Classification and biodiversity patterns in pastures of province of Trento

In the Italian Alps, summer pastures are still managed in traditional ways, which maintain important grassland habitats of many species, although the number of pastures has declined drastically over the past few decades. Research on alpine pastures is important in many respects. From the aspect of nature protection, pastures represent a habitat for numerous plant and animal species; and, through their diversity, contribute greatly to the biodiversity and scenic value of the area. From the economic standpoint, grasslands are a source of feed for stock, a habitat for medicinal and melliferous plants. They are also capable of supporting particular dairy products, high added value, because fodder obtained from natural with unique qualities and not reproducible, capable of giving products derived valuable characteristics and identification. Land use changes constitute a threat to the persistence of these grassland ecosystems Therefore, it is very important to understand the mechanisms leading to the organization and distribution of these communities to preserve plant diversity and to develop effective agri-environment schemes, which can maintain and enhance biodiversity. Phytosociological investigation is important to understand some aspects of the study of grasslands. As in the forestry sector, also in grasslands sector have arisen in recent years some efforts to characterize, according to a typological approach, pasture vegetation. A purpose of this research was to realize an interpretative classification of pastures of Province of Trento. Since the pastures of the study area have not been systematically investigated for a long time, the pasture vegetation of the Province of Trento was classified using numerical methods, then the results were compared with the traditional syntaxonomic system, and finally were examined the influence of ecological factors on variation in grassland vegetation. Further aim of the research was assessed the relationship between topography, distance from the farm centre, altitude, bedrock, grazing intensity, species richness and vegetation composition across two spatial scales (within and between summer farms). A stratified random sampling design was used to collect 157 vegetation relevés along an elevation gradient. It was hypothesized that plant diversity varies in response to topography due to the highly variable alpine environment and it depends strongly not only on grazing spatial gradient from the centres of the farms to the surrounding vegetation, but also on spatial distribution of the management practices within the study region The patterns of species richness and species composition found in alpine pastures result from the interaction of different environmental and management factors operating at different spatial scales. The results indicate that at small scales (within farms) species richness is mainly determined by slope, while specie composition is controlled by distance from the farm centre as well as slope. At large scale (between farms), was observed a key role of grazing intensity and bedrock types on species diversity patterns. The results indicate that the identification of appropriate stocking rates appears to be the most promising approach to conserve the high biodiversity of alpine pastures, as both intensification and abandonment changed species composition and reduced plant species diversity. Finally, to gain insight into the processes that may affect species diversity and functional diversity in alpine pastures, the observed local patterns of additive species diversity components (α-, β-, γ-) were analysed with respect to altitude, landscape, topographic hetereogeneity, bedrock type and grazing intensity. Additive diversity partitioning approach facilitated a quantification and comparison of the relative contributions of α- and β-diversity components to total regional diversity along an elevation gradient. Based on the results, I conclude that the observed patterns of plant species diversity appeared to be influenced by processes at multiple spatial scales. The results indicate that the maintenance of a large variety of grassland utilisation systems along with heterogeneous abiotic environmental conditions appears to be a promising tool for the conservation of species richness and functional diversity due to enhanced β-diversity among pastures parcels.Nelle Alpi italiane, gli alpeggi sono ancora gestiti in maniera tradizionale, conservando importanti habitat e specie vegetali, sebbene il numero delle malghe monticate sia diminuito drasticamente negli ultimi decenni. La ricerca sui pascoli alpini è importante sotto molti aspetti. Dal punto di vista della protezione della natura, i pascoli rappresentano l'habitat di numerose specie vegetali ed animali e attraverso la loro ricchezza di specie, contribuiscono notevolmente alla biodiversità ed al valore paesaggistico delle Alpi. Dal punto di vista economico, i pascoli sono una fonte di alimentazione per gli animali, ed habitat per piante officinali e mellifere. Sono anche in grado di supportare prodotti lattiero-casearii particolari, ad alto valore aggiunto, perché ottenuti da foraggi naturali con caratteristiche uniche e non riproducibili, in grado di dare prodotti derivati di qualità. I cambiamenti di uso del suolo costituiscono una minaccia per la persistenza di questi ecosistemi. Pertanto, è molto importante comprendere i meccanismi che controllano l'organizzazione e la distribuzione di queste comunità, per preservare la diversità delle piante e di sviluppare efficaci schemi agro-ambientali, in grado di mantenere e migliorare la biodiversità. L’analisi fitosociologia è importante per comprendere alcuni aspetti dello studio delle praterie. Come nel settore forestale, anche in quello pastorale sono iniziati negli ultimi anni alcuni progetti per caratterizzare, secondo un approccio tipologico, le vegetazioni pascolive. Uno degli obiettivi di questa ricerca era quello di realizzare una classificazione interpretativa dei pascoli della Provincia di Trento. Poiché i pascoli della zona oggetto di studio non sono mai stati studiati in modo sistematico, la vegetazione dei pascoli della Provincia di Trento è stata classificata utilizzando metodi numerici; i risultati sono stati confrontati con il sistema tradizionale sintassonomico e, infine, è stata analizzata l'influenza dei fattori ecologici sulla variazione della composizione floristica dei pascoli. Un successivo obiettivo della ricerca era quello di valutare la relazione tra la topografia, la distanza dal centro aziendale, l'altitudine, il tipo di substrato geologico, l’intensità di pascolamento, la ricchezza di specie e la composizione della vegetazione attraverso due scale spaziali (all'interno e tra le malghe campionate). Un disegno sperimentale stratificato è stato utilizzato per campionare i 157 rilievi vegetazionali lungo un gradiente altitudinale. E’ stato ipotizzato che la diversità vegetale varia in risposta della topografia legata all'ampia variabilità ambientale degli ambienti alpini, e dipende in modo consistente non solo dal gradiente spaziale di pascolamento dal centro della malga alle vegetazioni marginali, ma anche dalla distribuzione spaziale delle pratiche gestionali impiegate nell’area di studio. I modelli di distribuzione della ricchezza di specie e della composizione riscontrati nei pascoli alpini derivano dall'interazione di diversi fattori ambientali e gestionali che operano a diverse scale spaziali. I risultati indicano che su piccola scala (all’interno delle malghe), la ricchezza di specie è principalmente controllata dalla pendenza, mentre la composizione vegetazionale è determinata dalla distanza dal centro della malga, e dalla pendenza. Su larga scala (tra le malghe), è stato osservato un ruolo chiave dell’intensità di pascolamento e del tipo di substrato geologico sulla ricchezza di specie. I risultati indicano che l'individuazione di appropriati indici di carico animale sembra essere l'approccio più promettente per la conservazione della biodiversità dei pascoli alpini, poiché, sia l’intensificazione gestionale che l’abbandono cambiano composizione delle specie e riducono la diversità delle specie vegetali. Infine, al fine di conoscere i processi che possono influenzare la diversità delle specie e, la diversità funzionale nei pascoli alpini, i diversi componenti additivi della biodiversità (diversità -α, -β e -γ) sono stati analizzati in relazione all'altitudine, alle variabili del paesaggio, dell’eterogeneità topografica, del tipo di substrato geologico e l'intensità di pascolamento. L’approccio della partizione additiva della diversità facilita la quantificazione ed il confronto tra i contributi relativi delle componenti -α-e –β della diversità rispetto al totale delle diversità regionale lungo un gradiente altitudinale. Sulla base dei risultati ottenuti, è stato osservato che la diversità vegetale sembra essere influenzato dai processi operanti a differenti scale spaziali. I risultati indicano che il mantenimento di una grande varietà di tipi gestionali, insieme alle condizioni ambientali eterogenee delle zone alpine sembra essere uno degli strumenti più favorevoli per la conservazione delle ricchezza di specie e della diversità funzionale, contribuendo ad aumentare la diversità β tra i pascoli