Metodi di campionamento flora e macroinvertebrati - Laboratorio di ...

Metodi di
campionamento
flora e
macroinvertebrati
PROGETTO C.A.R.O LURA
LICEO SCIENTIFICO STATALE G.TERRAGNI
PARCO DELLE SORGENTI DEL LURA
POLITECNICO DI MILANO, POLO REGIONALE DI COMO
Facoltà di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Daniele Sampietro
Luana Valentini

Il primo passo: cosa è
già presente?
Analisi relative a:
uso reale del suolo;
potenzialità forestale;
fisionomica forestale;
campionamento macroinvertebrati;
uso agricolo;
morfologia del paesaggio;
sistemazione idraulica del torrente Lura;
vincoli;
beni storici e ambientali;
percorsi e accessibilità;
attrezzature per il tempo libero e lo sport;
strumenti urbanistici comunali vigenti.

Fisionomica forestale e
macroinvertebrati...
come fare?

Campionamento:
Per campione statistico si intende quel gruppo di unità elementari,
sottoinsieme particolare della popolazione o universo, individuato in
essa in modo da consentire, con un rischio definito di errore, la
generalizzazione all’intera popolazione:
Popolazione
Il campione statistico è una piccola parte
rappresentativa di un tutto (popolazione)
Campione
rappresentativo
Stima campionaria
Parametro della
popolazione

Partiamo dalla
fisionomica forestale

In pratica, esistono
comunità a
composizione
specifica
determinata che si
ripetono al ripetersi
delle medesime
condizioni
ambientali.
Osservazioni:

Come fare...
Il metodo fitosociologico è un metodo floristico-statistico, vale a dire
fondato sull’accurata analisi della flora e sul campionamento statistico
dell’oggetto da studiare.
Fase analitica
Mediante rilievi, si analizzano le comunità vegetali
dal punto di vista qualitativo (valutazione delle
specie presenti) e quantitativo (valutazione della loro
abbondanza).
Fase sintetica
Vengono comparati i diversi rilievi e viene eseguita
l’elaborazione che porta a definire le tipologie
vegetazionali attraverso il confronto floristico,
ecologico e statistico dei rilievi eseguiti.
Pignatti S., 1995. Vegetazione. In Pignatti S. (ed.), Ecologia vegetale, 69-95, Utet, Torino.

Fase analitica:
5
2
3
1
6
Scelta del sito di
campionamento
Descrizione della
stazione di rilevamento
4
Descrizione della
comunità
Campionamento
Superficie complessiva
analizzata
Data e identificativo
rilievo

1
Scelta del sito di
campionamento
Il rilevamento della comunità deve essere effettuato su un’unità di
vegetazione che rappresenti un ambito uniforme per
composizione floristica e per rapporti tra le diverse specie.
Procedimento
casuale
Campione
rappresentativo
Per evitare errori sistemici nel rilevamento, si dovrà operare
selezionando in modo casuale le unità sperimentali (siti di
campionamento).
Campionamento completamente randomizzato
vs
Campionamento randomizzato stratificato.

Campionamento
completamente
randomizzato

Campionamento
randomizzato stratificato:
Il rilevamento della comunità deve essere effettuato su un’unità di vegetazione
che rappresenti un ambito uniforme per composizione floristica e per rapporti
tra le diverse specie.
1) individuare a priori regione omogenee:
1) quota
2) esposizione
3) inclinazione
4) tipo di substrato
1) telerilevamento
2) immagini satellitari
3) foto aeree
Ad esempio da CTR (carta tecnica regionale):
linee di livello (quote, esposizione, inclinazione)

Campionamento
randomizzato stratificato:
Il rilevamento della comunità deve essere effettuato su un’unità di vegetazione che rappresenti un
ambito uniforme per composizione floristica e per rapporti tra le diverse specie.
1) individuare a priori regione omogenee:
1) quota
2) esposizione
3) inclinazione
4) tipo di substrato
1) telerilevamento
2) immagini satellitari
3) foto aeree
Carta geologica: tipo di substrato

Campionamento
randomizzato stratificato:
1) individuare a priori regione omogenee:
1) telerilevamento
2) immagini satellitari
3) foto aeree

Curve di livello:
Possibili aree
omogenee

Carta pedologica/Esposizione:
Versanti con pendenze da elevate a estremamente
elevate. Soprassuolo a bosco di latifoglie termofile
(a volte mesofile) per prevalente esposizione a
sud. Frequente utilizzo a pascolo, vigneto e frutteto
su superfici meno acclivi o artificialmente terrazzate.
Crinali arrotondati, superfici
cacuminali blandamente convesse
e versanti con pendenze da
moderate a moderatamente
elevate, utilizzati prevalentemente a
pascolo, prato e seminativo.

Litologia: Sabbie poco gradate con limo
e ghiaia. Torbiditi, argille e
marne con livelli e/o lenti
arenacee e/o calcaree.

Ortofoto:

Campionamento
randomizzato stratificato:
1) individuare a priori regione omogenee:
1) quota
2) esposizione
3) inclinazione
4) tipo di substrato
1) telerilevamento
2) immagini satellitari
3) foto aeree
2) scegliere all'interno delle regioni omogenee l'area di
campionamento in modo casuale.

Quanto grande deve
essere l'area di
campionamento?
Metodo di Braun-Blanquet: un "campione completo" si realizza in modo tale da
estendersi su di un'area che contenga una proporzione altamente significativa della
combinazione specifica che forma la comunità vegetale. Esso si realizza con una
tecnica basata sull'incremento di un a piccola area iniziale al centro della forma di
vegetazione che desideriamo campionare.
Smetto di aumentare l'area quando
non trovo più specie nuove!

Quanto grande deve
essere l'area di
campionamento?
Metodo di Braun-Blanquet

2
Descrizione della
stazione di rilevamento

Dove è stato fatto il rilievo? Il GPS
GPS (NAVigation Satellite Timing And Ranging Global Positioning System)
Sistema militare USA attivo dagli anni ’80
Completato nel 1994
Basato sulla ricezione di segnali radio emessi da satelliti artificiali.
Permette di determinare le coordinate di un qualunque punto disposto sulla
superficie terrestre in un sistema di riferimento geocentrico cartesiano, WGS84.
Precisione teorica ~ qualche mm
Fattori che influenzano la precisione:
Numero e tipo di ricevitori
Numero di satelliti in vista
Durata della sessione di misura

Il sistema GPS permette di ottenere direttamente
coordinate di punti in un sistema di riferimento
globale.
Prezzo:
~150€
Precisione:
5-10 m
Prezzo:
~2000€
Precisione:
0.4-3 m
Il sistema GPS
Prezzo:
~15000€
Precisione:
0.01-0.05 m

Posizionamento assoluto
• Precisione non migliore del
metro
Il sistema GPS
Posizionamento relativo
• Precisione fino al mm

Il sistema GPS
• È necessaria una buona visibilità del cielo

3
Descrizione della
comunità

4
Campionamento

Campionamento di
macroinvertebrati
bentonici, come fare?

Anche in questo caso è necessario assicurarsi che il campione sia
rappresentativo di tutta la popolazione:
-identificare i diversi microhabitat presenti
SABBIE
MESOLITHAL
GHIAIE
PARTI VIVE DI PIANTE
TERRESTRI

Quando andare?
In questo caso è importante il fattore tempo!

Va evitato il campionamento in una o più delle
seguenti situazioni:
- durante o subito dopo eventi di piena (si consiglia di
attendere almeno due settimane
per consentire la completa ricolonizzazione dei
substrati);
- durante o subito dopo periodi di secca estrema (si
consiglia di attendere almeno
quattro settimane);
Attenzione il risultato del campionamento dipende
anche dalle stagioni!

Il campionamento deve essere iniziato dal punto più
a valle dell’area oggetto d’indagine proseguendo
verso monte, in modo da non disturbare gli habitat
prima del campionamento.
Il campione viene raccolto smuovendo il substrato
localizzato a monte della rete in un’area definita
(vedi norma EN 27828).
Il campionamento dovrà essere effettuato su
un’area complessiva di 0,5 m 2 . L’area di 0,5 m 2 si
raggiunge raccogliendo 10 incrementi ciascuno di
area pari a 0,05 m 2 .

Per ogni microahabitat esistono procedure di campionamento
diverse!!!

Un esempio:
Macrolithal e mesolithal (pietre e ciottoli)
Il campionamento inizia smuovendo il substrato in
superficie per rimuovere gli organismi più
superficiali.
Si procede spostando le pietre e pulendole a fondo
per favorire il distacco degli organismi sessili. Il
campionamento sul fondo del corso d’acqua viene
effettuato fino ad una profondità di circa 10-15 cm.
Per facilitare la rimozione del substrato ci si può
avvalere dell’uso di un cacciavite o altro attrezzo
idoneo alla rimozione dal fondo.
Nelle aree caratterizzate da una corrente scarsa si
deve creare una corrente con il movimento delle
mani in modo da indurre gli animali ad entrare nella
rete.

Dopo il campionamento…
CAMPIONE NON STATISTICAMENTE
RAPPRESENTATIVO:
Il numero delle unità prelevate non è statisticamente
significativo e il risultato ottenuto non permette di formulare
un giudizio globale sull’intero lotto di appartenenza.
CAMPIONE STATISTICAMENTE RAPPRESENTATIVO:
A questo punto l’informazione campionaria (ovvero
l’insieme dei valori della variabile di interesse rilevati in
corrispondenza di ogni unità campionata) deve essere
sintetizzata tramite una funzione che nella terminologia
statistica è detta stimatore, il quale dà luogo a un unico
valore che costituisce la stima del parametro.

Fase sintetica –
Campione significativo
Lo schema di campionamento utilizzato, unito allo stimatore
adottato per sintetizzare l’informazione campionaria in una stima
del parametro, è detto strategia campionaria. Evidentemente
ognuno dei possibili campioni del disegno dà luogo ad una
diversa stima, per cui la validità di una strategia deve essere
valutata sulla base delle caratteristiche del collettivo di stime
ottenibili da tutti i campioni possibili. In genere, si impone che il
collettivo delle stime possibili sia centrato attorno al vero valore
del parametro da stimare (in questo caso lo stimatore si dice
corretto, ovvero la strategia non tende a sottostimare o
sovrastimare il parametro).
Nell’ambito poi degli stimatori corretti si tende a utilizzare
strategie che abbiano le varianze di entità numerica bassa,
perché questo assicura errori di stima mediamente piccoli.

GIS: Geographic Information
System
Set di strumenti e tecnologie per acquisire, catalogare, gestire,
trasformare, analizzare e visualizzare dati spaziali georeferenziati.
Informazioni georeferenziate: documento o evento che si riferisce a
una particolare porzione della superficie terrestre
Informazione geospaziale: documento o evento rappresentato anche
da un punto di vista cartografico, con mappe o immagini
aeree/satellitari
Spesso i due termini (georeferenziato e geospaziale) sono usati
come sinonimi.
M.A.Brovelli - Introduction to Geographic Information Systems

GIS: Geographic Information
System
I dati spaziali o geografici rappresentano fenomeni del mondo reale e sono
caratterizzati da:
la loro posizione nello spazio rispetto a un sistema di coordinate
attributi non spaziali (colore, temperatura, etc.)
relazioni spaziali (topologiche, di distanza, etc)
M.A.Brovelli - Introduction to Geographic Information Systems

Applicazioni GIS per la
pianificazione territoriale
• Analisi e controllo delle condizioni ambientali/paesaggistiche
• Pianificazione delle attività umane
• Azioni orientate all’ambiente
• Ricerca negli ambiti della pianificazione territoriale
Produzione di
archivi geografici,
mappe tematiche e
inventari (sia
accessibili
localmente che
tramite internet).
M.A.Brovelli - Introduction to Geographic Information Systems