Riassunto analitico
L'eccessiva urbanizzazione sta causando problemi ambientali che minacciano la salute umana e la biodiversità in città sempre più affollate. Le infrastrutture verdi urbane sono fondamentali per migliorare la vivibilità urbana, ripristinare la biodiversità e fornire numerosi servizi ecosistemici. In questo studio vengono valutati una serie di servizi ecosistemici (SE) derivanti da un progetto sperimentale di rinverdimento urbano realizzato nel parco "Marco Biagi" di Reggio Emilia (Italia), come parte del progetto europeo Life CityAdap3. Il comune di Reggio Emilia ha piantato diverse specie tra la fine del 2021 e l'inizio del 2022, coprendo un’area totale di 8.760 m². Le specie sono state organizzate in due diverse micro-foreste realizzate secondo il "metodo Miyawaki" in una micro-foresta nativa e una micro-foresta adattiva. Inoltre, nel 2023 sono stati aggiunti le siepi campestri, vari filari di alberi e un'area umida, dove sono state piantate diverse idrofite. La presente ricerca riporta i dati del primo anno di monitoraggio ambientale e valutazione degli ES, effettuata a partire da febbraio 2024. La valutazione della biodiversità è stata eseguita sulle due micro-foreste e attorno all'area umida; gli effetti di mitigazione microclimatica dell'area verde sono stati valutati attraverso l'analisi della temperatura dell'aria, dell'umidità relativa dell'aria, della temperatura del suolo e del contenuto di acqua nel suolo. Dopo 2 anni dalla messa a dimora, abbiamo trovato un totale di 772 individui, differenziati in 72 specie diverse. È stato calcolato l'indice di biodiversità di Shannon-Wiener, risultante in H' = 3,44 con un'equitabilità di J' = 0,80; lo spettro biologico, composto principalmente da P scap e P caesp (circa il 64% del totale), riflette la predominanza della componente arborea delle micro-foreste. Il modello iTree è stato applicato per stimare lo stoccaggio del carbonio per scoprire quali specie hanno una maggiore capacità di assorbimento del carbonio, utilizzando dati allometrici (altezza delle piante e DBH misurati su ogni individuo). Si stima che il totale degli alberi nel Parco Marco Biagi siano in grado di stoccare 0,332 tonnellate di carbonio, con Fraxinus excelsior e Quercus robur le specie più efficienti (circa il 44,4% del carbonio totale immagazzinato). La temperatura dell'aria e l'umidità relativa sono state misurate a 150 cm dal suolo, mentre la temperatura del suolo e il contenuto di acqua nel suolo sono stati misurati a 10 cm sotto il suolo. Variazioni significative (valore p < 0,05) di questi due parametri hanno determinato differenze tra le due micro-foreste e i luoghi circostanti: in particolare, la temperatura dell'aria era sempre più bassa nelle aree forestali urbane, mentre l'umidità relativa era sempre più alta nelle nelle microforeste rispetto alle aree esterne. Sono stati registrati risultati significativi (valore p < 0,05) tra la temperatura e l'umidità del suolo, rispettivamente più basse e più alte lungo l'area verde. Le risposte eco-fisiologiche allo stress da calore durante il periodo estivo sono state analizzate su due specie rappresentative di ogni tipo di microforesta (Quercus frainetto e Ostrya carpinifolia; Fraxinus excelsior e Morus alba). Inoltre, la micromorfologia fogliare è stata analizzata tramite microscopio elettronico a scansione (SEM), al fine di caratterizzare le superfici fogliari e osservare il PM intrappolato dalle foglie di 4 specie selezionate per microforesta. I dati raccolti nel primo anno di monitoraggio ambientale mostrano che le diverse specie sono in grado di rispondere alle condizioni ambientali, fornendo dati interessanti e utili sul miglioramento della qualità ambientale dell'area in esame.
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Abstract
Overurbanization is causing environmental issues that threaten human health and biodiversity in increasingly crowded cities. Urban green infrastructures are crucial for enhancing urban livability, restoring biodiversity, and providing numerous ecosystem services. This study evaluates the ecosystem services (ES) of an experimental urban greening project in "Marco Biagi" park in Reggio Emilia (Italy), as a part of the European Project Life CityAdap3. The municipality of Reggio Emilia planted several species between late 2021 and early 2022, covering a total of 8.760 m². The species were organized into two different micro-forests realized according with the “Miyawaki method” ina native micro-forest and an adaptative micro-forest.Moreover, the rural edges, various tree rows, and a wetland area were realized in 2023, where several hydrophytes have been planted.The present research reports data of the first year of environmental monitoring and ES evaluation, starting from February 2024. Biodiversity assessment was performed on the two micro-forests and around the wet area; microclimatic mitigation effects of the green area were evaluated through the analysis of air temperature, air relative humidity, soil temperature, and soil water content. After 2 years from plantation, we have found a total of 772 individuals, differentiated into 72 different species. The Shannon-Wiener biodiversity index was computed, resulting in H’ = 3.44 with an evenness of J’ = 0.80; the biological spectrum, composed primarily of P scap and P caesp (around 64% of the total), reflects the predominance of the arboreal component of micro-forests. In general, we found that shrubs had a higher mortality rate compared to trees.iTree model has been applied to estimate carbon storage to find out which species have a greater carbon sink capacity, using allometric data (plants heigh and DBH measured on each individual). The total of trees in Marco Biagi Park are estimated to store 0,332 metric tons of carbon, where Fraxinus excelsior and Quercus robur being the most efficient species (approximately 44.4% of the total carbon stored). Air temperature and relative humidity were measured at 150 cm from the ground while soil temperature and soil water content were measured at 10cm below the ground. Significative variations (p-value<0.05) of these two parameters resulted in difference between the two forest areas and surrounding places: in particular, air temperature was always lower into urban forest areas. On the contrary, relative humidity was always higher on urban forest area compared with other areas. Significant results (p-value<0.05) were recorded among soil temperature and humidity, respectively lower and higher along trees area.Eco-physiological responses to heat stress during summer period were analyzed on two representative species of each micro-forest type (Quercus frainetto and Ostrya carpinifolia for adaptative forest; Fraxinus excelsior and Morus alba for native forest). Stomatal conductance (gs) was analyzed through porometer and the emission of biogenic volatile organic compounds (BVOCs) were extracted from in situ air samplings and then determined through gas chromatography coupled with mass spectrometer. In addiction, leaf micromorphology was analysed through Scanning Electronic Microscope (SEM), in order to characterize leaf surfaces and observe PM trapped by the leaves of 4 selected species per micro-forests.Data collected on the first year of environmental monitoring show that the different species are able to respond to environmental conditions, providing interesting and useful data about the environmental quality improvement of the area, especially according to the biodiversity and microclimatic mitigation.
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