Molte specie vegetali caratterizzate da una distribuzione limitata, popolazioni frammentate e specifiche richieste ecologiche sono vulnerabili alla degradazione degli habitat e al cambiamento climatico indotti dalle attività umane. L’ecologia della conservazione aspira a comprendere i processi ecologici ed evolutivi che permettono alle specie minacciate di sopravvivere in ambienti dinamici e, successivamente, ad attuare piani di monitoraggio e protezione per tutelare specie e habitat. In questo contesto, la presente tesi indaga aspetti ecologici e genetici delle orchidee spontanee terrestri in habitat naturali e urbani del nord-Italia. Queste specie sono caratterizzate da un’elevata specializzazione ecologica e sono altamente sensibili ai cambiamenti ambientali. La prima sezione della tesi ha il duplice obiettivo di definirne le nicchie ecologiche, evidenziando le differenze tra habitat urbani e naturali, e di valutare l’efficacia delle misure di protezione e gestione in atto nelle aree protette e non protette. Il lavoro di campo ha previsto il monitoraggio di caratteri vegetativi e riproduttivi, la misurazione di parametri del suolo, l’identificazione della composizione floristica e la presenza di disturbi antropici. I risultati hanno mostrato che la salinità e l’umidità del suolo sono i principali fattori responsabili della distribuzione delle orchidee spontanee nel Delta del Po. La caratterizzazione delle nicchie ecologiche ha evidenziato differenze nell’ampiezza delle nicchie, con specie fortemente specialiste e altre generaliste capaci di adattarsi a diverse tipologie di habitat. L’attuale protezione non garantisce di per sé la sopravvivenza delle orchidee poiché la fase riproduttiva è fortemente compromessa da pratiche di gestione inappropriate come tempi errati di sfalcio, erbivoria e specie aliene. Il monitoraggio dei siti urbani ha rivelato che le città possono ospitare popolazioni di orchidee stabili e vitali, con differenze significative sia dei parametri abiotici delle nicchie ecologiche che della composizione floristica dei siti rispetto agli habitat naturali. La seconda sezione della tesi ha avuto lo scopo di valutare il differenziamento genetico tra Anacamptis berica e Anacamptis pyramidalis e valutare la diversità genetica tra popolazioni urbane e naturali di A. pyramidalis. Attraverso l'analisi dei dati del sequenziamento (RAD-seq), è stata osservata una chiara distinzione genetica tra i due taxa, confermando che A. berica è una specie distinta all'interno del complesso A. pyramidalis. Al contrario, la variabilità genetica tra le popolazioni di A. pyramidalis è molto bassa, indicando la presenza di un flusso genico. Le popolazioni urbane presentano un numero significativamente più alto di alleli privati suggerendo l’emergere di profili genetici differenti. Come parte complementare di questa tesi, è stato condotto uno studio su una specie artico-alpina, Viscaria alpina. L’obiettivo era di valutare la risposta ecologica e genetica di diverse popolazioni europee ai cambiamenti ambientali. Nel complesso, questa tesi evidenzia che la conservazione delle specie minacciate richiede strategie integrate che mirino al ripristino e alla salvaguardia degli habitat naturali, ma anche evidenzino l’importanza delle aree verdi urbane come potenziali hotspot di biodiversità. Nell’attuale scenario di continue trasformazioni ambientali, mantenere l’eterogeneità degli habitat e la loro connettività ecologica risulta particolarmente importante per sostenere la resilienza ecologica e genetica per garantire la sopravvivenza di specie ad alto valore di biodiversità. Bibliografia Gale SW, Fischer GA, Cribb PJ, et al. (2018) Orchid conservation: Bridging the gap between science and practice. Bot. J. Linn. Soc. 186:425-434. Heywood VH (2017) Plant conservation in the Anthropocene-Challenges and future prospects. Plant Divers 39(6):314-330.
Several plant species with restricted distribution, fragmented populations, and peculiar ecological requirements are particularly vulnerable to human-induced habitat degradation and climate change. Conservation ecology aims to understand the ecological and evolutionary processes that allow threatened species to survive in changing environments and, subsequently, to implement monitoring and management actions to protect both species and habitats. In this context, the present thesis examines ecological and genetic aspects of wild terrestrial orchids across natural and urban habitats in Northern Italy. These species are characterized by a great ecological specialization and are highly sensitive to environmental changes. The first section of the thesis has the dual objective of defining the ecological niche of different wild orchid species, highlighting the differences between urban and natural habitats, and of evaluating the effectiveness of the protection and management measures both in protected and non-protected areas. The fieldwork involved the monitoring of vegetative and reproductive traits, along with the measurement of soil parameters, site floristic composition and the presence of anthropogenic disturbances. Laboratory analyses complemented field data by quantifying functional traits and soil chemical parameters to better understand plant-environment relationships. The results showed that soil salinity and moisture were the main factors shaping the distribution of wild orchids in the Po Delta region. The characterization of ecological niches highlighted differences in niche breadth among species, from highly specialized to generalist orchids capable of adapting to different types of habitats. The current protection alone did not guarantee the survival of orchids as the reproductive success was severely compromised by inappropriate management practices, such as incorrect mowing times, herbivory and alien species. The monitoring of urban sites revealed that cities can host viable and demographically stable orchid populations, with significant differences in both the abiotic parameters of ecological niches and the floristic composition of the sites compared to natural habitats. The second section of the thesis aimed to evaluate the genetic differentiation between Anacamptis berica and Anacamptis pyramidalis and assess the genetic diversity between urban and natural populations of A. pyramidalis. Through the analysis of the data obtained from RAD-sequencing, a clear genetic distinction between the two taxa was observed, confirming that A. berica is a distinct species within the A. pyramidalis complex. In contrast, genetic variability among populations of A. pyramidalis was very low, indicating the presence of ongoing gene flow. Urbanization did not result in a reduction of genetic diversity, but urban populations had a significantly higher number of private alleles, suggesting the emergence of genetic distinctiveness. As a complementary part of this thesis, a side project was conducted on an arctic-alpine species, Viscaria alpina. The aim was to assess the ecological and genetic response of different European populations to climate warming. Overall, this thesis highlights that the conservation of threatened species requires integrated strategies aimed at safeguarding and restoring natural habitats, but also underlines the importance of urban green areas as potential biodiversity hotspots. In the current scenario of continuous ecosystem transformation, maintaining habitat heterogeneity and its ecological connectivity is particularly important to support ecological and genetic resilience and ensure the survival of species with high biodiversity value. References Gale SW, Fischer GA, Cribb PJ, et al. (2018) Orchid conservation: Bridging the gap between science and practice. Bot. J. Linn. Soc. 186: 425-434. Heywood VH (2017) Plant conservation in the Anthropocene - Challenges and future prospects. Plant Divers 39(6): 314-330.
Conservation Ecology of Threatened Plant Species across Natural and Anthropogenic Habitats
SCRAMONCIN, LISA
2026
Abstract
Molte specie vegetali caratterizzate da una distribuzione limitata, popolazioni frammentate e specifiche richieste ecologiche sono vulnerabili alla degradazione degli habitat e al cambiamento climatico indotti dalle attività umane. L’ecologia della conservazione aspira a comprendere i processi ecologici ed evolutivi che permettono alle specie minacciate di sopravvivere in ambienti dinamici e, successivamente, ad attuare piani di monitoraggio e protezione per tutelare specie e habitat. In questo contesto, la presente tesi indaga aspetti ecologici e genetici delle orchidee spontanee terrestri in habitat naturali e urbani del nord-Italia. Queste specie sono caratterizzate da un’elevata specializzazione ecologica e sono altamente sensibili ai cambiamenti ambientali. La prima sezione della tesi ha il duplice obiettivo di definirne le nicchie ecologiche, evidenziando le differenze tra habitat urbani e naturali, e di valutare l’efficacia delle misure di protezione e gestione in atto nelle aree protette e non protette. Il lavoro di campo ha previsto il monitoraggio di caratteri vegetativi e riproduttivi, la misurazione di parametri del suolo, l’identificazione della composizione floristica e la presenza di disturbi antropici. I risultati hanno mostrato che la salinità e l’umidità del suolo sono i principali fattori responsabili della distribuzione delle orchidee spontanee nel Delta del Po. La caratterizzazione delle nicchie ecologiche ha evidenziato differenze nell’ampiezza delle nicchie, con specie fortemente specialiste e altre generaliste capaci di adattarsi a diverse tipologie di habitat. L’attuale protezione non garantisce di per sé la sopravvivenza delle orchidee poiché la fase riproduttiva è fortemente compromessa da pratiche di gestione inappropriate come tempi errati di sfalcio, erbivoria e specie aliene. Il monitoraggio dei siti urbani ha rivelato che le città possono ospitare popolazioni di orchidee stabili e vitali, con differenze significative sia dei parametri abiotici delle nicchie ecologiche che della composizione floristica dei siti rispetto agli habitat naturali. La seconda sezione della tesi ha avuto lo scopo di valutare il differenziamento genetico tra Anacamptis berica e Anacamptis pyramidalis e valutare la diversità genetica tra popolazioni urbane e naturali di A. pyramidalis. Attraverso l'analisi dei dati del sequenziamento (RAD-seq), è stata osservata una chiara distinzione genetica tra i due taxa, confermando che A. berica è una specie distinta all'interno del complesso A. pyramidalis. Al contrario, la variabilità genetica tra le popolazioni di A. pyramidalis è molto bassa, indicando la presenza di un flusso genico. Le popolazioni urbane presentano un numero significativamente più alto di alleli privati suggerendo l’emergere di profili genetici differenti. Come parte complementare di questa tesi, è stato condotto uno studio su una specie artico-alpina, Viscaria alpina. L’obiettivo era di valutare la risposta ecologica e genetica di diverse popolazioni europee ai cambiamenti ambientali. Nel complesso, questa tesi evidenzia che la conservazione delle specie minacciate richiede strategie integrate che mirino al ripristino e alla salvaguardia degli habitat naturali, ma anche evidenzino l’importanza delle aree verdi urbane come potenziali hotspot di biodiversità. Nell’attuale scenario di continue trasformazioni ambientali, mantenere l’eterogeneità degli habitat e la loro connettività ecologica risulta particolarmente importante per sostenere la resilienza ecologica e genetica per garantire la sopravvivenza di specie ad alto valore di biodiversità. Bibliografia Gale SW, Fischer GA, Cribb PJ, et al. (2018) Orchid conservation: Bridging the gap between science and practice. Bot. J. Linn. Soc. 186:425-434. Heywood VH (2017) Plant conservation in the Anthropocene-Challenges and future prospects. Plant Divers 39(6):314-330.I documenti in SFERA sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
