Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2704
Title: Approccio integrato per la valutazione della sostenibilità ambientale della viticoltura
Authors: Brunori, Elena
Keywords: Analisi multi-scalare;Bilancio del carbonio;Biodiversità;Biomassa ipogea;Funzionalità del suolo;Paesaggio sostenibile della vite;Servizi ecosistemici;Vitis vinifera cv Merlot;Viticoltura biologica;Viticoltura peri-urbana;Below-ground biomass;Carbon balance;Ecosystem services;Multiple-scale analysis;Organic viticulture;Peri-urban viticulture;Soil functionality;Sustainable viticultural landscape;Vineyard biodiversity;AGR/03-05
Issue Date: 25-Nov-2013
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 25. ciclo
Abstract: 
Le attuali emergenze ecologico-ambientali quali il rapido consumo di suolo agricolo, i cambiamenti climatici, il depauperamento delle risorse naturali a causa della perdita di biodiversità, del degrado del paesaggio, l’impoverimento del suolo, impongono strategie di sviluppo sostenibile in primis in agricoltura. Anche in viticoltura, settore strategico nelle filiere produttive di molte economie rurali europee e attività agricola fra le più connotative dell’ambiente mediterraneo, si è imposta recentemente la necessità di coniugare l’innovazione tecnologica con una maggiore sostenibilità ambientale. Data la natura sistemica del carattere di sostenibilità solo l’adozione di strategie integrate coinvolgenti i diversi aspetti della filiera produttiva può consentire l’affermazione di una viticoltura a sostenibilità ambientale.
L’obiettivo generale della ricerca è la valutazione della sostenibilità ambientale di alcuni modelli di viticoltura rappresentativi della variabilità fisica degli ambienti in cui si pratica e delle tecniche di gestione del vigneto mediante un approccio integrato e multidisciplinare volto ad analizzare l’impatto degli agro-ecosistemi viticoli sull’ambiente inteso come sistema integrato di risorse. In particolare, obiettivi specifici della ricerca sono: i) l’analisi del ruolo dei vigneti nella definizione di struttura e funzionalità del paesaggio, ii) la valutazione della biodiversità nei territori viticoli, iii) la valutazione dell’effetto della pratica viticola sulla funzionalità del suolo, e infine iiii) la quantificazione del contributo degli agro-ecosistemi viticoli allo stoccaggio del C e, conseguentemente, alla modifica della qualità dell’atmosfera.
A tal fine sono state individuate tre aree modello in ambienti tradizionalmente vocati alla coltivazione della vite (Vitis vinifera L.) scelte sulla base della diversa incidenza della viticoltura (<20% SAU; 20-40% SAU; >40% SAU), delle variabili fisiografiche (pianura costiera e collina interna) e climatiche, del livello di antropizzazione (ad alta naturalità o fortemente antropizzate). Lo studio è stato condotto secondo un approccio multi-scalare, dall’area vasta del territorio alla scala di dettaglio della singola unità vitata. Alcune determinazioni sono state eseguite in vigneti a diversa conduzione, in convenzionale e in biologico.
Mediante l’approccio dell’ecologia del paesaggio e l’elaborazione di opportuni indici metrici (IM) in ambiente GIS è stata analizzata la struttura e funzionalità del
paesaggio nei territori viticoli e quantificata la biodiversità in termini di diversità e numerosità degli ecosistemi.
Attraverso l’applicazione di specifici indicatori di funzionalità del suolo (TOC, Cmin, Cbas, qCO2, qM) è stata quantificata la funzionalità del suolo del vigneto relativamente allo stoccaggio del carbonio e alle perdite per respirazione. Il ruolo di carbon sink attribuibile all’agroecosistema vigneto in funzione dell’ambiente e del modello di conduzione è stato determinato attraverso la metodologia della Produzione Netta dell’Ecosistema (NEP) e il bilancio del carbonio calcolato al netto delle perdite di respirazione radicale e del suolo.
I risultati ottenuti evidenziano il ruolo dei diversi agro-ecosistemi viticoli nel determinare la struttura e la funzionalità del paesaggio in particolare influenzando il livello di biodiversità insita negli habitat naturaliformi dell’ecomosaico ambientale.
La viticultura, rispetto ad altri usi del suolo, è garante di complessità paesaggistica e di equilibrio degli ecosistemi, fenomeni particolarmente ambiti nelle aree sensibili come quelle costiere e peri-urbane. I vigneti, con diversità per gli ambienti e le tecniche di gestione considerate, influenzano la capacità del suolo di stoccare C e di emettere CO2 e conseguentemente la sua funzione di carbon sink. La quantificazione della funzione carbon sink nei ceppi di vite ha evidenziato il ruolo di centralità svolto dalla biomassa ipogea nello stoccaggio del C e differenze significative a seconda dell’ambiente (alta naturalità, rurale, peri-urbano) e del modello di conduzione (convenzionale vs biologico). I risultati del bilancio del C provano che gli agro-ecosistemi vigneto sono potenzialmente in grado di sottrarre ingenti quantità di CO2 dall’atmosfera con livelli che, in ambienti dove tale funzione è particolarmente importante per la qualità ambientale, possono essere paragonabili a quelle delle foreste urbane.
Nella loro complesso i risultati ottenuti nella ricerca dimostrano che la viticoltura è sistema produttivo strategico per il mantenimento della qualità ambientale e che è in grado di fornire molteplici servizi ecosistemici che dovranno essere promossi nell’ottica di sviluppo sostenibile della filiera viti-vinicola.

Today’s environmental emergences like the fast cropland consumption, the climate changes, the depletion of natural resources, i.e. the simplification of biodiversity, the landscape degradation, the loss of soil functionality, suggest the opportunity to develop strategies for a sustainable development of agriculture.
Viticulture represents a strategic sector in many European rural economies and one of the most connotative crop of the Mediterranean environment whose development should combine the technological innovation with the environmental sustainability. Owing to the systemic nature of sustainability, integrated approaches based on the control of the different aspects of the wine-grape supply chain are required to match the objective.
The overall objective of the research is the evaluation of the environmental sustainability of different viticulture models representative of the physiographic variability of the viticultural environments and of the management techniques. Through an integrated and multidisciplinary approach the follow specific objectives were pursued: i) evaluation of the impact of vineyards on the landscape structure and functionality, ii) measure of the biodiversity in the grapevine growing territories, iii) measure of the soil functionality in the vineyard, and iiii) quantification of the contribution of vineyard agro-ecosystem at the carbon storage.
To the aim three model areas highly vocated to grapevine production (Vitis vinifera l.) have been selected for different vineyard surfaces (<20% UAA; 20-40% UAA; >40% UAA), physiographic characters (plane, hills), climate, anthropogenic pressure (areas of high naturality, rural and periu-urban). The study has been carried out following a multiple-scale approach, from the large scale (territory) to the detail scale of the vineyard. Some parameters have been measured under different management conditions, i.e. in conventional versus organic vineyards.
With the methodology of the landscape ecology a core set of landscape metric indexes (MI) have been calculated in GIS environment, and the structure and functionality of the landscape as well as the biodiversity, i.e. diversity and richness in ecosystems, measured. The measure of proper indexes for soil functionality characterization (TOC, Cmin, Cbas, qCO2, qM) have been carried out for soil samples of the vineyards. Finally, the carbon sink function in the vineyard agro-
ecosystems has been evaluated through the methodology of Net Ecosystem Production (NEP) and the net ecosystem Carbon balance has been estimated.
The results prove that vineyards have a crucial role in maintaining a sustainable landscape structure and functions, by assuring a high diversity of semi-natural habitats. Viticulture, better than other land use classes, may guarantee the ecomosaic complexity and the balance among ecosystems, that is particularly damaged in sensible areas like the coastal and peri-urban ones.
Viticulture, although differently depending on the environment and the management techniques, influences soil Carbon storage ability as well as soil respiration. The measure of the carbon sink function in the grapevine proves that an high contribution can be recognized to the root system and that it is influenced by the environment or the management practice (conventional vs organic viticulture).
The estimation of the Carbon balance in the vineyard agro-ecosystems proves that this land use may contribute significantly to CO2 depletion in the atmosphere; in the peri-urban areas, rich in agriculture, they could act similarly to urban forest.
Taken together the results prove that viticulture is a strategic agro-ecosystem for maintaining the environmental quality and providing ecosystem services that must be promoted in the future sustainable development of the wine-grape supply chains.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ortoflorofrutticoltura
URI: http://hdl.handle.net/2067/2704
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