Disegno sperimentale

6.2.1. Obiettivo

Le api domestiche sono da tempo impiegate nell’impollinazione dei campi e il loro contributo nell’agricoltura è grande (Potts et al., 2010). Molti studi confermano un impatto positivo dell’attività delle api da miele sulla produzione di numerose specie coltivate (Corbet; Willians & Osborne, 1991); per questo motivo il loro utilizzo è considerato estremamente benefico (Torné-Noguera et al., 2015).

Tuttavia le api domestiche possono avere un impatto negativo sulle specie selvatiche al pari di altre specie animali allevate (Torné-Noguera et

al., 2015; Kato et al., 1999; Xia; Sun; Guo, 2007; Elbgami et al., 2014; Walther-Hellwig et al., 2006; Steffan-Dewenter& Tscharntke 2000).

Paini (2004), nel suo lavoro di revisione delle molte ricerche riguardanti le interazioni tra A.

mellifera e gli altri pronubi, ha

messo in evidenza che non esistono, ancora, dati certi sull’argomento. La possibilità che le api domestiche possano o no avere un impatto

negativo sui pronubi selvatici, in modo particolare gli altri apoidei, rimane un problema irrisolto. La nostra ricerca si inserisce in questo contesto ampio e relativamente nuovo.

L’obiettivo di questo studio è stato quello di valutare se esistano degli indizi a favore di una interazione negativa tra ape europea (A. mellifera) e gli impollinatori selvatici all’interno dell’ecosistema dunale del Parco in corrispondenza di due apiari stanziali all’interno di due SIC. La nostra area studio era compresa tra la postazione denominata TDL 0 (43°50'20.31''N 10°14'51.65''E) e la postazione denominata SRO 2500 (43°45'20.02''N 10°16'26.68''E).

Questa ricerca, inoltre, grazie ai campioni raccolti, ci ha permesso di delineare una caratterizzazione dell’entomo-fauna, in particolar modo gli impollinatori, di entrambe le località, relativamente al sistema dunale.

L’attività di campionamento è stata svolta con due metodologie: una attiva, osservazioni e catture lungo dei transetti, e una passiva, il posizionamento di pan traps.

6.2.2. Transetti di osservazione

Le osservazioni dirette sono state condotte nelle due località a distanza crescente dagli apiari, così come le pan traps. I transetti sono stati posizionati in 3 siti in entrambe le località a 0, 500 e 1000m di distanza; questa scelta ha permesso di uniformare i dati ottenuti con questa metodologia e confrontare tra loro le due aree. Le osservazioni sono state effettuate durante le ore di massima attività degli impollinatori che corrispondevano alle ore più

calde della giornata. Ogni osservazione è stata annotata su

schede di campo

precedentemente preparate, in cui sono state registrate anche le condizioni meteorologiche come nuvolosità e vento che risultano essere condizionanti per l’attività degli insetti. Il vento soprattutto risulta da letteratura e confermato da osservazioni sul campo un fattore discriminante

per il volo degli impollinatori. Tramite l‘utilizzo di retini entomologici sono state condotte delle catture mirate ad esemplari di apoidei non rinvenuti nelle pan traps.

Le osservazioni sono state effettuate lungo transetti di 200m di lunghezza e 2 m di larghezza. Ogni transetto è stato suddiviso in 5 sub unità da 40 m di lunghezza da percorrere in 15 minuti. Le differenze tra le due località hanno determinato una diversa organizzazione della metodologia così come già avvenuto per le pan traps. A Torre del lago il sistema dunale dalla spiaggia emersa alla macchia ha una estensione maggiore di san rossore e ciò ha permesso di poter organizzare le sub unità in maniera consecutiva mentre nella altra località le sub unità sono state organizzate una parallela all’altra; il punto di partenza di una sub unità si trovava a 2m di distanza da quello della successiva così che non si sovrapponessero le aree di osservazione. Durante le osservazioni è stata registrata la presenza degli impollinatori; soltanto gli insetti che prendevano contatto con le parti fertili dei fiori sono stati registrati. L’identificazione su campo dei pronubi è stata fatta a livello di morfotipo: gli apoidei sono stati riconosciuti a livello di famiglie, per gli altri insetti la suddivisione è stata fatta a livello di ordine. Alcuni insetti dubbi sono stati registrati sotto “altro”. Le varie famiglie di apoidei hanno alcune caratteristiche peculiari che rendono possibile il loro riconoscimento; ad esempio la famiglia dei

Megachilidae, data la presenza ventrale della scopa, assume un comportamento caratteristico durante la

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raccolta del polline in modo da raccoglierlo sotto al corpo; gli appartenenti alla famiglia dei Colletidae si riconoscono per le piccole dimensioni e l’assenza di spazzola e per la presenza di maschere facciali in alcuni; api e bombi sono di facile identificazione le prime per la caratteristica cestella, specie se è carica di polline, gli altri per le dimensioni e la pelosità. Per quanto riguarda gli altri ordini di pronubi non è stato possibile fare lo stesso ad eccezione dei sirfidi e dei bombilidi che possono essere confusi con degli apoidei ad una prima occhiata ma che possono essere riconosciuti come ditteri ad una osservazione più da vicino. I siti dei transetti sono stati posizionati a 50m di distanza dai corrispondenti siti delle pan traps in modo che non si avesse nessun tipo di disturbo tra le due attività. La metodologia dei transetti è stata ripetuta una volta al mese da aprile a luglio in ciascuna località cosi come le pan traps.

Le due metodologie ci hanno fornito informazioni differenti. Da un lato le pan traps, che sono specifiche per attrarre gli impollinatori, ci hanno fornito informazioni circa la composizione in specie della comunità dei pronubi dell’ecosistema dunale oggetto di studio, insieme con le catture effettuate con i retini; dall’altro i transetti ci hanno aiutato a comprendere la presenza delle varie specie sulla vegetazione e di conseguenza la loro attività. Per entrambi questi aspetti della comunità dei pronubi delle dune il nostro lavoro ha cercato di evidenziare se esistesse un “effetto distanza” dagli apiari; questo è un approccio indiretto che serve a valutare se esiste una competizione tra gli impollinatori selvatici e le api domestiche, in quanto come è stato visto in alcuni studi le api domestiche possono arrivare ad escludere altri impollinatori dalle riserve florali a causa della loro presenza.

6.2.3. Pan traps

Le pan traps o trappole a vaschetta sono la metodologia attualmente più utilizzata per quanto riguarda il campionamento degli impollinatori. Questo metodo consiste nel posizionare delle vaschette di plastica colorate con colori brillanti, tramite l’uso di apposite vernici spray UV-fluorescenti, in aree dove ci sia un’alta probabilità di visita da parte degli impollinatori, come vicino a delle patch di vegetazione in fiore. Le trappole sono state riempite con acqua saponata; questa serve a modificare la tensione superficiale dell’acqua facendo sì

che anche gli insetti più piccoli affondino. Da letteratura è stata evidenziata una differenza tra le varie specie di impollinatori, e all’interno della stessa specie tra maschi e femmine, nell’attrattività dei diversi colori; la scelta di questi non è perciò un fattore di secondo piano nella pianificazione di studi basati si questa metodologia (Heneberg & Bogusch 2014).

Le trappole installate erano di quattro colori: giallo, blu, bianco e rosso. La scelta dei colori è stata fatta in modo da avere il più ampio spettro possibile per attrarre gli impollinatori. Le trappole sono state posizionate a distanza crescente dagli apiari nelle due località, ogni sito si trovava a distanza di 500m dal successivo; sono stati scelti 6 siti in san rossore (da 0 a 2500m di distanza dall’apiario) e 3 siti in Torre del Lago (da 0 a 1000m di distanza). La differenza tra le due aree studio è dovuta al fatto che la presenza del fiume Serchio a San Rossore determina che tutti siti vengano posizionati a sud dell’apiario; per avere una maggiore omogeneità dei dati anche i siti di Torre del Lago sono stati posizionati a sud dell’apiario, ma al contrario di San rossore Torre del Lago è una località turistica e la porzione di spiaggia libera con un relativamente ben conservato ecosistema dunale ha una estensione ridotta. Per ogni sito sono state posizionate più di una postazione in modo da coprire tutto il sistema delle dune (avanduna, dune fisse e retroduna) 3 per sito in Torre del Lago e 2 per sito a San rossore. Questa differenza è dovuta al fatto che il sistema dunale di san rossore è più compresso di quello di torre del lago a causa di una maggiore erosione della costa e perciò non è stato possibile posizionare più di 2 postazioni. Ad ogni postazione sono state messe 4 trappole, una per colore, a livello del suolo e riempite con circa 500ml di acqua saponata. Dopo 24h le trappole venivano rimosse e i campioni raccolti in provette falcon. La metodologia delle pan traps è stata ripetuta una volta al mese per 4 mesi da aprile a luglio coprendo così il periodo di volo delle specie di Apoidei dalle più precoci alle più tardive e il periodo di fioritura della maggior parte delle specie vegetali dell’ecosistema dunale.

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6.3. Trattamento campioni

Tutti i campioni recuperati sono stati conservati in congelatore e in un secondo momento suddivisi tra Apoidei e non Apoidei, questi ultimi sono stati spostati in provette di tipo Falcon contenenti una soluzione di etanolo al 70% e in seguito identificati.

I campioni di Apoidea sono stati preparati per l’identificazione seguendo un protocollo per le preparazioni entomologiche, per mettere in risalto tutti i caratteri diagnostici utili per il loro riconoscimento, mediante l’uso di appositi spilli di diverse misure.

Le varie fasi della preparazione sono state le seguenti:

 Scongelare i campioni

 Capovolgere l’insetto con il ventre verso l’alto e allargare delicatamente le zampe con l’aiuto di pinzette entomologiche

 Capovolgere nuovamente l’insetto, con il dorso verso l’alto, per posizionare il primo spillo detto di “manipolazione”. Il corpo degli Apoidea presenta spesso una linea mediana sulla parte dorsale che divide il torace in due metà; immaginando una linea perpendicolare alla mediana il torace può essere idealmente diviso in 4 parti. Lo spillo va posizionato perpendicolarmente al corpo dell’insetto nel quarto anteriore destro, conficcandolo in profondità, lasciando tra il capo dello spillo e il dorso dell’insetto una distanza poco più ampia di quella necessaria ad afferrarlo.

 Sollevare l’insetto tramite lo spillo di manipolazione, capovolgerlo, e allontanare meglio le zampe.  Piantare l’insetto sul piano di lavoro, una superficie di polistirolo, col ventre verso il basso, fino a far

aderire bene le zampe alla superficie. Il primo paio di zampe viene posizionato rivolto verso l’alto, il secondo paio verso l’alto o verso il basso a seconda dei casi, l’ultimo paio viene posizionato rivolto verso il basso. Gli arti vengono fermati in posizione grazie all’aiuto di altri spilli entomologici. Le zampe presentano degli artigli apicali, per cui in alcuni casi non è necessario l’impiego di spilli.

 Allontanare le ali in modo da scoprire l’addome e bloccarle in posizione con degli spilli. Far agganciare, tra di loro, le ali anteriori e quelle posteriori, tramite gli hamuli (Quicke in Resh & Cardè, 2003) presenti su quest’ultime.

 Posizionare la testa inclinata in avanti e se possibile stendere la ligula.  Sistemare le antenne rivolte all’indietro, ma staccate dal corpo.

Per esemplari che presentavano corpi con peluria estesa, come nel caso di bombi, prima di procedere con la spillatura è stato necessario asciugarli con aria calda, tramite l’uso di phon. Questo procedimento ha steso i peli del corpo dei nostri campioni, mettendoli in risalto, in quanto costituiscono un carattere diagnostico utile al riconoscimento.

I campioni fissati sono stati lasciati seccare, per 1-3 giorni, a seconda delle condizioni di umidità e temperatura ambientale; a fianco di ognuno è stata posizionata una etichetta provvisoria che riportava nome del campione e data di raccolta.

Una volta pronti, i campioni sono stati spostati in una cassetta entomologica con una etichetta definitiva che ne riportava i dati: postazione di cattura, data di cattura, l’operatore che li ha raccolti (indicato con la sigla Leg. Legit) e un numero identificativo (ID) crescente.

Le cassette vengono di norma conservate in armadi chiusi, non esposte alla luce diretta del sole.

Per l’identificazione delle specie da campionate è stata avviata una collaborazione con il dottor Augusto Loni del dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agro-ambientali dell’Università di Pisa e con il dottor Marino Quaranta del Centro di ricerca per l’agrobiologia e la pedologia del Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria.

6.4. Analisi statistiche

Il numero di esemplari registrati, per i taxa analizzati, in ognuna delle postazioni delle pan traps, sono stati analizzati utilizzando il test del Chi-square for goodness of fit. Questo test statistico permette di confrontare i risultati ottenuti per una variabile con i risultati attesi. L’intervallo di confidenza è il 95% (α=0.05), ciò significa che il 95% dei valori assunti dalla variabile si trovano al di sotto di un valore limite assunto dalla statistica test, nel nostro caso χ2 _{=3.841 df= 1. È stata applicata la correzione di Yates, che viene utilizzata quando si hanno}

analisi con df=1 per campioni inferiori a 200 (McKillup, 2012).

I valori assunti nelle diverse postazioni sono stati valutati a coppie, per ogni taxa, per ognuna delle località. Per ognuna delle coppie analizzate i valori attesi corrispondevano alla metà della somma degli esemplari catturati nelle due postazioni. Questa scelta è stata effettuata sulla base della considerazione che in assenza di fattori di disturbo gli esemplari dei vari taxa avevano la stessa probabilità di trovarsi in ciascuna delle postazioni.

Il valore del Chi-square è stato calcolato per mezzo di un software on line gratuito chiamato “Interactive Chi- Square Tests- Quantpsy.org” (Preacher, 2001);

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