Le risposte della biodiversità edafica alla gestione degli agroecosistemi: un approccio basato sull’Ecologial Network Analysis

La comprensione del ruolo della biodiversità nella genesi, regolazione e rigenerazione dei servizi ecosistemici richiede una adeguata analisi della sua struttura, dei suoi tratti funzionali e dell’interazione tra i tratti funzionali e processi ecosistemici. È inoltre necessario comprendere come questi processi sia influenzati da variabili ambientali abiotiche, dalle pratiche di gestione degli ecosistemi e dalle perturbazioni. Una adeguata conoscenza di questi aspetti può contribuire alla definizione di strategie sostenibili di gestione degli agroecosistemi. L’indagine del legame tra la struttura delle comunità ecologiche, definita in termini di taxa presenti e della loro abbondanza, e i processi ecologici che esse promuovono e regolano richiede adeguati strumenti di modellazione. L’Ecological Network Analysis (ENA) rappresenta una prospettiva metodologica particolarmente interessante. Secondo questo approccio le comunità biotiche sono considerate come reti i cui nodi (componenti della biodiversità, come specifici taxon o gruppi funzionali) sono caratterizzati da attributi (quali, ad esempio, presenza/assenza, abbondanza, grado di attivazione di specifici tratti funzionali) e da specifici modelli di interazione con altri nodi. L’obiettivo di questo studio è l’utilizzo di un approccio basato sull’ENA per indagare come le variabili ambientali e le strategie di gestione influenzano la fauna di artropodi del suolo nell’agroecosistema vigneto. Nel lavoro sono stati considerati due approcci statistici alla valutazione delle relazioni di una rete ecologia: il Gaussian Graphical Model (GGM) e la Bayesian Network (BN). Entrambi i modelli consentono una rappresentazione grafica delle reti investigate, elemento che rende i risultati ottenuti di più facile interpretazione. Il GGM è una rete non diretta basata su coefficienti di correlazione parziale e può essere utilizzata come strumento esplorativo di analisi dei dati. La BN è un modello grafico probabilistico che consente di investigare le dipendenze condizionali tra i nodi della rete. Entrambi i modelli consentono di valutare le relazioni sia con indicazione di presenza/assenza sia di abbondanza dei taxa considerati. Tali modelli sono stati applicati all’analisi della biodiversità degli artropodi edafici in oltre 290 vigneti, situati in diversi areali viticoli prevalentemente nel Nord Italia. Per ogni vigneto si è effettuato un campionamento del suolo a una profondità di circa 0-15 cm. In questi campioni di suolo sono stati identificati i diversi taxa di artropodi e si è definita la loro abbondanza. Per ogni sito sono state indagate le caratteristiche chimico fisiche dei suoli e di definite le modalità di gestione agronomica (conduzione convenzionale o biologica, modalità di gestione dell’inerbimento e di concimazione). Applicando i GGM e le BN a questa importante base dati, abbiamo stimato una serie di reti di biodiversità edafica diversificando i vigneti in base alle tipologie di conduzione, di gestione e alle caratteristiche geo-pedologiche dei siti. I modelli hanno consentito di identificare i taxa “centrali” nella determinazione delle relazioni di presenza e abbondanza degli altri taxa, quali ad esempio acari e isopodi. Lo sviluppo del lavoro prevede di caratterizzare in maniera dettagliata aspetti funzionali dei taxa per interpretare in che modo le relazioni individuate assumano un significato nei termini di relazione ecologiche tra i gruppi e come tali relazioni concorrano a determinare gli aspetti funzionali del suolo nel suo complesso