Stima diretta dell’erosione del suolo nei boschi cedui del Marganai (Sardegna)

Filippo Giadrossich, Enrico Guastini, Ilenia Murgia, Antonio Ganga

Parole chiave: erosione del suolo; bosco ceduo; simulatore di pioggia; Marganai; selvicoltura mediterranea,

Quercus ilex.

Eventi naturali e antropici possono causare una diminuzione temporanea o totale dell'effetto protettivo delle chiome al suolo. Tra questi, la ceduazione rappresenta una potenziale esposizione del suolo al rischio di erosione e di perdita di materia organica. Tuttavia la dinamica di rigenerazione della vegetazione limita nel

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

Il bosco: bene indispensabile per un presente vivibile e un futuro possibile 106 tempo i potenziali impatti negativi del taglio. La manifestazione di fenomeni erosivi, inoltre, dipende dalla concomitanza di numerosi fattori, tra i quali l’intensità delle piogge, la pendenza, il tipo di suolo, le pratiche selvicolturali. Il presente studio nasce con l’intento di verificare in campo l’erodibilità dei suoli del Marganai in zone sottoposte a ceduazione.

L’area sperimentale ricade in due differenti particelle forestali (una su suolo franco sabbioso e una su suolo franco limoso). Le particelle sono state caratterizzate dal punto di vista fisico e floristico (pendenza, presenza di lettiera e pietrosità, vegetazione). Dopodichè, per ogni particella sono stati individuati 8 plot. I test sono stati condotti tramite simulazione di pioggia controllata su 16 plot sperimentali, valutando la risposta in termini di quantità di sedimento e di materiale organico trasportato dall’acqua di scorrimento superficiale (runoff). Il disegno sperimentale prevede tre trattamenti, P1, P2 P3, rappresentanti differenti condizioni di umidità iniziale del suolo prima dell’esecuzione di ogni test (simulazione di pioggia). Un secondo fattore è rappresentato dalla copertura del suolo, rappresentato da due livelli, con copertura del suolo (C), e senza copertura del suolo (S). La simulazione di pioggia è stata fatta da 4 m di altezza su plot di 1,5 mq, utilizzando un ugello calibrato Lechler mod. 490.888 montato su un telaio modulare in legno. L’ampiezza dell’angolo di bagnamento è stata di 120°, in modo da ottenere una ampia ed uniforme precipitazione sull’area considerata. Per la stima della precipitazione effettiva al suolo, al netto delle possibili riduzioni di precipitazione dovute al vento o alla variazioni di pressione dovute a perdite di carico, sono stati disposti tre pluviometri nell’immediato intorno di ogni plot. Per ogni singolo test è stata condotta una simulazione di pioggia della durata di 30 minuti con una intensità di circa 45 mm/h. L’umidità del suolo è stata valutata all’inizio ed al termine di ogni prova, raccogliendo ogni volta un campione indisturbato e tre campioni disturbati in tre settori diversi nell’immediato intorno del plot. È stato inoltre condotto un campionamento del terreno sia per valutare la densità apparente che la tessitura del suolo in ogni plot.

I risultati dei test hanno mostrato un deflusso superficiale estremamente ridotto, dovuto all’elevato tasso di infiltrazione di acqua nel suolo, nonostante la notevole intensità di pioggia al quale sono stati sottoposti i plot sperimentali. L’infiltrazione media calcolata su tutti i test non mostra differenze evidenti tra plot con copertura e senza Il suolo forestale non vede modificate quindi in maniera sensibile le proprie caratteristiche idrologiche. Per quanto riguarda la pendenza, variabile dal 35 ± 6% e dal 49 ± 11% nelle due particelle, rispettivamente, l’effetto sull’infiltrazione è risultato ridotto, sia in relazione alla copertura vegetale, sia in relazione al diversi tipi di terreno. Il materiale solido trasportato dal deflusso superficiale risulta al di sotto di valori di riferimento di letteratura.

Soil erosion assessment in the coppice forests of Marganai (Sardinia, Italy)

Keywords: soil erosion; coppice forest; rainfall simulator; mediterranean silviculture; Quercus ilex.

Natural and anthropogenic events can cause a temporary or total decrease in the protective effect of canopies on the ground. Among these, coppice represents a potential exposure of the soil to the risk of erosion and loss of organic matter. However, the regeneration dynamics of vegetation limit the potential negative impacts of the harvest in time. Furthermore, the erosive phenomena depends on the concomitance of many factors, among which the intensity of the rains, the slope, the type of soil, and silvicultural practices. The present study aim to assess the erodibility of the Marganai soils in areas undergoing cuttings.

The experimental area falls into two different forest parcels (one on sandy loam soil and one on loam silty soil). The forest parcels have been characterized from the physical and floristic point of view (slope, presence of litter, vegetation, stoniness). After that, 8 plots were identified for each particle. The tests were conducted by means of controlled rain simulation on 16 experimental plots, evaluating the response in terms of sediment quantity and organic material transported by surface runoff water. The experimental design includes three treatments, P1, P2 P3, representing different initial soil moisture conditions before the execution of each test (rain simulation). A second factor is represented by the land cover, represented by two levels, with ground cover (C), and without ground cover (S). The rain simulation was made from 4 m high on a 1.5 square meter plot, using a calibrated Lechler mod. 490.888 mounted on a modular wooden frame. The amplitude of the wetting angle was 120 °, in order to obtain a wide and uniform precipitation on the considered area (plot). For the estimation of effective ground precipitation, net of possible precipitation reductions due to wind or pressure variations due to load losses, three rain gauges were placed in the immediate surroundings of each plot. For each single test a rain simulation lasting 30 minutes was conducted with an intensity of about 45 mm / h. Soil moisture was

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

Il bosco: bene indispensabile per un presente vivibile e un futuro possibile 107 assessed at the beginning and at the end of each test, collecting an undisturbed sample each time and three disturbed samples in three different sectors immediately around the plot. A soil sampling was also conducted to assess the bulk density and soil texture in each plot.

The test results showed an extremely low surface runoff due to the high rate of water infiltration in the soil, despite the notable rainfall intensity to which the experimental plots were submitted. The average infiltration calculated on all the tests does not show evident differences between plots with coverage and without the forest soil does not therefore significantly modify its hydrological characteristics. Regarding the slope, variable from 35 ± 6% and from 49 ± 11% in the two particles, respectively, the effect on the infiltration was reduced, both in relation to the vegetation cover, and in relation to the different types of soil. The solid material carried by the surface runoff is below reference literature values.

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