Studio per una classificazione fitoclimatica delle faggete italiane su base dendroecologica

Abstract

Una rete di 39 serie dendrocronologiche stazionali di faggio (Fagus sylvatica L.), campionate in Italia tra i 250 ed i 2000 m s.l.m. in un’area compresa tra i 37° 52’ ed i 46° 34’ N di latitudine e tra i 9° 19’ ed i 16° 13’ E di longitudine, è stata sviluppata per studiare le caratteristiche della crescita di questa specie nel nostro Paese. Faggi di età notevole sono stati rinvenuti sia sulle Alpi che sugli Appennini, con popolamenti di età massima compresa tra i 77 ed i 503 anni; l’età si è rivelata direttamente proporzionale alla quota. Le serie dendrocronologiche stazionali sono state standardizzate e l’autocorrelazione rimossa per amplificare il segnale climatico presente in ognuna. L’Analisi Gerarchica Agglomerativa (HCA) e l’Analisi delle Componenti Principali (PCA) sono state impiegate sul periodo comune 1908-1988 per identificare raggruppamenti fra popolamenti con diversa posizione spaziale ed altitudinale sulla base della loro affinità di crescita. In questo modo si è prodotta una classificazione fitoclimatica delle faggete studiate sulla base della crescita radiale, che ha portato ad identificare “zone e fasce dendroclimatiche”. In particolare, il territorio italiano è stato diviso in due zone, la zona mediterranea e la zona medioeuropea, ognuna suddivisa in diverse fasce altitudinali dalla collina fino al limite altitudinale. La classificazione prodotta è stata confrontata con altre classificazioni prodotte per l’Italia. L’analisi delle funzioni di correlazione e risposta effettuate con metodo bootstrap tra i punteggi di ciascuna componente e le variabili climatiche mensili ordinate dal giugno dell’anno precedente la crescita all’ottobre dell’anno in corso è servita ad identificare i fattori climatici differenziali di ciascuna unità fitoclimatica. Infine, l’estensione geografica del segnale proprio di ciascuna unità è stata evidenziata mediante la correlazione dei punteggi di ogni componente con serie dendrocronologiche di faggio realizzate al di fuori dei confini nazionali.

A network of 39 tree-ring chronologies was developed considering beech (Fagus sylvatica L.) stands in Italy growing between 250 and 2000 m a.s.l. in an area spread from 37° 52’ to 46° 34’ N and from 9° 19’ to 16° 13’ E. The forests had different age, spanning from 77 to 503 years. As revealed by previous studies conducted on beech in the Italian Peninsula, maximum tree age is directly related to altitude, with the oldest stands located at the highest elevations. Treering chronologies were standardized and autocorrelation removed in order to amplify the climatic signal in each site chronology. Hierarchical Cluster Analysis (HCA) and Principal Component Analysis (PCA), performed on the common period 1908-1988, were used to identify geographical and altitudinal patterns of tree growth as a consequence of the bioclimatic position of each stand. Two bioclimatic zones were identified, the Mediterranean and the Temperate Cold, each divided into different altitudinal belts. Our classification results were compared with other existing bioclimatic classification developed for Italy. Bootstrap correlation and response function analysis between principal component scores and monthly climatic variables were used to clarify the main climatic signals underlying each component, using a climatic window spanning from June of the previous year to October of the current year. In this way we isolated and characterized the differential climatic factors of each bioclimatic unit. Finally, the geographic extent of the identified signals was explored by analyzing the correlation of principal component scores with dendrochronological series built in other European countries. This teleconnection analysis served to detect the existence and spreading of continentalscale climatic signals.