Biodiversity conservation: geosynphytosociology as a tool of analysis and modelling of grassland systems

Authors

  • Andrea Catorci Department of Environmental Science, Section of Botany and Ecology, University of Camerino via Pontoni 5 – 62032 Camerino (MC), Italy
  • Sabrina Cesaretti Department of Environmental Science, Section of Botany and Ecology, University of Camerino via Pontoni 5 – 62032 Camerino (MC), Italy
  • Renata Gatti Department of Environmental Science, Section of Botany and Ecology, University of Camerino via Pontoni 5 – 62032 Camerino (MC), Italy

Keywords:

Geosynphytosociological modelling, plant community, forage resource, carrying capacity, grazing management, biodiversity conservation

Abstract

The study site is located along the Umbria-Marches Apennine (central Italy). Following a series of research topics, the aims and objectives of this paper are to present the tested process of forage resources modelling at a large scale in a pastoral system in order to define essential management and decision making aimed on biodiversity conservation. The analytical process is based on correlation between phytosociological and agro-zootechnical analysis. This approach allows one to extend any type of heterogeneous data, provided this is in any way correlated to the intrinsic characteristics of the plant community, can be interpolated to the whole polygon and therefore to all polygons referring to the same phytosociological unit. In terms of planning and application, the results of phytosociological modelling are much more useful when integrated in a database (GIS), in which the different information levels, based on hierarchical criteria, are simulated in multiple polygon segmentations. In particular, this method allows one to obtain a first general overview of the forage resource using the theoretical data linked to the phytosociological interpretation of the territory. Subsequently, this overview can be enhanced with actual quantitative data, offering also a qualitative dimension coming from the phytosociological aspects.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Agnelli, A., Allegrezza, M., Biondi, E., Cocco, S., Corti, G. & Pirchio, F. 2008: Pedogenesi e paesaggio vegetale: il ruolo dell’esposizione. Fitosociologia 45 (1): 23–28.

Allegrezza, M. 2003: Vegetazione e paesaggio vegetale della dorsale del Monte San Vicino (Appennino centrale). Fitosociologia 40 (1) Suppl. 1: 3–118.

Allen, T.H.F. & Starr, T.B. 1982: Hierarchy, Perspectives for Ecological Complexity. The University of Chicago Press, Chicago, 310 pp.

Bagella, S. 2001: Valore pastorale delle associazioni vegetali: un esempio di applicazione nell’Appennino Uumbro-Marchigiano (Italia). Fitosociologia 38 (1): 153–165.

Bagella, S. & Roggero, P.P., 2004: Analisi spaziotemporale della produzione di praterie secondarie nell’Appennino Umbro-Marchigiano (Italia). Inf. Bot. Ital. 35 (2): 309–320.

Baldoni, M.A., Ballelli, S., Biondi, E., Catorci, A. & Orsomando, E. 1996: Studio fitosociologico delle formazioni prative del Monte Subasio (Appennino Umbro-Marchigiano). Doc. Phytosoc. XVI: 427–448.

Bakker, J. P. 1998: The impact of grazing on plant communities. In: WallisDevries, M.F., Bakker, J.P. & Van Wieren, S.E (eds): Grazing Conservation Management. Kluwer Academic Publishers, London, pp. 137–184.

Biondi, E., 1996: L’analisi fitosociologica nello studio integrato del paesaggio. Avances en Fitosociologia: 13–22.

Biondi, E. 2001: Paesaggio vegetale e potenzialità pastorali. In: Atti del 36 simposio internazionale di zootecnia “Prodotti di origine animale: qualità e valorizzazione del territorio”. Portonovo (Ancona) 27 aprile 2001, 1: 5–22, Greppi & En. eds.

Biondi, E. & Ballelli, S. 1995: Le praterie del Monte Coscerno e Monte Civitella (Appennino Umbro-Marchigiano- Italia centrale). Fitosociologia 30: 91–121.

Biondi, E., Allegrezza, M. & Zuccarello, V. 2005: Syntaxonomic revision of the Apennine grassland belonging to Brometalia erecti, and an analysis of their relationships with the xerophidata lous vegetation of Rosmarinetea officinalis. Phytocoenologia 35 (1): 129–163.

Biondi, E., Baldoni, M.A. & Talamonti, M.C. 1995: Il fitoclima delle Marche. In: Atti del convegno “Salvaguardia e gestione dei beni ambientali nelle Marche” (Ancona, 8–9 aprile 1991). Ancona, Accademia di scienze, lettere ed arti: 21–70.

Biondi, E., Casavecchia, S. & Guerra, V. 2006: Analysis of vegetation diversity in relation to the geomorphological characteristics in the Salento coasts (Apulia-Italy). Fitosociologia 43 (1): 25–38.

Biondi, E., Feoli, F. & Zuccarello, V. 2004a: Modelling Environmental Responses of Plant Associations: A Review of Some Critical Concepts in Vegetation Study. Critical Reviews in Plant Sciences 23 (2): 149–156.

Biondi, E., Pinzi, M. & Gubellini, L. 2004b: Vegetazione e paesaggio vegetale del Massiccio del Monte Cucco (Appennino centrale, Dorsale Umbro-Marchigiana). Fitosociologia 41(2) Suppl. 1: 3–81.

Bittante, G., Andrighetto, I. & Ramanzin, M., 1990: Fondamenti di zootecnia. Miglioramento genetico, nutrizione e alimentazione. Liviana Editrice, Padova. 244–293.

Bittante, G., Andrighetto, I. & Ramanzin, M. 1993: Tecniche di produzione animale. Liviana Editrice, Padova, 490 pp.

Blaschka, T. 2001: Multiskalare bildanalyse zur umsetzung des Patch- matrix-konzepts in der landschaftsplanung. Naturschtz und landschaftsplanung 2/3: 84–89.

Blasi, C. 1994: Fitoclimatologia del Lazio. Fitosociologia 27: 151–175.

Blasi, C., Smiraglia, D. & Carranza, M.L. 2003: Analisi multitemporale del paesaggio e classificazione gerarchica del territorio: il caso dei Monti Lepini (Italia centrale). Inf. Bot. Ital. 35 (1): 31–40.

Blasi, C., Carranza, M., Frondoni, R. & Rosati, L. 2000: Ecosystem classification and mapping: a proposal for Italian landscape. Applied Vegetation Science 3: 233–242.

Bonanomi, G. & Allegrezza, M. 2004: Effetti della colonizzazione di Brachypodium rupestre (Host) Roemer et Schultes sulla diversità di alcune fitocenosi erbacee dell’Appennino centrale. Fitosociologia 41 (2): 51–69.

Braun-Blanquet, J. 1931: Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde. Springer Verlag, Wien.

Cano, E., García-Fuentes, A., Torres, J.A., Salazar, C., Melendo, M., Pinto-Gomes, C. & Valle, F. 1997: Phytosociologie appliquée à la planification agricole. Colloques Phytosociologiques XXVII: 1007–1022.

Catorci, A., Cesaretti, S. & Marchetti, P. (eds.) 2007a: Vocazionalità del territorio della Comunità Montana di Camerino per la produzione di biomasse solide agro-forestali ad uso energetico. L’uomo e l’ambiente 47. Tipografia Arte Lito, Camerino, 75 pp.

Catorci, A., Gatti, R. & Ballelli, S. 2007b: Studio fitosociologico della vegetazione delle praterie montane dell’Appennino maceratese. In: Catorci, A. & Gatti, R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 101–144.

Catorci, A., Gatti, R. & Vitanzi, A. 2006: Relationship between phenology and above-ground phytomass in a grassland community in central Italy. In: Gafta, D. & Akeroyd, J.R. (eds.): Nature conservation. Concepts and Practice. Sprinter, pp. 309–327.

Cavallero, A., Rivoira, G. & Talamucci, P., 2002: Pascoli. In: Baldoni, R. & Giardini, L. (eds.): Coltivazioni erbacee-foraggere e tappeti erbosi. Patron editore, Bologna, pp. 239–294.

Conrad, V. & Pollak, L. W. 1950: Methods in climatology. Harvard University Press. Cambridge, 459 pp.

Corrall, A.J. & Fenlon, J.S. 1978: A comparative method for describing the seasonal distribution of production from grasses. Journal of Agricultural Science 91: 61–67.

Cremaschi, M. & Rodolfi, G. 1991: Il suolo. Roma, La Nuova Italia Scientifica Editrice, 267 pp.

Cutini, M, Catorci, A., Gatti, R., Paura, B. & Acosta, A. 2007: Analisi delle relazioni tra parametri geomorfologici e comnità prative in ambiente montano (Appennino umbro-marchigiano). In: Catorci, A. & Gatti, R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 159–164.

Daget, Ph. & Poissonet, T. 1969: Analyse phytologique des prairies. INRA, Montpellier Document 48.

Delpech, R. 1960: Critères de jugement de la valeur agronomique des prairies. Fourrages 4: 83–98.

Ercole, S., Acosta, A. & Blasi, C. 2005: Parametri ambientali e vegetazione: analisi quantitativa di variabili ambientali nell’ambito di uno studio fitosociologico. Inform. Bot. Ital. 37: 494–495.

Farina, A. 2001: Ecologia del paesaggio. Principi, metodi ed applicazioni. UTET Libreria, Torino, 673 pp.

Ferrari, C. 2001: Biodiversità dall’analisi alla gestione. Zanichelli, 144 pp.

Filasi, L., Acosta, A., Bottini, D., Dowgiallo, G. & Blasi, C. 2004: Le comunità vegetali del promotorio del Circeo in relazione al suolo. In: Amato, M., Migliozzi, A. & Mazzoleni, S.: Il sistema suolo vegetazione. Liguori Editore, pp. 253–262.

Floret, C. & Le Floch, E. 1983: Phytomasse et production végétale en Tunisie présaharienne. Acta Oecol./Oecol. Plant. 4 (18) 2: 133–152.

Foglia, M., Sparvoli, D. & Catorci, A. 2007: Analisi multitemporale dell’uso del suolo della dorsale appenninica marchigiana nel XIX e XX secolo. In: Catorci A, Gatti R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 47–72.

Francalancia, C., Galli, P. & Paradisi, L. 1995: Variazioni nella composizione floristica dei prati a Cynosurus cristatus L. delle alte Valli di Tazza e di Fematre (Appennino Marchigiano) in rapporto alle pratiche colturali. Fitosociologia 29 (1): 89–94.

Gatti, R. & Catorci, A. 2005: Contributo alla caratterizzazione dei pascoli alto-collinari dell’Appennino Umbro-Marchigiano a fini zootezcnici (Prati di Gagliole e Monti Rogedano-Puro). Progetto Docup ob. 2 “Rete didattica, Natura, Ambiente, Territorio dell’ Appennino umbro-marchigiano”. Regione Marche, Aula Verde Valleremita, CEA Valle dei Grilli e dell’Elce, Dip. di Botanica ed Ecologia, Unicam. Arti Grafiche Gentile, Fabriano, 52 pp.

Gatti, R. & Catorci, A. 2007: Prima caratterizzazione dei pascoli montani dell’Appennino maceratese ai fini zootecnici. In: Catorci A, Gatti R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-lanquetia 42: 267–272.

Gatti, R., Carotenuto, L. & Catorci, A. 2007a: Sinfenologia di alcuni syntaxa prativi dell’Appennino umbro-marchigiano (Italia centrale). In: Catorci A, Gatti R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 179–202.

Gatti, R., Galliano, A. & Catorci, A. 2007b: Valore pastorale delle praterie montane dell’Appennino maceratese. In: Catorci A, Gatti R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 247–253.

Gatti, R., Vitanzi, A., Cesaretti, S. & Catorci, A. 2007c: Contributo alla quantificazione della fitomassa epigea di alcuni pascoli dell’Appennino umbro-marchigiano (Italia centrale). In: Catorci A, Gatti R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 255–266.

Gatti, R., Carotenuto, L., Vitanzi, A., Pieruccini, P. & Catorci, A. 2005: Plant biodiversity conservation and sustainable grazing in mountain grasslands:a case study in Umbria-Marche Apennines (Central Italy). Ecologia: Atti del Congresso Nazionale della Società Italiana di Ecologia (S.It.E.), Torino 12–14 settembre 2005.

Géhu, J.M. 1988: Sur la notion de cellules paysageres isofunctionnelles. Colloques Phytosociologiques.

Géhu, J.M. & Rivas-Martinez S., 1981: Notions fondamentales de phytosociologie. Ber. Int. Simp. Int. Vereinigung Vegetationsk: 5–33.

Géhu, J.M., Bouzille, J.B., Bioret, F., Godeau, M., Botineau, M., Clement, B., Touffet, J. & Lahondere, C. 1991: Approche paysagere symphytosociologique des marais littoraux du centre-ouest de la France. Colloques phytosociologique. Phytosociologie et paysages, XVII : 109–127.

Gratani, L., Rossi, A., Crescente, M.F. & Frattaroli, A.R. 1999: Ecologia dei pascoli di Campo Imperatore (Gran Sasso d’Italia) e Carta della biomassa vegetale. Braun-Blanquetia 16: 227–247.

Grayson, B. 1999: The agricultural perspective. In: Crofts, A. & Jefferson R.G.: The lowland grassland management handbook. English Nature/The wildlife trusts of the Royal Society for Nature Conservation, London, chapter 4: 1–37 pp.

Grime, J.P. 1973: Competitive exclusion in herbaceous vegetation. Nature 242: 344–347.

Grime, J.P. 2001: Plant strategies, Vegetation Processes and Ecosystem Properties. John Wiley and Sons Ltd, London, 417 pp.

Hodgson, J. & Illius, A.W. 1998: The Ecology and Management of Grazing Systems. CAB International, Wallingford, 480 pp.

King, A.W. 1977: Hierarchy Theory: A guide to system structure for wildlife biologists. In: Bissonette, A. (eds.): Wildlife and Landscape Ecology. Effects of Pattern and Scale. Springer, New York, pp. 1717–1725.

Miles, J. 1985: The pedogenic effects of different species and vegetation types and the implications of succession. Journal of soil science 36: 571–584.

Miles, J. 2004: Le dinamiche delle relazioni suolo- vegetazione negli ecosistemi naturali. In: Amato, M., Migliozzi, A. & Mazzoleni, S.: Il sistema suolo vegetazione. Liguori Editore, pp. 125–136.

Mitrakos, K. 1980: A theory for Mediterranean plant life. Acta Oecologica/Oecologia Plantarum, 1(15), 3: 245–252.

Mitrakos, K. 1982: Winter low temperatures in mediterranean-type ecosystems. Ecologia Mediterranea, VIII (1–2): 95–102.

O’Neill, R.V. & King, A. W. 1988: Homage to St. Michael: or, Why are there so many books on scale? In: Tereson, D.L. & Parker, V.T. (eds): Ecological Scale. Theory and Applications. Columbia University Press, New York, pp. 3–15.

Orsomando, E., Catorci, A., Pitzalis, M. & Raponi, M. 1999: Carta fitoclimatica dell’Umbria (scala 1: 200.000). Regione dell’Umbria. Area Assetto del Territorio e P.U.T., Dip. di Botanica ed Ecologia, Univ. di Camerino. Ist. di Ecologia Agraria, Univ. di Perugia. S.El.Ca. Firenze.

Ozenda, P. 1982: Les Végétaux dans la biosphere. Doin Editeurs, Paris, France, 431 pp.

Pedrotti, F. 2004: Cartografia geobotanica. Pitagora Editrice Bologna. S.El.C.A., Firenze, 236 pp.

Persson, S. 1984: Vegetation development after the exclusion of grazing cattle in a meadow area in the south of Sweden. Vegetatio, 55: 65–92.

Pieruccini, P. 2007: Suoli e geomorfologia delle praterie montane nell’Appennino Umbro- Marchigiano. In: Catorci, A. & Gatti, R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 19–36.

Podani, J. 2001: Syntax 2000 Computer program for data analysis in ecology and systematics. Budapest.

Pott, R. 1998: Effects of human interference on the landscape with special reference to the role of grazing livestock. In: WallisDevries, M.F., Bakker, J.P. & Van Wieren, S.E (eds.): Grazing Conservation Management. Kluwer Academic Publishers, London, pp. 107–134.

Redecker, B., Finck, P., Härdtle, W., Riecken, U. & Schröder, E. 2002: Pasture Landscapes and Nature Conservation. Springer-Verlag Berlin, 435 pp.

Regione Marche, 1991: L’ambiente fisico delle Marche. Geologia Geomorfologia Idrogeologia. Giunta Regionale. Assessorato Urbanistica e Ambiente, Ancona, 255 pp.

Rivas-Martinez, S. 2005: Avances en Geobotanica. http://www.globalbioclimatics.org

Roggero, P. P., Bagella, S. & Farina, R. 2002: Un archivio dati di Indici specifici per la valutazione integrata del valore pastorale. Rivista di Agronomia 36 (2): 149–156.

Ronchi, B. 1988: Zootecnica nelle regioni di montagna. Athene editrice, Roma, 221 pp.

Sánchez Rodríguez, E., Amor Morales, Á. & Ladero Álvarez, M., 2006: Estudio fitosociólogico y bromatológico de los pastizales con interés ganadero en la provincia de Salamanca (España). Studia Botanica 25: 9–61.

Sarno, R., Talamucci, P., Cavallero, A. & Stringi, L. (eds.) 1989: Distribuzione della produzione dei pascoli in ambienti marginali italiani. Guida alla valutazione della produttività. Progetto Finalizzato CNR-IPRA Aree Marginali, Palermo, pp. 175.

Sturges, H. 1926: The choice of a class-interval. Journal of American Statistical Associations 21 (153): 65–66.

Tainton, N. M., Morris, C. D. & Hardy, M. B. 1996: Complexity and stability in grazing systems. In: Hodgson, J. & Illius, A. W. (eds.). The Ecology and Management of Grazing Systems. Cab International, UK, pp. 275–299.

Tardella, F.M, Ballelli, S., Gatti, R. & Catorci, A. 2007: Diversità floristica delle praterie montane dell’Appennino maceratese. In: Catorci, A. & Gatti, R. (eds.): Le praterie montane dell’Appennino maceratese. Braun-Blanquetia 42: 145–158.

Theurrilat, J.P. 1992: L’analyse du paysage végétal en symphytocoenologie: ses niveaux et leurs domains spatiaux. Bull. Ecol. 23 (1–2): 83–92.

Tomaselli, R. 1956: Introduzione allo studio della fitosociologia. Industria Poligrafica Lombarda, Milano, 319 pp.

WallisDeVries, M.F & Van de Koppel, J. 1998: The role of scientific models. In: WallisDeVries M.F., Bakker J.P., Van Wieren S.E.. (eds.): Grazing Conservation Management. Kluwer Academic Publishers, London, pp. 321–340.

Published

2015-08-31

How to Cite

Catorci, A., Cesaretti, S., & Gatti, R. (2015). Biodiversity conservation: geosynphytosociology as a tool of analysis and modelling of grassland systems. Hacquetia, 8(2). Retrieved from https://ojs.zrc-sazu.si/hacquetia/article/view/2909

Issue

Section

Articles