The forest communities distribution in mountainous areas is strongly related to some primary ecological factors (
Negli studi di ecologia forestale l’analisi dei fattori ambientali riveste un aspetto estremamente importante per comprendere la distribuzione spaziale delle diverse categorie forestali (
Le caratteristiche del clima, in una data area della superficie terrestre, sono rappresentate dalla radiazione solare, dalla temperatura dell’aria, dalla pressione atmosferica, dall’umidità dell’aria e dalle precipitazioni. Tali fattori condizionano la presenza delle diverse specie vegetali e di conseguenza la composizione delle diverse comunità vegetali presenti. Anche le caratteristiche del substrato geologico influiscono direttamente sulla presenza della vegetazione, in quanto determinano le condizioni favorevoli per l’insediamento delle comunità biologiche dando così inizio al processo di formazione del suolo (pedogenesi). Questo ultimo può essere visto come il risultato dell’interazione tra biosfera, atmosfera e litosfera cioè degli effetti del clima, della costituzione litologica, della morfologia e dell’attività biotica (
Un discorso a parte meritano le aree montane dove sono soprattutto le caratteristiche topografiche (esposizione, pendenza e altitudine) ad influenzare la vegetazione determinando variazioni in termini di radiazione solare, di precipitazioni e di temperatura.
Ultimo, ma non per importanza, è l’effetto dovuto all’uomo che nel corso della storia ha sempre tratto beneficio dalle risorse forestali, non sempre in modo razionale, passando dal disboscamento all’abbandono temporaneo o definitivo del bosco (
Lo scopo di questo studio è, quindi, indagare ed esprimere quantitativamente le relazioni esistenti tra categorie forestali e alcuni dei fattori ambientali più importanti attraverso l’impiego di analisi geospaziali operate in ambiente GIS. In questo lavoro non viene considerato l’effetto operato dall’uomo ma vengono considerati i seguenti parametri ecologici: radiazione solare, temperatura, precipitazione e substrato geologico.
L’area di studio (lat. 46°12’, long. 13°20’) è situata nella parte orientale del Friuli Venezia Giulia e ricade interamente all’interno del Comprensorio Montano delle Valli del Torre e del Natisone (
Dal punto di vista geolitologico, la parte superiore dell’area di studio è delimitata a nord dalla muraglia dei Monti Musi ed è caratterizzata dalla presenza di dolomia e calcari dolomitici con ampie zone di accumulo di detriti soprattutto al di sotto di zone ad elevata pendenza; la parte centrale è costituita prevalentemente da calcari, mentre la parte collinare posta a sud è costituita da rilievi di brecce a variabile grado di cementificazione che vanno degradando verso zone alluvionali; a sud-ovest sono presenti colline di origine morenica formatesi durante il wurmiano, mentre a sud est sono tipiche le formazioni calcaree
Elevata piovosità, temperature relativamente miti ed escursioni termiche abbastanza limitate concorrono a determinare un regime climatico che favorisce lo sviluppo di una vegetazione ricca e diversificata. Il 63% della superficie totale del territorio è coperta da boschi (
Le elaborazioni geospaziali sono state condotte mediante GIS GRASS,
Dalla Carta Tecnica Regionale in formato Numerico (CTRN) della regione Friuli Venezia Giulia (FVG) a scala 1:25000 sono stati estratti i punti di quota per derivare il modello digitale del terreno (DEM), da cui sono stati ricavati i dati di pendenza ed esposizione necessari per il successivo calcolo dell’irraggiamento potenziale annuo. Quest’ultimo è stato ottenuto utilizzando il modello
Utilizzando i dati delle stazioni termo-pluviometriche di rilievo presenti nell’area, sono state calcolate le mappe di piovosità e temperatura media annua mediante interpolazione di tipo
Le carte dei Tipi Forestali in scala 1:25.000 (anno 1998) e dei substrati geolitologici in scala 1:50.000 (anno 2000) sono state convertite da formato vettoriale a formato raster con risoluzione 50 metri. Quindi, tutte le mappe utilizzate sono state omogeneizzate alla scala 1:50000 (risoluzione del pixel = 50 m). Nel presente lavoro, con il termine
L’incrocio delle mappe ottenute ha consentito di ottenere una matrice di dati in cui, per ogni punto spaziale, sono presenti le informazioni relative alla categoria forestale ed ai parametri ambientali associati. La matrice ottenuta dall’incrocio delle mappe in formato
La PCA ha permesso di classificare le categorie forestali in base alla loro distribuzione spaziale lungo i gradienti ecologici più importanti e di ottenere ulteriori informazioni riguardanti l’importanza relativa dei fattori ambientali per singola categoria. In
Poiché alcune delle assunzioni a cui devono sottostare l’ANOVA ed i test robusti per l’uguaglianza delle medie erano violate (per es. omogeneità delle varianze), i risultati di tali test, anche se significativi, non sono stati presi in considerazione, mentre si è preferito impiegare i test non parametrici. In particolare, tra questi, il test di Kruskall-Wallis ha mostrato che le categorie sono significativamente differenti per i quattro parametri considerati (p < 0.001).
Test
Per quanto riguarda i substrati geologici, i risultati per categoria forestale sono riportati in
La PCA ha permesso di classificare le categorie forestali in base alla loro distribuzione spaziale lungo i gradienti ecologici più importanti e di ottenere ulteriori informazioni riguardanti l’importanza relativa dei fattori ambientali per singola categoria. In
La PCA ha messo in evidenza come vi siano delle differenze nelle loro esigenze ecologiche e come i fattori altitudine e piovosità si collochino vicini tra loro nello spazio bidimensionale (
Le due procedure utilizzate, test
Gli
Gli
Le
Per quanto riguarda le formazioni con superficie inferiore al 7%,
I
Gli
Gli
Le
Per quanto riguarda le formazioni con superficie inferiore al 7%,
L’analisi delle complicate interazioni esistenti tra la distribuzione delle categorie forestali e dei fattori ambientali è fondamentale per comprendere i diversi ecosistemi, soprattutto alla luce dei cambiamenti climatici attualmente in atto. I risultati consentono di definire le esigenze ecologiche di ciascuna categoria. In particolare è emerso che alcuni fattori ambientali, come per esempio l’irradiazione solare potenziale, sono di notevole utilità per caratterizzare e definire le categorie forestali nell’analisi indiretta di gradiente.
Lo studio condotto ha confermato la validità degli strumenti GIS in analisi di fattori ecologici a scala territoriale. All’approccio di tipo investigativo adottato nel presente studio potrà seguire un approccio di tipo modellistico, ossia la simulazione a livello territoriale della distribuzione della vegetazione in funzione dei fattori ambientali. Infatti, l’uso di variabili legate alla topografia come indicatori di specifiche richieste di habitat è estremamente promettente per lo sviluppo di modelli della vegetazione (
Tipi forestali presenti nel Comprensorio Valli del Torre e del Natisone (da: Carta dei Tipi Forestali della Regione Friuli Venezia Giulia).
Posizione delle categorie forestali (*) e delle variabili ecologiche (?) nello spazio bidimensionale (pca1, pca2). (1- querco-carpineti e carpiteti, 2- rovereti e castagneti, 3- orno ostrieti ed ostrio-querceti, 4- aceri-tiglieti ed aceri-frassineti, 5- betuleti e corileti, 6- faggete, 7- mughete, 8- saliceti ed altre formazioni particolari, 9- robinieti, 10- rimboschimenti, 11- formazioni secondarie recenti).
Categorie forestali e loro superfici all’interno dell’area di studio.
Categoria forestale | Superficie | |
---|---|---|
ha | % | |
Mughete | 146 | 1% |
Saliceti ed Altre Formazioni Particolari | 188 | 1% |
Betuleti e Corileti | 388 | 2% |
Querco-Carpineti e Carpineti | 530 | 3% |
Rimboschimenti | 629 | 3% |
Formazioni Secondarie Recenti (Neocolonizzazioni) | 1321 | 7% |
Robinieti (Formazioni Antropiche) | 1359 | 7% |
Orno-Ostrieti e Ostrio-Querceti | 2167 | 11% |
Faggete | 2426 | 12% |
Rovereti e Castagneti | 4592 | 23% |
Aceri-Tiglieti e Aceri-Frassineti | 5891 | 30% |
Totale Superficie Area di Studio | 31378 | - |
Totale Superficie Forestale | 19635 | 63% |
Tabella di contingenza categorie forestali - geologia. Le percentuali si riferiscono alla superficie totale occupata dalla categoria.
Categoria Forestale | Substrati Geologici | Totale | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
A | B | C | D | E | F | G | H | I | L | M | N | O | ||
Querco carpinetie carpineti | 4% | 1% | 37% | 44% | - | 6% | 4% | 1% | - | - | 2% | 1% | - | 100% |
Rovereti e castagneti | 1% | - | 55% | 39% | 1% | 2% | - | - | - | - | 1% | 1% | - | 100% |
Orno-ostrietied ostrio-querceti | 50% | - | 36% | 5% | 2% | 7% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Acero-tiglietied acero-frassineti | 6% | 1% | 72% | 17% | - | 3% | - | 1% | - | - | - | - | - | 100% |
Betuleti e corileti | 46% | 13% | 37% | 2% | 1% | 1% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Faggete | 62% | 6% | 7% | 6% | 2% | 16% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Mughete | 89% | - | - | - | - | 11% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Saliceti ed altreform. particolari | 24% | - | 72% | - | - | 4% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Robinieti | - | - | 10% | 71% | - | 1% | 2% | 1% | - | 3% | 2% | 9% | 1% | 100% |
Rimboschimenti | 30% | - | 40% | 5% | 6% | 19% | - | - | - | - | - | - | - | 100% |
Formazioni secondarie | 16% | - | 74% | 5% | 1% | 1% | - | - | - | - | 2% | - | - | 100% |
LEGENDA SUBSTRATI GEOLOGICI:A. Masse rocciose calcaree e dolomitiche stratificate generalmente omogenee e scarsamente degradabiliB. Masse rocciose arenacee e siltose laminate nettamente stratificate. Generalmente omogenee e molto degradabiliC. Masse rocciose in facies flyscioide: arenarie con intercalazioni di marne, conglomerati, calcareniti, o di brecciole calcaree.D. Masse rocciose in facies gessosa. Include gessi, saccaroidi, gessi laminati, marne gessose.E. Sedimenti ghiaiosi ciottolosi mal graduati con scarso fino o ben gaduati con scarso finoF. Sedimenti ghiaiosi variamente graduati con sabbia localmente ciottoli grossolani e blocchiG. Sedimenti ghiaiosi ben graduati con sabbia: sedimenti ghiaiosi ben graduati con eccesso di fino, sedimenti sabbiosi mal graduati con scarso finoH. Localmente sedimenti ghiaiosi ben graduati con scarso fino. Prevalentemente sedimenti ghiaiosi ben graduati con buon legante limoso argillosoI. Sedimenti ghiaiosi ben graduati con variabili quantità di fino includenti orizzonti più o meno tenacemente cementati, di potenza anche rilevanteL. Sedimenti ghiaiosi graduati con buon legante limoso-argilloso. Sedimenti ghiaiosi uniformi con eccesso di fino. Localmente sedimenti sabbiosi ben graduati con abbondante fino in lenti.M. Sedimenti sabbiosi ben graduati con eccesso di fino. Sedimenti sabbiosi mal graduati con eccesso di fino. Sedimenti sabbioso-limosi a bassa complessità.N. Sedimenti sabbioso-ghiaiosi mal graduati con eccesso di fino. Sedimenti sabbiosi ben graduati con eccesso di fino. Sedimenti sabbioso-limosi mal graduati con eccesso di fino.O. Sedimenti limoso-argillosi a bassa compressibilità. Sedimenti sabbioso-limosi mal graduati con eccesso di fino. |
Matrice di correlazione tra i parametri analizzati. * = significativo.
Parametro | Altitudine | Irraggiamento | Temperatura | Piovosità |
---|---|---|---|---|
Altitudine | 1.00 | -0.16 | -0.64* | 0.62* |
Irraggiamento | -0.16 | 1.00 | 0.14 | -0.16 |
Temperatura | -0.64* | 0.01 | 1.00 | -0.79* |
Piovosità | 0.62* | -0.16 | -0.79* | 1.00 |
Varianza totale spiegata usando come metodo la PCA: per due componenti estratte si spiega più dell’80% della varianza totale; nella parte B della tabella sono riportati i pesi dei fattori più significativi.
(A) | |||
---|---|---|---|
Componenti(Assi PC) | Autovalori iniziali | ||
Totale | % di varianza | % cumulata | |
1 | 2.41 | 60.38 | 60.38 |
2 | 0.95 | 23.77 | 84.15 |
3 | 0.42 | 10.52 | 94.67 |
4 | 0.21 | 5.33 | 100.00 |
(B) | |||
Fattore | Componente | ||
PCA1 | PCA2 | ||
Altitudine | 0.83* | 0.08 | |
Irraggiamento | -0.29 | 0.96* | |
Temperatura | -0.91* | -0.13 | |
Piovosità | 0.90* | 0.10 |
Distribuzione delle categorie forestali e dei tipi forestali nelle classi di altitudine (le percentuali sono riferite alla superficie totale occupata dalla categoria). Sono riportati solo i tipi con superficie superiore al 7% sul totale categoria.
Categoria | Tipi Forestali | Classe di Altitudine (m) | Totale susup. categoria | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
0-400 | 400-600 | 600-800 | 800-1000 | >1000 | |||
Aceri-frassinetoed aceri-tiglieto | Aceri-frassineto con faggio | - | 2% | 4% | 1% | - |
|
Aceri-frassineto con ontano nero | - | 6% | 12% | 2% | - |
|
|
Aceri-frassineto con ostria | 1% | 4% | 5% | 1% | - |
|
|
Aceri-frassineto tipico | 1% | 8% | 15% | 5% | - |
|
|
Aceri-frassineto tipico, var. con tiglio | 1% | 5% | 2% | 0% | - |
|
|
Aceri-tiglieto | 2% | 9% | 11% | 2% | - |
|
|
TOTALE SU SUP. CATEGORIA | 4% | 34% | 49% | 12% | 0% | 100% | |
Castagneti e rovereti | Castagneto con frassino | 1% | 4% | 1% | - | - |
|
Castagneto dei suoli acidi | 14% | 10% | 2% | - | - |
|
|
Castagneto dei suoli mesici | 30% | 24% | 6% | - | - |
|
|
Rovereto dei suoli acidi, var. con faggio | 4% | - | - | - | - |
|
|
TOTALE SU SUP. CATEGORIA | 48% | 38% | 10% | 0% | 0% | 96% | |
Faggete | Faggeta montana tipica esalpica | - | - | - | - | 32% |
|
Faggeta submontana con ostria | - | 2% | 7% | 11% | 5% |
|
|
Faggeta submontana dei suoli mesici carbonatici | - | 1% | 1% | - | 1% |
|
|
Faggeta submontana dei suoli mesici silicatici | - | - | 3% | 6% | - |
|
|
Faggeta submontana tipica | - | - | 8% | 10% | 8% |
|
|
TOTALE SU SUP. CATEGORIA | 0% | 3% | 19% | 26% | 47% | 96% | |
Orno-ostrieti edostrio-querceti | Orno-ostrieto primitivo di falda detritica | - | - | 2% | 2% | - |
|
Orno-ostrieto primitivo di rupe | - | 1% | - | 2% | 2% |
|
|
Orno-ostrieto tipico | 8% | 19% | 13% | 7% | 4% |
|
|
Orno-ostrieto tipico, var. con carpino bianco | - | 4% | 3% | 1% | - |
|
|
Orno-ostrieto tipico, var. con faggio | - | 1% | 2% | 1% | - |
|
|
Ostrio-querceto tipico | 3% | 3% | 2% | 1% | - |
|
|
Ostrio-querceto tipico, var. con rovere | 11% | 4% | 2% | 1% | - |
|
|
TOTALE SU SUP. CATEGORIA | 22% | 32% | 24% | 14% | 6% | 100% |
Distribuzione delle categorie forestali e dei tipi forestali nelle classi di irraggiamento (le percentuali sono riferite alla superficie totale occupata dalla categoria). Sono riportati solo i tipi con superficie superiore al 7% sul totale categoria.
Categorie Forestali | Tipologie Forestali Forestali | Classi di Irraggiamento(MJ m-2 giorno-1) | Totale susup. categoria | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
< 8 | 8-11 | 11-14 | 14-17 | >17 | |||
Aceri-frassinetoed aceri-tiglieto |
|
- | 2% | 2% | 2% | - |
|
|
- | 7% | 6% | 3% | 3% |
|
|
|
1% | 4% | 2% | 3% | 1% |
|
|
|
1% | 9% | 7% | 8% | 6% |
|
|
|
- | 3% | 1% | 2% | 2% |
|
|
|
- | 8% | 10% | 2% | 5% |
|
|
|
|
|
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|
Castagneti e rovereti |
|
- | 3% | 1% | 1% | 1% |
|
|
- | 4% | 11% | 1% | 9% |
|
|
|
- | 9% | 30% | 1% | 19% |
|
|
|
- | 2% | 1% | - | 1% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Faggete |
|
4% | 8% | 4% | 16% | 1% |
|
|
2% | 3% | 4% | 4% | 12% |
|
|
|
1% | 1% | 1% | 2% | - |
|
|
|
- | 5% | 2% | 1% | - |
|
|
|
4% | 4% | 8% | 9% | 1% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Orno-ostrieti edostrio-querceti |
|
- | - | 1% | - | 3% |
|
|
1% | 1% | - | - | 4% |
|
|
|
2% | 3% | 8% | 4% | 34% |
|
|
|
- | - | - | - | 8% |
|
|
|
- | - | 1% | - | 2% |
|
|
|
- | - | 3% | 1% | 5% |
|
|
|
- | 1% | 6% | - | 12% |
|
|
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Distribuzione delle categorie forestali e dei tipi forestali nelle classi di temperatura media annua (le percentuali sono riferite alla superficie totale occupata dalla categoria). Sono riportati solo i tipi con superficie superiore al 7% sul totale categoria.
Categorie | Tipologie Forestali | Classi di temperatura media annua (°C) | Totale susup. categoria | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |||
Aceri-frassinetoed aceri-tiglieto |
|
2% | 4% | 1% | - | - |
|
|
2% | 12% | 5% | 1% | - |
|
|
|
- | 4% | 2% | 5% | 1% |
|
|
|
1% | 18% | 8% | 2% | 1% |
|
|
|
- | 1% | 6% | 1% | - |
|
|
|
2% | 10% | 8% | 3% | - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Castagneti e rovereti |
|
- | 2% | 2% | 1% | - |
|
|
- | - | 10% | 11% | 6% |
|
|
|
- | 2% | 14% | 19% | 25% |
|
|
|
- | - | - | 2% | 2% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Faggete |
|
- | 28% | 4% | - | - |
|
|
- | 10% | 12% | 2% | - |
|
|
|
- | 4% | - | - | - |
|
|
|
- | 8% | 1% | - | - |
|
|
|
- | 12% | 10% | 4% | - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Orno-ostrieti ed ostrio-querceti |
|
- | 1% | 3% | - | - |
|
|
- | 4% | - | - | 1% |
|
|
|
- | 15% | 16% | 11% | 9% |
|
|
|
- | - | 8% | - | - |
|
|
|
- | - | 2% | 1% | - |
|
|
|
- | - | 2% | 5% | 3% |
|
|
|
- | 3% | 2% | 14% | - |
|
|
|
|
|
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|
|
Distribuzione delle categorie forestali e dei tipi forestali nelle classi di piovosità annua (le percentuali sono riferite alla superficie totale occupata dalla categoria). Sono riportati solo i tipi con superficie superiore al 7% sul totale categoria.
Categorie | Tipologie Forestali | Classi di piovosità media annua (mm) | Totale susup. categoria | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
|
|
|
|||
Aceri-frassinetoed aceri-tiglieto |
|
- | - | 1% | 1% | 4% |
|
|
- | 1% | 4% | 5% | 9% |
|
|
|
- | 4% | 2% | 1% | 4% |
|
|
|
- | 3% | 6% | 7% | 14% |
|
|
|
- | 3% | 1% | 4% | 2% |
|
|
|
- | 6% | 6% | 7% | 5% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Castagneti e rovereti |
|
- | - | 1% | 1% | 3% |
|
|
8% | 17% | 1% | - | - |
|
|
|
38% | 16% | 3% | - | 3% |
|
|
|
3% | 1% | - | - | - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Faggete |
|
- | - | - | - | 32% |
|
|
- | 2% | 1% | - | 22% |
|
|
|
- | - | - | 2% | 2% |
|
|
|
- | 1% | 6% | 2% | - |
|
|
|
- | 2% | 2% | 4% | 19% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Orno-ostrieti edostrio-querceti |
|
- | - | - | - | 4% |
|
|
- | 1% | - | - | 4% |
|
|
|
1% | 19% | 8% | 4% | 20% |
|
|
|
2% | 7% | - | - | - |
|
|
|
- | - | 1% | - | 2% |
|
|
|
3% | 6% | - | - | - |
|
|
|
14% | - | 5% | - | - |
|
|
|
|
|
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