Identificazione degli alberi: come utilizzare una chiave dicotomica

Fonte: Laboratori di Margaret Workman e Kimberly Frye - Depaul University

Una chiave dicotomica è uno strumento che identifica gli oggetti in natura, come le foglie. Questo metodo si basa sull'idea di scegliere tra due caratteristiche. La parola dicotomo deriva da due parole greche che significano "dividere in due parti". In una chiave dicotomica per l'identificazione delle foglie, ogni coppia di frasi descrive diverse caratteristiche della foglia. Solo una delle frasi si applica correttamente alla foglia da eliminare. La frase corretta porta alla prossima coppia di frasi o indica il nome dell'albero da cui proviene la foglia. L'utilizzo di una guida sul campo agli alberi e dell'iTree National Tree Benefits Calculator aiuta a identificare gli alberi in un'indagine sul campo, che mostra l'importanza degli alberi in termini di benefici ambientali, come la gestione delle acque piovane, l'aumento del valore della proprietà, l'efficienza energetica, la qualità dell'aria e il sequestro del carbonio.

Esaminare le foglie è uno dei modi più comuni per identificare gli alberi. Le foglie sono molto caratteristiche di una particolare specie arborea. Ci sono molti indizi da cercare su una foglia per aiutare a identificare l'albero da cui proviene. Questi includono la forma delle foglie, la disposizione delle foglie e i margini delle foglie.

Gli alberi a foglia larga sono molto comuni negli Stati Uniti (Figura 1). Questi alberi hanno foglie con lame larghe che espovano una vasta superficie per la fotosintesi(ad esempio querce e aceri). Per lo più, questi alberi sono decidui e lasciano cadere le foglie in autunno.

L'altro tipo di albero è un albero sempreverde. Questi hanno foglie aghiformi o squamose. Alberi come pini e abeti rossi hanno foglie aghiformi, e alberi come ginepri e cedri hanno foglie squamose. Generalmente, queste foglie rimangono sull'albero per più di un anno.

Le foglie aghiformi hanno una superficie molto piccola; pertanto, non sono in grado di catturare molta luce solare per la fotosintesi. Le foglie aghiformi hanno anche un rivestimento spesso per prevenire un'eccessiva perdita d'acqua. Gli alberi con foglie aghiformi sono adatti a siti in cui la conservazione dell'acqua è molto importante per la sopravvivenza. Poiché questi aghi durano diversi anni su un albero mentre le latifoglie vivono solo per una stagione di crescita, gli alberi con aghi hanno un vantaggio rispetto agli alberi a foglia larga, in quanto il costo metabolico della produzione di foglie può essere recuperato con la fotosintesi in diverse stagioni di crescita.

La forma delle foglie di un albero si forma nel corso della storia evolutiva di una specie arborea. La forma conferisce all'albero le sue migliori possibilità di sopravvivenza in base ai fattori ambientali nell'ecosistema. Il compito di una foglia è quello di catturare la luce solare per la fotosintesi, producendo cibo per l'albero. In questo processo, la foglia riceve anche calore. La forma della foglia si è quindi sviluppata nel tempo per bilanciare queste esigenze: massimizzare la luce solare ma ridurre al minimo l'assorbimento di calore e/o la perdita d'acqua.

Le foglie a forma di cuore sembrano esattamente come suggerisce il nome: la foglia ha la forma di un cuore (Figura 2). Le foglie obovate sono più larghe sopra il centro e più lunghe di quanto non siano larghe. Le foglie ellittiche sono più larghe al centro e si assottigliano vicino alle estremità. Le foglie ovate sono più larghe sotto il centro e più lunghe di quanto siano larghe. Come le foglie a forma di cuore, le foglie triangolari sembrano come suggerisce il nome: la foglia ha la forma di un triangolo. Le foglie di lancia sono molto più lunghe di quanto non siano larghe (in genere 4 volte più lunghe) e, sebbene generalmente la stessa larghezza in tutto, possono essere leggermente più larghe nel mezzo.

Ci sono altre forme di foglie, a seconda della fonte utilizzata. Tuttavia, quelli menzionati sono alcune forme molto comuni e semplici.

Le foglie possono essere disposte su un ramoscello in uno dei tre modi (Figura 3):

Opposto - foglie che si verificano in coppie ai nodi.
Alternativo: lascia sfalsate o non direttamente l'una di fronte all'altra.
Whorled – foglie che si verificano tre o più su un singolo nodo.

La disposizione delle foglie riduce al minimo la sovrapposizione tra una foglia e l'altra. Ciò massimizza la disponibilità di luce solare e aria. Le foglie opposte di solito hanno i livelli adiacenti incrociati ad angolo retto per ridurre al minimo la sovrapposizione. Le foglie alternative sono generalmente distribuite a spirale.

La maggior parte degli alberi ha una disposizione alternativa delle foglie, rendendo gli alberi con gli altri due arrangiamenti un gruppo limitato. Per vedere la disposizione delle foglie, le foglie devono essere osservate mentre sono ancora sul ramoscello.

Il margine della foglia è il nome per la forma del bordo della foglia (Figura 4). Una foglia che è liscia fino in fondo senza denti o andulazioni ha un margine fogliare liscio. Una foglia con un bordo ondulato o irregolare nel piano della foglia è chiamata arrotondata o sinuata. Un margine con denti continui e affilati sul bordo è finemente seghettato.

I denti delle foglie servono come indizi nel processo di identificazione delle foglie di un albero. In ambienti con acqua e sostanze nutritive sufficienti, la percentuale di foglie dentate è correlata negativamente alla temperatura, cioè maggiore è la temperatura, minore è la percentuale di alberi con foglie dentate. Pertanto, nei climi freddi, le foglie hanno denti più grandi e più grandi. I paleobiologi lo usano spesso nella ricostruzione paleoclimatica.

Quando si guarda una foglia con una forma a foglia larga (al contrario di aghiforme o squamose), la prossima cosa da cercare è se è semplice o composta (Figura 5). Una foglia semplice ha un foglietto, un picciolo (gambo) e una gemma alla base del picciolo. Una foglia composta ha due o più foglioline e una gemma alla base del picciolo. Una foglia una volta pinnatamente composta ha un picciolo principale e foglioline disposte in modo pinnato su ciascun lato del picciolo. Una foglia due volte composta in modo pennato ha un picciolo principale e poi piccioli secondari disposti su ciascun lato del picciolo principale. La differenza tra una foglia e un volantino può essere controllata dove la foglia si attacca al gambo. Se non c'è gemma, allora è un volantino e non una foglia.

Figura 1. Esempi di foglie a foglia larga, aghiformi e squamose.

Figura 2. Esempi di foglie a forma di cuore, obovate, ellittiche, ovate, triangolari e lanceole.

Figura 3. Esempi di disposizioni di foglie opposte, alternate e a spirale.

Figura 4. Esempi di vari margini fogliari, tra cui liscio, arrotondato, finemente seghettato e doppio seghettato.

Figura 5. Esempi di tipo di foglia, tra cui foglie semplici, una volta composte e due volte composte.

1. Identificazione di un insieme di 10 campioni sconosciuti

Utilizzare la chiave dicotomica (Tabella 1) per identificare i 10 campioni di foglie sconosciute (Figure 6-15).

1. Scegli una foglia e, a partire dal numero 1 sulla chiave, rispondi a ciascuna delle domande.
2. Scegli l'affermazione che meglio descrive la foglia in questione.
3. La colonna a destra elenca le specie arboree o un numero che elenca la serie successiva di istruzioni da considerare.
4. Continuare fino a quando la chiave elenca il nome dell'albero da cui proviene il campione di foglie e compilare la tabella vuota fornita (Tabella 2).

2. Indagine sul campo

Raccogliere campioni di foglie da 5 alberi, identificare correttamente gli alberi utilizzando una guida sul campo agli alberi e registrare su una scheda tecnica (Tabella 3).

1. Selezionare un albero da identificare.
2. Raccogli un campione di foglie rappresentativo dall'albero.
3. Incollalo su un foglio di erbario con colla normale.
4. Si noti se le foglie hanno una disposizione alternativa o opposta sugli steli.
5. Registrarlo sul foglio dell'erbario e sulla scheda tecnica.
6. Misurare il diametro all'altezza del seno (dbh) dell'albero in pollici.
   1. Questo viene fatto misurando la circonferenza dell'albero a 4 piedi e mezzo sopra il grado esistente. Il diametro dell'albero è calcolato dalla circonferenza usando la formula d = C/Π. Registrare la circonferenza e il diametro sulla scheda tecnica.
7. Nota sulla scheda tecnica quale tipo di uso del suolo è più vicino all'albero: residenziale unifamiliare, residenziale plurifamiliare, piccola impresa commerciale, industriale / grande attività commerciale o parco / altro terreno libero.
8. Ripetere i passaggi 2.1 – 2.7 per 4 alberi aggiuntivi. Devono essere raccolti 5 campioni di foglie totali.
9. Utilizzando una guida sul campo agli alberi di scelta, identificare i campioni di foglie.  Registrare la specie sulla scheda tecnica.

3. Calcolatore dei benefici dell'albero nazionale

Utilizzando questo software, è possibile calcolare i vantaggi degli alberi sul lato della strada. Ciò include i benefici annuali di un albero per la gestione delle acque piovane, il valore della proprietà, l'efficienza energetica e il sequestro del carbonio.

1. Apri lo strumento software iTree per l'istruzione trovato in http://www.treebenefits.com/calculator/ creato dal Servizio forestale USDA, il che significa che gli strumenti iTree sono di dominio pubblico.
2. Utilizzando il National Tree Benefits Calculator (Figura 16) e i dati raccolti sugli alberi, calcolare il beneficio ambientale di ciascun albero.
3. Registrare i risultati.

Figure 6-15. Campioni di foglie sconosciuti.

Figura 16. Calcolatore nazionale dei benefici dell'albero.

1	La foglia è aghiforme o squamosa? La foglia è una foglia larga?				Riga 2 Riga 3
2	La foglia è simile alla scala? La foglia è aghiforme?				Cedro Rosso Pino scozzese
3	La foglia è semplice? Il composto fogliare è?				Riga 4 Riga 5
4	La foglia è lobata? La foglia non è lobata?				Riga 6 Riga 7
5	La foglia è una volta composta? La foglia è due volte composta?				Cenere Verde Honeylocust
6	La foglia è pinnatamente lobata? La foglia è palmatamente lobata?				Bur Rovere Riga 8
7	La foglia ha i denti sul margine? La foglia NON ha denti sul margine?				Riga 9 Redbud
8	La foglia ha 3 – 5 lobi profondi con disposizione fogliare opposta? La foglia ha 3 – 5 lobi poco profondi con disposizione alternativa delle foglie?				Acero Argentato Sicomoro
9	Il margine fogliare ha denti doppi, di forma ellittica e asimmetrica alla base? La foglia ha un solo margine dei denti?				Olmo americano Pioppo

Tabella 1. Chiave dicotomica di identificazione dell'albero.

Esempio sconosciuto	Specie
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Tabella 2. Una tabella vuota per compilare le specie arboree per ogni campione di foglie sconosciute.

Numero di esempio dell'albero	Disposizione delle foglie (opposta, alternativa o a spirale)	Circonferenza a 4 piedi e mezzo sopra il grado (pollici)	Diametro a 4 piedi e mezzo sopra il grado (pollici) *calcolato	Uso del suolo	Specie	Note
1
2
3
4
5

Tabella 3. Una scheda tecnica vuota per compilare la disposizione delle foglie, la circonferenza, il dbh, l'uso del suolo, le specie e le note.

La Tabella 4 contiene le foglie correttamente identificate per l'identificazione di un insieme di 10 specie sconosciute.

I risultati per l'indagine sul campo varieranno a seconda dei campioni raccolti. I risultati rappresentativi per gli alberi trovati nell'area di Chicagoland (codice postale 60031) possono essere trovati nella Tabella 5.

I risultati per l'utilizzo del Tree Benefit Calculator sono disponibili nella Tabella 6. Questo calcolatore fornisce una stima dei vantaggi offerti dai singoli alberi sul lato della strada.  Quando vengono inseriti i dati dell'indagine sul campo, inclusi codice postale, specie, diametro e uso del suolo, è possibile vedere il beneficio ambientale ed economico fornito da ciascun albero.

Esempio sconosciuto	Specie
1	Olmo americano
2	Sicomoro
3	Cenere Verde
4	Acero Argentato
5	Bocciolo rosso
6	Pioppo
7	Honeylocust
8	Pino scozzese
9	Bur Rovere
10	Cedro Rosso

Tabella 4. I campioni di foglie sconosciute e le loro specie arboree correttamente identificate.

Numero di esempio dell'albero	Diametro a 4 piedi e mezzo sopra il grado (pollici) *calcolato	Uso del suolo	Specie
1	5.2	Multifamiliare Residenziale	Basswood americano
2	6.1	Multifamiliare Residenziale	Olmo americano
3	4.3	Multifamiliare Residenziale	Sicomoro americano
4	4.5	Famiglia Singola Residenziale	Corniolo
5	5.3	Famiglia Singola Residenziale	Boxelder

Tabella 5. Risultati rappresentativi per gli alberi trovati nell'area di Chicagoland.

Numero di esempio dell'albero	Beneficio complessivo	Gestione delle acque piovane (galloni)	Valore della proprietà	Efficienza energetica (kW/h)	Sequestro del carbonio (libbre)
1	20 dollari	173	4 dollari	38	109
2	24 dollari	217	8 dollari	41	133
3	22 dollari	161	11 dollari	27	113
4	11 dollari	69	2 dollari	22	74
5	46 dollari	356	22 dollari	56	169

Tabella 6. Risultati del calcolatore dei benefici dell'albero.

Comprendere i benefici che gli alberi forniscono a una comunità è importante. La conversione di questo beneficio in un valore monetario o in un valore dei servizi ecosistemici consente una comprensione concreta del ruolo che gli alberi svolgono in un ecosistema. Gli alberi sono importanti per la salute, l'economia e l'ambiente, e una volta che questo è realizzato, può iniziare una discussione sui modi per proteggere gli alberi e aumentare i loro benefici. Man mano che gli alberi invecchiano e crescono, i loro benefici aumentano. Questo fornisce un motivo per proteggere gli alberi maturi (Figura 17).

Queste informazioni possono essere utilizzate per determinare quali alberi sarebbero più utili da piantare in una comunità. Può anche essere utilizzato dai funzionari della città per informare le decisioni sulla costruzione di infrastrutture(ad esempio la politica sul numero / tipi di alberi che devono essere piantati sulla costruzione di nuovi edifici). Le parti interessate possono anche decidere quanti / tipo di alberi piantare sulla loro proprietà per contribuire a ridurre le bollette energetiche(ad esempio scuole, aziende, uffici governativi).

Figura 17. Un esempio di un albero vecchio e maturo.