Aim of this study is to analyse the effect of light environment on dynamics of natural regeneration of silver fir. The study areas were located in natural silver fir (Abies alba Mill.) stands of Serra San Bruno Forests (Archiforo) in the Calabrian Apennine. Measurements of the Photosynthetically Active Radiation (PAR - radiation in the 0.4-0.7 µm waveband) were collected with a ceptometer (AccuPAR Decagon Devices, USA). PAR was measured monthly during the growing season. Measurements were taken: under canopy, inside natural gaps and in correspondence of escarps along forestry roads. After each measurement for each sampling point the PAR transmittance was calculated. Seedlings density was estimated in each position. Each of these seedlings was identified by species, total height was measured and the age was visually determined. Seedlings were distributed in three classes: (a) class 0: to natural regeneration absence and height < 0.30 m; (b) class 1: to density > 10 seedlings m-2 and height between 0.30 and 1 m; (c) class 2: to density > 10 seedlings m-2 and height > 1 m. Level of PAR transmittance was higher inside the gaps where a good seedlings density was observed. Further seedling density was higher in correspondence of escarps. Under canopy, seedlings were absent due to low levels of light (1.3 < T < 3.7). The results showed a diverse ecological behaviour to light environment of silver fir of Serra San Bruno compared with central-northern Abies alba population. Some comments about silvicultural treatment of silver fir stand in the Calabrian Apennine are provided, according to dynamics of natural regeneration.
I boschi di abete bianco, secondo la classificazione tipologica dei boschi delle Serre calabresi di Mercurio & Spampinato (2006), vengono distinti in due tipi principali: abetina pura e abetina con faggio.
La presenza di tratti puri di abete bianco nelle Serre è da attribuire in larga parte all’azione antropica (almeno negli ultimi 100-200 anni) sia se si segue l’ipotesi di chi sostiene che si è cercato di favorire la diffusione dell’abete per motivi economici sia di chi invece sostiene che la forte presenza dell’abete è dovuta ad una maggiore pressione sul faggio, legata alla richiesta di grandi quantitativi di carbone (Pagliaro 1902, Morandini 1951).
Nelle abetine pure delle Serre è frequente la rinnovazione dell’abete come è stato osservato in più occasioni (Pavari 1914, Pizzigallo 1941, Morandini 1951, Chiarugi 1955, Volpini 1961, Giacobbe 1969, Kramer 1984, Ciancio et al. 1985, Mercurio & Spampinato 2006).
Scopo del presente lavoro è di verificare se esiste una relazione tra il regime radiativo, connesso a differenti tipologie strutturali e la rinnovazione dell’abete; una volta che i semenzali si sono insediati, la radiazione luminosa può rappresentare il fattore cruciale per lo sviluppo della rinnovazione di abete bianco (Paluch 2005).
Materiali e Metodi
Le indagini sono state eseguite in abetine pure di abete bianco di origine naturale in località Archiforo, Comune di Serra San Bruno nel Parco Regionale delle Serre (Appennino meridionale), altitudine: 1082-1100 m; esposizione: nord-ovest, coordinate UTM: 33617772E/4268884N. Secondo la classificazione tipologica dei boschi delle Serre calabresi di Mercurio & Spampinato (2006), i rilievi hanno interessato il tipo “Abetina pura”. La precipitazione media annua è di 1800-1900 mm. Durante i mesi estivi le precipitazioni medie sono di 102 mm. Le precipitazioni nevose sono poco frequenti e comunque di breve durata. I valori di umidità relativa dell’aria durante l’estate non scendono al di sotto del 60% a causa delle correnti di umidità provenienti dal mar Tirreno. La temperatura media annua si attesta intorno ai 10 °C, la media del mese più freddo è di 3.1 °C, la media del mese più caldo è 21.5 °C. Secondo la classificazione bioclimatica di Rivas-Martinez (1993), il bioclima va ascritto al tipo “Temperato Oceanico”. I suoli classificati come Humic Dystrudept (Soil Survey Staff 1998) sono acidi a tessitura franco-sabbiosa derivanti da rocce cristalline granitoidi del Paleozoico.
Rilievi sulla rinnovazione naturale di abete sono stati eseguiti in varie situazioni: all’interno dell’abetina pura; all’interno di piccole buche naturali (circa 200 m2 - in questa situazione strutturale i rilievi sono stati eseguiti in corrispondenza del centro delle buche, del margine delle buche e all’interno del bosco nelle immediate vicinanze delle buche); allo scoperto in corrispondenza di scarpate su strade forestali. In ciascuna condizione strutturale sono state individuate 3 microaree circolari di 3.14 m2 (1 m di raggio) ed è stata rilevata la densità e l’altezza media. Al riguardo la rinnovazione naturale è stata suddivisa in tre classi: (1) classe 0, per indicare assenza di rinnovazione o quanto meno limitata a germinazioni dell’anno o a sporadici semenzali con altezza < 0.30 m; (2) classe 1, in cui rientrano le microaree ove i soggetti di abete bianco hanno una densità>10 semenzali m-2 e altezza compresa tra 0.30 e 1 m; (3) classe 2, in cui rientrano le microaree ove i soggetti di abete bianco hanno una densità>10 semenzali m-2, sono ben affermati con altezza > 1 m.
Misure di radiazione fotosinteticamente attiva (PAR), con lunghezza d’onda compresa tra 380-710 nm (lunghezza d’onda rilevata dallo strumento utilizzato), sono state eseguite tramite ceptometro (AccuPAR, Degagon Devices Inc., Pullman, WA, USA - Pierce & Running 1988). I rilievi sono stati realizzati in corrispondenza di ogni microarea individuata, durante la stagione estiva (luglio-agosto 2006), in giornate di cielo sereno, con strumento posizionato in orizzontale ad 1 m da terra, al di sopra della rinnovazione, alle ore 12 solari. In ogni punto campionato è stata calcolata la trasmittanza (T):
T = \frac{PAR_{microarea}}{PAR_{aperto}} \cdot 100Risultati e discussione
All’interno dell’abetina pura con grado di copertura > 90% la rinnovazione di abete è assente o scarsa (100% classe di rinnovazione 0 - Tab. 1, Tab. 2), confermando quanto osservato da vari autori nelle abetine dell’Appennino centro-meridionale (Magini 1967, Borghetti & Giannini 1984, Paci 2004).
All’interno dell’abetina i semenzali non si affermano probabilmente a causa dei bassi livelli di radiazione (1.3 < T < 3.7 - Fig. 1). Questi risultati sono in accordo con vari studi che dimostrano che valori di radiazione inferiori al 2% rappresentano un fattore limitante per la sopravvivenza e la crescita dei semenzali di abete (Magini 1967, Giannini 1969 1973, Robakowski et al. 2003, Robakowski et al. 2004, Paci 2004, Hunziker & Brang 2005, Szymura 2005). Giannini (1973) precisa che le condizioni di bassa illuminazione e l’elevata concorrenza radicale esercitata dalle piante adulte siano tra i principali fattori che condizionano la rinnovazione naturale, nella maggior parte delle abetine coetanee dense.
Tuttavia l’abete trova condizioni luminose favorevoli per la rinnovazione anche in bosco puro se è differenziato per età e altezza (Bagnaresi et al. 1989, Dobrowolska 1998, Barbu & Barbu 2005).
I valori più elevati di densità di rinnovazione naturale (classe di rinnovazione 1 e 2) sono stati registrati nelle piccole buche di circa 200 m2; in corrispondenza del centro della buca tende a prevalere rinnovazione naturale di classe 1, mentre in corrispondenza del margine della buca la rinnovazione naturale di abete bianco si presenta particolarmente affermata la classe 2 (Tab. 1, Tab. 2).
Ciò conferma le osservazioni di Pavari (1951), Susmel (1959), Messeri & Salvi (1964), Principe (1968), Giacobbe (1969), Giacobbe (1975), Borghetti & Giannini (1984), Ciancio et al. (1985), che hanno evidenziato, a Serra San Bruno, che l’abete si rinnova in bosco puro in corrispondenza del centro di piccole buche (> 150-200 m2). Inoltre le ricerche di Albanesi et al. (2008), sulla applicabilità di un sistema di tagli a buche a Serra San Bruno, hanno dimostrato che gli incrementi in altezza dei semenzali di abete bianco sono stati maggiori in corrispondenza del centro di buche di medie dimensioni (400 m2), dove i livelli di radiazione erano elevati.
Grassi & Bagnaresi (2001) ritengono, nelle abetine delle Alpi, che condizioni favorevoli all’abete bianco si hanno in piccole buche.
Segnalazioni di rinnovazione naturale di abete in piccole buche si hanno nell’Appennino campano e lucano (Iovino & Menguzzato 1993, Iovino & Menguzzato 1994) e nella Valle de Aran, Navarra (Aunos et al. 2003).
Risultati contrastanti sono stati ottenuti in altri contesti. Mercurio (1994), Mercurio (2000) e Cutini et al. (2004) in tagli a buche realizzati in abetine artificiali del Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi (Appennino centrale) hanno osservato che la rinnovazione dell’abete non avviene in massa e tende a concentrarsi in corrispondenza degli orli delle buche. Paluch (2005), in uno studio condotto sui Carpazi Occidentali (Polonia meridionale), ha riscontrato che all’interno di buche e in spazi aperti in popolamenti puri di abete bianco, la rinnovazione di abete è spesso assente.
In corrispondenza delle scarpate, dove si registra una temperatura media superiore del 5.8 %, la rinnovazione di abete bianco si presenta particolarmente abbondante ed affermata (classe di rinnovazione 2 - Fig. 2).
Morandini (1951) aveva osservato nelle Serre che la rinnovazione naturale era presente “soprattutto sui piccoli smottamenti, sulle frane, in genere dove il terreno è stato smosso superficialmente”
Conclusioni
Queste osservazioni evidenziano il particolare comportamento nei confronti della luce dell’abete di Serra San Bruno rispetto a quello delle abetine dell’Appennino centro-settentrionale. Le condizioni migliori di radiazione si riscontrano in corrispondenza delle buche e delle scarpate su strade forestali su terreno smosso, dove l’abete trova condizioni idonee per rinnovarsi.
La quota ottimale per la rinnovazione in formazioni pure è tra 900 e 1100 m e nelle esposizioni settentrionali dove il suolo è particolarmente umido anche durante l’estate. Queste condizioni stazionali dovrebbero rappresentare le condizioni migliori per la vegetazione dell’abete nell’Appennino.
Gli indirizzi selvicolturali dovrebbero perseguire lo scopo della conservazione dell’abete per l’importanza che assume sul piano fitogeografico, genetico e paesaggistico.
Sulla base delle modalità di rinnovazione osservate si può considerare valida l’applicazione di interventi a basso impatto ambientale basati sull’osservazione dei fenomeni naturali, in linea con i principi di una selvicoltura close-to-nature. In pratica, nelle esposizioni più umide, un sistema di tagli a piccole buche irregolarmente ripartite nel tempo e nello spazio potrebbe rappresentare una pratica efficace per la rinnovazione dell’abete bianco sull’Appennino meridionale.
ReferencesAlbanesi E, Gugliotta OI, Mercurio I, Mercurio REffects of gap size and within-gap position on seedlings establishment in silver fir stands. iForest 1: 55-59.2008Aunos A, Blanco R, Canet MA, Sangerman MPautas de regeneracion en las masas monospecificas de abeto (Abies alba) y haya (Fagus sylvatica) del Valle de Aran. Actas de la III reunion sobre regeneracion natural. Cuad. Soc. Esp. Cien. For. 15 (2): 7-12.2003Bagnaresi U, Baldini E, Rossi FEnergia radiante, struttura e accrescimento del novellame di abete rosso e di abete bianco in alcune formazioni forestali delle Alpi orientali. Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 38: 81-108.1989Barbu I, Barbu CSilver fir (Abies alba Mill.) in Romania. Editura Tehcnica Silvica, Bucaresti, Romania, pp. 220.2005Borghetti M, Giannini RIndagini sulla rinnovazione naturale dei boschi puri e misti di abete bianco dell’Appennino centro-meridionale. L’Italia Forestale e Montana 39 (4):161-184.1984Chiarugi ASulla vegetazione di Serra San Bruno. Nuovo Giornale Botanico Italiano LXII (3-4): 524-536.1955Ciancio O, Iovino F, Menguzzato G, Mirabella AL’abete (<i>Abies alba</i> Mill.) in Calabria: possibilità e limiti di diffusione. Annali dell’Istituto Sperimentale per la Selvicoltura 16: 1-249.1985Cutini A, Gamba C, Mercurio R, Piovanelli C, Simoncini SOsservazioni ecologiche su tagli a buche nelle abetine del Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi. Annali dell’Istituto Sperimentale per la Selvicoltura 31: 27-38.2004Dobrowolska DStructure of silver fir (Abies alba Mill.) natural regeneration in the “Jata” reserve in Poland. Forest Ecology and Management 110: 237-247.1998Giacobbe ALa rinnovazione naturale dell’abete appenninico (Ricerche ecologiche). Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 18: 227-289.1969Giacobbe ARicerche sull’eliofilia delle foreste nel clima mediterraneo. Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 24: 251-275.1975Giannini RRisultati di semine sperimentali di abete bianco a Vallombrosa. Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 18: 135-185.1969Giannini RRapporti fra alcune caratteristiche del soprassuolo arboreo a rinnovazione naturale dell’abete bianco. Annali dell’Accademia di Scienze Forestali 22: 201- 208.1973Grassi G, Bagnaresi UFoliar morphological and physiological plasticity in Picea abies and Abies alba saplings along natural light gradient. Tree physiology 21: 959-967.2001Hunziker U, Brang PMicrosite patterns of conifer seedling establishment and growth in a mixed stand in the southern Alps. Forest Ecology and Management 210: 67-79.2005Iovino F, Menguzzato GL’abete bianco sull’Appennino lucano. CNR - Istituto di Ecologia e Idrologia Forestale, Pubbl. n. 7, Cosenza.1993Iovino F, Menguzzato GAnalisi ecologica e selvicolturale dei popolamenti di abete in Campania. L’Italia Forestale e Montana XLIX (6): 567-581.1994Kramer WDie Weisstanne (Abies alba Mill) in Kalabrien. Forstarchiv 55 (3): 96-99, 55 (4): 150-155.1984Magini ERicerche sui fattori della rinnovazione naturale dell’abete bianco sull’Appennino. L’Italia Forestale e Montana 22 (6): 261-270.1967Mercurio REsperienze sul trattamento delle abetine nelle foreste casentinesi. Annali Istituto Sperimentale per la Selvicoltura XXII (1991): 95-116.1994Mercurio REsperienze e prospettive sull’applicazione del taglio a buche nelle abetine del Parco Nazionale delle Foreste Casentinesi. L’Italia Forestale e Montana 55 (4): 219-230.2000Mercurio R, Spampinato GI tipi forestali delle Serre calabresi. Edizioni Laruffa, Reggio Calabria, pp. 205.2006Messeri A, Salvi FContributi alla conoscenza della ecologia dell’abete bianco (Abies alba Mill.). Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 13: 129-171.1964Morandini RL’abete bianco di Serra San Bruno. In: “Esperienze e indagini sulle provenienze e razze dell’abete bianco (Abies alba Mill.)” (Pavari A ed). Stazione Sperimentale di Selvicoltura, Firenze, Pubb. n. 8, pp. 86-92.1951Paci MEcologia Forestale. Edagricole, Bologna, pp. 310.2004Pagliaro APiano di governo e miglioramento del bosco Archiforo del Comune di Serra San Bruno. Manoscritto.1902Pavari ASulla limitazione naturale del taglio saltuario. L’Alpe, pp. 334-344.1914Pavari AEsperienze e indagini sulle provenienze e razze dell’abete (Abies alba Mill.). Pubbl. Stazione Sperimentale di Selvicoltura, Firenze, vol. 8, pp. 1-96.1951Paluch JWThe influence of the spatial pattern of trees on forest floor vegetation and silver fir (Abies alba Mill.) regeneration in uneven-aged forests. Forest Ecology and management 205: 283-298.2005Pierce LJ, Running SWRapid estimation of coniferous forest leaf area index using portable integrating radiometer. Ecology 69 (6): 1762-1767.1988Pizzigallo VLe abetine di Serra San Bruno. La Rivista Forestale Italiana III (4/5): 45-51.1941Principe MRinnovazione dell’abete bianco nel Boscarello di Brognaturo sulle Serre. L’Italia Forestale e Montana 23 (5): 221-226.1968Rivas-Martinez SBases para una nueva clasificacion bioclimatica della Tierra. Folia Bot. Matritensis 10: 1-23.1993Robakowski P, Montpied P, Dreyer EPlasticity of morphological and physiological traits in response to different levels of irradiance in seedlings of silver fir (Abies alba Mill.). Trees - Structure and Function 17 (5): 3431-3441.2003Robakowski P, Wyka T, Samardakiewicz S, Kierkowski DGrowth, photosynthesis, and needle structure of silver fir (Abies alba Mill.) seedlings under different canopies. Forest Ecology and Management 201: 211-227.2004Soil Survey StaffKeys to Soil Taxonomy (8th edn). USDA, NRCS, US Gov. Print, Washington DC, USA.1998Szymura THSilver fir sapling bank in seminatural stand: individuals architecture and vitality. Forest Ecology and Management 212: 101-108.2005Susmel LEcologia, biologia e possibilità attuali di coltivazione dell’abete bianco Abies alba Mill.) nell’Appennino centro-meridionale. Annali dell’Accademia Italiana di Scienze Forestali 8: 165-197.1959Volpini CPiano di assestamento forestale del demanio di Serra San Bruno per il decennio 1957-1966. Roma.1961
Trasmittanza percentuale all’interno delle buche.
Trasmittanza in relazione all’ubicazione: interno buca (centro e margine), scarpate, abetina pura.
Ripartizione percentuale delle microaree con rinnovazione di classe 0, 1, 2 all’interno delle buche: centro, margine, interno bosco.
Classe diRinnovazione
Centro Buca
Margine Buca
Interno Bosco
CR 0
10%
15%
100%
CR 1
60%
30%
0%
CR 2
30%
55%
0%
Ripartizione percentuale delle microaree con rinnovazione di classe 0, 1, 2 in relazione all’ubicazione: interno buca (centro e margine), scarpate, abetina pura.