Introduzione 

Negli ultimi decenni il bosco ha assunto un significato e un ruolo sostanzialmente diverso da quello del passato, costituendo un bene ambientale, economico e culturale di rilevante interesse sociale ([7]). La multifunzionalità delle foreste, unitamente alle considerazioni sulle nuove dimensioni scientifiche e culturali assunte dai boschi, trovano compiutezza nei principi della Gestione Forestale Sostenibile ([19]). Questa si concretizza con la mediazione tra gli interessi produttivi, le necessità ambientali e le esigenze sociali legate al patrimonio, riuscendo contemporaneamente a garantire l’approvvigionamento di materie prime e di prodotti forestali, lo sviluppo socio-economico delle popolazioni locali, la conservazione degli ecosistemi e il mantenimento del loro stato di salute, la loro fruibilità, valorizzazione ed efficienza.

A livello nazionale la gestione forestale sostenibile è individuata come principio ispiratore della programmazione e della pianificazione forestale per un uso equilibrato del territorio. La legislazione in materia evidenzia il primato della selvicoltura come attività diretta allo sviluppo socioeconomico e, contemporaneamente, alla salvaguardia ambientale (il D. Lgs. n. 227/ 2001 “Orientamento e modernizzazione del settore forestale” ha assunto il ruolo di legge quadro). La gestione forestale, condotta secondo criteri di sostenibilità, non è in contrasto con un uso produttivo del bosco, come è ribadito in diversi documenti programmatici. Nel Programma Quadro per il Settore Forestale ([20]) viene sottolineato il ruolo delle foreste quale fattore di sviluppo ed elemento di tutela del territorio. Esso individua nella gestione attiva e sostenibile del patrimonio forestale lo strumento principale per valorizzare le potenzialità del bosco come “risorsa” economica, socio-culturale e ambientale di tutela del territorio e di sviluppo locale ([15]). Tali obiettivi sono espressamente richiamati nel Piano di settore per la Filiera Legno (2012-2014) e nei Piani Forestali Regionali che si propongono di implementare a livello locale la gestione forestale sostenibile in base ai “Criteri generali di intervento” indicati nel relativo decreto del Ministero dell’Ambiente.

Le risorse forestali della Calabria sono una importante patrimonio, la cui valorizzazione, sia in termini di prodotti che di servizi, richiede approcci gestionali innovativi e l’impiego di moderni strumenti tecnologici, come il sistema LiDAR (Light Detection And Ranging). Il sistema è una tecnica di telerilevamento ottico per l’esecuzione di rilievi topografici ad alta risoluzione, basata sull’impiego di sensori laser. Più recentemente si sta dimostrando anche un valido strumento utilizzabile in molti campi tra cui quello forestale. In particolare, ha trovato largo uso anche per analisi e valutazioni della copertura arborea e della struttura verticale e orizzontale dei popolamenti forestali, e per la stima della biomassa. Il LiDAR da aeromobile (Airborne Laser Scanner, ALS), permette di ricostruire con alta precisione il profilo tridimensionale del terreno. Il dato grezzo iniziale di una campagna di acquisizione LiDAR è costituito da una nuvola di punti (raw data) rappresentanti le coordinate tridimensionali di tutti i ritorni registrati per ogni singolo impulso laser lanciato dal sensore ([18], [9]).

In particolar modo è possibile ricavare in prima istanza quello che si definisce DSM (Digital Surface Model) cioè il Modello Digitale della Superficie, che comprende il suolo, le superfici arboree, gli elementi antropici e tutto ciò che viene colpito dal raggio laser.

Le elaborazioni successive di tale modello, permettono poi l’estrazione dei soli punti che appartengono al suolo ottenendo così il DTM (Digital Terrain Model) cioè un Modello Digitale del Terreno, che comprende solo le informazioni relative al suolo senza gli oggetti che lo ricoprono.

Ai fini forestali risulta di grande interesse il “Modello di Altezza degli Alberi” (Canopy Height Model, CHM) che rappresenta un indice vegetazionale ampiamente utilizzato per la stima dell’altezza dei popolamenti, per l’individuazione automatica delle superfici con vegetazione ed anche, nel caso si disponga di scansioni laser successive, per la verifica dei cambiamenti nell’uso e copertura del suolo boscato.

Tale modello è stato realizzato, secondo una prassi ormai consolidata, per sottrazione algebrica tra il Modello Digitale della Superficie (DSM) ed il Modello Digitale del Terreno (DTM), entrambi in formato raster ([14]).

Numerosi studi, anche recenti, sono orientati soprattutto a metodi e tecniche per valutare, tramite l’utilizzo dei dati LiDAR, alcune variabili quantitative, come volume legnoso e biomassa, a livello di singoli alberi o di formazioni forestali. Meno esplorati sono invece gli impieghi per la descrizione tematica della struttura dei popolamenti forestali, nei suoi aspetti di distribuzione verticale e orizzontale e di copertura delle chiome ([11]).

Partendo da questo quadro di riferimento e dalle finalità del Progetto ALForLAB, l’obiettivo del presente lavoro è di stimare, in una ampia e significativa realtà forestale della Calabria, mediante elaborazione di dati LiDAR, i volumi disponibili per le diverse tipologie di boschi e l’entità di quelli potenzialmente utilizzabili, applicando algoritmi colturali e modalità di intervento definiti in un’ottica di sostenibilità in un precedente contributo ([17]).

Materiali e metodi 

Area di studio

L’area di studio è una delle quattro aree rappresentative (Area test) della realtà forestale calabrese, individuate nell’ambito del progetto ALForLAB. Ciascuna Area test è il risultato di un accorpamento di superfici di comuni montani limitrofi ricadenti in uno o più territori delle ex Comunità Montane. L’area in questione interessa i versanti meridionali del Pollino e comprende i comuni di Lungro, Orsomarso, Mormanno, Morano Calabro e Saracena in provincia di Cosenza. La superficie territoriale ricopre 43.035 ha (coefficiente di boscosità del 55%) e di questa il 61% (26.151 ha) ricade nel Parco Nazionale del Pollino, con circa il 60% in Zona B, il 21%, in Zona A, il 16% e il 3% rispettivamente in Zona C e D. I siti Natura 2000 presenti nell’area sono in tutto nove (Cima del Monte Pollino, Fagosa-Timpa dell’Orso, Fonte Cardillo, Pollinello-Dolcedorme, Rupi del Monte Pollino, Serra del Prete, Timpone della Capanna, Valle del Fiume Argentino e Valle del Fiume Lao) e occupano una superficie di circa 4985 ettari pari all’11.5% di quella territoriale. Nell’Area test ricade anche una ZPS (Pollino e Orsomarso) che interessa circa il 21% della superficie dell’area pari a 26.201 ha.

La piovosità media è di 1457 mm con valori più bassi a Firmo (850 mm) e più alti a Piano Campolongo (2161 mm ad 1430 metri di quota - [2]) e parte delle precipitazioni assumono nel corso dell’anno carattere nevoso. La temperatura media annua è pari a 12-14 °C alle quote maggiori e 15-17 °C a quelle inferiori; le temperature medie massime e minime sono rispettivamente di 36 - 38 °C e di -4 - -2 °C ([1]). L’area è ascrivibile ai bioclimi supramediterraneao ultraiperumido-iperumido, mesomediterraneo umido-subumido, di Rivas Martinez ([4]).

Pedologicamente il territorio del Pollino si caratterizza per la presenza di suoli riconducibili a diverse associazioni e complessi in funzione delle condizioni geomorfologiche e alla quota. Nei settori montani, con versanti da moderatamente acclivi a molto acclivi, su substrati calcarei sono presenti suoli da sottili a profondi a tessitura media, da neutri a subalcalini, riconducibili alle Associazioni Typic Udorthents e Typic Dystrudepts e al complesso Lithic Hapludolls. Nei rilievi collinari, sui depositi olocenici e di sabbia e conglomerati, i suoli sono da molto sottili a profondi, con tessitura da media a fine e subalcalini, ascrivibili ai complessi: (a) Typic Hapludalfs e Typic Eutrudepts, Pachic Hapludols; (b) Lithic Hapludolls e Lithic Argiulldolls ([3]).

Definizione dei tipi strutturali

Sulla base di rilievi a terra e delle altezze ricavate dai dati LiDAR, per ciascuna delle tipologie selvicolturali riportate nella relativa carta, sono state distinte diversi tipi strutturali, per ciascuno dei quali è stata determinata la superficie, compresa quella ricadente all’interno delle diverse Zone di Protezione del Parco Nazionale e interessate da Siti Natura 2000.

Le tipologie selvicolturali sono:

• fustaie e cedui di faggio;
• rimboschimenti di pino laricio e/o nero d’Austria;
• rimboschimenti di pini mediterranei;
• cedui di querce caducifoglie misti con latifoglie mesofile e mesoxerofile;
• cedui di leccio localmente misti a latifoglie mesofile e mesoxerofile;
• cedui di castagno;
• specie ripariali.

Per ciascuna di esse sono stati distinti i seguenti tipi strutturali:

Fustaie

• Faggete a struttura coetanea;
• Faggete a struttura bistratificata;
• Rimboschimenti: di pino nero/laricio;
• Rimboschimenti di pini mediterranei.

Cedui

• Cedui di faggio: a regime, in abbandono colturale, in avviamento, soprassuoli transitori;
• Cedui di querce caducifoglie con latifoglie mesofile e mesoxerofile: a regime, in abbandono colturale;
• Cedui di leccio localmente misti a latifoglie mesofile e mesoxerofile: a regime, in abbandono colturale;
• Cedui di castagno: cedui a regime;
• Specie ripariali: cedui a regime.

A ciascun tipo strutturale è stato applicato un algoritmo colturale con le relative modalità di intervento, facendo riferimento a quanto elaborato in un precedente lavoro ([17]).

Applicazione della tecnologia LiDAR

L’applicazione è stata finalizzata alla individuazione di una procedura, da implementare in ambiente GIS, che consenta di delimitare le tipologie strutturali di un bosco, a partire dai dati LiDAR. Le analisi si sono basate sull’applicazione di metodi statistici già noti per l’elaborazione (in ambiente GIS) dei dati raster, quali sono i dati LiDAR.

Pertanto, sono state definite procedure automatiche che, a partire dal modello digitale delle chiome (CHM), consentissero di individuare ampie aree omogenee all’interno delle quali poter considerare costante il valore di cubatura per ettaro. I volumi così ottenuti sono stati confrontati con i valori di cubatura calcolati utilizzando il CHM di partenza al quale non è stata apportata nessuna correzione.

Le analisi hanno interessato le tipologie selvicolturali precedentemente indicate.

Lidar e volumi

I dati LiDAR relativi all’area di studio sono quelli del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM). Nell’ambito del Piano Straordinario di Telerilevamento (PST) promosso dallo stesso Ministero, la regione Calabria è stata coperta da un rilievo LiDAR per oltre il 90% della sua superficie. La produzione del DTM e del DSM è stata eseguita a cura del MATTM. La copertura dell’area di studio è di poco superiore al 91%.

Elaborazioni dei dati LiDAR

I dati, in formato raster (file .asc) e con sistema di riferimento geografico WGS84, si presentano in tile aventi ciascuno estensione di 0°.01 × 0°.01 (latitudine × longitudine) e dimensione delle celle (pixel) pari ad 1 m.

Per il loro impiego sono stati proiettati nel sistema di riferimento cartografico WGS84-UTM 33N. La procedura di riproiezione è stata effettuata mediante l’apposito tool di cui dispone il software ArcGIS^® della ESRI.

Per semplificare le elaborazioni successive, tutte le tile costituenti l’area di studio (504 in totale) sono state dapprima unite in un unico raster, mediante una procedura di mosaicatura (Mosaic To New Raster) e poi proiettate nel sistema di riferimento cartografico.

Com’è ormai prassi, operando la sottrazione tra DSM e DTM per la medesima porzione di superficie si ottiene il CHM, che rappresenta i valori di altezza relativa di tutti gli elementi presenti rispetto alla superficie terrestre, sia naturali che artificiali.

Come è noto l’operazione algebrica di sottrazione, in alcuni casi, conduce a valori negativi del CHM che sono palesemente errati in quanto il DSM dovrebbe essere in ogni singolo punto comunque sempre maggiore o uguale del corrispondente DTM ([5]). I valori negativi del CHM indicano che la superficie “reale” del terreno risulta a quota inferiore rispetto a quella rappresentata dal DTM interpolato. Questi errori possono attribuirsi ad imprecisioni in fase di generazione del DTM a seguito delle operazioni di filtraggio e di interpolazione dei dati grezzi del rilievo LiDAR.

Il CHM così determinato presenta anche altri elementi inidonei per un utilizzo dal punto di vista forestale. Difatti esso ingloba le altezze relative rispetto alla superficie terrestre, di tutti gli elementi sia naturali che artificiali. I ponti autostradali, i cavi ed i tralicci degli elettrodotti, le pale eoliche, le antenne di telefonia mobile, ecc., costituiscono parte integrante del DSM che se non opportunamente filtrati e/o rimossi rientrano a far parte del CHM, costituendo il più delle volte degli outlier. Le procedure per la rimozione di questi outlier richiedono software e procedure specifiche che non sempre forniscono risultati attendibili.

Degli errori menzionati si è tenuto conto ponendo pari a zero il valore del CHM dove questo presentava valori negativi ed escludendo dai successivi calcoli per la determinazione del volume il valore delle celle del CHM che presentavano altezze superiori ai 40 m, generalmente poco presenti nelle tipologie fisionomiche e strutturale dei boschi ricadenti nell’area.

Queste correzioni, dettate più dal buon senso che da equazioni matematiche, ad una prima verifica speditiva, hanno dimostrato di essere plausibili e di non indurre approssimazioni eccessive sul risultato finale.

A conferma delle scelte operate in merito agli errori presenti sul CHM, un recente lavoro sulla individuazione e correzione degli outlier nei dati LiDAR ([12]) mostra come, su grandi scenari, le differenze di volume stimato utilizzando dati LiDAR senza correzione e dati a cui vengono apportate modifiche per la correzzione degli outlier, siano dell’ordine di poche unità percentuali.

Determinazione volumi e operazioni sul CHM

Il calcolo dei volumi medi ad ettaro è stato effettuato applicando i modelli di stima proposti da Scrinzi et al. ([22]). Si tratta di nove modelli distinti per altrettante tipologie forestali caratteristiche del territorio calabrese, che stimano il volume legnoso medio a ettaro sulla base del valore medio del CHM, calcolato impiegando una matrice di esplorazione di 25 × 25 m (Hmean). Le equazioni da applicare al CHM per determinare i volumi hanno riguardato le formazioni forestali riportate nella carta delle tipologie selvicolturali. Dal Modello Digitale delle Chiome è stato quindi possibile derivare, oltre ai volumi, molti altri strati informativi utili a descrivere le caratteristiche strutturali dei popolamenti forestali, e questo semplicemente utilizzando molteplici operazioni di Map Algebra. Queste operazioni in genere consentono di creare strati con informazioni a diversa scala spaziale utilizzando operatori:

• locali - che agiscono sulle singole celle;
• zonali - che operano su parti della mappa;
• globali - che intervengono sull’intera mappa.

In alternativa si possono applicare ancora più complessi operatori focali che lavorano sull’intorno di ogni singola cella.

Nell’analisi condotte sui CHM per fini forestali si distinguono due categorie di tecniche:

• single tree: basate sull’identificazione dei singoli alberi, o meglio apici arborei;
• area based: basate direttamente sull’analisi dei valori delle celle del CHM.

Le tecniche area based stimano quindi alcune grandezze dendrometriche medie su aree di determinate dimensioni, valutando le grandezze descritte dal CHM, o da suoi derivati statistici.

In questo lavoro sono stati impostati dei calcoli sulle superfici, basati su criteri di analisi spaziale, che hanno consentito di aggregare ed omogeneizzare i dati del CHM su superfici più ampie rispetto a quelle del dato di partenza.

Le operazioni di analisi spaziale sono state eseguite con tecniche e software GIS, ed in particolare sono stati applicati alcuni degli Spatial Analyst Tools del software ArcGis^® della ESRI.

Nello specifico sono stati applicati operatori locali (Aggregate e Reclass) ed operatori focali (Focal Statistics). Le operazioni eseguite sui dati raster (CHM) sono state le seguenti:

• Aggregate;
• Focal Statistics;
• Reclassify.

La prima operazione (Aggregate) ha consentito di ridurre la risoluzione spaziale del raster conservando le informazioni di partenza. In questo caso nell’aggregazione delle celle si è passati da una risoluzione di 1 × 1 m ad una di 25 × 25 m, mantenendo all’interno della nuova cella il valore medio di quelle che sono state aggregate.

La seconda operazione (FocalStatistics) applicata al raster aggregato, ha consentito di calcolare per ogni posizione della cella di input una statistica dei valori all’interno di un range di celle (area attorno ad essa) ed assegnare alla cella di input il valore di questa statistica. Nel caso specifico è stato calcolato il valore medio delle celle presenti in un rettangolo costituito da una maglia 3 × 3 m, attorno alla cella in esame (focal). Questo ha consentito di omogeneizzare i dati delle celle aggregate al fine di individuare delle zone in cui mediamente si hanno le stesse caratteristiche del CHM.

La terza operazione (Reclassify) ha realizzato una riclassificazione dei valori delle celle così ottenute, in modo da uniformarle alla scala di valori utilizzata nell’analisi di dettaglio (utilizzando il CHM con celle di 1 × 1 m) e consentire un confronto fra le due procedure di stima applicate. La scala di valori impiegata è stata fissata in relazione alle differenti tipologie strutturali dei popolamenti e alla diverse fasi evolutive degli stessi. Gli intervalli delle altezze, che caratterizzano ognuna delle aree omogenee classificate, sono stati diversificati, adottando un range più ampio per le altezze fino a 22 metri e meno ampio alle altezze maggiori.

Infine il raster è stato trasformato in poligoni (shape) per realizzare la carta dei volumi.

Risultati e discussione 

La carta delle tipologie selvicolturali (Fig. 1), con le indicazioni delle diverse Zone di Protezione del Parco e con i limiti dei territori comunali, ha consentito di evidenziare un insieme di elementi preliminari per l’applicazione degli algoritimi e per la quantificazione dei volumi potenzialmente utilizzabili a seguito delle diverse modalità di intervento.

Complessivamente nell’Area test Pollino i boschi coprono una superficie di 21.545 ettari, con una prevalenza netta delle latifoglie (90%) sulle conifere (10%). Queste ultime sono rappresentate da rimboschimenti di pino laricio e/o pino nero d’Austria e in minor misura da pini mediterranei.

La forma di governo largamente prevalente è il ceduo che interessa l’84.6% dell’area, mentre la fustaia copre appena 3311 ettari. Il 19.8% dei boschi ricade nella zona A del Parco Nazionale del Pollino. La maggior parte di quest’area (92.4%) è caratterizzata da cedui, mentre la fustaia è interessata solamente per il 7.6% della relativa superficie complessiva.

Tipologie selvicolturali e tipi strutturali

Fustaie e cedui di faggio

Rappresentano le tipologie prevalentemente presenti nell’Area test e ne caratterizzano soprattutto i rilievi montani del settore meridionale e di quello settentrionale. Altimetricamente si sviluppano a partire da quota 800 e fino a 1950 m s.l.m. al confine con la Basilicata. In alcune zone, sia a nord che a sud dell’area, all’interno delle faggete sono presenti porzioni di rimboschimenti di pino nero e o laricio. Nel complesso interessano il 37% della superficie forestale dell’area (Fig. 2), della quale poco oltre la metàè nel solo territorio del Comune di Saracena. Ricadono per il 97% nel Parco Nazionale del Pollino sulla cui superficie forestale incide per il 38%. Della superficie ricadente all’interno del Parco il 22 % rientra in Zona A (Fig. 2) e il 94% della superficie è interessata da Siti Natura 2000.

Le fustaie di faggio, presenti su aree più contenute rispetto ai cedui, complessivamente interessano il 15% della superficie della tipologia selvicolturale. Ricadono soprattutto nel settore a sud-est dell’Area test ed in particolare nelle proprietà demaniali dei Comuni di Saracena e Lungro e dell’ex Azienda di Stato Foreste Demaniali, trasferite alla Regione Calabria. Prevalentemente sono soprassuoli coetanei, con un differente grado di densità che caratterizzano il 62% della superficie complessiva delle fustaie. Il restante 38% è riconducibile alla tipologia delle fustaie bistratificate. Il 28% circa della superficie delle faggete ricade nella zona A del Parco. Di queste, il 71% è costituito da fustaie coetanee e il 29% da fustaie bistratificate (Fig. 3a).

La forma di governo largamente prevalente è rappresentata dal ceduo che interessa circa l’85% dei soprassuoli di faggio. Nell’ambito dei cedui è stato possibile distinguere diversi tipi strutturali tra i quali quello più rappresentato è costituito dai soprassuoli transitori che caratterizzano il 37% della superficie (Fig. 3b). I cedui in abbandono colturale e in avviamento interessano superfici praticamente equivalenti, pari al 22-23% dell’area complessiva; i cedui a regime coprono appena il 19% della superficie complessiva. Complessivamente poco oltre il 21% di questi cedui rientrano nella zona A del Parco. Di questa superficie solo una modesta estensione rientra nei cedui a regime, mentre il peso di altri tipi strutturali tende gradualmente ad aumentare passando dai cedui in abbandono colturale a quelli in avviamento e ai soprassuoli transitori (Fig. 3b).

Rimboschimenti di pino nero/pino laricio

La tipologia incide solo per l’8% della superficie forestale, di cui il 7% ricade nel territorio del Parco con il 60% in Zona B e il 13% in Zona C, e nessuna parte in Zona A. Il 75% della superficie è interessata da Siti Natura 2000. I rimboschimenti ricadono prevalentemente nel settore settentrionale dell’area e in gran parte nei territori comunali di Mormanno e Morano Calabro.

Sono state discriminate tre differenti situazioni, la prima delle quali riguarda una esigua superficie (7% del totale) caratterizzata da popolamenti realizzati in condizioni pedologiche di estremo degrado. Le altre due situazioni occupano superfici quasi identiche (46 e 47% delle superficie) in condizioni migliori (Fig. S1, Materiale supplementare).

Rimboschimenti di pini mediterranei

Complessivamente incidono solo per il 3% della superficie forestale e sono distribuiti in tre diverse aree: la prima nel territorio comunale di Saracena, la seconda in quello di Mormanno e la terza nel territorio di Orsomarso. Il 2% della superficie ricade nel territorio del Parco, non in Zona A bensì il 45% in Zona B. Il 59% della superficie forestale è interessata da Siti Natura 2000.

Analogamente ai rimboschimenti di pino nero/pino laricio sono state distinte tre differenti situazioni, la prima delle quali è poco rappresentata (5%) mentre le altre due interessano superfici simili (50 e 45%).

Cedui di leccio con latifoglie mesofile e mesoxerofile

Questa tipologia si riscontra prevalentemente nel settore sud orientale dell’area, nel territorio comunale di Orsomarso, tra 600 e 900-950 m di quota, e in minor misura in quello occidentale. Limitatamente ad alcune zone, all’interno dei cedui si hanno aree rimboschite con pini mediterranei, realizzati in un’ottica di coniferamento. Complessivamente la tipologia rappresenta il 27% della superficie forestale dell’Area test e caratterizza poco oltre il 26% della superficie forestale ricadente nel Parco della quale il 34% in Zona A. Anche tale tipologia è interessata per oltre il 90% da Siti Natura 2000.

Sono stati individuati due tipi strutturali: cedui a regime e cedui in abbandono colturale. Questi ultimi sono tipici delle zone più difficilmente agibili e lontani dalle strade. I primi, largamente prevalenti su quelli in abbandono colturale (24% della superficie complessiva dei cedui di leccio), a loro volta sono stati suddivisi, in funzione dell’altezza dei polloni, in cedui con età inferiore a 25 anni (turno minimo previsto dalle PMPF) e cedui con età tra 25 e 50 anni. Quelli con età inferiore o uguale al turno minimo rappresentando il 64% di quelli a regime e confermano come questi cedui siano stati sempre utilizzati.

Cedui di querce caducifoglie misti con latifoglie mesofile e mesoxerofile

Ricoprono vaste superfici nel settore settentrionale e occidentale dell’area a partire da quota 250-300 m nei versanti a sud-est e fino a quota 1200-1300 metri, sui versanti settentrionali. Interessano complessivamente il 24% della superficie forestale. Nell’insieme caratterizzano il 29% della superficie complessiva dei cedui dei quali il 47% del totale della superfice sono a regime.

Interessano prevalentemente il settore settentrionale dell’Area test ricadente in gran parte nel territorio del comune di Mormanno e in maniera più limitata in quello di Orsomarso. In alcune aree la presenza all’interno dei cedui di rimboschimenti di pino laricio e/o pino nero, testimoniano gli interventi di coniferamento eseguiti nel secolo scorso.

La tipologia caratterizza il 23% della superficie forestale ricadente nel Parco e di questa il 10% è in Zona A. Il 92% è interessata da Siti Natura 2000.

Nell’ambito di questa tipologia selvicolturale è stato possibile distinguere due tipi strutturali: i cedui a regime che interessano l’84% della superficie e di cui solo il 7% in Zona A, e i cedui in abbandono colturale.

Cedui di castagno

Si tratta di una tipologia poco diffusa che copre solo lo 0.21% della superficie forestale dell’area, anche a causa della natura calcarea dei suoli. È presente nella parte settentrionale dell’Area test, al confine tra i comuni di Morano Calabro e Mormanno, in condizioni morfologiche favorevoli.

Specie ripariali

Sono formazioni tipiche delle aree periodicamente inondabili poste lungo i corsi d’acqua e caratterizzate dalla presenza di ontano napoletano, di ontano nero, salici, pioppi, ecc. Sono particolarmente presenti nelle aree prossime al fiume Lao in comune di Orsomarso e complessivamente interessano una superficie che incide per l’1.2% della superficie forestale dell’area, tutte al di fuori della zona A del Parco.

Applicazione degli algoritmi colturali e valutazione della biomassa ritraibile

Gli algoritmi colturali applicati sono quelli delineati per le differenti tipologie selvicolturali e tipi strutturali in un precedente lavoro, al quale si rimanda per ulteriori approfondimenti e dettagli ([17]).

Le diverse tipologie sono state discriminate sulla base della carta dei volumi (Fig. 4), elaborata con la metodologia ampiamente descritta in precedenza. La combinazione tra tipo di algoritmo colturale, modalità di intervento, superficie del tipo strutturale interessato e volumi disponibili, hanno consentito di stimare i valori della biomassa potenzialmente utilizzabile nell’intera Area test tenendo conto delle limitazioni attribuibili alla vigente normativa forestale regionale e alla zonizzazione delle aree ricadenti nel Parco Nazionale del Pollino, nonché dei perimetri dei Siti Natura 2000.

Fustaie

I tipi strutturali sono riconducibili alle faggete a struttura coetanea, faggete a struttura bistratificata e ai rimboschimenti di pini.

Faggete a struttura coetanea

Queste faggete risentono del trattamento applicato in passato, che in sintesi può ricondursi al taglio raso con riserve e ai tagli successivi ([16]). In relazione alle condizioni di densità sono state distinte due situazioni, per ciascuna delle quali sono state definite le modalità di intervento e l’entità del prelievo. Le faggete a maggiore densità (> 650 piante ha^-1) sono meno diffuse rispetto a quelle meno dense. La distribuzione delle piante in classi di diametro presenta una frequenza alta nelle classi da 15 a 40 cm, mentre è limitata la presenza di piante nei diametri maggiori (Fig. 5a). In quelle a densità non elevata, oltre al numero delle piante significativamente inferiori, sia ha una maggiore concentrazione nella classi medie piccole e una discreta presenza in quelle di oltre 60 cm. In relazione a tali situazioni sono stati prefigurati due algoritmi che entrambi mirano alla realizzazione di strutture disetanee. In un caso procedendo con la riduzione di densità mediante un diradamento di grado moderato, nell’altro, praticando un taglio a scelta con l’obiettivo di aprire ogni dieci anni circa dei gaps per favorire l’insediamento della rinnovazione. Con tali interventi la provvigione minimale supera ampiamente quella minima prevista dalle PMPF che è di 300/350 m³ ha^-1 (Tab. 1).

Faggete a struttura bistratificata

È un tipo strutturale che si riscontra su un’ampia superficie. Rappresenta la situazione conseguente l’applicazione del trattamento a tagli successivi non completato con il taglio di sgombero (Fig. S2, Materiale supplementare). La distribuzione delle piante in classi di diametro evidenzia la presenza di due gruppi che nello spazio verticale formano due distinti strati. Il primo, con densità variabili in relazione all’età, caratterizzato dalle piante insediatesi a seguito del taglio di sementazione, presenta la moda nella classe 40 cm e un campo di variazione dei diametri tra 15-20 e 50-55 cm; il secondo è rappresentato dalle piante del vecchio ciclo con diametri da 65 a 160 cm (Fig. 5b). Queste piante non più utilizzabili per evitare danni alla fustaia dello strato inferiore, svolgono una funzione di notevole valenza per la biodiversità e possono essere conteggiate, superandolo, nel numero minimo di 2 per ettaro che obbligatoriamente devo essere rilasciate secondo le PMPF come piante ad accrescimento indefinite. In considerazione di ciò l’algoritmo riguarda solo lo strato inferiore per il quale è previsto un taglio a scelta, ripetuto a distanza di circa 10 anni, modulato in relazione alle densità, con l’apertura di gaps per l’insediamento a gruppi della rinnovazione (Tab. 1). Anche con questo intervento la provvigione minimale supera ampiamente quella minima prevista dalle PMPF.

Rimboschimenti di pino nero/pino laricio

Sono state discriminate, in relazione ai valori di biomassa presente, a parità di condizioni di densità, tre differenti classi di fertilità. Per la prima, non si è ritenuto prevedere alcun intervento. Nelle altre due situazioni nelle quali si riscontrano condizioni di buona e alta fertilità l’algoritmo colturale prevede interventi di diradamento dal basso ad intervalli di circa 10 anni con l’obiettivo di facilitare l’insediamento o l’affermazione di latifoglie in un’ottica di rinaturalizzazione (Tab. 2). L’entità dell’intervento è funzione della densità e della biomassa disponibile, che comunque dopo l’intervento è sempre superiore a 200 m³ ha^-1. La distribuzione delle piante in classi di diametro presenta, in entrambi i casi, un andamento di tipo gaussiano con la maggior parte delle osservazioni nelle classi di 20-25 cm (Fig. 6a e Fig. 6b) e indica come con il diradamento nella prima situazione si debba intervenire prevalentemente nelle classi da 10 a 20 cm, nella seconda invece tra 10 e 30 cm. In Fig. 6c è riportata una simulazione di diradamento per popolamenti in classe di fertilità alta. All’età attuale dei popolamenti, circa 60 anni, l’incremento medio annuo dopo l’intervento è di circa 4 m³ ha^-1 nella classe di fertilità media, e di 7 m³ ha^-1 in quella alta.

Rimboschimenti di pini mediterranei

Sono state distinte, a parità di condizioni di densità, tre situazioni di fertilità in relazione ai valori di biomassa presente che, per le oggettive e difficili condizioni ambientali, risultano inferiori a quelle riscontrate nei rimboschimenti di pino nero/laricio. Nella situazione di bassa fertilità non si è ritenuto prevedere alcun intervento. Nelle altre due situazioni sempre con l’obiettivo di favorire i processi di rinaturalizzazione, l’algoritmo colturale prevede diradamenti dal basso di grado debole moderato con differenze tra le due situazioni attribuibili alle classi di diametro sulle quali si interviene (Tab. 2). Dopo il diradamento in questi popolamenti di circa 60 anni l’incremento medio annuo è di 2 m³ ha^-1 nella prima, e 4 m³ ha^-1 nella seconda.

Cedui

Per i cedui sono stati definiti algoritmi colturali per le differenti tipologie selvicolturali e tipi strutturali ([6]) riconducibili a:

• Cedui a regime;
• Cedui in abbandono colturale;
• Cedui in avviamento;
• Soprassuoli transitori.

Gli algoritmi, le relative modalità di intervento, le caratteristiche qualitative e quantitative, nonché la biomassa potenzialmente utilizzabile per ciascuna tipologia fisionomica e strutturale sono riportati nelle Tab. 3, Tab. 4 e Tab. 5. In Fig. 7 sono riportate le superfici dei cedui distinte per tipo di algoritmo colturale e per specie.

Cedui a regime

I cedui a regime interessano il 60% dei cedui, mentre la restante superficie è distribuita tra le altre tre tipologie, tra le quali il 20% da cedui in abbandono colturale.

Questi dati indicano che i cedui costituiscono ancora oggi una realtà importante e complessa di questo territorio la cui gestione richiede soluzioni diversificate in funzione degli obiettivi da perseguire e delle limitazioni che derivano dal fatto che parte di essi (complessivamente il 22% della superficie) ricadono nella zona A del Parco Nazionale e il 57% nelle altre tre Zone. In particolare nelle Zone B e C per i cedui di leccio e i cedui quercini.

Il ceduo ha sempre rappresentato per le popolazioni della collina e della montagna una risorsa economica e sociale da perseverare e che tuttora assume una valenza per la richiesta di legna da destinare al consumo domestico. I dati delle superfici relative ai cedui di leccio e ai cedui quercini confermano tale importanza e indicano come nel breve e medio periodo non sono prevedibili soluzioni alternative al prodotto tradizionale, anche se esiste un mercato attivo delle biomasse per usi energetici.

Circa il 50% dei cedui a regime è in Zona A del Parco e di conseguenza, facendo riferimento alle attuali disposizioni di legge sulle aree protette (legge 394/91) in tali superfici è vietato qualsiasi intervento selvicolturale. La gestione, pertanto, si basa sulla preservazione e sul monitoraggio delle dinamiche evolutive a scopi eminentemente scientifici e l’algoritmo colturale non può non rifarsi se non al metodo della conversione per evoluzione autonoma del ceduo.

Per il restante 50% della superficie che riguarda tutte le tipologie fisionomiche dei cedui presenti all’interno dell’Area test, viene prospettata una gestione sostenibile con la possibilità di continuare la tradizionale attività nel rispetto dalle attuali Prescrizioni di Massima e di Polizia Forestale (PMPF) della Regione Calabria e del regolamento del Parco. Tale gestione si concretizza nel miglioramento dei cedui e con l’attuazione di accorgimenti per ridurre le criticità insite in questa forma di governo: riduzione dell’impatto delle utilizzazioni finali, prevenzione selvicolturale degli incendi boschivi.

L’algoritmo previsto prima del taglio raso finale, prevede, tranne per i cedui di specie ripariali, un intervento di sfollamento sulla ceppaia a circa un terzo del turno e un diradamento a circa metà del turno. Con lo sfollamento si eliminano i polloni secchi, deperienti e di piccole dimensioni. Nei cedui di querce caducifoglie non è ipotizzato tale intervento in quanto i fenomeni di concorrenza sono contenuti e di conseguenza anche la mortalità e la necromassa sulla ceppaia.

Il successivo diradamento, con eliminazione dei polloni di dimensioni via via crescenti, consente di rilasciare sulla ceppaia un numero di soggetti congruo con le potenzialità della stazione, evitando interruzioni nella volta superiore che potrebbero innescare problemi di degradazione dei suoli.

Questi interventi di riduzione di densità, oltre a determinare il prelievo di una parte della biomassa, assumono una grande valenza sia dal punto di vista biologico ed ecologico, che in termini di prevenzione selvicolturale agli incendi boschivi. I dati in letteratura indicano come i cedui i leccio, di castagno e di querce caducifoglie, ampiamente presenti nell’Area test, statisticamente risultino quelli maggiormente interessati dal fuoco e confermano come con tali interventi si riduca significativamente la biomassa potenzialmente incendiabile, con tutti gli effetti positivi che scaturiscono anche nell’azione di un eventuale spegnimento ([13]). Ulteriori elementi di dinamicità nella gestione dei cedui a regime potrebbe derivare da una revisione con un cauto aumento e armonizzazione dei turni tra le varie normative regionali, come recentemente proposto da Fabbio & Cutini ([10]). Elemento questo che andrebbe a condizionare, seppure in maniera contenuta, anche gli altri tipi strutturali del ceduo, ovvero i cedui in abbandono colturale e i cedui in avviamento.

Cedui in abbandono colturale

È un tipo strutturale che interessa tutte le tipologie fisionomiche, tranne i cedui di castagno e quelli di specie ripariali. Si tratta di cedui non utilizzati alla scadenza del turno minimo previsto dalla PMPF e non lo hanno ancora superato di due volte. In alcuni casi la causa è da attribuire alla volontà dei proprietari di abbandonare la gestione, in altri al ritardo nelle utilizzazioni imputabili a cause diverse.

L’abbandono colturale ha portato ad un significativo aumento della biomassa e all’innesco di dinamiche evolutive caratterizzate da una elevata presenza di necromassa al suolo a seguito di processi di concorrenza fra i polloni, e alla differenziazione, a volte netta, fra polloni sulla stessa ceppaia (Fig. S3, Materiale supplementare). Nonostante tali condizioni strutturali facciano propendere per la conversione, che per quelli in Zona A è implicita, in alcuni casi, a fronte di una sostenuta richiesta di legna da ardere e in favorevoli posizioni rispetto ai mercati, è consentito riprendere le ceduazioni, rispettando quelle che sono le indicazioni delle attuali normative della Regione Calabria ([21], Legge 45/ 2012 e PMPF).

Ove non ci siano tali condizioni, è stato previsto un algoritmo di conversione ad alto fusto applicando il metodo del rilascio intensivo di allievi ([6], [8]). Tale metodo si concretizza con diradamenti deboli moderati, ripetuti a brevi intervalli di tempo, con i quali vengono eliminati i polloni di dimensioni piccole e medie, rilasciando oltre il 70% della biomassa presente prima dell’intervento.

Cedui in avviamento

Sono cedui che, avendo superato due volte il turno minimo previsto dalle PMPF, non possono essere più utilizzati a raso. Per quelli ricadenti in Zona A il metodo di conversione è per evoluzione autonoma del ceduo, mentre per gli altri è stato previsto un algoritmo colturale che nel medio-lungo periodo facilita la conversione a fustaia. I cedui in avviamento si riscontrano solo per i cedui di faggio che, specialmente nelle proprietà pubbliche, non vengono più utilizzati dalla metà del secolo scorso. Sono soprassuoli che hanno già subito un primo diradamento e per i quali è necessario procedere ad un taglio di avviamento mediante ulteriore riduzione di densità. Con tale intervento vengono eliminati i polloni di dimensioni più contenute che formano in parte ancora un piano dominato. Il prelievo di una percentuale non elevata del volume è tale da assicurare una modificazione della volta superiore, con effetti positivi sulla decomposizione della lettiera e sul miglioramento del suolo.

Soprassuoli transitori

Si tratta di cedui di faggio che hanno in genere superato i 70 anni assumendo ormai l’aspetto di vere e proprie fustaie, sebbene la loro origine agamica non consenta di definirle tali. Per questa tipologia, tranne nella Zona A, l’algoritmo colturale prevede il taglio di conversione finalizzato all’insediamento della rinnovazione naturale con modalità di intervento differenti a seconda se si tende verso una futura struttura della fustaia di tipo coetaneo (taglio di sementazione) o di tipo disetanea a gruppi (taglio a scelta). In entrambi i casi dopo l’intervento la provvigione supera quella minimale prevista dalle PMPF.

Conclusioni 

Le analisi condotte e i risultati cui si è pervenuti consentono di fare alcune considerazioni proprie della realtà forestale dell’Area test e altre di carattere generale. Il quadro scaturito testimonia le vicissitudini di tipo storico, sociale ed economico che hanno interessato i boschi di questo territorio, ma anche di tante realtà della Calabria e del Meridione d’Italia.

In sintesi è risultata una prevalenza di boschi cedui sulle fustaie e queste ultime, limitatamente al faggio, presentano elementi di semplificazione strutturale e compositiva, da attribuire alle intense utilizzazioni che, a partire dai primi decenni e fino alla metà del secolo scorso, hanno determinato tale situazione. In alcuni settori gli effetti di tali interventi, coniugati con quelli del pascolo, hanno portato alla distruzione dei boschi, le cui superfici in parte sono state rimboschite. È significativo che circa il 49% della superficie delle fustaie sia interessata dai rimboschimenti di pino nero/laricio.

Per i cedui la vasta superficie presente conferma le motivazioni di natura economico-sociale che hanno portato a privilegiare questa forma di governo su un’ampia superficie, in prevalenza di leccio e di specie quercine, che ancora oggi trova applicazione, alimentando una attiva filiera del legno per uso domestico. Il 21% della superficie potenzialmente utilizzabile dei cedui è in condizioni di abbandono colturale. Questa tipologia interessa, seppur in percentuali diverse tutti i cedui, insieme alla superficie dei cedui in conversione e dei soprassuoli transitori di faggio, si riscontra prevalentemente nelle situazioni morfologiche che hanno favorito l’abbandono del ceduo, creando i presupposti per la conversione a fustaia.

Applicando gli algoritmi colturali precedentemente delineati, sulla base delle superfici relative alle tipologie strutturali interessate dalle diverse modalità di intervento, nonché dei relativi volumi potenzialmente ritraibili, è risultato che:

• sull’intera superficie dell’Area test è stata stimata una massa complessiva variabile da 4.800.000 a 7.700.000 m³;
• gli interventi delineati interessano l’80% della superficie forestale, corrispondente a quella sulla quale potenzialmente è possibile intervenire (non ricadente in Zona A del Parco);
• la massa potenzialmente utilizzabile varia da 3.770.000 a 6.000.000 m³; di questa circa il 26% è data dalle fustaie e il 74% dai cedui. Il 51% della massa dei cedui è data dal faggio, 20% dal leccio e 29% dalle querce caducifoglie;
• per le fustaie i moduli colturali previsti consentono, intervenendo annualmente su circa 300 ettari, un prelievo da 24.000 a 32.000 m³, pari mediamente al 23% della massa in piedi utilizzabile; in particolare per le faggete, su circa 90 ettari, il volume varia da 145 a 163 m³ ha^-1, valori che diminuiscono a 57 a 90 m³ ha^-1 per i rimboschimenti;
• per i cedui, intervenendo annualmente su circa 1500 ettari, (11% della superficie potenzialmente utilizzabile), escludendo i cedui di castagno e quelli di specie ripariali, è possibile utilizzare da 150.000 a 250.000 m³, pari al 55% della massa utilizzabile annualmente sull’intera superficie dei cedui. Tale massa è data per il 62% da ceduazioni con taglio raso e rilascio di matricine, il 20% da sfollamenti e diradamenti nei cedui a regime e in quelli in abbandono colturale; solo per i cedui di faggio, rispettivamente il 6 e il 12% per i tagli di avviamento e di conversione;
• annualmente su circa 1700 ettari (87% cedui e 13% fustaie) si possono prelevare da un minimo di 170.000 ad un massimo di 280.000 m³ dei quali l’87% proveniente dai cedui e il 13% da fustaie.

I dati esaminati indicano una notevole potenzialità in termini produttivi dell’area di studio e consentono di delineare possibili scenari per una razionale valorizzazione della filiera foresta legno, con una diversificazione degli assortimenti, anche legata alla distribuzione territoriale delle diverse formazioni. Queste in parte tipicizzano i diversi ambiti territoriali comunali: fustaie e cedui di faggio nel comune di Saracena, cedui di querce caducifoglie a Mormanno, cedui di leccio a Orsomarso, rimboschimenti a Mormanno e Morano.

I valori di massa stimati per le diverse tipologie selvicolturali e tipi strutturali forniscono anche indicazioni di carattere generale sugli assortimenti ritraibili in termini di legname da lavoro e per usi energetici (legna da ardere e per biomasse). Le analisi delle differenti tipologie selvicolturali e tipi strutturali e gli algoritmi previsti, per grandi linee, consentono di avere tali informazioni. Per la legna da ardere un parametro indicativo viene fornito dai volumi stimati a seguito delle ceduazioni, mentre quelli conseguenti agli interventi di sfollamento e di primo diradamento, sempre nei cedui, possono fornire elementi per la stima dei quantitativi destinabili, parte a legna da ardere e parte alle biomasse per usi energetici. Queste ultime possono essere incrementate anche con il legname di dimensioni piccole e medie proveniente dai diradamenti simulati nei rimboschimenti di pini. Le utilizzazioni delle fustaie e dei soprassuoli transitori di faggio, rappresentano all’attualità l’unica fonte di legname da opera.

La stima della produttività annua potenzialmente utilizzabile in modo sostenibile, distintamente per tipologie fisionomiche e strutturali dei boschi e al netto delle superfici ricadenti in Zona A del Parco, unitamente alla stima della produttività annua potenziale sostenibile di biomassa legnosa per fini energetici, uso domestico e uso industriale, al netto di altre limitazioni con particolare riferimento al livello di accessibilità dei soprassuoli forestali, possono contribuire alla definizione e individuazione della dimensione territoriale più efficiente per un distretto silvoenergetico nell’Area test.

I dati prima esposti (superfici annualmente utilizzate, entità del prelievo stimato, modalità operative delineate nell’ambito dei diversi algoritmi colturali), possono essere considerati come indicatori della gestione forestale sostenibile, prefigurata per i boschi di questa area, e dimostrano come sia possibile coniugare in un’area protetta l’uso del bosco con la sua conservazione.

Ringraziamenti 

Il lavoro è stato finanziato dal Progetto ALForLAB (PON03PE_000 24_1) cofinanziato dal Programma Operativo Nazionale Ricerca e Competitività (PON R&C) 2007-2013, attraverso il Fondo Europeo di Sviluppo Regionale (FESR) e risorse nazionali (Fondo di Rotazione - FDR - Piano di Azione e Coesione - PAC MIUR).

References

Supplementary Material

Fig. S1 - Rimboschimenti di pino nero/laricio di circa 60 anni in territorio comunale di Morano Calabro (Cosenza).

Fig. S2 - Faggeta a struttura bistratificata in territorio comunale di Lungro (Cosenza).

Fig. S3 - Ceduo di faggio in abbandono colturale in territorio comunale di Saracena (Cosenza).