le croci viola l’acero di monte. Nell’area n. 2 si nota una struttura più regolare mentre nell’area 5 sono presenti nuclei più aggregati.

Abies alba Acer preudoplatanus Fagus sylvatica Picea abies 6%

48%

56%

21% 17%

6%

46%

Cansiglio Ampezzo

Figura 3.12: composizione specifica in funzione dell’area basimetrica (G%) nelle due aree di studio. In Cansiglio (sinistra) l’abete rosso (Pi-cea abies) è presente in bassa quantità e l’acero di monte (Acer pseudoplatanus) è assente, a differenza della foresta di Ampezzo (destra) dove invece è l’abete bianco a essere presente in minor quantità.

Figura 3.13: estratto della matrice di correlazione lineare di Pearson degli indicatori ad Ampezzo. Nella metà in basso sono evidenziate in verde scuro le correlazioni positive forti, in verde chiaro quelle deboli, in grigio quelle nulle, in giallo le negative deboli e in rosso le negative forti. Nella metà in alto la cella è invece evidenziata in rosa se la significatività della correlazione risulta inferiore a 0.1.

La prima analisi esplorativa condotta è stata la ricerca di correlazioni lineari semplici (r di Pearson) fra tutti gli indici calcolati. L’analisi è stata effettuata sia conside-rando tutti i valori ottenuti nei plot indipendentemen-te dalla provenienza (area pilota), che separatamenindipendentemen-te per i dati del Cansiglio e di Ampezzo. Analizzare sepa-ratamente i dati per le due aree pilota ha permesso di evidenziare quelle relazioni che potevano essere sito specifiche e quindi non generalizzabili. Attraverso l’analisi di queste relazioni si è potuto fare una prima selezione sugli indici che potevano essere più rappre-sentativi ovvero che indirettamente catturano varia-zioni di parametri anche distanti dai parametri che li formano. Sono state pertanto ottenute tre matrici che restituiscono i valori dell’indice di correlazione lineare (positiva o negativa) di Pearson (fig. 3.13) sia a livello di singola area (400 m²) che a livello di 1 ha.

Essendo le finalità del progetto legate alla definizione di indicatori semplici e facilmente replicabili, fin dalle prime fasi dell’analisi ci si è focalizzati sulle correla-zioni esistenti fra gli indici strutturali e alcuni indicato-ri di diversità specifica e di habitat dei quali il numero di osservazioni fosse idoneo a fornire risultati robusti all’interno delle aree di dettaglio. I principali indicatori target sono stati il numero di specie erbacee (tab. 3.7) e il numero di microhabitat (tab. 3.8).

A scala di area di saggio di 400 m² si è visto che il nu-mero di specie erbacee è fondamentalmente correla-to positivamente con due fatcorrela-tori: la quantità di necro-massa al suolo che oltre a contribuire alla fertilità del sito (fig. 3.14) è maggiore nelle aree perturbate. Infatti un altro parametro correlato con ricchezza specifica dello strato erbaceo è la luce che filtra nello strato inferiore della vegetazione, espressa tramite l’indice

Plot Sub Quota Pend (°) Esp (°) N % abies % acer %fagus % picea Dm

Plot 3,35E-55 3,72E-11 4,31E-07 0,31541 0,25448 1,55E-06 0,95161 0,27085 0,11472 0,55173

Sub 0,99924 4,04E-11 3,39E-07 0,32174 0,2513 1,19E-06 0,98817 0,27875 0,11168 0,52283

Quota -0,82955 -0,82873 0,00046 0,17593 0,35797 1,22E-06 0,45424 0,32961 0,04156 0,7116 Pend (°) 0,70267 0,7071 -0,52789 0,3369 0,41108 0,00530 0,51812 0,54971 0,02806 0,53733 Esp (°) -0,16284 -0,16075 0,21832 -0,15585 0,27241 0,72206 0,94411 0,39147 0,4985 0,75113

N 0,18447 0,18569 0,14926 0,13362 0,17779 0,63536 0,3487 0,28123 2,50E-01 7,31E-05

% abies 0,67783 0,68311 -0,68268 0,43268 -0,05804 -0,07732 7,33E-01 1,38E-02 0,08496 0,72332

% acer 0,00991 0,00242 -0,12175 -0,10523 -0,01145 0,15213 0,05571 0,26073 0,15725 0,44944

%fagus -0,17836 -0,17549 0,15819 0,09745 0,13925 0,1746 -0,38627 -0,18211 4,54E-07 0,02088

% picea -0,25334 -0,25542 0,32375 -0,34742 -0,11019 -0,18624 -0,2758 -0,2279 -0,70174 9,89E-03 Dm -0,09696 -0,10406 -0,06032 -0,10047 -0,05175 -0,58517 0,05776 -0,12303 -0,36417 0,40318

di Landolt (fig. 3.15). A conferma di ciò si evidenziano anche una correlazione positiva con la rocciosità del terreno, espressione di minor copertura arborea cui consegue maggiore insolazione (sito con elevata rusti-cità) e una forte correlazione negativa con gli indici di diversificazione dimensionale degli alberi (THD e TH-TD riferiti all’abete bianco, fig. 3.16). Una struttura verticale diversificata della foresta, è sinonimo di mag-giore chiusura e quindi di minor quantità di luce che filtra nei bassi strati.

Il numero di microhabitat è correlato invece positiva-mente con l’area basimetrica (fig. 3.17) e l’indice THD (fig. 3.18), ovvero con la quantità di piante di grandi dimensioni che fungono da sito preferenziale per ca-vità nel tronco, sui rami o nei contrafforti radicali. Una correlazione positiva si riscontra anche con l’indice di complessità (Holdridge, 1967). Gli indici DBHD e HD, ovvero di dominanza diametrica e ipsometrica, sono direttamente collegati alle piante di grandi dimensioni e la loro analisi è stata utile per comprendere il diverso ruolo che svolgono le due specie maggiormente pre-senti, ovvero abete bianco e faggio. In Cansiglio infatti

45 Necromassa (m³/ha)

60 N specie erbacee N microhabitat 60

Figura 3.14: correlazione positiva (R² = 0.357) tra il numero di spe-cie erbacee e la necromassa (Cansiglio).

Figura 3.16: correlazione negativa tra il numero di specie erba-cee e gli indici di differenziazione diametrica (R² = 0.631) ed ipso-metrica (R² = 0.407) riferiti all’abete bianco (AA) (Ampezzo).

Figura 3.17: correlazione positiva (R² = 0.443) tra il numero di mi-crohabitat e l’area basimetrica G, (Ampezzo).

Figura 3.18: l’indice THD è correlato negativamente con il nume-ro di specie erbacee per questioni di luce (R² = 0.498) e positiva-mente con il numero di microhabitat (R² = 0.523) in quanto questi sono maggiormente presenti sulle piante di grandi dimensioni (Ampezzo).

Figura 3.15: correlazione positiva (R² = 0.523 tra il numero di spe-cie erbacee e la luce che filtra nei bassi strati della vegetazione, espressa tramite l’indice di Landolt (Ampezzo).

il numero di microhabitat sembra essere maggiormen-te legato alla presenza di individui di abemaggiormen-te bianco di grandi dimensioni, mentre la correlazione diventa ne-gativa nel caso del faggio (tab. 3.8).

L’indice THD risponde in maniera coerente in entram-be le aree di studio sia rispetto al numero di specie erbacee che ai microhabitat. Nel primo caso la corre-lazione è negativa, nel secondo invece è positiva (fig.

3.18).

In seguito, oltre ai dati riferiti ad area di saggio di 400 m², sono stati considerati anche i dati relativi all’etta-ro. Questo ha consentito di analizzare ulteriori

com-ponenti della biodiversità, come la presenza di piante di grandi dimensioni e la loro composizione specifica, tramite l’indice di Shannon o anche di valutare l’impor-tanza del numero di tipi di microhabitat.

Per questa prima analisi esplorativa si sono considera-te significative anche le relazioni debolmenconsidera-te signifi-cative (p<0.1), in modo da indagare ulteriormente con le analisi successive un maggior numero di parametri.

Tabella 3.7: tabella riassuntiva delle correlazioni lineari tra gli indicatori e il numero di specie. Sono presentati solo i casi in cui in almeno un’area di studio pilota la correlazione risulta significativa (p < 0.1). Gli indicatori sono evidenziati in grassetto o in rosso se rispettivamente si hanno due o tre correlazioni significative. Il grado di correlazione è evidenziato secondo una scala che va dal rosso (r = - 1, correlazione negativa perfetta) al verde (r = 1, correlazione positiva perfetta). In rosa invece sono evidenziati i livelli di significatività superiori al 10%.

Cansiglio Ampezzo Totale

p r p r p

Numero di specie

Hm AA 0.4131 0.0722 -0.1682 0.6653 0.1732 0.4183

Volume ceppaie 0.0135 0.9619 0.6260 0.0528 0.4692 0.0180

Volume necromassa 0.5447 0.0358 0.3953 0.2582 0.4136 0.0399

THD -0.3191 0.2463 -0.6965 0.0252 -0.2704 0.1911

VE 0.0970 0.7309 -0.5939 0.0702 -0.2693 0.1930

CE AA 0.5273 0.0434 -0.0089 0.9819 0.3537 0.0900

DIST AA 0.3551 0.0139 -0.6394 0.9828 0.2116 0.3210

MDI AA 0.6188 0.1940 -0.0085 0.0637 -0.0796 0.7115

TD AA -0.3665 0.1791 -0.6707 0.0480 -0.4301 0.0359

TH AA -0.4928 0.0620 -0.7659 0.0161 -0.5285 0.0079

DBHD AA 0.4652 0.0806 -0.1698 0.6623 0.1839 0.3897

TH -0.4121 0.1269 -0.4429 0.1999 -0.3796 0.0613

% lettiera -0.6734 0.0059 -0.0350 0.9235 -0.3379 0.0986

% suolo nudo -0.4883 0.0648 -0.2200 0.5414 0.0339 0.8721

% rocciosità 0.1616 0.5650 0.5763 0.0812 0.4889 0.0131

Luce 0.4178 0.1213 0.7753 0.0084 0.5113 0.0090

Nutrienti -0.5120 0.0511 -0.1142 0.7535 -0.0620 0.7686

Granulometria -0.5120 0.0511 -0.1142 0.7535 -0.0620 0.7686

Hm: altezza media, THD: tree height differentiation, VE: Vertical Eveness, CE: Clarck-Evans, DIST: inter-distanza minima, MDI: Mean Directional Index, TD-TH:

diameter-height differentiation (spatial based), DBHD: diameter dominance. Luce, nutrienti e granulometria sono espressi come indici di Landolt. AA: Abies alba.

Tabella 3.8: tabella riassuntiva delle correlazioni lineari tra gli indicatori e il Numero di dendromicrohabitat.

Sono presentati solo i casi in cui in almeno un’area di studio la correlazione risulta significativa (p < 0.1). Gli indicatori sono evidenziati in grassetto o in rosso se rispettivamente si hanno due o tre correlazioni significative. Il grado di correlazione è evidenziato secondo una scala che va dal rosso (r = - 1, correlazione negativa perfetta) al verde (r = 1, correlazione positiva perfetta). In rosa invece sono evidenziati i livelli di significatività superiori al 10%.

Cansiglio Ampezzo Totale

r p r p r p

Numero di dendro-microhabitat

N -0.1182 0.6749 0.7214 0.0185 0.5039 0.0102

Dm FS -0.2927 0.2897 0.1673 0.6441 -0.3967 0.0496

G 0.4517 0.0910 0.6656 0.0357 -0.0393 0.8522

G% AA 0.5917 0.0202 -0.0962 0.7916 -0.1624 0.4380

G% FS -0.5055 0.0546 0.3185 0.3699 -0.4074 0.0432

Hm AA 0.4603 0.0843 0.0595 0.8791 0.0446 0.8360

Hm FS -0.3737 0.1700 0.6507 0.0416 -0.2697 0.1923

Aprj 0.0052 0.9854 0.6009 0.0662 0.4682 0.0183

Aprj AA 0.4821 0.0688 -0.2794 0.4344 -0.1552 0.4588

N snag -0.3069 0.2658 0.7143 0.0203 0.5556 0.0039

Rr -0.3991 0.1406 0.2507 0.4847 0.4018 0.0465

THD 0.3828 0.1590 0.7237 0.0180 0.5576 0.0038

DBHD AA 0.5410 0.0373 -0.1605 0.6799 0.0962 0.6547

DBHD FS -0.2903 0.2938 0.6726 0.0331 -0.0614 0.7708

HD AA 0.5597 0.0300 -0.0142 0.9710 0.1206 0.5745

HD FS -0.3046 0.2697 0.6695 0.0342 -0.2944 0.1532

DIST 0.0820 0.7715 -0.5263 0.1181 -0.3770 0.0632

TD 0.4536 0.0895 -0.3355 0.3433 0.0281 0.8940

Mingling 0.1248 0.6577 -0.6073 0.0626 -0.0106 0.9600

CI 0.1197 0.6709 0.7803 0.0077 0.7403 0.0000

N: alberi/ha, Dm: diametro medio, G: area basimetrica, Hm: altezza media, Aprj: area di proiezione della chioma, N snag: numero di snag, Rr: ricchezza di rin-novazione, THD: tree height differentiation, DBHD-HD: diameter-height dominance, DIST: inter-distanza minima, TD: diameter differentiation (spatial based), Mingling: mescolanza specifica, CI: Complexity Index. AA: Abies alba, FS: Fagus sylvatica.