Un metodo per trovare un modello di bosco normale e sostenibile a querce: Quercia da sughero.

Categoria: Le ricerche

Scritto da: M.P

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M.PALMAS (*) - B.DEL PIN

Abstract. A model of a Quercus suber L. normal and sustainable woodland in Mediterranean region is presented. Measuring just three parameters: plants number,  diameter at 1.30 m from the ground  and canopy projections area It's able to find the normal or ideal number of cork-oak trees/ha for a specific place, if the wood contain all diametric categories. It is able to forecast too the important parameters of that woodland (such as basimetric area, harvesting, current increase, decorticating surface, large increase of cork production/ha and so on).

Riassunto. Viene presentato un modello di bosco normale e sostenibile a Quercus suber L. nel bacino del Mediterraneo, col quale, in un bosco sufficientemente fitto da contenere le diverse classi diametriche, misurando solo tre parametri: il numero delle piante,  il diametro del tronco a m 1.30 dal suolo e le proiezioni della chioma, si riesce a trovare il numero normale o ideale di piante/ha per quel sito (curva di ripartizione o norma) e a far le previsioni dell'area basimetrica, la provvigione,  la ripresa, l'incremento corrente, la superficie di decortica e il consistente incremento nella produzioni di sughero.

Introduzione
Da qualche decennio si è cominciato a fare inventari dei boschi nelle nazioni moderne più ricche di legname; lo scopo é quello di conoscere la consistenza della massa legnosa per poterla sfruttare e preservare in modo razionale. Questi inventari devono venire ripetuti periodicamente poiché la dinamica di un bosco si sviluppa in un arco di tempo dell'ordine di generazioni. Gli inventari dei boschi sardi, scarsi e frammentari, sono di breve periodo e questo crea delle difficoltà quando si debba stendere un piano di intervento. L'uso di modelli è un mezzo per superare queste difficoltà. Una sintesi di conoscenze, ad una dato punto, basata su un certo numero di assunti, può venire usata per costruire una rappresentazione semplificata della realtà. Questa rappresentazione, schematica o matematica, ci permette di simulare il comportamento dello stand nel tempo e può diventare uno strumento per la ricerca e per il management forestale (Vanclay J.K., 1995)
I modelli sono stati ampiamente applicati alla dinamica delle foreste, seguendo i classici studi di Lewis (1942) e Leslie (1945) sulla dinamica delle popolazioni animali distribuite secondo l'età. Qui viene proposto un modello di bosco normale a Quercus suber L. (quercia da sughero) nella regione mediterranea. Si tratta di un bosco disetaneo a taglio saltuario.
Il bosco normale o bosco modello o bosco ideale  indica quello stato al quale un bosco di un dato tipo deve essere, gradatamente portato affinché possa dare un prodotto annuo costante e massimo; esso rappresenta il fine verso cui tende l'assestamento. A ciascuna delle forme di trattamento boschivo corrisponde una particolare forma di bosco normale; di qui una distinta serie di operazioni che l'assestamento si studia di applicare per avvicinarsi alla possibilità di avere un bosco normale. Condizione necessaria per la normalità del bosco, secondo la definizione data, è che l'incremento annuo sia costante e massimo; ossia a) che la distribuzione delle particelle (superfici) fra le varie classi di diametro sia normale; b) che la densità sia normale tanto di ogni singola particella quanto dell'intero bosco. Soddisfatte le condizioni a) e b), è pure soddisfatta la condizione che la provvigione, cioè il capitale legnoso del bosco, sia normale, tanto nella sua entità quanto nella sua struttura. L'incremento, infine, è legato strettamente alla densità e perciò l'incremento è normale  quando lo è pure la densità. Quando allora si dice che l'assestamento tende a conseguire il massimo incremento, ci si vuole riferire ad un massimo relativo (relativo ad una determinata densità e quindi ad un determinato fine della coltura), e non ad un massimo assoluto (Patrone G., 1952).
Il taglio saltuario, da dirado o a scelta consiste nel tagliare, saltuariamente nello spazio ed a brevi intervalli di tempo, le piante che hanno raggiunto la maturità e quelle il cui abbattimento è ritenuto utile o necessario per ragioni colturali. Un taglio così fatto è concepibile soltanto nei soprassuoli disetanei, nei quali, per effetto di una copertura permanente e di una rinnovazione naturale continua, esistono, almeno teoricamente, piante di tutte le età. E siccome l'età delle singole piante è ignota, si adotta la maturità diametrica. Il taglio saltuario è, al tempo stesso, causa ed effetto della struttura scalare, tipica del soprassuolo disetaneo. Questa struttura è caratterizzata da una particolare distribuzione delle piante in classi diametriche, secondo una curva esponenziale che corrisponde all'equazione n = K^-x. Il numero delle piante (n) diminuisce, infatti, con il crescere del diametro (x = numero d'ordine delle classi diametriche di 5 in 5 cm), in funzione di un parametro K che ha il significato biologico di coefficiente di mortalità. Questo coefficiente risulta praticamente costante.
La curva di ripartizione delle piante in classi diametriche costituisce il principale criterio di confronto dello stato reale con quello cosiddetto normale (De Philippis, 1965).

MODELLO
Poiché il sughero è una materia prima rinnovabile, non inquinante, prodotta dalla Quercia da sughero, che una volta lavorata, dà prodotti ad alto valore aggiunto, di importanza strategica per la Sardegna, si era alla ricerca di un modello che interpretasse il bosco reale a Quercus suber L., avesse un coefficiente di mortalità K  tipico del bosco a Querce mediterranee e fosse facilmente applicabile nei lavori di gestione.

MATERIALI E METODI
Il bosco disetaneo a Quercia da sughero, tipico della Sardegna, essendo costituito da una quercia sempreverde, può essere caratterizzato da tre parametri: il numero delle piante, il diametro del tronco e l'area di proiezione della chioma. Il diametro degli alberi é stato misurato sopra scorza, a m 1.30 dal suolo, e le misure ripartite nelle seguenti 11 classi: I^ (12.6-17.5);  II^ (17.6-22.5);  III^ (22.6-27.5);  IV^  (27.6-32.5):  V^  (32.6-37.5); VI^  (37.6-42.5); VII^  (42.6-47.5);  VIII^ (47.6-52.5);  IX^  (52.6-57.5); X^  (57.5-62.5);  XI^  (62.6-67.5). Il diametro medio delle diverse classi é: 0,15, 0,20,  0,25,  0,30,  0,35,  0,40,  0,45,  0,50,  0,55, 0,60, 0,65 m.
I diametri delle proiezioni della chioma sono stati misurati contestualmente: il diametro maggiore e, perpendicolare a questo, il diametro minore; poi, con la formula dell'area dell'ellisse, si è calcolata l'area di insidenza di ciascuna pianta. Riunendo gli alberi misurati entro le categorie di diametro e dividendo per il numero delle piante che vi appartengono, si è ottenuto il  diametro medio per categoria: 

Allo stesso modo, riunendo le superfici di insidenza relative ai diametri avremo le superfici medie di proiezione della chioma:

     Sm1,Sm2,....,Sm11

Si fa la tabella delle proiezioni delle chiome (Tab.1)

Tab. 1 - Calcolo proiezioni chiome

E si ottiene la superficie di copertura totale e le superfici medie delle proiezioni delle chiome per ogni classe diametrica. Con i valori della tabella si è creata una spezzata e poi la sua linea di tendenza esponenziale che individua una curva che abbiamo chiamato "curva di normalizzazione delle chiome",

di cui si è trovata l'equazione come segue.
Sull’asse delle ascisse del grafico che precede, sono stati riportati gli intervalli di categoria diametrica (in particolare il valore di ascissa di ogni punto sperimentale si riferisce al valore medio del relativo intervallo); sull’asse delle ordinate (Y'), i valori medi delle proiezioni delle chiome per ogni categoria. L'equazione della linea di tendenza è una curva trascendente, ossia una curva non rappresentabile da un’equazione del tipo f(x;y)=0, dove f(x;y) è un polinomio nelle variabili x e y a coefficienti reali.

Poiché l’equazione cercata è del tipo:

(a)
per trovare i coefficienti G ed m della equazione (a), si sono stimate le coordinate di due punti P(x1,y1) e Q(x2,y2) in pratica si sono scelti due punti sulla curva S, uno nella parte alta e uno nella parte bassa, riferita all'asse delle superfici delle proiezioni della chioma (y'), individuati in modo preciso

secondo la scala di una griglia opportuna (5 cm). E’ stato così possibile risolvere il sistema in due equazioni e due incognite (G ed m):

Troviamo m
Dividendo membro a membro si ottiene:

 Ora, noto m, è possibile ricavare G da una delle due equazioni del sistema, per cui:

Una volta trovati i due coefficienti G ed m, l'equazione generale della curva s è individuata:

(s)   Y' = Ge^{m x}

Questa consente di ottenere le superfici normalizzate: per ogni classe diametrica, sostituendo al posto della x, i valori medi espressi in m (0,15m, 0,20 m,…, 0,65 m).

Resta da trovare il numero di alberi normale per avere un bosco normale.

Essendo la superficie in studio Stot = 1ha (=10.000 m²) ed N=11 le categorie di diametro delle piante da normalizzare (Sanfilippo E., 1979), la superficie Sc a disposizione per ogni categoria diametrica è:

Indicato con Y' il valore della proiezione della chioma di un albero di categoria c (fornito dalla curva di tendenza), il numero n di alberi ideale di questa categoria è dato da:

Con G ed m sono i parametri variabili in funzione del soprassuolo sughericolo. Questa formula permette quindi di ricavare il numero n degli alberi di una determinata categoria X a secondo del tipo di soprassuolo, e di conseguenza in funzione di tutti i parametri che influenzano quest’ultimo.
Il numero di alberi ottenuto risulta essere automaticamente normalizzato.

Infatti il coefficiente di mortalità K é dato da:

A conferma di quanto detto in precedenza, questa formula mette in evidenza la dipendenza di K da m, cioè dal tipo di soprassuolo, in quanto la differenza tra due categorie diametriche rimane costante ed è uguale a 0,05 m. I valori di K trovati per gli stand normalizzati ricadono nell’intervallo stimato come ottimale da precedenti studi per i boschi di querce 1,2 < K < 1,5 (de Philippis A., 1965).

Ciò significa che normalizzando le superfici di proiezione delle chiome si determina automaticamente il coefficiente di mortalità tipico di quel bosco. Infatti K risulta essere dipendente dalla costante m, che varia per ogni bosco ed è il coefficiente della curva esponenziale rappresentante le superfici di occupazione di quel bosco. In definitiva il K così calcolato fornisce quel numero di alberi che possono realmente occupare col tempo tutto l’ettaro a disposizione.
Gli alberi delle categorie con un diametro inferiore a 12,5 cm sono stati considerati alberi sotto copertura; inoltre il calcolo della normalizzazione si è interrotto alla categoria di diametro 62,5-67,5 cm, per il fatto che le piante con diametro superiore danno sughero fine e poco lavorabile.

Conclusione
Il modello proposto consente di fare previsioni di come sarà il bosco futuro in base alla misura di solo tre parametri: numero delle piante, diametro a m 1.30 dal suolo e proiezioni della chioma. Esso individua il numero normale o ideale di piante/ha, il numero normale delle piante per classe diametrica secondo un coefficiente di mortalità K, specifico per la zona in esame. Le previsioni che consente, riguardano l'area basimetrica, la provvigione, la ripresa, l'incremento corrente e la quantità di sughero prodotto che, con coefficiente di decortica 2, può attingere valori abbastanza elevati, attorno ai 50 qli/ha, una volta che il bosco è stato normalizzato. Unica condizione: fare l'inventario dei diametri delle piante prima di ogni intervento per confrontarlo col modello.

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(*) Orto Botanico Università di Cagliari
Presentato il 13/10/1998