A partire dalla fine della piccola età glaciale, le coltri glaciali dell’Artide e delle Alpi hanno subito generalmente forti contrazioni, esponendo superfici via via sempre più vaste alla pedogenesi e alla colonizzazione vegetale. L’approccio comunemente più utilizzato per lo studio delle successioni primarie in ambiente periglaciale prevede la definizione di una cronosequenza, intesa come serie consecutiva di superfici deglacializzate da periodi differenti e noti. Negli ultimi 50 anni, ecologi e pedologi si sono occupati di molteplici aspetti legati alle dinamiche della vegetazione, del suolo e delle interazioni tra i due comparti del sistema lungo varie cronosequenze glaciali. L’effetto delle specie arboree, arbustive ed erbacee sulle proprietà chimiche e lo sviluppo del suolo è stato altresì approfondito in numerosi contesti ambientali. Tuttavia, l’impatto di specie erbacee riconducibili a stadi differenti della successione (ossia, pioniere e definitive) sulla biogeochimica del suolo in una successione primaria risulta tuttora poco noto. L’obiettivo del lavoro è valutare l’interdipendente dinamica del sistema suolo-pianta lungo una cronosequenza glaciale, evidenziando modificazioni ecosistemiche tocastiche/deterministiche operate da specie pioniere e definitive. Lo studio è stato condotto sul detrito morenico del ghiacciaio del Lauson nel Parco Nazionale Gran Paradiso (Cogne, AO) dove è stato possibile identificare e datare sei differenti stadi della cronosequenza, distribuiti in un arco temporale di circa 170 anni. La vegetazione è stata rilevata su 18 plot permanenti (tre per stadio) tramite metodo fitosociologico. In seguito, sono stati calcolati la copertura vegetale delle piante vascolari e delle crittogame, gli indici di diversità specifica e il numero di specie e la copertura di due differenti gruppi funzionali: il gruppo delle specie pioniere (riconducibili a Thlaspietea rotundifolii) e quello delle specie tipiche di prateria alpina (riconducibili a Caricetea curvulae). Parallelamente è stato condotto un approfondimento specifico sulla struttura dei popolamenti di due specie obiettivo: Saxifraga oppositifolia L. subsp. glandulifera Vacc., specie spiccatamente pioniera, e Silene acaulis (L.) Jacq. subsp. bryoides (Jord.) Nyman, specie marcatamente più esigente. Per ciascun individuo presente nei plot sono stati rilevati due diametri perpendicolari e la relativa media è stata assunta come indicatore dell’età. In corrispondenza di ciascun stadio della cronosequenza è stato aperto un profilo pedologico e sono stati prelevati i campioni di ogni orizzonte individuato per la caratterizzazione chimica. Per valutare l’influenza delle specie obiettivo sul chimismo e l’evoluzione del suolo, sono stati prelevati, in ogni stadio della cronosequenza, campioni di suolo sotto gli individui delle due specie e in aree prive di vegetazione. Infine, le stesse piante eradicate per la raccolta dei suoli sono state campionate per le analisi chimiche in laboratorio dei tessuti fotosintetici. Il numero e la copertura delle specie pioniere raggiungono i valori massimi rispettivamente dopo 10 e 40 anni dalla deglacializzazione, mentre il numero e la copertura delle specie tipiche di prateria alpina raggiungono il loro massimo a 140 e 65 anni dal ritiro del ghiacciaio. Lungo la cronosequenza, il suolo sottostante gli individui di S. oppositifolia e S. acaulis risulta maggiormente arricchito in nutrienti rispetto ai suoli delle aree prive di copertura vegetale. S. acaulis, specie a pulvino compatto, esercita un’influenza più importante rispetto a S. oppositifolia (specie a portamento prostrato e lasso) e contribuisce ad accumulare da 1.3 a 8.9 g kg-1 di C nel suolo (da 0.2 a 3.3 g kg -1 nelle aree prive di copertura vegetale). L’azoto presenta concentrazioni sotto le soglie di rilevabilità nei suoli privi di copertura vegetale, mentre aumenta nei suoli sotto le piante e con il tempo dalla deglacializzazione, equilibrando i rapporti stechiometrici C:N:P dei suoli più sviluppati verso valori favorevoli per l’affermarsi della vegetazione. Complessivamente lungo la cronosequenza glaciale del Lauson è stata rilevata una colonizzazione precoce e ricca in specie nei micro-siti favorevoli per l’insediamento. L’effetto dovuto dall’insediamento delle specie erbacee pioniere stimola lo sviluppo del substrato, pressoché inerte nelle primissime fasi dalla deglacializzazione, predisponendo la successiva colonizzazione delle specie più competitive di prateria. Le specie tipiche della prateria alpina attecchiscono sporadicamente già nelle prime fasi post-glaciali, tuttavia incrementano significativamente in termini di numerosità e copertura solamente dopo che il suolo ha acquisito un’iniziale funzionalità. Tali evidenze supportano un determinismo biotico della successione primaria, riscontrabile già nelle prime fasi post-glaciali. Tuttavia, dopo circa 170 anni la copertura vegetale si attesta intorno al 30%, ancora lontana (anche in termini di composizione) dalla comunità climax del curvuleto, pertanto non raggiunta. L’ecosistema permane inoltre C-N-limitato mentre il P appare il macroelemento maggiormente a disposizione per la crescita vegetale.

Dinamiche ed effetti pedogenetici delle specie erbacee pioniere e definitive lungo una cronosequenza glaciale delle Alpi occidentali (Parco Nazionale Gran Paradiso) / M. Andrea, Simone Ravetto Enri, D. Michele, C. Luisella, L. Michele. ((Intervento presentato al 115. convegno Congresso della Società Botanica Italiana tenutosi a online nel 2020.

Dinamiche ed effetti pedogenetici delle specie erbacee pioniere e definitive lungo una cronosequenza glaciale delle Alpi occidentali (Parco Nazionale Gran Paradiso)

D. Michele;
2020

Abstract

A partire dalla fine della piccola età glaciale, le coltri glaciali dell’Artide e delle Alpi hanno subito generalmente forti contrazioni, esponendo superfici via via sempre più vaste alla pedogenesi e alla colonizzazione vegetale. L’approccio comunemente più utilizzato per lo studio delle successioni primarie in ambiente periglaciale prevede la definizione di una cronosequenza, intesa come serie consecutiva di superfici deglacializzate da periodi differenti e noti. Negli ultimi 50 anni, ecologi e pedologi si sono occupati di molteplici aspetti legati alle dinamiche della vegetazione, del suolo e delle interazioni tra i due comparti del sistema lungo varie cronosequenze glaciali. L’effetto delle specie arboree, arbustive ed erbacee sulle proprietà chimiche e lo sviluppo del suolo è stato altresì approfondito in numerosi contesti ambientali. Tuttavia, l’impatto di specie erbacee riconducibili a stadi differenti della successione (ossia, pioniere e definitive) sulla biogeochimica del suolo in una successione primaria risulta tuttora poco noto. L’obiettivo del lavoro è valutare l’interdipendente dinamica del sistema suolo-pianta lungo una cronosequenza glaciale, evidenziando modificazioni ecosistemiche tocastiche/deterministiche operate da specie pioniere e definitive. Lo studio è stato condotto sul detrito morenico del ghiacciaio del Lauson nel Parco Nazionale Gran Paradiso (Cogne, AO) dove è stato possibile identificare e datare sei differenti stadi della cronosequenza, distribuiti in un arco temporale di circa 170 anni. La vegetazione è stata rilevata su 18 plot permanenti (tre per stadio) tramite metodo fitosociologico. In seguito, sono stati calcolati la copertura vegetale delle piante vascolari e delle crittogame, gli indici di diversità specifica e il numero di specie e la copertura di due differenti gruppi funzionali: il gruppo delle specie pioniere (riconducibili a Thlaspietea rotundifolii) e quello delle specie tipiche di prateria alpina (riconducibili a Caricetea curvulae). Parallelamente è stato condotto un approfondimento specifico sulla struttura dei popolamenti di due specie obiettivo: Saxifraga oppositifolia L. subsp. glandulifera Vacc., specie spiccatamente pioniera, e Silene acaulis (L.) Jacq. subsp. bryoides (Jord.) Nyman, specie marcatamente più esigente. Per ciascun individuo presente nei plot sono stati rilevati due diametri perpendicolari e la relativa media è stata assunta come indicatore dell’età. In corrispondenza di ciascun stadio della cronosequenza è stato aperto un profilo pedologico e sono stati prelevati i campioni di ogni orizzonte individuato per la caratterizzazione chimica. Per valutare l’influenza delle specie obiettivo sul chimismo e l’evoluzione del suolo, sono stati prelevati, in ogni stadio della cronosequenza, campioni di suolo sotto gli individui delle due specie e in aree prive di vegetazione. Infine, le stesse piante eradicate per la raccolta dei suoli sono state campionate per le analisi chimiche in laboratorio dei tessuti fotosintetici. Il numero e la copertura delle specie pioniere raggiungono i valori massimi rispettivamente dopo 10 e 40 anni dalla deglacializzazione, mentre il numero e la copertura delle specie tipiche di prateria alpina raggiungono il loro massimo a 140 e 65 anni dal ritiro del ghiacciaio. Lungo la cronosequenza, il suolo sottostante gli individui di S. oppositifolia e S. acaulis risulta maggiormente arricchito in nutrienti rispetto ai suoli delle aree prive di copertura vegetale. S. acaulis, specie a pulvino compatto, esercita un’influenza più importante rispetto a S. oppositifolia (specie a portamento prostrato e lasso) e contribuisce ad accumulare da 1.3 a 8.9 g kg-1 di C nel suolo (da 0.2 a 3.3 g kg -1 nelle aree prive di copertura vegetale). L’azoto presenta concentrazioni sotto le soglie di rilevabilità nei suoli privi di copertura vegetale, mentre aumenta nei suoli sotto le piante e con il tempo dalla deglacializzazione, equilibrando i rapporti stechiometrici C:N:P dei suoli più sviluppati verso valori favorevoli per l’affermarsi della vegetazione. Complessivamente lungo la cronosequenza glaciale del Lauson è stata rilevata una colonizzazione precoce e ricca in specie nei micro-siti favorevoli per l’insediamento. L’effetto dovuto dall’insediamento delle specie erbacee pioniere stimola lo sviluppo del substrato, pressoché inerte nelle primissime fasi dalla deglacializzazione, predisponendo la successiva colonizzazione delle specie più competitive di prateria. Le specie tipiche della prateria alpina attecchiscono sporadicamente già nelle prime fasi post-glaciali, tuttavia incrementano significativamente in termini di numerosità e copertura solamente dopo che il suolo ha acquisito un’iniziale funzionalità. Tali evidenze supportano un determinismo biotico della successione primaria, riscontrabile già nelle prime fasi post-glaciali. Tuttavia, dopo circa 170 anni la copertura vegetale si attesta intorno al 30%, ancora lontana (anche in termini di composizione) dalla comunità climax del curvuleto, pertanto non raggiunta. L’ecosistema permane inoltre C-N-limitato mentre il P appare il macroelemento maggiormente a disposizione per la crescita vegetale.
Settore AGR/14 - Pedologia
Settore BIO/01 - Botanica Generale
Società Botanica Italiana
Dinamiche ed effetti pedogenetici delle specie erbacee pioniere e definitive lungo una cronosequenza glaciale delle Alpi occidentali (Parco Nazionale Gran Paradiso) / M. Andrea, Simone Ravetto Enri, D. Michele, C. Luisella, L. Michele. ((Intervento presentato al 115. convegno Congresso della Società Botanica Italiana tenutosi a online nel 2020.
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