pagine 24 - Provincia di Viterbo

Seconda relazione sullo stato dell’ambiente - aggiornamento 2003
L'UCS localizzata sulla direzione NE prende il
codice 01, quella sulla direzione SE il codice 02, quella sulla direzione SW il codice 03 e quella sulla direzione NW il codice 04. Le due cifre indicano rispettivamente la serie temporale ed il quadrante. Qualora
fosse necessario sostituire una UCS su una posizione
diversa dello stesso quadrante la nuova UCS prende il
codice 1a, 2a, 3a, 4a a seconda che il quadrante interessato sia NE, SE, SW o NW rispettivamente.
All'interno delle UCS, la scelta degli alberi su cui
effettuare il rilevamento è basata sul criterio oggettivo di distanza dal centro della UCS stessa. Verranno
selezionati i 3 alberi più vicini al centro dell'UCS
che presentano i seguenti requisiti standard di rilevabilità:
1. inclinazione del tronco non superiore ai 10°, per
evitare effetti dovuti all'eccessiva eutrofizzazione
di superfici molto inclinate,
2. circonferenza minima di 60 cm, per evitare situazioni con flora lichenica pioniera,
3. assenza di fenomeni evidenti di disturbo (verniciature, gravi malattie della pianta etc.).
Quando in una UCP non si può procedere al rilevamento per la mancanza di forofiti rispondenti ai
requisiti standard, è possibile spostare l'UCP originaria in una cella territoriale contigua. La ricerca di
UCP alternative è limitata alle 8 celle territoriali di 1
km di lato contigue a quella originariamente selezionata.
La procedura di spostamento consiste nella ricerca di condizioni di rilevabilità in ciascuna delle 8
celle contigue alla UCP originaria, secondo la
sequenza Nord, Nord-Est, Est, Sud-Est, Sud, SudOvest, Ovest, Nord-Ovest (senso orario) (fig. 6). Per
ciascuna cella delle 8 contigue alla UCP originaria si
ripete la ricerca di forofiti idonei per installare le
UCS come descritto in precedenza. Non appena si
incontrano le condizioni di rilevabilità, la cella può
venire utilizzata come nuova UCP. Se ciò non risultasse possibile in nessuna cella, la cella territoriale
risulterà non campionabile e non avrà nessuna attribuzione diretta di Biodiversità Lichenica. In caso di
assenza di condizioni di rilevamento su una, due o
tre UCS si procede alla sostituzione. Il centro della
UCS viene spostato di 354 m nella direzione azimutale iniziale secondo la procedura schematizzata in
fig. 7. Se su questo nuovo centro è possibile impostare una UCS in cui siano soddisfatte le condizioni
di rilevabilità, si procede con il rilevamento e l'UCS
riceve il nuovo codice 1a (per il quadrante NE), 2a
(SE), 3a (SW) e 4a (NW).
Una UCP sarà considerata rilevabile se almeno in
Fig. 5.- Schema delle UCS e della loro disposizione all'interno dell' UCP.
Fig. 6 - Ordine di effettuazione degli spostamenti della UCP
qualora quella originariamente selezionata (UCP 0) risultasse non campionabile. I numeri 1-8 indicano la progressione
dei tentativi.
La selezione delle UCS si svolge procedendo dal
quadrante NE in senso orario sino al quadrante NW
della UCP.
Il centro delle UCS è situato ad una distanza di
177 m da quello della UCP sulle direzioni azimutali di 45° (Nord-Est)-135° (Sud-Est)-225° (SudOvest)-315° (Nord-Ovest)..
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Campagna di Biomonitoraggio dell’aria della Provincia di Viterbo
frequenze rilevate in ciascuna direzione cardinale.
Il valore di biodiversità lichenica della stazione di
campionamento (BLs), invece, è stimato statisticamente sulla base dei valori rilevati nella stazione stessa.
Poiché è prevedibile una sostanziale differenza di
crescita dei licheni sui diversi lati del tronco, le frequenze rilevate nelle diverse direzioni verranno
tenute separate. Per ciascun albero si otterranno così
quattro somme di frequenze (BLjN, BLjE, BLjW,
BLjS). In ciascuna stazione si effettueranno, quindi,
le seguenti operazioni:
1) somma, per ciascun rilievo, delle frequenze di
tutte le specie (BL del rilievo);
2) calcolo del valore medio di Biodiversità
Lichenica di
tutti i rilievi
effettuati nella
medesima direzione cardinale
(BL del punto
cardinale);
3) somma della
Biodiversità
Lichenica dei 4
punti cardinali
(BL della stazione).
Valori di BLs elevati indicano condizioni di elevata
naturalità e quindi
migliore qualità
dell'aria, mentre
valori bassi segna- Fig. 9. - moss-bags posizionati su un
lano situazioni di ramo di un albero in prossimità
della stazione
degrado.
Fig. 8. - Collocazione del reticolo di rilevamento attorno al
fusto dell'albero nelle quattro direzioni cardinali.
una UCS saranno presenti le condizioni di rilevamento.
Il rilevamento in campo della Biodiversità
Lichenica avviene mediante l'impiego di un reticolo di
campionamento formato da una serie lineare di cinque
quadrati di 10x10 cm, che deve essere disposto verticalmente sul fusto del forofita, con la parte inferiore
disposta ad un metro dalla superficie del suolo.
Il reticolo deve essere posizionato in corrispondenza dei quattro punti cardinali, evitando:
- parti del tronco danneggiate o decorticate,
- parti con presenza di evidenti nodosità,
- parti corrispondenti alle fasce di scolo con periodico scorrimento di acqua piovana,
- parti con copertura di briofite superiore al 25%.
Per permettere la ripetizione dello studio a distanza
di tempo, nella scheda di rilevazione vanno riportate, per ogni albero:
- esatta localizzazione dell'albero,
- esposizione esatta (in gradi) di ciascuna subunità
del reticolo,
- altezza dal suolo della base del reticolo,
- circonferenza del tronco a metà reticolo.
Nell'esecuzione del rilievo, per ciascuna direzione
cardinale, vanno annotate tutte le specie licheniche
presenti all'interno della griglia e la loro frequenza, calcolata come numero di quadrati in cui ogni
specie è presente (i valori di frequenza di ciascuna
specie variano quindi tra 0 e 5). Per ogni specie
vanno inoltre annotati eventuali segni di evidente
danneggiamento dei talli (decolorazione, necrosi,
etc.).
Il valore di biodiversità lichenica relativo all'albero campionato (BL) si ottiene facendo la somma delle
4.2 METODO DI LOCALIZZAZIONE DEI MOSS BAGS
I muschi utilizzati per il rilevamento dei metalli
in traccia sono stati inseriti in sacchetti areati (moss
bags) collegati ad una asta di plastica e legati in
numero di tre, per ridurre possibili effetti di disturbo
determinati da variazioni a piccola scala nelle concentrazioni di metalli in traccia, ad uno o più rami
delle piante all'interno della UCS.
La legatura ai rami è stata fatta con del filo di
nylon.
I sacchetti sono stati direttamente fissati ai rami
(fig. 9) di alberi o su supporti adeguati (fig. 10) evitando la prossimità di edifici, boscaglie e siepi fitte.
Dove il supporto per i moss-bags è stato costituito da
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Seconda relazione sullo stato dell’ambiente - aggiornamento 2003
Nell’ambito sempre del bioaccumolo fogliare, in
prossimità degli alberi da cui sono state prelevate le
foglie, sono stati presi campioni di terreno a 20 cm
di profondità. La procedura è stata il prelievo di 4
campioni di terreno secondo i quattro punti cardinali con al centro la pianta.
4.4. SELEZIONE DELLE UCP
La selezione delle UCP all'interno della
Provincia di Viterbo è stata realizzata utilizzando
una griglia di 9 x 9 km. In altre parole, alla Rete
Nazionale delle stazioni di rilevamento sono state
aggiunte nuove stazioni nei punti intermedi a due
successive. Le coordinate delle stazioni che fanno
riferimento alla Rete Nazionale vengono fornite
dall'ANPA rispettivamente nei formati dei due fusi
UTM ED.50 N32 ed UTM ED.50 N33 anche per
quanto riguarda la Regione Lazio. La Regione è a
cavallo tra i due fusi. Questo ha rappresentato un
problema di uniformità in quanto la distanza tra le
stazioni situate in prossimità della zona di transizione presentano una distanza sulla direzione Est diversa rispetto ai 9 Km stabiliti. La fig. 11. rappresenta
la griglia utilizzata per l'individuazione delle stazioni di campionamento su cui bene si evidenzia la discrepanza tra i due fusi. Per ovviare a tale problematica si è stabilito di effettuare le analisi di biaccumulo in tutte le stazioni a cavallo di tale fascia. Le stazioni del viterbese che fanno parte della Rete
Nazionale sono 10 mentre 33 sono quelle aggiunte.
Alcune stazioni ricadono poco oltre il confine di
provincia ( 347, a21, 375) per cui sono state escluse
come pure la stazione b32, al centro del lago di
Fig. 10. - moss-bags posizionati su un supporto artificiale per
mancanza di alberi idonei.
alberi, i campioni sono stati appesi sui rami più esterni degli alberi, evitando le zone ad elevata densità
fogliare. In alcuni casi è stata rimossa la copertura
fogliare sovrastante per non avere percolamenti.
4.3 CAMPIONAMENTO FOGLIARE
Il campionameno è stato svolto in un arco di due
settimane, alla fine dell’estate ed è iniziato a cavallo
fra settembre ed ottobre 2002. Il campionamento si è
svolto in un periodo stabile di alta pressione, le piante da cui sono stati prelevati i campioni prevalentemente sono state le stesse su cui è stato condotto il
IBL. Dove la pianta è risultata inadeguata per pessimo stato fitosanitario dovuto a problemi di attacchi
patogeni o chioma degradata è stata cercata una
sostituta nelle vicinanze.
Il prelievo fogliare è stato condotto seguendo 4
fasi:
1) individuazione della pianta e valutazione dello
stato fitosanitario;
2) prelievo di 4 campioni per pianta, uno per
ognuno dei quattro punti cardinali, previo lavaggio
degli strumenti di taglio ad ogni campionamento;
3) pesatura di ogni singolo campione per garantire una omogeneità di prelievo;
4) chiusura del campione in un contenitore in
modo da evitare contaminazioni durante il trasporto.
L’altezza di prelievo dei campioni in media è
stata di 4 m cercando rami liberi da copertura e con
presenza di foglie vecchie esposte per l’intera stagione vegetativa.
Il materiale sia in fase di raccolta che in laboratorio è stato manipolato dagli operatori con guanti di
plastica non talcati, per evitare qualsiasi forma di
contaminazione. I campioni una volta raccolti sono
stati essiccati e spediti ai laboratori di analisi.
Fig. 11 - Sovrapposizione della griglia di campionamento
alla Provincia di Viterbo. Sono evidenziate le stazioni che in
fase preliminare sono state escluse dall'indagine
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Campagna di Biomonitoraggio dell’aria della Provincia di Viterbo
Bolsena, e le stazioni b6 e b12, che ricadono nella
zona di Montalto di Castro, monitorata nell'anno
2000.
Sulla carta di riferimento (Carta Tecnica
Regionale in scala 1:10.000) sono stati tracciati i
limiti delle UCP, delle UCS e delle eventuali sostituzioni. Quindi si è provveduto all'individuazione del
percorso più opportuno per raggiungere le stazioni
(UCS) ed iniziare la fase di rilevazione.
no le condizioni di rilevabilità si procedeva alla georeferenziazione della stazione, mediante l'impiego di
apparecchiatura GPS (Global Positioning System,
fig. 12.), e alla compilazione di una scheda topografica completa di documenti cartografici e fotografici
per la precisa individuazione della località e degli
alberi selezionati, anche nell'ottica delle future campagne. Gli alberi venivano segnalati, inoltre, anche
con l'applicazione di una targhetta di plastica recante un numero di codice univoco per la precisa identificazione. Durante questa fase si è constatato che in
alcune UCS non
tutti gli alberi disponibili
erano
rispondenti ai requisiti minimi richiesti
dal metodo ANPA
(eccessiva inclinazione del fusto,
superiore al limite
massimo del 10%,
oppure copertura
muscicola in alcune
direzioni, superiore
al 25%). Per non
trovarsi nella situazione di dover Fig. 12 - Avvicinamento alla stazioescludere dall'ela- ne con GPS per il posizionamento
borazione dei dati
un numero troppo elevato di UCP, in situazioni di
questo tipo si è deciso o di ampliare il raggio
dell'UCS incorporando qualche pianta vicina di
poco oltre il raggio standard di 56,4 m, oppure di
non effettuare i rilievi sul lato/i del forofita, non ritenuto idoneo. In questo secondo caso, però, è stata
posta la condizione che per validare l'UCS dovevano essere possibili almeno due rilievi nella stessa
direzione cardinale. Nonostante questo compromesso, le stazioni considerate utili per l'elaborazione dei
dati e la stesura della cartografia si sono ridotte a 34
(fig. 13). Le UCP escluse sono risultate le seguenti:
a2, a3, a10, b11, b15, b29.
Nella fase di studio ed analisi delle comunità
licheniche, una squadra composta da un lichenologo
e da un aiutante ha effettuato i rilievi di Biodiversità
Lichenica sulle piante precedentemente segnalate. In
totale sono stati effettuati 551 rilievi in 49 UCS di
40 UCP. Anche nelle 6 stazioni non ritenute idonee
si è provveduto alla rilevazione dell'Indice di
Biodiversità Lichenico, che è stato utilizzato solamente come dato conoscitivo.
Solo in 9 UCP sono state individuate 2 UCS per
4.5. SCELTA DEI FOROFITI
La scelta degli alberi su cui effettuare il rilevamento della flora lichenica si basa su due presupposti fondamentali: a) ampia distribuzione nell'area di
studio della/le specie usate; b) caratteristiche chimico fisiche della scorza favorevoli ad ospitare la flora
lichenica, dal momento che influenzano in misura
notevole la vegetazione (Barkman, 1958).
Nell'area di studio queste caratteristiche sono
state riscontrate nella Roverella (Quercus pubescens), ampiamente distribuita su tutto il territorio
provinciale. Solo in una stazione (UCP b24, UCS
1a) si è dovuto ripiegare sulla scelta di esemplari di
Rovere (Quercus petraea), che comunque, presenta
caratteristiche di pH della scorza e di rugosità uguali a quelle di Roverella.
La scorza di queste querce è di tipo mesotrofico,
e rappresenta un substrato ideale per stimare le
variazioni di pH indotte dall'inquinamento.
Il campionamento fogliare, per mantenere una
coerenza geografica dei dati da elaborare, è stato
condotto quasi completamente sulle piante scelte per
il rilevamento della flora lichenica e dove, per motivi di scarsa qualità della chioma (attacchi parassitari, defoliazione o decadimento fogliare), non sia
stato possibile, ci si è spinti nei dintorni della stazione indicando il punto di prelievo nelle schede di
campagna.
4.6. VERIFICA DELLE UCS E RILEVAZIONE DELLA
BIODIVERSITÀ LICHENICA, POSIZIONAMENTO DEI
MOSS BAGS, E PRELIEVO DEI CAMPIONI FOGLIARI E
DEL TERRENO PER LE ANALISI DEI METALLI IN TRACCIA.
Il lavoro di campagna è stato suddiviso in diverse fasi: una di individuazione topografica delle UCS
e di verifica della presenza di forofiti idonei alla rilevazione della Biodiversità Lichenica; una di studio
ed analisi delle comunità licheniche; una di posizionamento dei moss-bags; una per il prelievo dei moss
bags e prelievo dei campioni fogliari in concomitanza con il prelievo dei campioni di terreno. Quando
nell'unità di Campionamento Secondaria sussisteva27
Seconda relazione sullo stato dell’ambiente - aggiornamento 2003
della complessa orografia della Provincia conseguentemente i valori dei gradienti diversi dalle singole stazioni sono da ritenersi puramente indicativi e
vanno dunque considerati con estrema prudenza.
4.8. ELABORAZIONI STATISTICHE
Per quanto concerne le analisi di biodiversità lichenica, i dati floristici ottenuti sono stati organizzati in
una matrice delle specie e delle stazioni, realizzata
considerando per ogni specie il valore medio di frequenza calcolato su tutti i rilievi della stessa stazione.
La matrice è stata sottoposta ad analisi multivariata utilizzando il package di programmi MULVA (Wildi
& Orloci, 1984), al fine di evidenziare le eventuali
variazioni geografiche nella distribuzione delle specie
e le differenze floristiche tra le stazioni di rilevamento.
Per la classificazione numerica è stata utilizzata come
funzione di somiglianza la Minima Varianza e la
Distanza Euclidea come algoritmo di clustering.
Per quanto afferisce l'elaborazione dei dati ottenuti
Fig. 13 - Le stazioni evidenziate sono quelle escluse dall'elaborazione dei dati in quanto dotate di un numero insufficiente di forofiti rispondenti ai requisiti ANPA.
un numero complessivo di 6 forofiti; nelle restanti
31 è stata trovata una sola UCS (3 forofiti).
La fase di posizionamento dei moss bags è stata
condotta in tempi estremamente ristretti, 2,5 gg., ed
è stata effettuata da due squadre che hanno comperto tutte e 28 le stazioni di riferimento.
4.7. ELABORAZIONI CARTOGRAFICHE
Tutte le elaborazioni cartografiche sono state
effettuate con metodiche computerizzate, allo scopo
di eliminare interpretazioni soggettive nel riporto dei
risultati.
Entrambe sono basate su una griglia le cui maglie
hanno dimensioni calcolate in base ai valori estremi
dei dati di input. Il metodo di interpolazione utilizzato, per creare una maglia regolare a partire da
punti (stazioni) disposti irregolarmente nell'area di
studio, è basato sul principio del valore medio di
BLs ponderato in base alla distanza del punto da calcolare rispetto ai punti misurati. In sostanza, l'influenza di un dato punto sugli altri è inversamente
proporzionale alle loro distanze.
Il risultato è stata una matrice (corrispondente ad
un reticolo regolare sovrapposto all'area di studio),
nella quale il programma ha effettuato una interpolazione all'inserzione di ogni riga e di ogni colonna.
Per ogni punto Z l'interpolazione è stata calcolata
prendendo in considerazione tutti i punti della griglia, dal momento che l'area di studio aveva dimensioni tali da garantire in tal modo la miglior rappresentazione. In riferimento alla figura 20 bisogna specificare che l’algoritmo utilizzato non tiene conto
Fig. 14 - Prima pagina della monografia in cui vi sono le
coordinate in UTM 33 ed una dettagliata descrizione di
come raggiungere la stazione, con annessa cartografia a
piccola scala
28
Fig. 16 -Terza pagina della monografia in cui vi sono le fotografie della stazione individuata con un grafico rappresentativo delle posizioni degli alberi le indicazioni per la loro localizzazione.
Fig. 15 - Seconda pagina della monografia in cui vi è una dettagliata descrizione delle UCS, come raggiungerle, con
annessa cartografia a grande scala e la descrizione delle
piante scelte
cie per ciascuna stazione. Dall'elaborazione sono state
escluse le specie presenti in una sola stazione.
Dall'interpretazione del dendrogramma ottenuto
(Fig. 17) sono stati discriminati due principali gruppi di stazioni:
* Gruppo 1. Comprende 18 stazioni caratterizzate
tutte da una marcata prevalenza di specie tipiche
della vegetazione dello Xanthorion parietine e
viceversa da una presenza sporadica di elementi
caratteristici della vegetazione di Parmelion.
Come evidenziato dalla carta di distribuzione dei
gruppi di stazioni (Fig. 18) queste sono localizzate con una certa uniformità nella zona occidentale e centrale della Provincia Gli indici ecologici di pH del substrato e di eutrofizzazione, pur
non discostandosi granché dai valori medi calcolati sul totale dei rilievi effettuati, risultano chiaramente più alti rispetto al gruppo 2, a segnalare
condizioni di maggiore eutrofizzazione.
I valore medio di Biodiversità Lichenica è di
74,29, mentre la varietà floristica media è di
11,38 specie per stazione.
* Gruppo 2. E' costituito da 16 stazioni. Rispetto al
gruppo 1 presenta valori di Biodiversità
Lichenica superiori, con un valore medio di
dalla campagna di bioaccumulo dei muschi, sono stati
elaborati mediante analisi multivariata (PCA) utilizzando il programma Statistica (Statsoft).
Di seguito è riportata una scheda tipo, redatta per
ogni stazione UCP
5. CAMPAGNA DI RILEVAMENTO DELLA
BIODIVERSITÀ LICHENICA.
5.1. LA VEGETAZIONE
Dall'osservazione dei rilievi si è riscontrato che
nonostante la varietà floristica, la vegetazione, nel
complesso, è fortemente influenzata dalla larga distribuzione di specie appartenenti all'alleanza dello
Xanthorion parietinae. La Xanthoria parietina è presente nel 100% delle stazioni, mentre Candelaria
concolor, Hyperphyscia adglutinata e Physcia
adscendens, nonché Lecanora chlarotera e Lecidella
elaeochroma, entrambe di ampia valenza ecologica,
hanno una frequenza variabile da 85 a 76%.
Al fine di evidenziare le eventuali differenze floristiche tra le stazioni di rilevamento, è stata costruita una
matrice "specie x stazioni", nella quale in ogni cella è
stata riportata la presenza/assenza di ogni singola spe29
Seconda relazione sullo stato dell’ambiente - aggiornamento 2003
2.28E+01
4.63E+01
-6.35E-01
b24
b31
364
a9
443
a6
2
a7
Tab. 1 Valori medi degli indici ecologici, dell'Indice di
Biodiversità Lichenica e valore assoluto relativo al numero di
specie di ciascuno dei due gruppi di stazioni. Nell'ultima colonna sono riportati i valori relativi all'intera area monitorata.
445
a15
a16
dirette.
Le zone in cui si distribuiscono le stazioni del
gruppo due sono perfettamente coincidenti con la
parte settentrionale della Provincia, corrispondente ai Monti Vulsini ed a quella sud orientale
dei Monti Cimini.
La tab. 1 riporta per ciascun gruppo i valori medi
degli indici ecologici, dell'indice di Biodiversità
Lichenica ed il numero di specie complessivo.
Questi valori vengono messi a confronto con quelli
medi relativi all'intera area monitorata e con quello
assoluto riguardante il numero totale delle specie,
riportati nell'ultima colonna.
a4
376
a14
b34
b33
365
b28
479
b21
887
b3
b7
b22
a5
5.2. CARTA DELLA BIODIVERSITÀ LICHENICA
In tab. 2 sono riportati tutti i valori di biodiversità rilevati su ogni singolo forofita. Questi dati sono
stati utilizzati per il calcolo dell'indice di
Biodiversità Lichenica della stazione.
La fig. 19 riporta i valori di BLs per ciascuna
delle 34 stazioni dell'area di studio, distribuite sul
a11
b14
b23
1
a13
b13
a20
357
466
b30
467
4.63E+01
2.28E+01
-6.35E-01
Fig. 17 - Dendrogramma ottenuto dalla classificazione delle
stazioni
93,69 ed una varietà floristica media è di 20,75
specie per stazione.
In questo gruppo risalta la presenza costante di
elementi tipici del Parmelion o del Pertusarietum,
spesso rappresentati da numerose specie insieme.
Permangono, comunque, le specie dello
Xanthorion, talvolta con frequenze meno elevate
rispetto il gruppo precedente.
Tutti gli indici ecologici raggiungono valori più
bassi rispetto il gruppo 1, a dimostrazione di una
maggiore acidità del substrato, di un minore
grado di eutrofizzazione, di una maggiore umidità ambientale e di condizioni di luminosità meno
Fig. 18. - Distribuzione sul territorio dei due gruppi di stazioni: in giallo sono le stazioni del primo gruppo, in azzurro
quelle del secondo gruppo
30
Campagna di Biomonitoraggio dell’aria della Provincia di Viterbo
Tab. 2 - Dati utilizzati per il calcolo dell'Indice di Biodiversità lichenica di ogni stazione.
31