Effects of agricultural management and landscape on farmland biodiversity and associated ecosystem services

I prossimi decenni saranno testimoni di un rapido aumento della domanda di prodotti agricoli. Entro il 2050 l’attuale domanda alimentare sarà raddoppiata a seguito della crescita della popolazione mondiale e della crescita socio-economica (FAO 2015). Lo sviluppo urbano sarà sempre più in concorrenza con l'agricoltura per l'uso del suolo. Si rende quindi necessario soddisfare la maggior parte della crescente domanda di prodotti agricoli attraverso l'intensificazione colturale (ossia produrre di più sulla stessa superficie agricola investita) poiché non vi è sufficiente spazio per incrementare la superficie agricola senza causare danni irreparabili agli ecosistemi naturali vitali. Il costante aumento della produttività agricola per unità di superficie, a cui si è assistito nell'ultima parte del 20° secolo si è ormai stabilizzata, con scarse possibilità di ulteriori aumenti di efficienza attraverso metodi convenzionali. La dipendenza dell'agricoltura convenzionale e dell’approvvigionamento alimentare sulle risorse non rinnovabili (ad esempio i combustibili fossili, fosfato) la rende insostenibile nel lungo periodo. L ‘intensificazione eco-funzionale è stata proposta come una soluzione promettente (Niggli et al. 2008). Per Intensificazione Eco-funzionale si intende l'ottimizzazione dell’approvvigionamento, della regolazione e del mantenimento dei servizi ecosistemici nel processo di produzione agricola (Niggli et al. 2008). Come tale, promuove il mantenimento o la crescita della produzione agricola sostenendo la biodiversità e i connessi servizi ecosistemici. Tuttavia, l'implementazione della intensificazione ecologica nei sistemi di produzione delle colture agrarie specifiche conoscenze oltre che una comprensione globale delle relazioni tra i diversi servizi ecosistemici. Lo scopo di questa tesi è stato quello di studiare come la struttura del paesaggio (habitat seminaturali) e l’uso del suolo (gestione in azienda) interagiscono nell’approvvigionamento di alcuni servizi ecosistemici, quali sono il servizio di impollinazione e il controllo biologico. Abbiamo indagato gli effetti del tipo di margine del campo coltivato, a scala locale, sul servizio di impollinazione e sulla comunità degli impollinatori, valutando le caratteristiche delle siepi presenti lungo i campi coltivati, ad esempio, la densità degli alberi, l’eterogeneità in termini di specie e di struttura. Inoltre, abbiamo indagato la relazione tra le pratiche gestionali agricole, gli habitat semi-naturali e il controllo biologico delle colture nonché l'effetto combinato dei tipi di lavorazione del suolo e del grado di urbanizzazione presente sulle comunità dei coleotteri Carabidi. (Coleoptera: Carabidae). Nel capitolo 2 sono state valutate le potenziali interazioni tra impollinazione e la qualità degli elementi del paesaggio semi-naturale. Abbiamo testato se l'abbondanza e la ricchezza di specie vegetali, a scala locale, possono incentivare la ricchezza e l'abbondanza di impollinatori. Nel capitolo 3 abbiamo esplorato come le pratiche locali di gestione agricola delle colture, (fertilizzanti e di insetticidi, pratiche colturali che favoriscono una maggiore SOC) in combinazione con il paesaggio influiscono sulla resa delle colture, sul controllo biologico dei parassiti e sull'abbondanza dei predatori. Questo modello sperimentale ha permesso di testare le generali conseguenze interattive, dovute ad una diversa gestione colturale, tra i servizi ecosistemici e il rendimento degli input esterni sui raccolti. Nel capitolo 4 abbiamo esplorato le possibili interazioni tra intensità di gestione delle colture agrarie, la complessità del paesaggio e la comunità dei predatori. Attraverso un esperimento in campo abbiamo testato l'effetto combinato della gestione dell’aratura (lavorazione convenzionale rispetto a lavorazione conservativa) e della urbanizzazione sulle comunità di coleotteri Carabidi (Coleoptera: Carabidae).