Analisi delle dinamiche di popolazione delle piante alpine attraverso i tratti funzionali: un caso studio nell'Appennino settentrionale

Climate fundamentally shapes the distribution of ecosystems worldwide, influencing the latitudinal and altitudinal ranges of plant species and vegetation types. Alpine biomes, in particular, are highly sensitive to climate change, experiencing above-average increases in mean temperatures alongside changes in snow cover and precipitation. Despite extensive research on species’ responses to climate change, a detailed mechanistic understanding of why some species are more sensitive or resilient remains limited. This gap highlights the need for approaches beyond descriptive analyses. Our study addresses this through functional ecology, investigating how plant functional traits influence population dynamics in alpine flora under recent climatic shifts. Using long-term vegetation monitoring data from the Northern Apennines (GLORIA project), we hypothesized that species’ differing responses to warming are linked to fundamental functional traits. We analysed demographic trends of 129 plant species (2001–2022), classifying them as increasing, stable, or decreasing using the Cliff ‘Delta’ index. From these, a representative subset was selected to measure traits including vegetative and reproductive plant height, specific leaf area (SLA), leaf dry matter content (LDMC), and seed mass. Regression models tested correlations between demographic trends and these traits. Results revealed plant height (both vegetative and reproductive) as the only significant positive predictors of demographic increases, suggesting taller species may benefit from longer growing seasons and enhanced competitive ability under warming. SLA, LDMC, and seed mass showed no significant effects, underscoring the complexity and context-dependence of trait–environment relationships in alpine ecosystems. These findings highlight the value of integrating structural traits and long-term demographic data in predictive models of alpine biodiversity under climate change. Developing mechanistic, trait-based approaches will be vital for forecasting community dynamics and guiding conservation efforts in vulnerable mountain ecosystems facing rapid environmental shifts.

Il clima gioca un ruolo fondamentale nel determinare la distribuzione degli ecosistemi a livello globale, influenzando la distribuzione latitudinale e altitudinale delle specie vegetali e dei tipi di vegetazione. In particolare, i biomi alpini sono altamente sensibili ai cambiamenti climatici, sperimentando aumenti della temperatura medi superiori a quella globale, insieme a variazioni nella copertura nevosa e nei regimi di precipitazione. Nonostante i numerosi studi sulle risposte delle specie ai cambiamenti climatici, la comprensione meccanicistica dettagliata del motivo per cui alcune specie siano più sensibili resta limitata. Questo evidenzia la necessità di approcci che vadano oltre le analisi descrittive. Il nostro studio affronta questa lacuna attraverso l’ecologia funzionale, indagando come i tratti funzionali delle piante influenzino la dinamica delle popolazioni della flora alpina in risposta ai recenti cambiamenti climatici. Utilizzando dati di monitoraggio vegetazionale a lungo termine raccolti in Appennino Settentrionale (progetto GLORIA), abbiamo ipotizzato che le diverse risposte delle specie al riscaldamento siano correlate a diversità nei tratti funzionali. Abbiamo analizzato le tendenze demografiche di 129 specie vegetali (2001–2022), classificandole come in aumento, stabili o in diminuzione tramite l’indice Cliff ‘Delta’. Da queste abbiamo selezionato un sottogruppo rappresentativo su cui abbiamo misurato tratti quali l’altezza vegetativa e riproduttiva, l’area fogliare specifica (SLA), il contenuto di sostanza secca fogliare (LDMC) e la massa del seme. Modelli di regressione hanno testato le correlazioni tra le tendenze demografiche e questi tratti. I risultati hanno mostrato che l’altezza delle piante (sia vegetativa sia riproduttiva) è stata l’unico predittore positivo dell’aumento demografico, suggerendo che le specie più alte possano beneficiare di stagioni di crescita più lunghe e di una maggiore competitività in condizioni di riscaldamento. SLA, LDMC e massa del seme non hanno mostrato effetti significativi, sottolineando la complessità e la dipendenza dal contesto delle relazioni tra tratti funzionali e ambiente negli ecosistemi alpini. Questi risultati evidenziano il valore dell’integrazione di tratti strutturali e dati demografici a lungo termine nei modelli predittivi della biodiversità alpina in risposta al cambiamento climatico. Lo sviluppo di approcci meccanicistici basati sui tratti sarà fondamentale per prevedere la dinamica delle comunità e guidare le strategie di conservazione negli ecosistemi montani, considerati tra i più vulnerabili di fronte ai rapidi cambiamenti ambientali.