Impact of ungulates herbivory on the silver fir (Abies alba M.) natural regeneration in the south limit of its distribution in Europe and in the Mediterranean Basin

Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientaleIl Mediterraneo è considerato uno dei 25 hotspot di biodiversità del nostro pianeta. I popolamenti di abete bianco delle Serre Calabre si trovano al limite sud del loro areale e sono considerati come relitto di un'alta variabilità genetica. L'abete bianco è una specie che riveste una valenza ecologica ed economica importante per le popolazioni locali e per questo motivo è importante: 1) analizzare i disturbi che minacciano l'abbondanza e la distribuzione; 2) analizzare le cause di innesco di fenomeni di degrado che possono alterare la funzionalità ecosistemica. La rinnovazione naturale dell'abete bianco è soggetta all'impatto dell'erbivoria in tutto il suo areale ma i contributi per il bacino del Mediterraeno sono scarsi. Lo scopo di questo studio è di analizzare l'impatto causato dai disturbi sulla rinnovazione dell'abete bianco nel breve periodo e di analizzarne: 1) la mortalità indotta dagli ungulati (MIU) in relazione alla mortalità naturale (MN); 2) gli indici di presenza degli ungulati in relazione alla MIU; 3) la MIU al fine di implementare un modello per la gestione nel breve periodo e per la pianificazione nel lungo periodo; 4) lo stato di degrado valutando il concetto di soglia entro cui è possibile distinguere condizioni di degrado da condizioni di non degrado. Per valutare gli effetti dell’erbivoria è stato utilizzato un disegno sperimentale a blocchi randomizzati con due repliche. Il controllo (EE) escluso dall'erbivoria e le due tesi: are non escluse dall’erbivoria disturbo basso (NEE1) e aree non escluse dall’erbivoria disturbo alto (NEE2). Per verificare la presenza di differenza statisticamente significative sono stati utilizzati test parametrici e non parametrici. I dati raccolti nelle aree di monitoraggio hanno consentito di implementare un modello logistico di sopravvivenza dei semenzali in relazione alla MIU. La presenza degli ungulati nell’area studio è causa di importanti effetti negativi sulla rinnovazione naturale, sulla sopravvivenza dei semenzali e sulle principali funzioni ecologiche nei boschi di abete bianco. Questi effetti sono maggiori nelle aree non escluse dall’erbivoria in cui i valori della MIU superano quelli della MN. Nell’area studio il tempo necessario per raggiungere la soglia di 150 c che permette alla rinnovazione di sfuggire all’azione degli ungulati è ritardata di circa 30 anni nelle aree non escluse dall’erbivoria. Gli ungulati sono uno dei disturbi principali che ostacolano al rinnovazione naturale e la conservazione dell’abete bianco nel limite sud del suo areale in Europa e nel Bacino del Mediterraneo.The Mediterranean Basin is considered one of the 25 biodiversity hotspots of the planet. The silver fir populations of the Calabrian Serre are located to the south limit of their distribution in Europe and in the Mediterranean Basin and they are considered as relicts of high genetic variability. Silver fir has an important economic and ecological role for the local populations and for this reason it is important to: 1) analyze the disturbance that threaten its abundance and the distribution; 2) analyze the degradation phenomena that can alter the functionality. The natural regeneration of the white fir is subject to the impact of the herbivores in everything of its distribution area but the studies about these effects are scarce for the area of the Mediterranean Basin. The purpose of this study is to assess the impact caused by disturbances on the silver fir natural regeneration in the short period and therefore to asses: 1) the mortality induced by the ungulates (MIU) in relationship to the natural mortality (MN); 2) the ungulate presence index in relationship to the MIU; 3) the MIU with the purpose to implement a model for the management in the short period and for the planning in the long period; 4) the degrade status appraising the concept of threshold within which it is possible to distinguish conditions of degrade from conditions of non degrade. The disturbance magnitude and frequency was assessed using a random block with two replicas experimental design. The control (EE) excluded seedlings and two theses: non-excluded seedlings low disturbance (NEE1) non-excluded seedlings high disturbance (NEE2). Parametric and non parametric test was used to assess the differences. A survival logistic model of MIU model was carried out using the data collected in the monitoring plots. Ungulate presence in the study area has an important negative effect on the natural regeneration and seedlings survival also raises negative effects on the principal ecological functions of the silver fir woods. This effect was higher in the nonexcluded areas in which the MIU was higher than the MN. In our study forest the time necessary to attain a height threshold to escape from ungulates herbivores (150 cm height) is retarded for about 30 year in the non-excluded seedlings. Ungulates are a major factor hindering the natural regeneration and conservation of the silver fir in the southern limit of its distribution in Europe and in the Mediterranean Basin