The management of protected forests plays a crucial role in biodiversity conservation and climate change mitigation, as their biological richness makes them more resilient to adverse events and serves as natural laboratories for studying ecosystem evolution. Among the strategies adopted, the principle of free evolution, which entails the absence of direct anthropogenic interventions, stands out for its potential to enhance the resilience and ecological diversity of forest ecosystems. This approach allows forests to develop according to natural dynamics, enabling the study of species interactions and the observation of natural ecological processes. Within the Pian di Landro Baldassarre Nature Reserve, a permanent area has been designated for the observation of forest dynamics under free evolution conditions. This reserve, located in the heart of the Cansiglio Plateau (BL), serves as a natural laboratory for studying the spatial distribution of trees and the interactions among the main tree species present, such as Abies alba Mill., Picea abies L. and Fagus sylvatica L. The primary objective of this work is to analyze the structure and spatial dynamics of the forest population using analytical methods such as Quadrat Analysis and the application of spatial functions like the G-function and bivariate K-function. The use of GIS software, specifically QGIS integrated with the R spatstat package, facilitates the examination of plant distribution, the identification of aggregation or dispersion patterns, and the investigation of spatial interactions between different species. These analyses were conducted on data collected during three survey cycles: 2007, 2015, and 2024. The analyses conducted reveal an initially aggregated spatial distribution that, over time, tends to evolve toward a more random arrangement, likely influenced by plant competition. The three studied species exhibit a clustered distribution, particularly pronounced for Abies alba Mill. and Picea abies L., while less evident for Fagus sylvatica L. The analysis performed using the K-bivariate function shows a predominantly random spatial relationship between Fagus sylvatica L. and the other two species, with a slight tendency toward local aggregation. In contrast, a clear spatial repulsion emerges between Abies alba and Picea abies, likely driven by interspecific competition dynamics and distinct ecological preferences.

La gestione delle foreste protette riveste un ruolo cruciale nella conservazione della biodiversità e nella mitigazione dei cambiamenti climatici, poiché la loro ricchezza biologica le rende più resilienti agli eventi avversi e fungono da laboratori naturali per lo studio dell'evoluzione degli ecosistemi. Tra le strategie adottate, il principio della libera evoluzione, che prevede l'assenza di interventi antropici diretti, si distingue per il suo potenziale nel favorire la resilienza e la diversità ecologica degli ecosistemi forestali. Questo approccio consente alle foreste di svilupparsi secondo dinamiche naturali, permettendo lo studio delle interazioni tra specie e l'osservazione di processi ecologici naturali. All'interno della Riserva Naturale Orientata Pian di Landro Baldassarre, un’area permanente è stata destinata all’osservazione delle dinamiche forestali in condizioni di libera evoluzione. Questa riserva, situata nel cuore dell'altopiano del Cansiglio (BL), offre un laboratorio naturale per studiare la distribuzione spaziale degli alberi e le interazioni tra le principali specie arboree presenti, quali Abies alba Mill., Picea abies L. e Fagus sylvatica L. L'obiettivo principale di questo lavoro è analizzare la struttura e le dinamiche spaziali del popolamento forestale attraverso metodi di analisi, come la Quadrat Analysis e l'applicazione di funzioni spaziali quali la G-function e la K-bivariata. L'impiego di software GIS, come QGIS integrato con il pacchetto R spatstat, consente di esaminare la distribuzione delle piante e identificare pattern di aggregazione o dispersione, nonché di indagare le interazioni spaziali tra specie diverse. Tali analisi sono state condotte su dati raccolti in tre cicli di rilevamento 2007, 2015 e 2024. Le analisi condotte evidenziano una distribuzione spaziale inizialmente aggregata che, nel tempo, tende a evolvere verso una disposizione più casuale, probabilmente influenzata dalla competizione tra le piante. Le tre specie studiate presentano una distribuzione clusterizzata, particolarmente marcata per Abies alba Mill. e Picea abies L., mentre risulta meno evidente per Fagus sylvatica L. L’analisi effettuata tramite la funzione K-bivariata rivela una relazione spaziale prevalentemente casuale tra Fagus sylvatica L. e le altre due specie, con una lieve tendenza all’aggregazione locale. Al contrario, tra Abies alba L. e Picea abies L. emerge una netta repulsione spaziale, attribuibile a dinamiche di competizione interspecifica e a specifiche preferenze ecologiche.

DINAMICHE SPAZIALI IN UN POPOLAMENTO FORESTALE LASCIATO A LIBERA EVOLUZIONE: ANALISI NELL’AREA PERMANENTE DELLA RISERVA ORIENTATA PIAN DI LANDRO BALDASSARRE

CAUMO, AURORA
2024/2025

Abstract

The management of protected forests plays a crucial role in biodiversity conservation and climate change mitigation, as their biological richness makes them more resilient to adverse events and serves as natural laboratories for studying ecosystem evolution. Among the strategies adopted, the principle of free evolution, which entails the absence of direct anthropogenic interventions, stands out for its potential to enhance the resilience and ecological diversity of forest ecosystems. This approach allows forests to develop according to natural dynamics, enabling the study of species interactions and the observation of natural ecological processes. Within the Pian di Landro Baldassarre Nature Reserve, a permanent area has been designated for the observation of forest dynamics under free evolution conditions. This reserve, located in the heart of the Cansiglio Plateau (BL), serves as a natural laboratory for studying the spatial distribution of trees and the interactions among the main tree species present, such as Abies alba Mill., Picea abies L. and Fagus sylvatica L. The primary objective of this work is to analyze the structure and spatial dynamics of the forest population using analytical methods such as Quadrat Analysis and the application of spatial functions like the G-function and bivariate K-function. The use of GIS software, specifically QGIS integrated with the R spatstat package, facilitates the examination of plant distribution, the identification of aggregation or dispersion patterns, and the investigation of spatial interactions between different species. These analyses were conducted on data collected during three survey cycles: 2007, 2015, and 2024. The analyses conducted reveal an initially aggregated spatial distribution that, over time, tends to evolve toward a more random arrangement, likely influenced by plant competition. The three studied species exhibit a clustered distribution, particularly pronounced for Abies alba Mill. and Picea abies L., while less evident for Fagus sylvatica L. The analysis performed using the K-bivariate function shows a predominantly random spatial relationship between Fagus sylvatica L. and the other two species, with a slight tendency toward local aggregation. In contrast, a clear spatial repulsion emerges between Abies alba and Picea abies, likely driven by interspecific competition dynamics and distinct ecological preferences.
2024
SPATIAL DYNAMICS IN A FOREST STAND LEFT TO NATURAL EVOLUTION: ANALYSIS IN THE PERMANENT AREA OF THE PIAN DI LANDRO BALDASSARRE ORIENTED RESERVE
La gestione delle foreste protette riveste un ruolo cruciale nella conservazione della biodiversità e nella mitigazione dei cambiamenti climatici, poiché la loro ricchezza biologica le rende più resilienti agli eventi avversi e fungono da laboratori naturali per lo studio dell'evoluzione degli ecosistemi. Tra le strategie adottate, il principio della libera evoluzione, che prevede l'assenza di interventi antropici diretti, si distingue per il suo potenziale nel favorire la resilienza e la diversità ecologica degli ecosistemi forestali. Questo approccio consente alle foreste di svilupparsi secondo dinamiche naturali, permettendo lo studio delle interazioni tra specie e l'osservazione di processi ecologici naturali. All'interno della Riserva Naturale Orientata Pian di Landro Baldassarre, un’area permanente è stata destinata all’osservazione delle dinamiche forestali in condizioni di libera evoluzione. Questa riserva, situata nel cuore dell'altopiano del Cansiglio (BL), offre un laboratorio naturale per studiare la distribuzione spaziale degli alberi e le interazioni tra le principali specie arboree presenti, quali Abies alba Mill., Picea abies L. e Fagus sylvatica L. L'obiettivo principale di questo lavoro è analizzare la struttura e le dinamiche spaziali del popolamento forestale attraverso metodi di analisi, come la Quadrat Analysis e l'applicazione di funzioni spaziali quali la G-function e la K-bivariata. L'impiego di software GIS, come QGIS integrato con il pacchetto R spatstat, consente di esaminare la distribuzione delle piante e identificare pattern di aggregazione o dispersione, nonché di indagare le interazioni spaziali tra specie diverse. Tali analisi sono state condotte su dati raccolti in tre cicli di rilevamento 2007, 2015 e 2024. Le analisi condotte evidenziano una distribuzione spaziale inizialmente aggregata che, nel tempo, tende a evolvere verso una disposizione più casuale, probabilmente influenzata dalla competizione tra le piante. Le tre specie studiate presentano una distribuzione clusterizzata, particolarmente marcata per Abies alba Mill. e Picea abies L., mentre risulta meno evidente per Fagus sylvatica L. L’analisi effettuata tramite la funzione K-bivariata rivela una relazione spaziale prevalentemente casuale tra Fagus sylvatica L. e le altre due specie, con una lieve tendenza all’aggregazione locale. Al contrario, tra Abies alba L. e Picea abies L. emerge una netta repulsione spaziale, attribuibile a dinamiche di competizione interspecifica e a specifiche preferenze ecologiche.
DINAMICHE SPAZIALI
LIBERA EVOLUZIONE
CANSIGLIO
QGIS
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
Caumo_Aurora.pdf

accesso aperto

Dimensione 5.06 MB
Formato Adobe PDF
5.06 MB Adobe PDF Visualizza/Apri

The text of this website © Università degli studi di Padova. Full Text are published under a non-exclusive license. Metadata are under a CC0 License

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/81937