Le comunità macrofitiche dei tratti sorgentizi del bacino del Liri-Garigliano: indagini cenologiche ed ecologiche
Candidato Luca Caliciotti
Matricola 1157611
Facoltà di Scienze Matematiche Fisiche e Naturali Corso di Laurea magistrale in
Monitoraggio e Riqualificazione ambientale
Tesi di laurea
Relatore Dr. Mauro Iberite
A. A. 2012 – 2013
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Scopo della ricerca
- Migliorare le conoscenze delle comunità macrofitiche dei tratti sorgentizi
- Tale miglioramento ha 2 scopi principali:
1 - avere condizioni di riferimento da utilizzare nella definizione dello stato ecologico dell’ecosistema acquatico
2 - migliorare la conoscenza dell’autoecologia delle specie bioindicatrici usate dagli indici macrofitici
Per macrofite si intende la comunità vegetale presente in ambiente acquatico sia lotico che lentico, formato da organismi macroscopicamente visibili.
Angiosperme e pteridofite -Idrofite -Anfifite -Elofite -Pioniere di greto
Muschi ed epatiche
Pellia endiviifolia (Dicks.) Dumort Platyhypnidium riparioides (Hedw.) Dixon
Alghe -Chlorophyta -Rhodophyta -Phaeophyta -Cyanobacteria
Tribonema viride Pascher
Macrofite
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Valutazione dello stati Trofico del sistema IBMR =
Ei = coeff. di stenoecia Ki = coeff. di copertura Ci = coeff. di sensibilità 210 specie indicatrici
0 ≤ IBMR ≤ 20
Valore IBMR Livello trofico Scala colorimetrica
IBMR ≥ 14 Trofia molto lieve
12 ≤ IBMR ≤ 14 Trofia lieve
10 ≤ IBMR ≤12 Trofia media
8 ≤ IBMR ≤10 Trofia elevata
IBMR ≤ 8 Trofia molto elevata
Condizioni di applicabilità: - La comunità macrofitica deve essere di almeno 5% dell’area della stazione - Il numero dei taxa indicatori deve essere superiore alla metà dei taxa totali - La copertura dei taxa indicatori deve essere superiore del 50% della copertura totale
Indice Macrofitico IBMR (AFNOR, 2003) Stralcio della tab. delle specie bioindicatrici
EQR-IBMR = 0 ≤ EQR-IBMR ≤ 1
Classi di qualità
Valori EQR-IBMR per le 3 aree geografiche Alpina Centrale Mediterranea
Elevato EQR > 0,85 EQR > 0,90 EQR > 0,90
Buono 0,70 < EQR < 0,85 0,80 < EQR < 0,90 0,80 < EQR < 0,90
Sufficiente 0,60 < EQR < 0,70 0,65 < EQR < 0,80 0,65 < EQR < 0,80
Scarso 0, 50 < EQR < 0,60 0,50 < EQR < 0,65 0,50 < EQR < 0,65
Cattivo EQR < 0,50 EQR < 0,50 EQR < 0,50
Ricerca delle condizioni di riferimento: - ricerca di siti di riferimento
- costruzione di modelli predittivi
- analisi di dati storici, o su conoscenze
paleolimnologiche
- giudizio di esperti del settore
Valori di IBMR di riferimento utilizzato nel calcolo del EQR -12,5 relativo ai fiumi mediterranei di piccola dimensione -10,5 relativo ai fiumi mediterranei medi e grandi di pianura
Indice di stato ecologico EQR-IBMR
D. L. 210, 8/11/2010 - MATTM.
Area di studio Bacino del Liri-Garigliano 3 sottobacini principali: - Piana del Fucino - Liri-Garigliano (val Roveto) - Sacco (valle latina) Superficie totale: 5142 Km2
Asta principale: 164 Km Litologie dominanti: - calcari del cretacico, derivanti dalla
piattaforma carbonatica - formazioni terrigene: flysh e marne ad
Orbulina Serie stratigrafica laziale-abruzzese Sorgenti di tipo puntuale Risorgive principali: -Gari: 18 m3/s -Fibreno-Carpello 10 m3/s
Carta C, Schema Idrologico dell'Italia Centrale (Boni et al, 1986).
Linee guida nella scelta delle stazioni di campionamento: - Regime non torrentizio della portata - Basso grado di disturbo antropico - Accessibilità
10 stazioni di campionamento: 01 – Cappadocia 02 - Zompo lo schioppo 03 - Carpello 04 – Il Rio 05 - Cosa
2 macro-categorie di stazioni: s. montana e s. pedemontana in base al tipo di substrato, velocità e turbolenza dell’acqua, battente idraulico, grado di ombreggiamento. s. m: Zompo lo schioppo, Cosa s. p: Carpello, il Rio, Gari. 2 serie di campionamenti: chimico-fisico e biologico 2011-2012
06 - Melfa 07 – Fiume Rapido 08 – Gari, Varroniane I 09 – Gari, Varroniane II 10 - Suio
Zompo lo schioppo Gari, Varroniane I
Campionamento chimico-fisico
Le analisi vengono effettuate in laboratorio per determinare la concentrazione di: - bicarbonati, attraverso Titolazione chimica - cationi e anioni maggiori, tramite Cromatografia ionica in fase liquida
Compilazione della scheda di campo riguardo i parametri descrittori:
- Substrato, velocità, ombreggiamento, dimensioni dell’alveo, profondità dell’acqua;
- T, pH, O2, % saturazione, Conducibilità elettrica, TDS
Raccolta di campioni d’acqua (50 ml) microfiltrata (0,45 µm) conservati a 4 °C
Il campionamento biologico
Nella fase successiva vengono: - Conservati in una soluzione di formaldeide (alghe) o seccati (briofite e piante vascolari) - Osservazione ed identificazione in laboratorio tramite la consultazione di chiavi analitiche e flore specifiche: - Flora d’Italia (Pignatti,1982) - The moss flora of Britain & Ireland (Smith, 2004) - The Freshwater algal flora of the Isles (John et al., 2002)
Raccolta dei taxa presenti in acqua e nella fascia riparia. Assegnazione dei valori di copertura della comunità macrofitica in toto e i valori di copertura specie specifici
Risulta chimici Stazione di
campionamento T °C O2 mg/l % saturazione
del O2 pH C.E. µS/cm TDS mg/l CAPPADOCIA 8,1 12,50 117,00 8,05 353 118,60
ZOMPO lo
SCHIOPPO 11,5 11,00 111,50 8,28 297 110,00
CARPELLO 12,2 12,30 120,00 7,65 444 148,60 Il RIO 13,8 10,12 103,00 7,70 578 165,40 COSA 9,8 11,80 115,00 8,30 303 111,00
MELFA 9,6 12,85 122,00 8,40 266 98,60 FIUME RAPIDO 13,3 10,72 108,50 8,22 335 126,00 VARRONIANE I 13, 5,77 54,90 6,83 738 220,00 VARRONIANE II 12,9 5,98 57,00 7,04 756 228,00
SUIO 17,8 9,70 102,50 7,93 270 161,00
Caratterizzazione geochimica: diagramma di Piper
!acque solfato – clorurato – alcalino terrose; acque solfato – clorurato – alcaline;
acque bicarbonato – alcaline; acque bicarbonato – alcalino terrose
Risultati floristici
Flora totale 144 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 34 specie di briofite, 7 specie di pteridofite 92 specie angiosperme.
Flora in acqua 70 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 28 specie di briofite, 1 specie di pteridofite 29 angiosperme.
Emergenze floristiche: -10 specie considerate come rare: 4 briofite rare, 6 angiosperme di cui 1 considerata Rara, 1 molto Rara e 4 Rarissime. -3 specie inserite nelle liste rosse di specie a rischio IUCN, di cui 2 briofite e 1 angiosperme. -Sono state ritrovate alcune specie non segnalate nella regione di ritrovamento nelle checklist di riferimento, di cui 5 briofite e 1 angiosperma. -5 specie esotiche, di cui 1 casuale, 1 naturalizzata e 3 invasive.
Segnalazioni floristiche
Batrachospermum arcuatum Kylin
Ulva sp. Fissidens pusillus (Wilson) Milde
Hygroamblystegium tenax (Hedw.) Jenn.
Elaborazione statistica Cluster analisis tramite software SYSTAT 12 Metodiche utilizzate: - Calcolo della distanza degli elementi: Distanza euclidea - Calcolo del legame medio tra i gruppi o UPGMA, per definire la sequenza di
agglomerazione - Indice RMSSTD (Root Mean Square Standard Deviation )
Elaborazione in base ai parametri descrittori di stazione
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Formazione di 2 cluster separati, le s t a z . 8 e 9 (Varroniane I e II) si isolano a causa d e i p a r a m e t r i chimico-fisici
Elaborazione in base distribuzione delle specie algali
presenza/assenza Formazione di 3 cluster, di cui 2 formati da 1 staz.: 4 (il Rio), 1 (Cappadocia). Il Rio: di 3 taxa esclusivi, Cappadocia: 1 specie esclusiva, numero elevato di taxa.
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Coperture Formazione di 2 cluster, da cui la staz. 3 (Carpello) si isola dal resto del le stazioni, per il valore elevato di copertura di Vaucheria sp.
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Elaborazione in base distribuzione delle Briofite
presenza/assenza Formazione di 2 cluster, di cui la staz. 5 (Cosa) si separa dal resto delle stazioni: specie esclusive.
coperture Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 2 e 6 (Zompo e Melfa) s i separano per la presenza dominante di Palustriella commutata.
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Elaborazione in base distribuzione delle piante Vascolari
presenza/assenza
Formazione di 3 cluster, di cui la staz. 3 (Carpello) e la 10 (Suio) si separano in modo indipendente: il n. più alto di specie, ma solo 5 comuni.
coperture
Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 8 e 9 (Gari, Va r r o n i a n e I e I I ) formano un cluster a se: cop. Elevata di Berula erecta
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Elaborazione in base all’intera comunità macrofitica
presenza/assenza Formazione di 3 cluster, di cui la staz. 3 e 4 (Carpello e il Rio) e la staz. 10(Suio) formano 2 cluster indipendenti rispetto al resto delle stazioni, questo per la forte similarità nelle specie presenti tra le staz. 3 e 4, meno con la 10.
Coperture Formazione di 2 cluster, da cui le staz. 8 e 9 (Gari, Varroniane I e II) si separano per la cop. di Berula erecta.
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Stazione di campionamento IBMR EQR-IBMR
CAPPADOCIA 11,3 0,9
ZOMPO ------------------ ------------------
CARPELLO 11 0,9
Il RIO 12 0,9
COSA 14 1,1
MELFA 12,8 1
FIUME RAPIDO 14,6 1,2
GARI, VARRONIANE I 13,2 1,2
GARI, VARRONIANE II 14,5 1,4
SUIO 10,8 0,9
IBMR e EQR-IBMR
Nella stazioni di Zompo lo Schioppo e di Suio l’IBMR non è applicabile perché non è rispettata una delle condizioni di applicabilità, il numero di specie indicatrici sul totale. Il valore IBMR di riferimento utilizzato è 10,5 per le stazioni sul Gari, 12,5 per il resto delle stazioni.
Conclusioni Studio delle comunità macrofitiche sotto più aspetti diversi: floristico, cenologico e autoecologico. Dalla caratterizzazione geochimica: - acque a bicarbonati alcalini terrosi, acque bicarbonato calciche - acque a bicarbonato alcalini.
Flora totale 144 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 34 specie di briofite, 7 specie di pteridofite 92 specie angiosperme.
Flora in acqua 70 taxa, distribuiti in 10 generi di alghe e cianobatteri, 28 specie di briofite, 1 specie di pteridofite 29 angiosperme.
IBMR: lo stato trofico varia tra lo stato a trofia media a stato trofia molto lieve. EQR-IBMR: lo Stato Ecologico per tutte le stazione è Elevato.
Per l’area di studio risulta il secondo lavoro per il bacino dell’alto Liri, il primo che coprisse tutto il bacino idrografico sino alla foce a mare.