A partire dal mese di Aprile 2016 fino a Ottobre 2016 sono state condotte indagini di campo volte a caratterizzare l’area di studio dal punto di vista floristico e vegetazionale anche in relazione alle variazioni stagionali di alcuni parametri ambientali chimico-fisici dei terreni e delle acque. In dettaglio è stato seguito il seguente protocollo sperimentale:
Indagini floristiche - L’analisi della flora è stata condotta attraverso escursioni
condotte settimanalmente nel corso di tutto il periodo di indagine. Al momento della fioritura delle specie sono stati raccolti i campioni per la determinazione secondo la principale guida della flora nazionale (Pignatti, 1982) e quindi posti a essiccare per la loro conservazione in erbario. La nomenclatura è stata aggiornata con la checklist attualmente in uso (Conti et al., 2005, Euro+MedPlantbase 2011) e sue revisioni più recenti. Questo ha permesso di stilare un elenco floristico dell'area dove vengono riportate tutte le specie censite, raggruppate secondo l’ordine e la famiglia di appartenenza, seguendo l'ordine Angosperm Phylogeny Group (APG) IV (2016). All'interno delle famiglie le singole specie sono riportate in ordine alfabetico e corredate da informazioni relative a Forma biologica, secondo il sistema di Raunkier (1934) e Tipo corologico, secondo le categorie proposte da Pignatti in "Flora d'Italia" (1982) (vedi box).
Forma biologica e Spettro biologico
Le forme biologiche rappresentano dei tipi morfologici in cui i vegetali superiori sono suddivisi, indipendentemente dalla loro posizione tassonomica, in funzione della presenza e posizione delle gemme sulla pianta e delle strategie messe in atto da questa per superare la stagione avversa. Le piante infatti, rispondono agli stress ambientaliste verso lo stadio di gemma, che viene protetta in vari modi, o attraverso la produzione di semi resistenti. Questi caratteri morfologici rispecchiano l'adattamento ecologico della pianta ai fattori ambientali e consentono di confrontare flore tipiche di diversi ecosistemi o aree geografiche. Le forme biologiche riconosciute da Raunkier sono le seguenti:
Queste categorie sono a loro volta suddivise in ulteriori sottotipi, chiamate sottoforme biologiche. In base alle diverse forme biologiche è possibile costruire uno spettro biologico riassuntivo composto dalle frequenze percentuali con cui sono rappresentate le diverse forme biologiche nella flora di un determinato territorio. Nel calcolo dello spettro, per non frammentare eccessivamente i risultati, si è tenuto conto della sola forma biologica e non della sottoforma, che è invece citata nell'elenco floristico.
Emergenze floristiche – Attraverso il censimento delle specie (considerando
la nomenclatura aggiornata e i relativi sinonimi) è stato possibile verificare la presenza di emergenze floristiche ossia tutte le specie riconosciute dalle normative nazionali e internazionali come entità degne di tutela. Come riferimenti normativi e non, sono state prese in considerazione le seguenti risorse:
▪ Allegati 2-4-5 Direttiva habitat 92/43 CEE ▪ Allegato 1 Convenzione di Berna
▪ Appendice 1-2-3 CITES
▪ Allegato 1 Lista di attenzione RE.NA.TO ▪ Allegati A3-C-C1 Legge Regionale 56/00 ▪ Lista Rossa della Flora Italiana 2013
• Atlante delle specie di estinzione (Scoppola e Spampinato, 2005)
Specie esotiche – Il lavoro di censimento delle specie ha avuto come fine
anche l’individuazione di eventuali specie alloctone ossia quelle entità presenti al di fuori del loro areale naturale in conseguenza all'azione antropica, volontaria o accidentale. I casi di diffusione di specie vegetali a grande distanza per cause naturali, ad esempio per trasporto di semi da parte degli uccelli migratori, sono rari: attualmente è l'uomo con le sue attività il maggiore responsabile dell'importazione di forme di vita estranee, sia vegetali che animali.L'introduzione é volontaria quando la specie é importata deliberatamente dal suo territorio di origine a scopo di coltivazione: é questo il caso delle piante di uso alimentare, forestale e ornamentale.Si verifica invece, molto frequentemente, soprattutto negli ultimi tempi, l'introduzione accidentale di specie esotiche, fenomeno che si rivela forse anche più grave del precedente perché difficile da controllare: a causa degli
Tipo corologico e Spettro corologico
Il tipo corologico o corotipo rappresenta l'areale di distribuzione attuale di una specie, cioè l'area geografica in cui una specie vive spontaneamente, e dipende da fattori ecologici e storici. Lo spettro corologico e dato dalle frequenze percentuali dei corotipi delle specie appartenenti a una determinata. Per la determinazione dello spettro corologico, sono state prese in considerazione solo le categorie principali proposte da Pignatti, 1982, tralasciando le varie sottodivisioni di ciascun corotipo, che compaiono invece nell'elenco floristico.
spostamenti umani e degli scambi commerciali, i semi delle piante sono trasferiti facilmente anche e grande distanza, tramite le merci e i mezzi di trasporto (Kugler e Tomei, 2004).
Le specie vegetali esotiche di definiscono "naturalizzate" quando gli individui si adattano alle condizioni ambientali della zona di introduzione, riuscendo a sopravvivere, a riprodursi spontaneamente anche al di fuori dei luoghi di coltura e a formare popolazioni stabili, capaci di automantenersi. Alla naturalizzazione può seguire l'invasione vera e propria, consistente nella rapida espansione della specie introdotta, che occupa vaste superfici, sostituendosi alla vegetazione autoctona. L'introduzione di specie allotoctone rappresenta, molto spesso, una grave minaccia per la flora e fauna locale, provocando la riduzione o la scomparsa di molte specie, con conseguente perdita di biodiversità degli ecosistemi coinvolti.
Per questo motivo la lista floristica (e i relativi sinonimi per ogni taxa individuato) é stata esaminata confrontandola con le liste attualmente più aggiornate di specie esotiche per l'Italia e la Toscana, ovvero: “Flora vascolare esotica spontaneizzata della Toscana”, “Flora vascolare allotoctona e invasiva delle regioni d'Italia”, e “An annotated checklist of the italian vascular flora”. (Arrigoni, 2011; Celesti-Grapow et al., 2010; Conti, et. al. 2005).
Bioindicazione - Nel presente lavoro è risultato opportuno, data la
collocazione dell’area di studio in una zona samastra, prendere in considerazione i valori di bioindicazione riguardanti la salinità (S). Allo scopo sono stati ricercati gli indici proposti da Ellemberg (1974) per le specie censite esclusivamente nelle porzioni salmastre dell’area studio, nonché per le eventuali emergenze floristiche. Questi valori sono basati sull’assunto che la presenza di una specie in un determinato sito è una prova che il luogo è conciliabile con le sue esigenze ecologiche e perciò dalla sua presenza si possono ricavare informazioni sulle caratteristiche ecologiche del sito stesso (Pignatti et.al., 2001).Il metodo, basato su criteri rigorosi, è facilmente applicabile: il comportamento di ogni specie, rispetto a sette fattori ecologici (luce, temperatura, continentalità del clima, acqua, pH, nutrienti e salinità del suolo), è sintetizzato mediante un valore di bioindicazione (Pignatti et. al., 2005), il quale si traduce in numero, per che ciascuna specie, che fornisce indicazioni sull’incidenza di quel determinato fattore nel sito d’indagine. Nello specifico i valori di S possono essere così espressi (Tab. 1):
S = 0 informazioni insufficienti
S=1 specie che tollerano una bassa concentrazione di sali, ma crescono meglio inambiente che ne è privo
S= 2 specie che vivomo generalmente in ambiente salato, ma anche negli altri ambienti (alofita facoltativa)
S =3 specie che richiedino un’elevata concentrazione di sali (alofita
obbligata).
Vanno tenuti sempre presenti i limiti del metodo: con oltre 36.000 valori per la flora italiana è chiaro che ogni dato rappresenta un’approssimazione.
Ellenberg inoltre insiste in diverse occasioni sul fatto che i caratteri della nicchia occupata da una specie, quando questa cresce in una comunità, non corrispondono necessariamente al suo optimum ecologico, anzi spesso ne differiscono in maniera significativa.
La bioindicazione si riferisce dunque soltanto alle condizioni di crescita quando la specie è soggetta alla concorrenza di altre.
Va tenuto presente che, come afferma Ellemberg (1974, p. 9), “Quando si utilizzano le cifre bisognerebbe sempre tenere davanti agli occhi l'esatta spiegazione dei valori utilizzati. Così si resta consapevoli del fatto che si tratta di una graduazione relativa basata sull'importanza della "frequenza nell'ambiente”. E successivamente (p. 11) ribadisce: “Le cifre dunque non dicono nulla sulle ‘esigenze' fisiologiche delle piante prese in considerazione”.
Indagini vegetazionali – La vegetazione1 è stata analizzata effettuando 125 rilievi
fitosociologici in aree omogenee all’interno delle porzioni salmastre dell’area edescludendo le zone di transizione per evitare di mescolare caratteri appartenenti a fitocenosi distinte.
I rilevamenti fitosociologici2 rappresentano la descrizione standardizzata del
popolamento elementare definito come area omogenea dal punto di vista floristico strutturale, corrispondente a una specifica fitocenosi.
In questo studio è stato seguito il metodo della scuola sigmatista di Zurigo- Montpellier (Braun-Blanquet, 1979), un tipo di analisi che permette di descrivere le
Associazioni vegetali dal punto di vista floristico, strutturale ed ecologico.
L'Associazione Vegetale viene definita da Braun Blanquet come "raggruppamento vegetale, più o meno stabile ed in equilibrio con il mezzo ambiente, caratterizzato da una composizione floristica determinata, in cui certi elementi, quasi esclusivi, rivelano con la loro presenza un’ecologia particolare ed autonoma".
In dettaglio l’indagine ha comportato le seguenti fasi:
1. Scelta del popolamento elementare, corrispondente ad un tratto omogeneo di vegetazione.
1 Per vegetazione si intende l'insieme degli individui vegetali, viventi o fossili, coerenti con il sito nel quale sono cresciuti e
nella disposizione spaziale assunta spontaneamente (Westhoff, 1970).
2 La fitosociologia, con padre fondatore Braun Blanquet, é la disciplina che studia la componente vegetale da un punto di
vista qualitativo (flora) e da un punto di vista quantitativo (presenza di ogni singola specie censita in ogni singolo rilievo in termini di abbondanza/dominanza).La fitosociologia si basa su un sistema di classificazione di tipo gerarchico, la Sintassonomia che raggruppa le comunità vegetali (insiemi di individui) di una stessa area, in sintaxa (Pignatti, 1984; Ubaldi, 2003) a partire dalle Associazioni, unità base di questo sistema di classificazione. A loro volta le Associazioni sono inserite in Alleanze, le Alleanze in Ordini, e gli Ordini in Classi.
2. Scelta dell'Area minima, ovvero di un area grande abbastanza da contenere tutti gli elementi vegetazionali del popolamento elementare usando come riferimento dati presenti in letteratura per studi in aree simili.
3. Stesura dell'elenco floristicosulla scheda di rilevamento.
4. Inserimento su una tabella apposita degli indici di abbondanza/dominanza per l’intera popolazione e per ogni singola specie facendo una stima in percentuale della superficie coperta dalla proiezione verticale delle piante, e convertendola negli indice di copertura di Braun Blanquet/Pignatti (Pignatti, 1984) (Tab. 2).
5. Nel caso che la tipologia vegetazionale lo richieda viene usata una differenziazione degli strati di cui la vegetazione é composta basandosi sul l'altezza delle piante (Tab. 2).
6. Successivamente alla fase di raccolta dei dati in campo, i rilievi omogenei dal punto di vista floristico, strutturale ed ecologico, sono raggruppati in tabelle nell'ordine in cui sono stati riportati sulla scheda di rilevamento usata in campo.
In questa fase preliminare si ottiene quella che viene chiamata Tabella bruta.
L’individuazione dei differenti aggruppamaneti, in base ai rilevamenti effettuati e riportati in un data base, è stata effettuata per mezzo della Cluster Analysis applicata alla tabella bruta. Esistono diversi software dedicati, ma quello che è
stato scelto per questo studio é Past®, usando l'indice di dissimilarità di Bray-
Curtis col metodo UPGMA (Unweighed pair group method whith aritmetic mean). Questo processo consente di raggruppare i rilievi più simili tra loro rappresentandoli in un dendrogramma, dove ogni foglia di ogni ramo corrisponde a un singolo rilievo. Questo consente di produrre una Tabella ordinata, raggruppando i rilievi nell'ordine risultante dal dendrogramma. La tabella comprende, nella prima colonna, l'elenco delle specie ordinate per strato, i numeri di rilevamento, la superficie campionata in mq, il grado di copertura vegetale totale in percentuale, e le coperture di ogni singola specie indicate con l'indice di copertura corrispondente.
L'attribuzione sintassonomica dei vari gruppi, espressa attraverso un prospetto riassuntivo, viene fatta per comparazione con i dati in letteratura organizzati per lo più in Tabelle di Alleanza o di Associazione. Le Tabelle di Alleanza mostrano l'insieme delle associazioni costituenti in forma di colonne sinottiche. Automaticamente si ottengono anchel'Ordine e la Classe di appartenenza della fitocenosi. Nel nostro studio abbiamo fatto riferimento in particolare al Prodromo della vegetazione d'Italia (2015).
Nella fase finale questo tipo di attribuzione permette di determinare l'eventuale appartenenza dei syntaxa identificati negli Habitat diinteresse comunitario citati dalla Direttiva Habitat 43/92 CEE allegato 1, codice Corine Biotopes ed Enuis (Habitat Italia, 2007; Angelini et. al., 2016).
Analisi chimico-fisiche acqua e suolo
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Al fine di avere un quadro completo dell'area e per mettere in relazione le strategie di sopravvivenza delle specie in relazione al contesto ambientale sono state effettuate analisi chimico-fisiche di acqua e suolo. In Figg. 19 e 20 sono illustrati i punti di prelievo a fine primavera e fine estate per i suoli e solo fine estate per le acque.Per i terreni sono stati raccolti campioni sia a 10 che 30 cm dalla superficie. I campioni sonio stati esaminati, secondo i metodi stabiliti dal Decreto Ministeriale del 13/09/1999 con approvazione dei "Metodi ufficiali di analisi chimica del suolo” (Ministerial Decree of 9/13/1999) e i metodi dettati dal Ministero delle Politiche Agricole e Forestali per quanto riguarda l’analisi dell acque (Franco, 2011).Fig. 19 – Punti di prelievo campioni di terreno