Selvicoltura: definizioni

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1 Dipartimento di Agraria Università degli Studi di Napoli Federico II Corso di Laurea triennale in Scienze Agrarie, Forestali e Ambientali Lezioni di Selvicoltura (9 CFU) Prof. Antonio SARACINO a.saracino@unina.it, A.A Selvicoltura: definizioni Selvicoltura (sinonimo Silvicoltura), parola composta da: selva (dal latino silva = bosco e foresta come sinonimi) + coltura (latino cultura = coltivazione) In Italiano, Inglese (Silviculture) e Tedesco (Waldbau) ha il suo analogo con Agricoltura (Agriculture, Feldbau). L analogia riflette l opinione di uno dei fondatori della selvicoltura (Cotta 1816) che assimila la gestione forestale alla coltivazione agricola 1

2 Selvicoltura: definizioni Sistema integrato di conoscenze che provengono da altre discipline scientifiche (pedologia forestale, biologia e fisiologia degli alberi forestali, ecologia forestale, fisica dell atmosfera, economia forestale, etc.) Conoscenze scientifiche e tecniche (scienza e arte) applicate nei boschi: 1. all impianto 2. all insediamento della rinnovazione 3. alla cura della struttura e della composizione specifica del soprassuolo 4. alla prevenzione da avversità biotiche e abiotiche 5. all uso sostenibile e durevole Selvicoltura e agricoltura: analogie e differenze L analogia La produzione primaria utile all uomo (prodotti dell agricoltura e legno) si ottiene con la fotosintesi Le differenze Il suolo forestale non viene lavorato e nel profilo si riconosce una successione di orizzonti. Il suolo agricolo è rivoltato periodicamente e gli orizzonti non sono distinguibili Il contenuto di sostanza organica nel suolo agricolo è 2% e viene periodicamente integrato; nel suolo forestale il contenuto di SO è molto più alto e modulato da fattori ambientali che regolano la velocità di decomposizione della lettiera e la mineralizzazione della SO 2

3 Selvicoltura e agricoltura: analogie e differenze Le differenze (continua) nel bosco non degradato i cicli biogeochimici sono chiusi, nelle aree agricole sono aperti. Nei boschi italiani non si apportano fertilizzanti (prodotti a partire da combustibili fossili) come nelle coltivazioni agricole in bosco gli apporti idrici sono quelli naturali meteorici, di falda, dei corsi d acqua. In agricoltura sono regolati dall uomo emungendo falde o approvvigionandosi da riserve idriche (dighe, laghetti artificiali) con impiego di combustibili fossili la biodiversità (strutturale, biologica, genetica, etc.) del bosco è alta, in agricoltura è altamente semplificata e frutto della selezione operata dall uomo Selvicoltura e agricoltura: analogie e differenze Le differenze (continua) In bosco la competizione degli alberi (e delle altre specie della comunità) per le risorse è al suo massimo e genera fenomeni naturali (autodiradamento, autopotatura, crescita asimmetrica) e distribuzioni spaziali degli individui variabili nel corso del tempo In agricoltura la competizione fra conspecifici e con le altre specie viene regolata (ridotta al minimo) distribuendo spazialmente le piante secondo schemi geometrici e controllando i competitori (le c.d. infestanti) con diserbanti selettivi Nell agricoltura intensiva il substrato suolo può anche mancare (colture fuori suolo) e la quantità e la qualità della radiazione solare modificata come nelle serre Nelle coltivazioni in serra l acqua meteorica viene esclusa ed è modificata la temperatura dell aria e del suolo 3

4 sincronico Le origini della selvicoltura come arte e come scienza Messa a punto di pratiche selvicolturali applicate a scala locale basate su osservazioni di lungo termine e esperimenti locali (Germania, fine 800) Metodo diacronico: misure ripetute nel tempo in aree permanenti (= monitoraggio). Si ricavano informazioni che rappresentano serie reali raccolte da generazioni di operatori diacronico Metodo sincronico: misure simultanee delle diverse fasi cronologiche di popolazioni forestali adiacenti comparabili per caratteri ecologici e colturali. Si ricavano serie artificiali raccolte dallo stesso operatore Perché i forestali hanno operato, e operano, in questo modo? Perché gli alberi forestali sono organismi viventi più longevi (due ordini di grandezza) rispetto all uomo Albero 10 4 (es. Pinus longaeva, P. aristata ~ 6000 anni) Uomo 10 2 Grosso mammifero 10 1 Pianta erbacea 10 0 Insetto 10 1 Batterio

5 Pinus longaeva > 4000 anni Due esempi di alberi longevi Pinus leucodermis > 600 anni era corrente prima dell era corrente 9 Definizioni di bosco Sono utili per classificare in modo univoco il territorio ricoperto da bosco da quello usato per l agricoltura e per la pastorizia La comunità internazionale e quella nazionale e regionale hanno adottato definizioni comuni per: stabilire quanta superficie del territorio regionale, nazionale, della Terra è ricoperta da boschi (a scopo di inventario: FAO, INFC) regolamentare gli aspetti tecnici, amministrativi e giuridici (Legge forestale regionale, Decreto Legge Nazionale integrato da milleproroghe Monti) 5

6 Definizioni statistiche di bosco Global Forest Resource Assessment 2015 (FAO 2015) Territorio esteso più di 0,5 ha con alberi alti > 5 m e copertura delle chiome > 10% o in grado di raggiungere queste soglie in situ. Non sono boschi le aree in cui sono prevalenti l uso del suolo agricolo e urbano. La definizione include boschi produttivi, protettivi, per usi multipli e per conservazione (inclusi in aree protette), nonché boschi in ambienti agricoli come frangiventi di alberi di estensione > 0,5 ha e di ampiezza > 20 m, sugherete. La definizione include le foreste naturali, quelle di neoformazione, le piantagioni di alberi di Natale. Sono escluse le piantagioni di alberi per produzione agricola (oliveti, frutteti) e quelli facenti parte di sistemi agroforestali Definizioni statistiche di bosco Global Forest Resource Assessment 2000 (FAO 2000) i due margini principali nella definizione di bosco sono segnati dal grado di copertura degli alberi (Other wooded land,..), oppure dall uso del suolo agricolo o urbano (Other land ) 6

7 Definizioni statistiche di bosco Istituto Nazionale di Statistica (ISTAT) Estensione di terreno > 0,5 ha in cui sono presenti piante forestali legnose arboree e/o arbustive che producono legno o altri prodotti forestali, determinanti a maturità un'area di insidenza (proiezione delle chiome delle piante sul terreno) di almeno il 50% della superficie e suscettibile di avere un ruolo indiretto sul clima e sul regime delle acque Definizioni statistiche di bosco Inventario Nazionale delle Foreste e dei Serbatoi Forestali di Carbonio (IFNC 2015) Territorio con copertura arborea > del 10% su un estensione > di 0,5 ha. Altezza minima alberi 5 m a maturità in situ (analogia con FAO 2010). Formazioni chiuse o aperte. Sono, altresì, inclusi: soprassuoli forestali giovani, anche da piantagione aree temporaneamente scoperte per cause naturali o per l intervento dell uomo, ma suscettibili di ricopertura a breve termine vivai forestali e arboreti da seme (che costituiscono parte integrante del bosco) strade forestali, fratte tagliate, fasce tagliafuoco e altre piccole aperture del bosco formazioni lineari come barriere frangivento e fasce boscate di larghezza > 20 m estese su più di 0,5 ha Non sono inclusi: parchi urbani, campeggi, aree di sosta, frutteti 7

8 Definizione giuridico-legislativa di bosco Decreto Legge n. 227 del (integrato da decreto milleproroghe Monti evidenziato in corsivo) Art. 2. Definizione di bosco e di arboricoltura da legno 1.. i termini bosco, foresta e selva sono equiparati Sono assimilati a bosco: a) i fondi gravati dall'obbligo di rimboschimento per le finalità di difesa idrogeologica del territorio, qualità dell'aria, salvaguardia del patrimonio idrico, conservazione della biodiversità, protezione del paesaggio e dell'ambiente in generale; b) le aree forestali temporaneamente prive di copertura arborea e arbustiva a causa di utilizzazioni forestali, avversità biotiche o abiotiche, eventi accidentali, incendi; c) le radure e tutte le altre superfici d'estensione inferiore a 2000 m 2 che interrompono la continuità del bosco non identificabili come pascoli, prati e pascoli arborati.. Definizione giuridico-legislativa di bosco DL n. 227/2001 (integrato da decreto milleproroghe Monti evidenziato in corsivo) Art. 2. Definizione di bosco e di arboricoltura da legno. 5. Per arboricoltura da legno si intende la coltivazione di alberi, in terreni non boscati, finalizzata esclusivamente alla produzione di legno e biomassa. La coltivazione è reversibile al termine del ciclo colturale. 8

9 Definizione legislativa di bosco DL 227/2001 (integrato da decreto milleproroghe Monti evidenziato in corsivo) Art. 2. Definizione di bosco e di arboricoltura da legno 6. si considerano bosco i terreni coperti da vegetazione forestale arborea associata o meno a quella arbustiva di origine naturale o artificiale, in qualsiasi stadio di sviluppo, i castagneti, le sugherete e la macchia mediterranea, sono esclusi i giardini pubblici e privati, le alberature stradali, i castagneti da frutto in attualità di coltura e gli impianti di frutticoltura e d'arboricoltura da legno di cui al comma 5 ivi comprese, le formazioni forestali di origine artificiale realizzate su terreni agricoli a seguito dell adesione a misure agro ambientali promosse nell ambito delle politiche di sviluppo rurale dell Unione europea una volta scaduti i relativi vincoli, i terrazzamenti, i paesaggi agrari e pastorali di interesse storico coinvolti da processi di forestazione, naturale o artificiale, oggetto di recupero a fini produttivi. Definizione legislativa di bosco DL 227/2001 Art. 2. Definizione di bosco e di arboricoltura da legno 6. Le suddette formazioni vegetali e i terreni su cui essi sorgono devono avere estensione non inferiore a m 2 e larghezza media non inferiore a 20 m e copertura non inferiore al 20%, con misurazione effettuata dalla base esterna dei fusti. 9

10 Definizione tecnico-amministrativa di bosco Legge Regionale n. 11 del art. n. 14: terreni sui quali esista o venga comunque a costituirsi, per via naturale o artificiale, un popolamento di specie legnose forestali arboree od arbustive a densità piena, a qualsiasi stadio di sviluppo si trovino, dalle quali si possono trarre, come principale utilità, prodotti comunemente ritenuti forestali, anche se non legnosi, nonché benefici di natura ambientale riferibili particolarmente alla protezione del suolo ed al miglioramento della qualità della vita e, inoltre, attività plurime zootecniche. Sono altresì boschi gli appezzamenti di terreno pertinenti ad un complesso boscato. in rinnovazione o in ricostituzione, i castagneti da frutto, le pinete di pino domestico, le vegetazioni dunali litoranee e quelle golenali radicate nelle pertinenze idrauliche. Definizione tecnico-amministrativa di bosco Legge Regionale n. 11 del Art. n. 15: non sono boschi i pioppeti specializzati, i noccioleti e le piantagioni arboree dei giardini e dei parchi urbani. Gli appezzamenti isolati e sparsi di bosco di estensione inferiore a 0,25 ha e distanti più di 100 m da boschi Le fasce alberate di larghezza < 25 m a meno che non siano frangiventi o vegetazione golenale Per motivi di carattere ambientale la Giunta Regionale può sottoporre alla disciplina dei boschi tutte le categorie che non lo sono 10

11 Definizione ecologica e funzionale del bosco Foresta o Bosco: porzione di paesaggio locale, regionale o continentale in cui le condizioni biologiche ed ecologiche sono dominate dagli alberi (sono foreste anche quelle a dominanza di arbusti policormici di taglia alta della macchia mediterranea, di bambù e di felci arboree) Albero: pianta di grandi dimensioni, perenne (anche centinaia di anni), caratterizzata da un fusto legnoso molto sviluppato e da un sistema radicale legnoso, anch esso molto sviluppato. Dimensioni e longevità permettono agli alberi di accaparrarsi la luce e le risorse del suolo 11

12 basitonia La vegetazione forestale arbustiva: macchia mediterranea Arbusti policormici, sclerofilli e sempreverdi. In alcuni casi le specie della macchia perdono l habitus policormico e divengono alberi: fillirea, corbezzolo, lentisco Dimensioni delle gemme e modalità di accrescimento degli alberi e degli arbusti: Acrotono: dimensione delle gemme e dei rami diminuisce dall'apice (getto apicale o leader) verso la base (alberi). Dominanza apicale Basitono: dimensione delle gemme e dei rami decresce dalla base verso l apice (arbusti). Dominanza basale acrotonia Attributi ecologici chiave di un bosco 1. Struttura 2. Funzione 3. Complessità 4. Interazione fra le componenti 5. Cambiamenti temporali 12

13 Attributi ecologici chiave di un bosco 1. Struttura i) componente biotica costituita da piante, animali (vertebrati e invertebrati), microrganismi ii) componente abiotica (ambiente fisico) rappresentata dal suolo, dal substrato geologico e dall atmosfera. La biomassa viva e morta degli alberi, e il suo arrangiamento spaziale, insieme alla variabilità orizzontale e verticale dei diversi strati sono fra i più importanti attributi strutturali Struttura di un bosco (comunità di piante forestali) Strato arboreo Strato arbustivo Strato erbaceo In ciascuno strato si rinvengono insiemi di specie adattate al particolare microclima di quel livello, in particolare alle condizioni di luce 13

14 Distinta in: Struttura spaziale del bosco 1. struttura verticale (o stratificazione): strati posti a diversa altezza dal suolo: arboreo, arbustivo, erbaceo, muscinale, lianoso. Muschi e licheni epifitici anche su fusto e chioma. Influenza il processo di estinzione della luce all interno del bosco e ripartisce le specie in funzione del fototemperamento. Utile a classificare la componente arborea in classi sociali e ne impartisce la fisionomia (ad alberi, a cespugli, a erbe, etc.) 2. struttura orizzontale (o tessitura): distribuzione planimetrica di ciascun componente della comunità. La distribuzione spaziale orizzontale degli alberi è influenzata dai disturbi (tagli, incendi, trombe d aria, etc.) e dalle modalità di rinnovazione La struttura spaziale è utile a comprendere come le risorse sono ripartite fra le diverse componenti della comunità Struttura monoplana Struttura biplana Struttura multiplana o stratificata Le strutture fondamentali del bosco in funzione della distribuzione delle chiome delle diverse specie nel profilo verticale (chioma: conica = conifera; globosa = latifoglia) Indice di diversità del soprassuolo 1) Composizione specifica 2) Struttura verticale 3) Distribuzione spaziale degli individui 4) Differenziazione delle chiome 28 14

15 volume nel fusto - biomassa fogliare A parità di statura: + volume nel fusto + biomassa fogliare Foresta di eucalitto: struttura monoplana, chiome eucalitti inserite in un piano ben definito e distinto rispetto alla porzione di fusti privi di rami Australia Foresta di douglasia, tuia e tsuga: struttura stratificata con chiome verdi che ricoprono tutto il fusto America settentrionale (costa del Pacifico) Semplificazione della composizione specifica e della struttura operata dall uomo nella foresta mista latifoglie-conifere del centro Europa (Germania) mediante taglio delle latifoglie (faggio, farnia) e piantagioni di conifere (soprattutto abete rosso) nella seconda metà del

16 Attributi ecologici chiave di un ecosistema forestale 2. Funzione: scambio continuo di energia e materia fra ambiente fisico e comunità vivente. Molecole organiche ad alto contenuto energetico costituenti le piante, costruite a partire da energia fisica (luce) e chimica, in combinazione con elementi chimici (nutrienti) catturati dal suolo, dall acqua, dall atmosfera e dal substrato geologico Attributi ecologici chiave di un ecosistema forestale 3. Complessità: arrangiamento spaziale delle diverse forme di vita delle piante (licheni, muschi, erbe, arbusti, liane, alberi), insieme agli animali e ai microorganismi. Include la diversità biologica. E la risultante delle componenti strutturali, dei processi funzionali e delle interazioni che si svolgono nell ecosistema forestale 4. Interazione: fra organismi viventi e fra questi e la sostanza organica e l ambiente fisico (sistema altamente integrato) 5. Cambiamenti temporali: i disturbi indotti dall uomo e gli eventi e i processi naturali che si succedono, inducono cambiamenti che sono alla base dei processi di successione dell ecosistema forestale. Cambiamenti nella componente biotica comportano cambiamenti nella componente fisica e dei processi. La gestione forestale comporta cambiamenti di biomassa e di microclima che condizionano la velocità dei processi e le traiettorie della successione 16

17 stratificato multiplano stratificato biplano monoplano Differenze di struttura determinano differenze di attributi ecologici e funzionali Nei boschi monoplani (= coetaneiformi = alberi di dimensioni ed età molto simili) la fotosintesi si svolge in un piano distinto e separato da quello dei fusti privi di rami Nei boschi stratificati (= disetaneiformi = alberi di dimensioni ed età molto diversa) la fotosintesi si svolge lungo tutto il profilo verticale perché le chiome verdi ricoprono i fusti per intero I boschi monoplani sono assimilabili a coperture lisce (profilo non ondulato) sopra cui il vento scorre con moti laminari che li rende più resistenti agli scambi di materia e di energia con l atmosfera I boschi stratificati sono assimilabili a coperture rugose (profilo ondulato) sopra cui il vento scorre con moti turbolenti che facilitano gli scambi di materia e di energia con l atmosfera Differenze di struttura determinano differenze di attributi ecologici e funzionali Ripartizione delle foglie (espresse dall Indice di Area Fogliare, LAI) nel profilo verticale delle chiome dei maggiori tipi forestali terrestri dove si svolge la fotosintesi 17