Ecologia applicata e conservazione - Appunti

P ARAMETRI DELLA FRAMMENTAZIONE

Ogni studio di frammentazione deve tenere presente il livello ecologico, il tipo di specie, la scala ed

il contesto.

Il processo di frammentazione viene identificato da tre componenti:

Insularizzazione progressiva (habitat isolation) componente isolamento



 Aumento dell’effetto margine (edge effect), indotto dalla matrice antropizzata sui

 frammenti limitrofi. Per effetto margine si intendono una serie di effetti chimico-fisici ed

ecologici riscontrabili in aree di contatto tra tipologie ambientali differenti. Tali effetti sono

di tipo deterministico. Nell’atto pratico, mentre su carta il frammento forestale sembra avere

una certa dimensione, nella realtà viene sfruttato dalle specie stenoecie solo il suo core,

mentre i margini sono per le specie generaliste ed invasive componente qualità, intesa



come l’idoneità di un habitat per determinate specie.

La qualità della patch diminuisce quindi al diminuire dell’area (l’effetto margine finisce per

 riempire tutta la patch). Secondo Farina (pag. 28 Batt.), la modificazione dell’area dei

frammenti segue una progressione a partire dalla perforazione, in cui un ecosistema

naturale viene “bucato”, dissezione, che divide l’ecosistema in parti isolate ma ancora

estese, frammentazione in senso stretto, con patch più grandi ed altri più piccoli separati

dalla matrice, e riduzione della dimensione e del numero dei frammenti componente



area.

L E BARRIERE

Di solito la frammentazione ha origine antropica e si può ricondurre alla costruzione di barriere

lineari o diffuse (autostrada, centri urbani, industrie, elettrodotti, zone agricole intensive). 21

Le barriere vengono lette in maniera differente fra le specie (sono specie-specifiche), per cui per

alcune rappresentano elementi di discontinuità (inattraversabili), per altre invece sono elementi di

continuità (impatto neutro).

Le barriere fra gli ecosistemi sono dannose solo se sono antropiche, quindi se si sono formate in

poco tempo e non hanno dato alla popolazione il tempo di adattarsi. Le barriere naturali

interrompono il flusso genico come quelle antropiche, ma avvengono in tempi abbastanza lunghi da

favorire la variabilità genetica e quindi la speciazione.

Le barriere antropiche interagiscono con le dinamiche delle popolazioni: i frammenti sono separati

da una matrice nella quale le specie strettamente legate all’habitat costituente il frammento non

possono diffondersi per motivi fisici o etologici. Le barriere quindi possono essere immediatamente

visibili (autostrada, città, campi coltivati) o viceversa (disturbi sonori, luminosi…).

Il fatto che alcune specie non possano diffondersi attraverso la matrice determina una diminuzione

del dinamismo e quindi alterazione della biodiversità. Non si parla di perdita perché alcune specie,

generaliste ed antropofile, sono favorite dal processo.

E FFETTI SULLA FAUNA SELVATICA

Poiché le specie percepiscono il paesaggio in maniera differente una dall’altra e poiché la struttura

delle patch influenza immediatamente i meccanismi adattativi ed evolutivi, le funzioni vitali e la

distribuzione geografica delle specie stesse, la fauna diventa il soggetto preferenziale per lo studio

dei processi di frammentazione. La fauna non subisce semplicemente le modificazioni del

paesaggio, ma risponde modificandolo essa stessa.

Le specie che subiscono maggiormente l’effetto della frammentazione sono quelle stenoecie ed a

bassa capacità dispersiva. Per gli uccelli vale lo stesso discorso: è stato recentemente studiato che

una matrice inadatta determina la cosiddetta fear of flight, paura di volarci sopra (Diamond, 1981).

I tropici sono abitati praticamente solo da specie di questo tipo, per cui il fenomeno della

frammentazione è devastante e genera degli effetti a cascata proprio a causa delle strettissime

relazioni fra le specie. Oltretutto, l’abbandono di un frammento nelle zone tropicali può non essere

compensato proprio per la scarsissima vagilità dei suoi abitanti, oppure viene compensato da specie

generaliste che magari si nutrono dei semi degli alberi, impedendo la ricrescita.

A LIVELLO DI INDIVIDUO

Viene influenzata la modalità di dispersione degli individui, che è funzione della caratteristiche

eco-etologiche della specie e del mosaico ambientale. La dispersione è definita come quel processo

per cui gli organismi si allontanano dal sito natale, assumendo una distribuzione meno aggregata.

In particolare, la pianificazione delle reti ecologiche cerca favorire quella fase della dispersione in

cui l’individuo costruisce il proprio home range.

Una specie stenoecia, poco vagile e con nicchia ristretta come il Picchio muratore legge i frammenti

come “case separate”, mentre una specie generalista che usa differenti ambienti in differenti

momenti della vita, legge i frammenti come “stanze di una stessa casa”.

Sotto il punto di vista puramente trofico, mentre una preda (che in genere è di piccole dimensioni)

vede 3 frammenti come 3 isole, per cui ogni isola ospita una popolazione, un predatore vede i tre

frammenti come un sistema unico, per cui tutti e tre ospitano un solo individuo.

La diminuzione della dispersione determina un effetto crowding (affollamento, aumento locale

della densità di individui), che amplifica i fenomeni di predazione, parassitismo, competizione per

le risorse, inbreeding.

A LIVELLO DI POPOLAZIONE 22

In maniera differente a seconda della specie considerata, il processo di frammentazione influenza i

parametri demografici della popolazione (natalità, mortalità, …) inizialmente con fattori

deterministici (distruzione dell’habitat e maggiore esposizione ai predatori al margine) poi,

raggiunto il livello di MVP, con fattori stocastici:

Genetici: deriva genetica, inincrocio (aumento di

 omozigosi), effetto del collo di bottiglia, effetto del

popolazione fondatore.

Demografici: squilibrio nel rapporto tra i sessi e tra le

 classi di età, per cui la dimensione effettiva della

della popolazione è minore rispetto a quella osservata.

Ambientali: climatici, geologici, antropici.



Dimensioni La deriva genetica consiste nella fluttuazione casuale delle

frequenze alleliche di un gene, che possono portare nel tempo

alla scomparsa di alcune forme, per caso. Ovviamente, se la

popolazione è ampia la probabilità che una forma si estingua è

minima.

La deriva genetica si esplica direttamente in una piccola

MVP popolazione isolata, oppure è una conseguenza della morte di

una parte della popolazione in poco tempo, per cui restano pochi

individui che possono non essere rappresentativi dell’intero pool

genico (effetto collo di bottiglia), o ancora è dovuta alla

Livello di frammentazione fondazione di una nuova popolazione a partire da pochi

individui che si staccano dalla popolazione centrale (effetto del fondatore), per cui la variabilità

genetica è molto scarsa.

L’inicrocio (inbreeding) consiste nell’incrocio fra individui parentali, con l’aumento di omozigoti

anche recessivi. Si determina così il fenomeno della depressione da inicrocio, in cui la fitness non

viene aumentata ma diminuita con la riproduzione.

In finale: in piccole popolazioni agiscono maggiormente il caso (deriva genetica) e la fissazione per

omozigosi (inincrocio), piuttosto che la selezione naturale (Futuyma).

La frammentazione modifica la struttura della popolazione, che può essere descritta dal punto di

vista del frammento o della popolazione.

Nel primo caso, si distinguono tre casi differenti:

I pattern di presenza/assenza di una popolazione non coincidono necessariamente con i

 pattern di distribuzione dei frammenti di habitat: per una specie la frammentazione di

una cerreta può non avere alcuna influenza. Su un atlante, eliminare una cerreta da un

quadrante non corrisponde ad eliminare una specie segnata nello stesso quadrante.

Una popolazione può occupare più di un frammento di habitat idoneo, per cui la struttura

 della popolazione è più ampia della scala del singolo frammento. Questo tipo di

distribuzione corrisponde alla patchy population (vedi).

Una popolazione può estendersi su scala meno ampia di quella di un frammento, per cui

 ogni frammento può ospitare più di una popolazione oppure un’intera metapopolazione.

Nel secondo caso, cioè dal punto di vista della popolazione, si parla di:

Metapopolazioni (Levins, 1970) vedi avanti. Nell’ambito della metapopolazione, la

 frammentazione in genere interviene inserendo una barriera fra le patch che interrompe il

dinamismo source-sink.

Separate population, popolazioni separate senza una dinamica, come le metapopolazioni

 senza freccette – es. Moscardino e Salamandrina. 23

Patchy population (es. Picchio verde, Picchio rosso maggiore), in cui alla scala dei

 frammenti non corrisponde una popolazione, ma un individuo.

A LIVELLO DI COMUNITÀ

A partire da un ambiente maturo, composto da poche specie specializzate e ben equiripartite, la

frammentazione determina un aumento del numero di specie presenti nell’area, per cui sembrerebbe

agire positivamente sulla comunità.

Col tempo il turnover modifica i parametri strutturali della comunità (ricchezza, equiripartizione,

diversità) secondo la teoria della biogeografia insulare di McArthur e Wilson (vedi), creando

comunità disarmoniche, ricche di specie generaliste e poco equiripartite. Gli uccelli nidificanti a

terra sono fra i primi a scomparire, perché il turnover determina l’avvento di predatori di media

taglia, onnivori e generalisti. Un classico esempio di turnover fra specie di uccelli è quello Picchio

muratore (raro e stenoecio) Storno (comune ed euriecio), che competono per le cavità degli



alberi. La comunità alla fine collassa. Il fenomeno di

Agroecosistemi, parchi urbani, progressiva scomparsa delle specie specialiste è stato

ambienti eterogenei definito relaxation.

specie L’influenza dell’area sul numero di specie può essere

Isolamento evidenziato da grafici di rango/abbondanza.

prolungato e

di

N. collasso A LIVELLO DI ECOSISTEMA E DI PAESAGGIO

Habitat naturali A livello di ecosistema, la frammentazione influenza sia

Liv. di frammentazione le componenti biotiche che quelle abiotiche, quindi sia la

disponibilità di risorse che i flussi energetici, ma anche

la geologia del terreno: la riduzione della vegetazione

originaria può, ad esempio, modificare la capacità di intercettazione dell’acqua del terreno,

modificando l’umidità del suolo.

L’effetto margine può alterare i flussi di radiazione solare, che va a colp