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Cambiamenti di copertura forestale e dell’uso del suolo nell’inventario dell’uso delle terre in Italia
L'articolo è disponibile sul sito dell'editore www.sisef.itChanges of forest coverage and land uses as assessed by the inventory of land uses in Italy. The paper presents
the IUTI program, a land use inventory of Italy, based on point sampling. It has been carried out to
support the National Carbon Sink Accounting Register and it was realized within the framework of the Italian
National Remote Sensing Plan managed by the Italian Ministry of Environment. IUTI has monitored the
land use and land use change and forestry in the last two decades over the country at the years 1990, 2000,
2008, adopting a tessellated stratified sampling scheme with about 1.2 million sample points on aerial orthophotos.
Following definitions, methods and inventory procedures, the main results are discussed. They
show the heavy changes affecting surface and distribution of the various classes for arable lands, forests and
urban areas
Innovative plastic films for agriculture
Dottorato di ricerca in OrtoflorofrutticolturaL’obiettivo del dottorato di ricerca è stato quello di valutare, in un ambiente tipico dell’Italia centro-settentrionale, la rispondenza agronomica di nuovi film termici di copertura delle serre, ancora allo stadio di prototipo, su una coltura di ampia diffusione qual è il pomodoro (Lycopersicon esculentum Mill.).
L’attività di valutazione è stata portata avanti seguendo due linee di ricerca distinte, cui sono corrisposte due prove biennali di confronto tra materiali plastici di copertura. Nella prima un film termico innovativo contenente poliammide di terza generazione, che rappresenta una delle più recenti e interessanti novità del settore, è stato posto a confronto con un film in polietilene additivato, con funzione di testimone. Nella seconda, invece, ad essere confrontati sono stati due film termici coestrusi LDPE/EVA, uno a luce diretta e l’altro a luce diffusa, ciascuno stabilizzato con tre diverse formulazioni di additivi stabilizzanti alla luce.
I parametri presi in considerazione nell’ambito della ricerca hanno riguardato lo sviluppo vegetativo dell’ortiva e gli aspetti legati alla produzione, valutati questi sia dal punto di vista quantitativo che qualitativo. I numerosi dati raccolti hanno permesso di ottenere un quadro assai completo su quelle che sono le potenzialità produttive dei nuovi laminati plastici, fornendo un utile ausilio alla scelta della copertura più idonea allo specifico ambiente di coltivazione.The aim of the research was to evaluate, in a north-central Italy environment, the behaviour of new agricultural thermal films for covering greenhouse, still at the prototype stage, on tomato crops (Lycopersicon esculentum Mill.).
Two different two-year trials were carried out. In the first one, an innovative third generation thermal film containing polyamide was compared with a control standard mixed with additives LDPE film. In the second research line, two coextruded LDPE/EVA direct or diffuse light thermal films were compared. Moreover, each type of the above-mentioned film was stabilized with three different formulations of light stabilizing additives, for a total of six combinations film- light stabilizing.
The parameters taken into account in the research focused on the vegetative growth and quantitative and qualitative production. The large amount of collected data allowed to obtain a complete picture of the productive potential of the new plastic laminates, providing a useful aid for the choice of the most suitable cover for the specific environment
La comunicazione al consumatore di alimenti, le disposizioni nazionali e lorigine dei prodotti
L’emigrazione in Brasile (XVII-inizi XX secolo)
L'emigrazione in Brasile dal Seicento a oggi attraverso le fonti vaticane
L’Italia e le migrazioni
Introduzione - post printItaly as a cross-road of migrations since the pre-history
Potenzialità del telerilevamento laser scanner aereo per la classificazione delle coperture forestali in funzione della forma di governo
L'articolo è disponibile sul sito dell'editore www.asita.itIn questo studio è stata valutata la potenzialità del telerilevamento laser scanner aereo (ALS) per
classificare le forme di governo forestale in un bosco misto di latifoglie. La metodologia applicata
prevede l’utilizzo del modello digitale delle chiome (CHM) ottenuto da dati ALS e l’impiego di
procedure automatizzate per la segmentazione object-oriented delle immagini telerilevate. La
classificazione delle forme di governo si basa sulle metriche estratte dal CHM. I risultati ottenuti
indicano che la media delle altezze e il coefficiente di variazione delle altezze estratti dal CHM
sono utili per distinguere i boschi governati a ceduo da quelli governati a fustaiaIn this study aerial laser scanning (ALS) data has been tested to classify coppice stands and high
forest stands in a mixed broadleaved forest. The method is based on a canopy height model (CHM)
obtained from ALS data. Forest stands have been delineated using a object-oriented approach. The
polygons have been classified into coppices and high forests based on the metrics derived from
CHM. Our results indicate that the mean of the heights and the coefficient of variation of the
heights extracted from CHM are useful to discriminate coppices from high forests
Analisi della variabilità genetica nel bestiame attraverso l'utilizzo di marcatori molecolari: mtDNA e SNPs possono essere utili per valutare struttura genetica e relazione tra le razze
Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologicheThe loss of agricultural diversity in the face of increasing pressures from modern farming is a cause
for global concern. In Europe, it is necessary to protect the existing great heritage of genetic
diversity. The present thesis has been developed by analyzing through molecular markers two
different livestock species (Bos taurus, Ovis aries).
In the study "Polymorphisms within the Toll-Like Receptor (TLR)-2, -4 and -6 Genes in Cattle"
eight SNPs were identified, of which a non-synonymous SNP identified in TLR6 gene is interesting
because it causes an amino acid substitution. The frequencies of the SNPs were assessed in 16
different bovine European cattle breeds, and a phylogenetic analysis carried out.
In the study "Relationships between Podolic cattle breeds assessed by single nucleotide
polymorphisms (SNPs) genotyping" 67 SNPs were genotyped in individuals belonging to the three
breeds: Maremmana, Turkish Grey and Hungarian Grey. The data show that the similarity among
the examined animals is mainly morphological and that the three Podolic breeds maintain a good
level of genetic diversity.
In the study "Genetic diversity of sheep breeds from Albania, Greece, and Italy assessed by
mitochondrial DNA and nuclear polymorphisms (SNPs)", 154 mtDNA haplotypes were detected by
means of D-loop sequence analysis in 313 animals of three countries: Albania, Greece, and Italy.
Furthermore, the same sheep breeds were genotyped with 37 previously described SNPs. PCA
analysis on SNP data differentiated breeds with good correspondence to geographical locations.
The study of molecular markers in livestock is very important for the future. In fact, the biodiversity
conservation of farm animals is universally recognized as a challenge for the next years.Studi recenti hanno messo in evidenza una perdita di variabilità genetica negli animali da
allevamento nel corso degli ultimi due secoli. In Europa è universalmente riconosciuta la necessità
di proteggere il grande patrimonio genetico esistente ponendo l’attenzione sulle razze autoctone.
Nella presente tesi ho analizzato la variabilità genetica di due specie (Bos taurus, Ovis aries)
attraverso l’utilizzo di marcatori molecolari.
Nello studio "Polymorphisms within the Toll-Like Receptor (TLR)-2, -4 and -6 Genes in Cattle"
sono stati identificati 8 SNPs, uno dei quali risulta interessante perché causa una variazione
amminoacidica nella proteina TLR6. Inoltre, gli stessi SNPs sono stati genotipati in 16 razze bovine
europee ed utilizzati per un’analisi filogenetica.
Nello studio "Relationships between Podolic cattle breeds assessed by single nucleotide
polymorphisms (SNPs) genotyping" 67 SNPs sono stati genotipati in individui appartenenti a tre
razze: Maremmana, Turkish Grey and Hungarian Grey. I dati mostrano che le somiglianze
morfologiche tra gli animali esaminati non hanno lo stesso riscontro genetico.
Nello studio "Genetic Diversity of Sheep Breeds from Albania, Greece, and Italy Assessed by
Mitochondrial DNA and Nuclear Polymorphisms (SNPs)", analizzando la sequenza del D-loop di
313 animali, sono stati identificati 154 aplotipi. Inoltre, sono stati genotipati 37 SNPs nucleari e
l’analisi mediante PCA mostra una buona corrispondenza tra variabilità genetica e distanza
geografica.
La conservazione della biodiversità negli animali di allevamento rappresenta ormai una sfida per gli
anni a venire, l’analisi dei marcatori molecolari può essere un supporto fondamentale per
intraprendere politiche allevatoriali più adeguate
Identification of molecular markers for the characterization of hazelnut oil
Dottorato di ricerca in Biotecnologie degli alimentiIn this project it has been set up a simple method for molecular traceability of hazelnut oil through microsatellite markers.
With the aim to achieve the purpose, first of all an amplification/ extraction methodology has been set up on 2 pools of Tonda Gentile Romana hazelnut (TGR). The best technique it is subsequently used to analyze other four hazelnut varieties.
Amplification tests performed on DNAs, extracted through the different methodologies, permitted us to evaluate samples quality and to identify the best PCR conditions for microsatellites analysis.
Study of 9 microsatellites, performed on the best DNAs, has permitted us to define a fingerprint for each variety.
Data obtained from hazelnut varieties compared with a data bank have shown that varieties surely correspond to those declared, except for 2 pools of TGR. The study of two pools with CAC B028 microsatellite has shown that four alleles, instead two, are present in each sample. This result could indicate a non homogeneity of the two matrices.
In TGR pools four alleles instead two have been identified have been identified the study of CAC B028 microsatellite marker has shown that each pool ha four alleles, instead of two, were identified with the CAC B028 marker indicating a possible non homogeneity of the two matrices.
Molecular approach, set up on hazelnut matrix, has shown to be effective for the study of hazelnut oil matrix too, prepared with the two hazelnut pools of TGR. Molecular analysis of oil matrix, in fact, confirm data obtained from hazelnut matrix, include the anomalous result about CAC B028 marker.
To evaluate the homogeneity of one of the TGR pool, analysis on individual hazelnut have been performed, instead on pool, as before. The results show that, for each marker, the global allele number identified in all samples is always more than two expected.
This suggest that the matrix isn’t homogeneous and none individual nut belong to the TGR cultivar.In questo progetto è stato messo a punto un metodo per la tracciabilità molecolare dell’olio di nocciola attraverso l’uso dei microsatelliti.
Per tale scopo innanzitutto sono state messe a punto le tecniche di estrazione/amplificazione su 2 pool di nocciole di Tonda Gentile Romana (TGR). La migliore tecnica è stata poi utilizzata per l’analisi di altre quattro varietà di nocciole.
I test di amplificazione effettuati sui DNA, estratti attraverso le diverse procedure, hanno permesso di valutare la qualità dei campioni e di individuare le miglior condizioni di PCR per l’analisi dei microsatelliti.
Lo studio dei dei 9 microsatelliti effettuato sui migliori DNA ha permesso di definire un fingerprint per ciascuna varietà.
Il confronto dei fingerprint con una banca dati suggerisce che le varietà possano corrispondere a quelle dichiarate, ad eccezione dei 2 pool di TGR. Nei pool di TGR infatti, Lo studio dei due pool con il marker CAC B028, ha messo in evidenza quattro forme alleliche, anziché due, in ogni campione facendo presupporre una disomogeneità di ciascuna delle due matrici.
L’approccio molecolare messo a punto sulla matrice nocciola ha mostrato di essere efficace anche nello studio della matrice olio di nocciola, preparato a partire dai due pool di nocciole TGR, tanto da confermare i dati ottenuti da nocciola compresi quelli relativi al marker CAC B028.
Per valutare l’omogeneità di del pool TGR1, sono state eseguite delle analisi su singole nocciole, anziché su pool, come fatto precedentemente. I risultati hanno evidenziato che, per ciascun marker, i campioni nel loro insieme mostrano più dei due alleli attesi.
I risultati suggeriscono che la matrice TGR1 non è omogenea e nessuna delle singole nocciole analizzate appartiene alla cultivar TGR.
II
Caratteristiche strutturali e diversità delle comunità microbiche in sistemi acquatici ad alta variabilità ambientale: analisi dei batteri planctonici e dei biofilm
Dottorato di ricerca in Ecologia e gestione delle risorse biologicheIl lavoro sperimentale condotto nell’ambito del Dottorato di Ricerca in Ecologia e
Gestione delle Risorse Biologiche ha riguardato lo studio delle comunità batteriche in
ambienti acquatici sottoposti ad un diverso impatto antropico. In particolare, sono state
caratterizzate - le comunità batteriche planctoniche in un ambiente marino-costiero
lungo un gradiente di trofia delle acque (costa-largo); - le comunità batteriche associate
a biofilm in ambiente fluviale lungo un gradiente di inquinamento delle acque (montevalle).
La prima parte dell’attività di ricerca (capitolo 3.1) era inserita in uno studio
multidisciplinare del CNR dal titolo “Stima dei flussi biogenici di CO2 in sistemi
acquatici” che aveva come scopo generale quello di comprendere il ruolo dei
microrganismi negli scambi di CO2 tra i sistemi marino-costieri e l’atmosfera. In
particolare l’attenzione è stata focalizzata sulle dinamiche strutturali e sull'attività delle
comunità microbiche in aree a diverso stato trofico. Le indagini di campo sono state
svolte sui campioni raccolti durante due campagne oceanografiche effettuate nel mese
di Marzo e di Novembre 2009 nel Mare Adriatico Settentrionale lungo un transetto
perpendicolare alla costa. Lo studio della struttura di comunità ha previsto l’utilizzo di
tecniche biomolecolari di ibridazione in situ (CARD-FISH) mentre la diversità
filogenetica è stata analizzata tramite il sequenziamento del 16S rDNA e la costruzione
di librerie di cloni. L’attività cellulare è stata studiata per mezzo dell’incorporazione di
Bromodeossiuridina (BrdU-CARD). Questo studio è stato preceduto da una prima fase
di ottimizzazione delle tecniche, anche attraverso la collaborazione e la permanenza per
un periodo di tre mesi presso i laboratori del Max Planck Institute for Marine
Microbiology (Brema, Germania). I risultati ottenuti mostrano come nel mese di Marzo
si assista ad una completa instabilità della colonna d’acqua, caratteristica tipicamente
invernale mentre nel mese di Novembre, la colonna d’acqua presenta una
stratificazione termica, riconducibile ad una condizione di fine estate. Ulteriori
differenze tra le due campagne sono state osservate anche per quanto riguarda le
condizioni trofiche delle acque, con una situazione di oligotrofia nel mese di Marzo e
di mesotrofia in Novembre, con acque più ricche in nutrienti nelle stazioni costiere e
nei siti più superficiali delle stazioni intermedie. In questo contesto la comunità
batterica ha mostrato delle forti relazioni con le caratteristiche chimico-fisiche della
colonna d’acqua sia in termini di abbondanza che di composizione della comunità. La
comunità batterica nelle stazioni costiere raggiunge densità più alte rispetto alle
stazioni più al largo; al contrario, non si osservano cambiamenti significativi con il
variare della profondità. Nel mese di Marzo la bassa concentrazione di fosforo e l’alto
valore del rapporto N/P (156.3) sembrano limitare la crescita batterica. Nel mese di
Novembre, il più elevato stato trofico delle acque si riflette in una maggiore
abbondanza batterica ed i nutrienti sembrano giocare un ruolo minore nel limitare la
crescita batterica, si osserva, infatti, un basso valore del rapporto N/P (7.6) più vicino al
rapporto ottimale per la biomassa batterica. Anche l’attività della comunità, misurata
come tasso di duplicazione cellulare tramite l’incorporazione di BrdU, mostra valori
più elevati nelle stazioni costiere (in particolare nel mese di Novembre). Per quanto
riguarda la dinamica dei gruppi filogenetici analizzati, seppur si osservi sempre una
forte dominanza degli Alpha-Proteobacteria (con percentuali che raggiungono il 51%
di tutte le cellule batteriche visualizzate), la composizione della comunità microbica
mostra una forte stagionalità. Nel mese di Marzo si osserva una distribuzione più
omogenea dei vari gruppi rispetto a Novembre in cui si evidenzia un aumento dei
Cytophaga-Flavobacteria contrapposto ad un netto decremento dell’abbondanza
relativa del gruppo dei Gamma-Proteobacteria. L’abbondanza del gruppo degli Alpha-
Proteobacteria, con una forte presenza di sequenze relative al ceppo SAR11
prettamente marino (come evidenziato nelle quattro librerie di cloni per un totale di 230
sequenze) conferma l’adattabilità di questo gruppo a variazioni nelle concentrazione
dei nutrienti, soprattutto nitrati, lungo il gradiente trofico. Il gruppo dei Cytophaga-
Flavobacteria risulta essere fortemente influenzato dalla presenza di un gradiente di
salinità e dall’alta concentrazione di materia organica particolata di derivazione
alloctona. L’ abbondanza di questo gruppo risulta maggiore sotto costa in relazione a un
maggior apporto di materiale organico di derivazione fluviale. Questo dato trova
conferma inoltre nella presenza di sequenze associate al genere Fluvicola, prettamente
d’acqua dolce, a dimostrazione della forte influenza degli apporti fluviali sulla linea di
costa. Anche gli Actinobacteria, gruppo tipico d’acqua dolce, sono stati ritrovati solo
nelle stazioni più prossime alla costa. La contestuale presenza di microrganismi
prettamente marini e di acqua dolce sottocosta conferma quindi il carattere ecotonale di
queste zone in cui la composizione della comunità microbica risulta fortemente
determinata dal rimescolamento di masse d’acqua di diversa origine. Le comunità
microbiche sono quindi influenzate in termini di abbondanza, di attività e di
composizione filogenetica dalle caratteristiche chimico-fisiche della colonna d’acqua,
che a loro volta risentono fortemente della stagionalità.
La seconda parte del lavoro di Dottorato (capitolo 3.2) è focalizzata sulle comunità
microbiche associate a biofilm in ambienti fluviali soggetti a forte impatto antropico.
Le variazioni strutturali della comunità sono state studiate tramite l’applicazione della
tecnica CARD-FISH. Tale studio, parte integrante di un progetto di ricerca di scambio
tra IRSA e Università di Girona (Spagna), è stato effettuato lungo un gradiente di
inquinamento monte-valle nel fiume Llobregat (Barcellona). Dopo i 25 giorni di
accrescimento, si registra una minore abbondanza batterica nel sito con un minore
impatto antropico, mentre nei siti maggiormente inquinati l’abbondanza microbica
raggiunge valori significativamente più alti. Inoltre, è stato possibile osservare come
nel sito a minore impatto, la comunità presenti una più omogenea distribuzione dei
gruppi filogenetici analizzati, mentre nei siti a valle prevalgono i gruppi degli Alpha- e
dei Beta-Proteobacteria. Per comprendere come le dinamiche della comunità batterica
rispondano ad un diverso livello di impatto antropico si è proceduto alla traslocazione
dei biofilm da acque provenienti da siti meno contaminati a quelle maggiormente
inquinate. Interessante notare che dopo la traslocazione le comunità cresciute in zone a
monte tendano ad assomigliare a quelle presenti nelle aree più impattate. Questi
risultati mostrano come le caratteristiche qualitative delle acque rappresentino un
fattore estremamente importante nella strutturazione delle comunità microbiche
bentoniche e confermano che l’analisi delle risposte qualitative e quantitative delle
comunità batteriche potrebbe diventare uno strumento essenziale sia come indice di
qualità delle acque sia come early warning system per la contaminazione ambientale.
L’ultima parte della tesi (capitolo 3.3) è stata focalizzata sulla messa a punto della
CARD-FISH in combinazione con la microscopia confocale a scansione laser (CLSM)
per l’applicazione a biofilm direttamente attaccati al substrato di crescita,
mantenendone inalterata la loro architettura. Fino ad ora, infatti, i microrganismi
presenti nel biofilm venivano analizzati tramite tecniche che prevedevano il distacco e
la disgregazione dell’aggregato, con perdita di importanti informazioni sulla
distribuzione spaziale dei ceppi batterici. La messa a punto di questo metodo offre
quindi la possibilità di visualizzare i singoli ceppi batterici all’interno della struttura
tridimensionale del biofilm durante le fasi di sviluppo con importanti implicazioni nello
studio delle successioni microbiche.The studies, carried out within the Doctorate, aimed to investigate the structure and the
function of the microbial community in different aquatic environments subject to
anthropogenic impacts. The Thesis was focused on assessing the structure and diversity
of the bacterioplankton in coastal waters with different trophic status and of the
bacterial community in riverine microbial biofilms, along a gradient of increasing
pollution.
The first part of the thesis (Chapter 3.1) was part of a CNR project on the role of
bacteria in the carbon cycle in the Adriatic Sea. Bacterial abundance and diversity were
assessed by molecular techniques (16S rDNA cloning and sequencing, CARD-FISH),
while bacterial activity was estimated by immunofluorescence techniques (BrdU
incorporation). All samples were collected during two oceanographic cruises (March
and November 2009) along a coastal-offshore transect with increasing values of
nutrients concentration. The results showed high seasonality in the water chemicophysical
characteristics passing from an oligotrophic state in March to a mesotrophic
state in November. In March, the low P concentration and the high values of N/P ratio
(156.3) seemed to limit the bacterial growth. In November, the increasing P
concentration and the N/P ratio (7.6) closed to the optimal value for bacterial growth,
brought to a higher bacterial activity and abundance, with higher values in the coastal
sites. Bacterial community structure was also related to the chemical-physical
characteristics. The community was dominated by the Alpha-Proteobacteria, typical of
marine environment and favoured by the low concentrations of nutrients; Cytophaga-
Flavobacteria showed a decreasing abundance in the offshore samples directly related
to particle organic matter (POC) concentration. The presence of Actinobacteria, typical
of the freshwater environments, found in higher percentages in the coastal stations also
confirmed the importance of freshwater input along the Adriatic coast. 230 sequences
were analyzed for 4 clone-library from surface and deep samples. Clone library showed
that the Alpha-Proteobacteria were mainly represented by with the genus SAR11 while
Gamma-Proteobacteria by Alteromonadales and many sequences of Cytophaga-
Flavobacteria were affiliated with Flavobacteriales.
The second part of the thesis (Chapter 3.2) was focused on the microbial communities
associated to biofilm in riverine environments. The study, carried out in the context of
an Italy-Spain exchange project, was aimed to investigate the effect of water pollution
on bacterial communities in Llobregat River, Spain. Bacterial abundance was lower in
the site subject to a lower antrophic impact in comparison with the downstream sites
where the community showed higher abundance. In these sites a dominance of Alphaand
Beta-Proteobacteria was observed. To better understand how the bacterial
communities respond to the pollutant impacts, biofilms growth in less polluted sites
were exposed to water from downstream sites in a traslocation experiment. At the end
of the experiment, the traslocated biofilm quickly became similar to the biofilm in the
impacted sites. Our results showed that quantitative and qualitative assessment of the
bacterial community composition could become an useful indicator of the water quality
and an early warning system for environmental changes.
The last part of thesis (Chapter 3.3), was focused on the optimization of CARD-FISH
protocol in combination with Confocal Laser Scanning Microscopy for the inspection of
riverine intact biofilm attached to the original substrate for simultaneous identification
and spatial localization of cells. Bacterial community composition was assessed during
the biofilm development by using artificial substrates following the dynamics of
specific bacterial clusters. Overall, we demonstrated that bacterial successional changes
can be described by applying the CARD-FISH protocol to intact biofilms, which are
ultimately from rivers, thereby avoiding biofilm detachment or manipulations. Our
approach, in combination with an appropriate image analysis procedure, could
contribute to elucidate how specific bacterial clusters participate to the development of
the complex biofilm structures and the mechanisms that regulate community
composition dynamic and cell dispersion in aquatic environments