La gestione dei popolamenti artificiali di pino nero Come i trattamenti selvicolturali influiscono sullo spazio occupato dalle chiome

Umberto Di Salvatore, Maurizio Marchi, Paolo Cantiani

Parole chiave: selvicoltura; pino nero; volume di chioma; competizione; struttura verticale.

Le dimensioni, la forma e la distribuzione delle chiome definiscono la struttura verticale ed orizzontale dei popolamenti forestali, un attributo fondamentale per meglio comprendere i processi di crescita e di competizione negli ecosistemi forestali.

IV Congresso Nazionale di Selvicoltura - Torino, 5-9 Novembre 2018

Il bosco: bene indispensabile per un presente vivibile e un futuro possibile 50 L’analisi delle variabili che definiscono il profilo delle chiome ed il volume da esse occupato, oltre a fornire informazioni sulle relazioni interdimensionali, sullo spazio verticale occupato da ciascun albero e sui livelli di competizione, stabilità, vitalità e produttività dei popolamenti forestali, fornisce utili elementi per comprendere i livelli di diversità strutturale dei popolamenti forestali, i parametri microclimatici ed in ultima analisi i livelli di biodiversità.

Diversi studi si sono occupati di indagare le relazioni esistenti tra lo spazio occupato dalle chiome e altre caratteristiche fondamentali degli ecosistemi forestali, quali ad esempio:

(i) i livelli di biodiversità animale e vegetale; (ii) il grado di competizione inter ed intra-specifica; (iii) la stabilità meccanica dei popolamenti;

(iv) la valutazione del potenziale comportamento in caso di incendio.

Tuttavia, la distribuzione, la composizione e la struttura verticale delle foreste sono solo in parte determinate dai fattori ecologici e dalle esigenze delle singole specie, in quanto queste hanno subito nel corso del tempo gli effetti delle attività umane ed, in particolare, della gestione forestale.

Un aspetto molto importante quindi, e che necessita approfondimento, è la valutazione degli effetti dei trattamenti selvicolturali sullo spazio occupato dalle chiome nei soprassuoli forestali e come questo incida, quantitativamente e qualitativamente, sulla capacità fotosintetica e sui livelli di competizione con le piante concorrenti. È importante tenere presente come gli interventi selvicolturali svolgano un ruolo fondamentale nella caratterizzazione della massa fogliare dei popolamenti forestali, andando ad incidere su quelli che sono i rapporti competitivi modificando le posizioni sociali delle piante che restano in piedi, in base agli spazi creati e alle risorse cedute dalle piante che cadono al taglio.

A questo scopo il presente lavoro si propone di valutare gli effetti di diverse modalità di trattamento selvicolturale in popolamenti artificiali di pino nero presenti in centro Italia. In particolare, viene valutato l’effetto di un diradamento di tipo selettivo rispetto alla modalità tradizionale (diradamento dal basso), su popolamenti di pineta in fase giovanile a livello non solo dei classici parametri dendrometrici (area basimetrica, diametro ed altezza media, volume cormometrico, ecc..) ma anche a livello di volume di chioma e di trasmittanza a livello del suolo (PAR).

Il calcolo del volume delle chiome si basa sulla messa a punto di un modello, già impiegato da autori centro- europei per diverse specie forestali, di sviluppo della forma delle chiome di pino nero attraverso una procedura di calcolo standard che descrive la variazione del raggio di chioma all’aumentare della distanza dalla cima. Il modello, ottenuto tramite la misurazione in campo di diversi parametri quali l’altezza totale, l’altezza di inserzione della chioma, l’altezza in cui la chioma raggiunge la massima espansione, il raggio medio di chioma, il raggio di chioma alla base, prevede la distinzione della chioma in due parti, una porzione esposta alla radiazione luminosa diretta ed una all’ombra.

Il dataset impiegato per questo lavoro è costituito da 4171 piante di pino nero misurate nelle aree di studio del Monte Amiata (SI) e del Pratomagno (AR) nell’ambito del progetto LIFE SelPiBio.

The management of artificial populations of black pine. How silvicultural treatments affect crown size and ground coverage

Keywords: silviculture; black pine; crown volume; competition; vertical structure.

The size, shape and distribution of the crowns define the vertical and horizontal structure of the forest stands, a fundamental attribute to understand the processes of growth and competition in forest ecosystems. The analysis of the variables that define trees' crown profile and the volume they occupy provides useful elements to understand the levels of structural diversity of forest ecosystems and therefore, the microclimatic parameters and ultimately the biodiversity levels. Moreover these can provide useful information on interdimensional relationships, on the vertical space occupied by each tree and on the levels of competition, stability, vitality and productivity of forest stands,

IV Congresso Nazionale di Selvicoltura - Torino, 5-9 Novembre 2018

Il bosco: bene indispensabile per un presente vivibile e un futuro possibile 51 Several studies have investigated the relationships between the space occupied by the canopy and other fundamental features of forest ecosystems, such as:

(i) levels of animal and plant biodiversity;

(ii) the degree of inter and intra-specific competition; (iii) the mechanical stability of the trees;

(iv) assessment of potential strategies in case of fire.

However, the distribution, composition and vertical structure of forests are only partly determined by the ecological factors and the needs of the individual species, as these have undergone over time the effects of human activities and, in particular, forest management.

A very important aspect is the evaluation of the effects of silvicultural treatments on the space occupied by the canopy in forest stands and how these, quantitatively and qualitatively, affects the photosynthetic capacity and the levels of competition. It is important to keep in mind how silvicultural interventions play a fundamental role in the characterization of the foliar mass of forest populations, affecting the competitive relationships by modifying the social positions (rank) of the remaining trees, based on the spaces created and the resources ceded by plants that fall when cut.

For this purpose, the present work aims to evaluate the effects of different silvicultural treatments in artificial black pine plantations present in central Italy. In particular, the effect of a selective thinning compared to the thinning from below is evaluated not only through classical dendrometric parameters (basal area, diameter at the breast height, mean height, standing volume, etc.) but also through variations in crown volume and photosynthetically active radiation (PAR).

The analysis of crown profile and crown volume structure is based on the use of a model, already used by Central European authors for different forest species, of the development of the shape of the black pine crown through a standard calculation procedure that describes the variation of the radius of crown as the distance from the top increases.

The model, obtained through the measurement in the field of different parameters such as total height of the tree, the height to crown base, the height of the largest crown width, the average crown radius, the crown radius at the base, uses a segmented approach, dividing the crown into an upper (crown part exposed to the sunlight) and lower portion (shaded part of the crown) at the point of the largest crown width. The dataset used for this work consists of 4171 black pine trees measured in the study areas of Monte Amiata (SI) and Pratomagno (AR) as part of the SelPiBio-LIFE project.

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