Agroecosistemi e Biodiversit vegetale Giovanna ABBATE Dipartimento di

Agroecosistemi e Biodiversità vegetale Giovanna ABBATE – Dipartimento di Biologia Ambientale

Agroecosistema E’ un ecosistema terrestre fortemente antropizzato le cui dinamiche sono controllate artificialmente e finalizzate alla produzione di biomassa per scopi economici o energetici. - Fattori fisici fondamentali: terreno, clima, idrologia. - Componenti biologiche (specie e comunità) articolate su più livelli trofici. L’ Agricoltura intensiva, spesso monocolturale, è caratterizzata da un basso livello di entropia; comporta un continuo apporto di energia sussidiaria esterna (acqua, concimazioni erbicidi, pesticidi, fitofarmaci). L’ Agricoltura tradizionale è spesso riconducibile a sistemi agro-forestali, con colture di dimensioni ridotte e presenza di aree naturali e seminaturali. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

In Italia coesistono molteplici paesaggi agrari frutto dell’interazione millenaria tra fattori ambientali, storici, sociali ed economici I sistemi policolturali rappresentano mosaici di tessere interconnesse da corridoi ecologici, ove un grande sviluppo hanno le linee di margine (ecotoni). . Gli effetti negativi dell'agricoltura convenzionale hanno portato, a partire dagli anni ’ 80, alla diffusione del concetto di agricoltura sostenibile o ecocompatibile. Questa, oltre ad un reddito elevato, si prefigge altri obiettivi: • salvaguardia della stabilità degli agroecosistemi; • tutela dell'ambiente; • tutela della salute degli operatori e dei consumatori. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Dati Censimento dell’Agricoltura 2010 Superficie Aziende Totale (SAT): diminuzione 8% Superficie Agricola Utilizzata (SAU): diminuzione 2% (circa 12. 900. 000 ettari, ovvero il 42% del territorio nazionale) Numero Aziende agricole: diminuzione 32%, ma cresce la dimensione media E’ in corso un processo di ricomposizione fondiaria. Diminuzione dell’età media dei capo-azienda ed innalzamento del loro livello di istruzione. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

BIODIVERSITA’ o DIVERSITA’ BIOLOGICA (Conferenza delle Nazioni Unite sull’Ambiente e lo Sviluppo, 1992): variabilità tra gli organismi viventi di tutti gli ambienti terrestri, marini ed acquatici; include la diversità genetica nell’ambito delle singole specie, la diversità tra le specie, quella a livello degli ecosistemi e di paesaggio, tanto naturale quanto agricolo. Struttura gerarchica dei livelli di biodiversità: genetico, popolazionistico, ecosistemico e di paesaggio (da Noss, 1990) Agroecosistemi e biodiversità vegetale

250. 000 (Mebberley, 1997) 300. 000 -320. 000 (Prince et al. 2000) 400. 000 (Bramwell, 2002) Numero di specie note per i differenti taxa (a scala globale), con esclusione di funghi, alghe e microbi (numeri x 1000) ( Har Darshan Kumar, 1999)

La ricchezza di specie è la “misura” di biodiversità più utilizzata alle diverse scale di osservazione. Disponibilità di liste di specie per le diverse categorie di taxa. Le specie vascolari rappresentano la categoria più utilizzata. Montagna dei Fiori (TE) Prato-pascolo ad elevata ricchezza di specie Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Servizi ecosistemici: benefici che l’umanità trae dal mondo naturale. Il valore della biodiversità è determinato da molteplici fattori economici ed etici; pertanto può essere considerato da due punti di vista: utilitaristico (Economia ecologica) ed etico (Etica ambientale). Valore medio dei servizi forniti dagli ecosistemi naturali di diversi biomi

Valore della biodiversità di tipo diretto: È di quei prodotti che l’uomo ottiene direttamente dalla natura e che per essere usati devono essere rimossi dal loro sito naturale (legname, pascolo, piante medicinali…). Nella comprensione e quantificazione dei rischi economici legati alle perdite di biodiversità, il guadagno sul breve periodo non deve essere superato da perdite sul lungo periodo. Parco della Caffarella (Roma): pascolo Val di Pejo (TN): pascolo alpino Viticuso (FR): estese foreste di querce e faggio

Centaurea cyanus Il livello di biodiversità negli agroecosistemi dipende da: diversità della vegetazione naturale all’interno e al di fuori, coesistenza di diversi tipi di coltura, intensità delle pratiche colturali, isolamento dalla vegetazione naturale. Negli agroecosistemi la biodiversità svolge numerosi servizi ecosistemici oltre alla produzione di cibo: • Ciclo dei nutrienti • Regolazione del microclima e dei processi idrologici • Detossificazione da prodotti chimici nocivi • Eliminazione di organismi nocivi. Le erbe infestanti le colture, in particolare, rappresentano una risorsa trofica essenziale per gli impollinatori, gli insetti fitofagi, gli uccelli granivori e gli erbivori. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Componenti Impollinatori Predatori e Parassiti Erbivori Vegetazione naturale Lombrichi Mesofauna del suolo Microfauna del suolo Biodiversità degli agroecosistemi Impollinazione Funzioni Incremento Introgressione genetica Consociazione Regolazione della popolazione Controllo biologico Sistemi agro -forestali Consumo biomassa Ciclo dei nutrienti Rotazioni Competizione Allelopatia Nemici naturali Progenitori di piante coltivate Struttura del suolo Decomposizione Predazione Ciclo dei nutrienti Soppressione malattie Copertura delle colture Assenza di aratura Compostaggio Concimazione verde Frangivento Componenti, funzioni e strategie di incremento della biodiversità negli agroecosistemi (da M. A. Altieri, 1999, modificato) Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Patrimonio floristico e agricoltura Il patrimonio biologico di un territorio condiziona fortemente la vita degli uomini, ne determina il cammino storico e l’evoluzione culturale. Il Bacino del Mediterraneo è uno dei 7 principali “centri di origine delle piante coltivate”. In Abruzzo sono state censite 100 specie autoctone progenitrici di piante coltivate (Manzi, 2012), di cui 76 presenti anche nel Lazio. Per il Lazio Guarrera (1994) ha contato 798 taxa officinali. Val di Pejo (TN) Vivaio di piante officinali: in primo piano Leontopodium alpinum Specie progenitrici di piante coltivate per uso alimentare o aromatico della flora di Abruzzo e Lazio (modificato da: Manzi A. , 2012 - La ricchezza floristica e l’agricoltura) Agroecosistemi e Abruzzo: biodiversità vegetale 100 specie progenitrici di piante coltivate (da Manzi, 2014)

Agricoltura ad Alto Valore Naturale (AVN) Aree agricole AVN: aree in cui l’agricoltura rappresenta l’uso del suolo prevalente e al contempo mantengono un’elevata numerosità di specie e di habitat (e/o di particolare interesse comunitario). Vengono distinte: 1. Aree con elevata proporzione di vegetazione semi-naturale (es. pascoli) 2. Aree con mosaici di agricoltura a bassa intensità ed elementi naturali e seminaturali (siepi, filari, boschetti, muretti a secco) 3. Aree che ospitano specie rare o un’elevata ricchezza di specie di interesse comunitario o mondiale. Per l’Italia si stima una quota di aree AVN pari a circa il 30% della SAU. Ruolo positivo svolto dalle attività agricole nella tutela della biodiversità grazie all’integrazione dei temi ambientali nella Politica Agricola Comune (PAC). La politica verrà attuata mediante Programmi di Sviluppo Rurale (PSR) nazionali e/o regionali. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

La PAC è una delle politiche comunitarie di maggiore importanza, impegnando più del 30% del bilancio dell’UE. Incentiva processi produttivi meno intensivi rispetto al passato e pratiche ecocompatibili a tutela dell’ambiente. Sostegno economico agli agricoltori (greening) per soddisfare tre impegni: -Diversificazione dei seminativi -Fino a 10 ettari nessun obbligo -Da 10 a 30 ha almeno 2 colture diverse -Oltre 30 ha almeno 3 colture diverse -Mantenimento delle foraggere permanenti -Creazione di aree a focus ecologico. Per valutare la qualità ambientale degli agroecosistemi è necessario mettere a punto un sistema di bioindicatori. Per sistemi fortemente modificati Taffetani et al. (2009, 2011) hanno individuato indici basati sull’analisi floristico-statistica delle comunità vegetali presenti.

UN CASO DI STUDIO Papaver rhoeas Artena (Roma), campo di grano con 24 specie infestanti Le piante vascolari infestanti i seminativi rappresentano una componente importante della biodiversità ed una risorsa trofica essenziale per impollinatori, insetti, uccelli. In particolare specie delle famiglie Asteraceae, Fabaceae, Apiaceae ospitano numerosi artropodi che sopprimono i patogeni. Via Casilina Km 46, 9 (Colleferro) Campo di mais con 4 specie infestanti Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Le comunità vegetali di infestanti rappresentano una componente altamente dinamica della vegetazione europea. Origine diversa delle specie infestanti: - Da piante spontanee colonizzatrici - Per ibridazione tra varietà spontanee e coltivate della stessa specie - Da specie coltivate e poi abbandonate. L’agricoltura biologica favorisce la flora, la vegetazione e la fauna autoctone; la composizione della banca dei semi è legata alle pratiche colturali lungo l’intera rotazione delle colture. In Italia rappresenta circa il 6% della SAU ed è in costante crescita. In Italia i seminativi più diffusi sono a frumento e mais; il frumento copre circa 1/9 della SAU. Molte aree mancano di informazioni di dettaglio sulla flora e la vegetazione infestanti, utili per la gestione futura delle aree agricole. Il nostro studio si basa su 112 rilievi fitosociologici originali ed un modesto numero di rilievi già pubblicati. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Totale: 149 specie e sottospecie (36 famiglie) Frumento: 113 entità, 78% dicotiledoni N°specie per rilievo decresce con l’altezza delle spighe (diverse varietà utilizzate) Mais: 78 entità, 77% dicotiledoni Composizione floristica dei rilievi molto variabile Specie esotiche: una nei campi di frumento, 11% nel mais Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Analisi diacronica della flora infestante il frumento Bacino del Fiume Treja(VT) – 1981 -2011 • • Profonda modificazione floristica Elevato grado di similarità strutturale e corologica Campagna Romana • • Profonda modificazione floristica Minime differenze strutturali e corologiche Agroecosistemi e biodiversità vegetale

I sistemi agro-silvo-pastorali mediterranei rappresentano complessi mosaici che si sono formati nel corso dei secoli tramite una gestione basata su usi multipli che richiedono diversa intensità di azioni. La ricchezza di specie vascolari decresce con l’incremento dell’intensità dell’uso del suolo. La ricchezza in Basidiomiceti, batteri denitrificanti e biomassa microbica mostra lo stesso andamento osservato per le piante vascolari. Mantenere differenti tipi di uso del suolo con produzioni tipiche dei sistemi agrosilvo-pastorali consente di garantire la conservazioni di elevati livelli di biodiversità per le piante vascolari e i microrganismi del sottosuolo. Agroecosistemi e biodiversità vegetale

Triticum aestivum Cichorium intybus Grazie per l’attenzione Agroecosistemi e biodiversità vegetale