Appunti, Zoologia dei Vertebrati

Gestione faunistica

La gestione faunistica è un'attività messa in atto da enti programmatori per la conservazione, la limitazione dell'attività venatoria e il contenimento dei danni. La gestione si compone di due fasi:

Le fasi della gestione faunistica

Programmazione faunistica: Fase teorica dove vengono definite procedure, programmi, gestori tecnici.

Pianificazione faunistica: Fase concreta.

Riferimenti legislativi in Italia

• Legge nazionale 157/92: “La fauna selvatica è patrimonio indisponibile dello Stato, da cui è tutelata nell’interesse della collettività nazionale e internazionale. La fauna è un bene collettivo.” Concessa attività venatoria purché non contro conservazione e censite
  • Istituzione degli ATC (prelievo venatorio misurato rispetto alle risorse)
  • Indice di densità venatoria = numero di cacciatori/estensione del territorio
  • Principali strutture faunistiche e venatorie sul territorio:
    • ZRC= zone a ripopolamento e cattura (no caccia)
    • AFV= aziende faunistiche venatorie (private, a fini venatori, regolati dall’ISPRA)
    • AATV= aziende agrituristiche venatorie (private, a fini venatori, regolati dall’ISPRA)
    • ZRV= zone a rispetto venatorio, gestite dal pubblico, utilizzate per il ripopolamento della piccola caccia (tipo fagiano, lepre ecc.)
    • Oasi di protezione= protette, no caccia
    • ATC= ambiti territoriali di caccia, adibite a caccia
• Legge quadro 394/91: definisce come istituire un’area protetta e gestirla, l’ambiente è patrimonio naturale (conservazione), applicazione di metodi di gestione e restauro ambientale, istituzione di aree protette, che possono essere di diverso tipo:
  • Parco nazionale
  • Parco regionale
  • Riserve naturali

Strumenti di gestione delle aree protette

Piano del parco, organizzazione e zonazione, accessibilità, criteri e regolamento.

Aree con fauna: problema di connettività tra habitat + spostamenti degli individui → concetto di rete ecologica (aspetti importanti per determinare le aree protette).

Rete ecologica

• Area core: è l’area protetta.
• Corridoi ecologici: connettono diverse aree core, collegamento tra patch, esiste solo se una specie decide di percorrerlo.
• Buffer zone: zone cuscinetto, prolungamento dell’area protetta (zone adiacenti).
• Zone di restauro ambientale.
• Aree di utilizzo sostenibile.

La gestione viene fatta in base al monitoraggio e alle esigenze ecologiche di una determinata specie.

Conteggi

Bilancio delle specie (il più accurato, rappresentativo e preciso possibile).

Due tipi di conteggi

• Completo: il censimento, molto difficile dà stime parziali
• Incompleto: stime di abbondanza (dati dal campionamento):
  • Metodo di cattura e ricattura: principio base P : a = n : r, con P la dimensione della nostra popolazione (incognita), a animali marcati, n individui ricatturati, r animali ricatturati marcati. Marcatura di una frazione della popolazione, poi liberata → ricattura per avere % dei marcati ricatturati rispetto ai non marcati. (Problema sottostima/sovrastima se la specie, dopo la cattura, è meno o più incline a entrare nella trappola).
  • Metodo della rimozione: specie invasive. Via via che tolgo, ne catturerò sempre meno (trend discendente).
  • Metodo Schnabel: proporzione di animali marcati in ogni cattura → se la proporzione è uguale a 1 = tutti gli animali marcati.
  • Metodi senza cattura:
    • Metodo del doppio rivelatore: due osservatori indipendenti: uno conta gli animali, il secondo ne conta altri, somma dei due dati → proporzioni di individui in un’area.
    • Conteggio dei punti con rimozione: conta nel tempo con rimozione dei contati (saranno sempre meno da contare).
    • Distance sampling: si stimano quelli che non hai visto.
      • Si fissano i transetti. Transetto: linea tracciata idealmente nell’area di studio, dove è posto l’osservatore,
      • L'aria viene divisa in fasce a partire dal transetto,
      • La fascia 1 è la più vicina al transetto (all’osservatore), deve rappresentare l’area in cui tutti gli individui sono contati dall’osservatore.
      • Si basa sulla distanza dall’osservatore: più lontano → meno probabilità di essere contato → concetto di contattabilità G(x)=probabilità di individuare un animale posto a distanza x dal transetto (nelle fasce successive alla prima). NB nella prima fascia la probabilità è 100% → G(0)=1.
    • Conteggio animali in migrazione: conteggi in aree preferenziali come corridoi e barriere ecologiche.
    • Metodo del doppio campionamento:
      • 1° campionamento grossolano area grande
      • 2° campionamento: porzione di area del primo, più preciso e serve per perfezionare

Indici di abbondanza (modelli)

• Indice di presenza/assenza, due tipi diversi: valutazioni su una sola specie (utile per specie rare); è una curva di accumulo; valutazione del trend delle aree occupate nel tempo.

Utilizzo dei conteggi

Una sola specie:

• Valutazione della consistenza numerica
• Individuazione del trend della popolazione

Più di una specie:

• Analisi di singole specie
• Descrizione di gruppi di specie simili
• Descrizioni di comunità
• Misure della biodiversità

Conteggi per gli uccelli

Diverse tipologie, considerando:

• Stime di abbondanza assoluta vs indici di abbondanza relativa
• Animali che vivono in gruppo vs animali che non lo fanno
• Conteggi completi vs conteggi incompleti

Conteggi completi

• Conteggi dei nidi delle colonie: conteggi durante l’incubazione e le prime fasi di allevamento;
• Conteggio dei dormitori (roosts) e delle arene (leks): i roosts sono aree dove si riuniscono a dormire gruppi di uccelli nella stagione non riproduttiva; i leks sono aree senza risorse dove i maschi si esibiscono per corteggiamento;
• Conteggio degli stormi (animali in migrazione): nei colli di bottiglia, utilizzata anche la fotografia.
• Per le specie distribuite omogeneamente → mappaggio

Conteggi incompleti

• Stime di abbondanza:
  • Cattura e ricattura
  • Transetti
• Indici:
  • Presenza/assenza (checklist): Liste da volontari (stime grossolane e poco confrontabili poiché sforzo diverso in contesti diversi)
  • Lista di McKinnon: lista con numero di specie definito (es. se decido 10, quando ne ho viste 10 vado a casa), no limiti di tempo, dalla frequenza della specie in liste diverse (ottenute in momenti diversi) → indice di abbondanza relativa;
  • Abbondanza relativa:
    • Ricerca dei nidi
    • Occupazione delle cassette dei nidi per gli animali che nidificano in cavità;
    • Conteggio delle deiezioni
    • Cattura per unità di sforzo
    • Individualità delle vocalizzazioni
    • Risposta al playback: stimolo della risposta del maschio territoriale;
    • Conteggio orario: si divide un periodo di monitoraggio T in n sottoperiodi, il primo sottoperiodo si chiama n, i successivi n-1 ecc… le specie visualizzate per prime sono le più comuni

Conteggi per i mammiferi

• Conteggi completi:
  • Grandi animali
• Conteggi incompleti:
  • Stime di abbondanza:
    • Distance sampling
    • Cattura e ricattura: cattura non necessaria (possiamo avere identificazione con DNA da trappole che strappano pelo → DNA nel bulbo); tra le marcature → chip sottopelle; cattura possibile tramite due modalità:
      • Trappola Longworth: tunnel + camera nido per protezione stress termici (ma più costosa)
      • Trappola Sherman: economica, ma potrebbe danneggiare l’animale
  • Indici di abbondanza:
    • Conteggio di nidi e tane
    • Roosts e nurseries
    • Conteggio di richiami
    • Conteggio delle deiezioni
    • Conteggio delle orme e delle piste

Trend: obiettivo principale del monitoraggio, dà la possibilità di legare l’andamento della popolazione con la variazione di alcune caratteristiche ambientali. Tre possibili sorgenti di variazioni:

• Incertezza nella stima → errore campionario
• Variabilità temporale delle popolazioni (es. stagionalità)
• Variabilità spaziale

Più riduco l’errore della stima, più è facile stimare l’andamento della popolazione.

Pianificazione del monitoraggio

Uso dello spazio

Distinzione di diverse aree, in ordine crescente abbiamo:

• Area totale: intera area coperta da un individuo durante la sua vita
• Home range (area famigliare): spazio in cui un individuo, una coppia o un gruppo sociale abitualmente si trova determinata in base alla mappa cognitiva dell’animale (diverse localizzazioni)
• Area core: area di uso più inteso all’interno dell’home range.
• Territorio: è l’area di difesa e protezione. Quando c’è coincide con l’area core (ma hanno significato diverso)

Localizzazione degli animali (dov'è)

Tracking: posizione dell’animale tramite segnali radio. Sistema trasmittente (batteria, antenna) + sistema ricevente (antenna, ricevente, sistemi di indicazione di ricezione del segnale, batteria).

Tre tipi

• Convenzionale (VHF): ricevente in mano all’operatore, il segnale può essere modulato. Il trasmittente è sull’animale. Economico, accurato, batterie che durano ma impegnativo sul campo.
• Satellitare: (ARGOS) trasmittente sull’animale, trasmette il segnale al satellite che la gira al PC. Costoso, non molto accurato ma utile per distanze grandi e meno impegnativo sul campo.
• GPS: il ricevente è sull’animale e riceve segnale dal satellite. Costoso, batterie durano poco e devo recuperare il trasmettitore per i dati ma molto accurato.

Metodi

• Homing: l’operatore si muove nella direzione della maggiore intensità del segnale finché non arriva in contatto diretto con l’animale o vicino.
• Triangolazione: almeno 3 stazioni. Più piccola è l’area, maggiore è l’efficienza.
• Metodo della bisettrice:
  • Individuazione grossolana dell’animale
  • Ridurre al minimo il segnale (avvicinarsi)
  • Considero l’area determinata dall’intensità del segnale (a forma di angolo) → la bisettrice dà la direzione dell’origine del segnale

Utilizzo:

• Determinare comportamento spaziale animale, movimenti e socialità
• Selezione dell’habitat e delle risorse
• Permette la ricattura
• IMP: analisi demografica abbondanza e sopravvivenza:

Tagging

Mettere qualcosa sull’animale come etichette e trasmettitori (utilizzato sia per il tracking che per identificare univocamente l’animale).

Svantaggi

• Effetti diretti: animali impigliati nella vegetazione, abrasione e perdita penne aumento della resistenza al nuoto o al volo (problemi di movimento), peso
• Effetti indiretti: variazione nella scelta dell’habitat, aumento del tasso di mortalità, aumento di costi metabolici, predazione, riduzione o aumento del tasso di riproduzione

Non si possono utilizzare dispositivi con peso superiore ai 2/5 del peso dell’animale.

Demografia (studio della popolazione)

• Informazioni binarie
• Presenza/assenza → stima della contattabilità
• Animale vivo/morto → stima del tasso di sopravvivenza
• Sensori di attività/mortalità

Abbondanza e sopravvivenza

Informazioni binarie su presenza/assenza che possono condurre alla contattabilità della specie. Tasso di sopravvivenza: quanti animali sono sopravvissuti in un determinato periodo. s = 1 – n

Diversi metodi per determinare il tasso di sopravvivenza

• Metodo semplice: misura diretta tra numero sopravvissuti/numero iniziali, ma devi aver marcato tutta la popolazione che deve essere chiusa (no migrazioni IN/OUT)
• Tecnica di cattura e ricattura
• Tracking:
  • La trasmittente non deve alterare la probabilità di sopravvivenza dell’animale
  • Animali marcati sono un campione casuale e rappresentativo dell’intera popolazione

Procedimento

• Marcatura
• Pausa (evitare stress da marcatura)
• Periodo di campionamento standardizzato + analisi dello stato dell’animale (vivo, morto, X)
• Metodi di stima dell’home range:
  • Griglie: divisione dell’area di studio in griglie per determinare le aree più utilizzate
  • Metodo del minimo poligono convesso: poligono convesso più piccolo che racchiude tutte le localizzazioni (stima grezza dell’home range perché necessita dell’assunzione che l’utilizzo dell’home range da parte dell’animale sia omogenea)
  • Metodo Kernel: parte dalle informazioni ottenute con il campionamento (informazioni puntiformi/discrete) e vuole ottenere una distribuzione continua (UD=utilization distribution); deve essere scelto un fattore di smussamento h (sto facendo un’approssimazione). Se h è piccolo→ UD dettagliata, ma influenzata dagli errori, se h è grande→ smussamento degli errori ma perdita dei dettagli. È utilizzato per definire la Core Area.

Analisi dell’habitat

Tre utilizzi dell’habitat:

• Positivo. L’habitat è utilizzato in maniera maggiore alle sue possibilità.
• Negativo. In maniera inferiore alle sue possibilità.
• Nessuno. Utilizzato secondo le sue possibilità.

Tre possibili disegni sperimentali per la scelta dell’habitat

• Tipo 1: animali non marcati, analisi a livello della popolazione → vedo il numero di individui che utilizzano un habitat.
• Tipo 2: animali marcati, uso a livello individuale, disponibilità a livello di popolazione → vengono valutati gli habitat frequentati.
• Tipo 3: animali marcati, uso e disponibilità a livello individuale.

Due approcci all’analisi

• Approccio multivariato: basato sul concetto di nicchia ecologica, tiene conto di più variabili legate all’utilizzo che si fa della porzione di habitat analizzato (es. zone di riproduzione ecc..);
• Modelli lineari generalizzati: usato/non usato e confronto tra quelli usati.

Strumenti per l’analisi

• SIT
• GIS

Modelli

• Dati non spaziali → database
• Dati spaziali:
  • Continui → strutture raster = griglia con pixel
  • Discreti → strutture vettoriali, disegni (linee, punti, poligoni)

Introduzione e cenni di tassonomia

Lo studio della diversità animale ha due obiettivi principali:

• Ricostruire la filogenesi della vita animale;
• Trovarne la collocazione nella storia evolutiva e i processi storici che generano e mantengono la diversità delle specie e i loro adattamenti durante la vita evolutiva.

La teoria dell’evoluzione di Darwin rende possibile giungere ad entrambi gli obiettivi. Tassonomia = sistema formale che riflette ordine, dà un nome alle specie e le classifica. La tassonomia è parte di una scienza più ampia che è la Sistematica (scopo: comprenderne le relazioni evolutive).

Uno dei problemi principali della sistematica è ricostruire i rapporti fra i taxa, viventi ed estinti, sotto forma di albero evolutivo (o filogenesi) costruito studiando le caratteristiche degli organismi, tradizionalmente chiamate caratteri (= una qualsiasi caratteristica utilizzata dal tassonomo per evidenziare la variazione all’interno e fra le specie. I tassonomi trovano caratteri osservando modelli di similarità tra gli organismi; due tipi di similarità:

• Omologia: similarità nei caratteri che deriva da antenati comuni;
• Omoplasia: o analogia o somiglianza non omologa, è una somiglianza nei caratteri che indica erroneamente un’origine comune (derivazione indipendente del carattere).

Definizioni importanti

Sistematica: scienza che classifica gli esseri viventi. Classificazione: modalità con la quale vengono sistematizzati e classificati gli esseri viventi (deve riflettere la filogenesi, cioè la relazione evolutiva tra i taxa). Tassonomia: attribuire un nome agli esseri viventi dopo che è stata risolta la filogenesi.

Carattere ancestrale: il carattere in analisi nell’antenato comune più recente del gruppo. Stato derivato del carattere: tutte le altre varianti del carattere osservabili successivamente all’interno del gruppo. Oss. Polarità del carattere = relazione antenato → discendente. Gli organismi e le specie che condividono stati derivati di un carattere formano sottoinsiemi all’interno del gruppo, chiamati cladi. Un carattere derivato, condiviso dai membri di un clado, viene chiamato formalmente sinapomorfia. Cladogramma: rappresentazione grafica della gerarchia tra cladi. Outgroup comparison: metodo del confronto con un gruppo affine ma filogeneticamente esterno, per capire quale stato del carattere era ancestrale.

Il taxon è un gruppo tassonomico sufficientemente distinto da ben meritare una ben definita assegnazione (e di conseguenza un nome). I taxon possono essere principalmente di tre tipi:

• Monofiletici: comprende il più recente antenato comune del gruppo + tutti i discendenti;
• Parafiletico: comprende il più recente antenato di tutti gli appartenenti al gruppo - alcuni discendenti;
• Polifiletico: non comprende il più recente antenato comune di tutti gli appartenenti al gruppo (origine evolutiva multipla) → raramente usato.

Oss. Ci sono molti esempi di parafiletismo nella classificazione tradizionale dei vertebrati. Il modo con cui i viventi vengono organizzati, e soprattutto che tipo di taxa sono validi o no nell’ambito della sistematica, non è omogeneo. Abbiamo diverse modalità di ordinare i vari gruppi, considerando taxa di diverso tipo, e quindi diverse teorie tassonomiche. Attualmente sono due le teorie tassonomiche: ...