Gli incendi boschivi nelle Alpi presentano negli ultimi decenni un trend di crescita sia in frequenza che per superficie, in particolare sui versanti meridionali dove l’eventuale innesco e la rapida diffusione dell’incendio sono favorite dalle condizioni ambientali. Le attività di ripristino post-incendio vengono condotte spesso senza considerare le peculiarità dell’ambiente montano e la grande eterogeneità e variabilità dei principali parametri ecologico-ambientali. La severità dell’incendio, le caratteristiche del sito e la composizione specifica delle foreste coinvolte influiscono significativamente sulle dinamiche di ricostituzione della vegetazione. Gli obiettivi principali di questo studio consistono nel verificare l'ipotesi che la gestione post-incendio della necromassa legnosa possa significativamente influire sulle dinamiche di ricostituzione della foresta, e di individuare le principali variabili ambientali che condizionano l’insediamento e la sopravvivenza della rinnovazione. Per verificare tali ipotesi, le dinamiche di ricostituzione a seguito di incendi ad alta severità sono state analizzate in due foreste situate una nelle Alpi occidentali (sito di Bourra - Valle d'Aosta) e una in quelle orientali (sito di Barcis - Friuli Venezia Giulia). L’incendio ha interessato, in entrambi i siti, una estesa superficie di pineta (P. sylvestris, P. nigra), soprattutto su versanti aridi esposti a Sud (con elevata esposizione alle radiazioni solari e scarsa disponibilità idrica). In entrambi i casi, negli anni successivi all’incendio, sono stati effettuati interventi (trattamenti) di ricostituzione attiva: “Salvage logging” (taglio ed esbosco del materiale legnoso, talvolta seguito da rimboschimenti localizzati) e “Cut and release” (taglio e rilascio a terra del materiale legnoso). A tali tipologie si sono contrapposte e comparate aree a “Passive management” (ricostituzione passiva, aree in cui non si sono effettuati interventi). Le dinamiche di ricostituzione della vegetazione sono state valutate integrando differenti metodi di analisi applicati a diverse scale sia spaziali che temporali. A scala di microsito si sono rilevati, per ogni semenzale, i principali parametri ambientali e l’eventuale presenza nelle vicinanze di necromassa e/o massi. Applicando tecniche di change-detection a opportuni indici di stato della vegetazione (Vegetation Indices - VIs), derivati da immagini Landsat TM/ETM+ (pre- e post-incendio), si sono definite delle cartografie di severità dell’incendio per ciascun sito. Associando i VIs estratti da una crono-sequenza di immagini multispettrali con i rilievi dei dati ambientali e della rinnovazione, si sono individuate le dinamiche di ricostituzione della vegetazione. Si sono inoltre valutate, a scala di paesaggio, le relazioni fra la severità dell’incendio e i patterns della rinnovazione associati ai diversi trattamenti. A tale scopo, sono stati utilizzati dati topografici e strutturali della vegetazione estratti da dati LiDAR. L’influenza dei trattamenti sui principali parametri microclimatici è stata valutata per mezzo di misure strumentali di campo. In tale campagna di misure si sono monitorate la temperatura e l’umidità del suolo, unitamente alla stima della radiazione solare al suolo. Differenze significative si sono evidenziate nella composizione specifica della rinnovazione tra i trattamenti. Densità di rinnovazione e diversità specifica sono risultate positivamente correlate con la presenza di necromassa legnosa. Un precoce insediamento della rinnovazione di pino si è evidenziato nelle aree ove vi fosse presenza di materiale legnoso a terra o piante morte in piedi. Il pioppo tremolo, specie rinnovatasi prevalentemente per via vegetativa, ha invece evidenziato una dinamica di ricolonizzazione diversa dalle altre specie arboree. Anche le condizioni di copertura del suolo hanno contribuito alla definizione dei patterns di ricostituzione della copertura vegetale. L’evidente associazione spaziale fra semenzali della rinnovazione ed elementi di necromassa conferma l’ipotesi che uest’ultima contribuisca in maniera determinante alla creazione di micrositi idonei all’insediamento della rinnovazione stessa. L’effetto di facilitazione prodotto dalla necromassa legnosa, nei riguardi dell’insediamento dei semenzali, è risultato altamente anisotropo; ciò sembra associato all’ombreggiamento prodotto dallo shelter legnoso sul semenzale, che proteggendo il microsito dall’eccessivo carico radiativo consente anche la conservazione di adeguati livelli di umidità nel terreno. Notevoli differenze di radiazione solare, di umidità e temperatura del suolo sono stati riscontrati tra i trattamenti, in particolare, le aree gestite a salvage logging risultano essere associate a condizioni microclimatiche piuttosto critiche per la rinnovazione. Nelle aree percorse dal fuoco ad alta severità, la disponibilità di seme è diminuita consistentemente a causa della drastica riduzione di piante porta-seme. Ciò ha permesso di individuare la distanza dalle piante porta-seme quale fattore determinante per l’insediamento della rinnovazione di Pinus. In relazione alle diverse scale spazio-temporali di analisi, questa ricerca evidenzia un impatto significativo dei trattamenti nei riguardi delle dinamiche di ricostituzione della vegetazione forestale. La gestione del post-incendio può incidere in maniera significativa sulle condizioni del microclima, in particolare in situazioni ambientali critiche per la rinnovazione (p.es aridità dei versanti). La presenza di necromassa legnosa consente la formazione di micrositi nei quali i valori estremi e le fluttuazioni dei parametri microclimatici si riducono, creando condizioni favorevoli per l’insediamento e la sopravvivenza dei semenzali. Per tale motivo, risulta opportuno il rilascio di piante morte in piedi o di materiale legnoso a terra durante le operazioni di ricostituzione attiva post-incendio.

Post-fire restoration in Alpine environment: from the microsite to the landscape. Multi-scale approach for the definition of mitigation strategies

MARCOLIN, ENRICO
2013

Abstract

Gli incendi boschivi nelle Alpi presentano negli ultimi decenni un trend di crescita sia in frequenza che per superficie, in particolare sui versanti meridionali dove l’eventuale innesco e la rapida diffusione dell’incendio sono favorite dalle condizioni ambientali. Le attività di ripristino post-incendio vengono condotte spesso senza considerare le peculiarità dell’ambiente montano e la grande eterogeneità e variabilità dei principali parametri ecologico-ambientali. La severità dell’incendio, le caratteristiche del sito e la composizione specifica delle foreste coinvolte influiscono significativamente sulle dinamiche di ricostituzione della vegetazione. Gli obiettivi principali di questo studio consistono nel verificare l'ipotesi che la gestione post-incendio della necromassa legnosa possa significativamente influire sulle dinamiche di ricostituzione della foresta, e di individuare le principali variabili ambientali che condizionano l’insediamento e la sopravvivenza della rinnovazione. Per verificare tali ipotesi, le dinamiche di ricostituzione a seguito di incendi ad alta severità sono state analizzate in due foreste situate una nelle Alpi occidentali (sito di Bourra - Valle d'Aosta) e una in quelle orientali (sito di Barcis - Friuli Venezia Giulia). L’incendio ha interessato, in entrambi i siti, una estesa superficie di pineta (P. sylvestris, P. nigra), soprattutto su versanti aridi esposti a Sud (con elevata esposizione alle radiazioni solari e scarsa disponibilità idrica). In entrambi i casi, negli anni successivi all’incendio, sono stati effettuati interventi (trattamenti) di ricostituzione attiva: “Salvage logging” (taglio ed esbosco del materiale legnoso, talvolta seguito da rimboschimenti localizzati) e “Cut and release” (taglio e rilascio a terra del materiale legnoso). A tali tipologie si sono contrapposte e comparate aree a “Passive management” (ricostituzione passiva, aree in cui non si sono effettuati interventi). Le dinamiche di ricostituzione della vegetazione sono state valutate integrando differenti metodi di analisi applicati a diverse scale sia spaziali che temporali. A scala di microsito si sono rilevati, per ogni semenzale, i principali parametri ambientali e l’eventuale presenza nelle vicinanze di necromassa e/o massi. Applicando tecniche di change-detection a opportuni indici di stato della vegetazione (Vegetation Indices - VIs), derivati da immagini Landsat TM/ETM+ (pre- e post-incendio), si sono definite delle cartografie di severità dell’incendio per ciascun sito. Associando i VIs estratti da una crono-sequenza di immagini multispettrali con i rilievi dei dati ambientali e della rinnovazione, si sono individuate le dinamiche di ricostituzione della vegetazione. Si sono inoltre valutate, a scala di paesaggio, le relazioni fra la severità dell’incendio e i patterns della rinnovazione associati ai diversi trattamenti. A tale scopo, sono stati utilizzati dati topografici e strutturali della vegetazione estratti da dati LiDAR. L’influenza dei trattamenti sui principali parametri microclimatici è stata valutata per mezzo di misure strumentali di campo. In tale campagna di misure si sono monitorate la temperatura e l’umidità del suolo, unitamente alla stima della radiazione solare al suolo. Differenze significative si sono evidenziate nella composizione specifica della rinnovazione tra i trattamenti. Densità di rinnovazione e diversità specifica sono risultate positivamente correlate con la presenza di necromassa legnosa. Un precoce insediamento della rinnovazione di pino si è evidenziato nelle aree ove vi fosse presenza di materiale legnoso a terra o piante morte in piedi. Il pioppo tremolo, specie rinnovatasi prevalentemente per via vegetativa, ha invece evidenziato una dinamica di ricolonizzazione diversa dalle altre specie arboree. Anche le condizioni di copertura del suolo hanno contribuito alla definizione dei patterns di ricostituzione della copertura vegetale. L’evidente associazione spaziale fra semenzali della rinnovazione ed elementi di necromassa conferma l’ipotesi che uest’ultima contribuisca in maniera determinante alla creazione di micrositi idonei all’insediamento della rinnovazione stessa. L’effetto di facilitazione prodotto dalla necromassa legnosa, nei riguardi dell’insediamento dei semenzali, è risultato altamente anisotropo; ciò sembra associato all’ombreggiamento prodotto dallo shelter legnoso sul semenzale, che proteggendo il microsito dall’eccessivo carico radiativo consente anche la conservazione di adeguati livelli di umidità nel terreno. Notevoli differenze di radiazione solare, di umidità e temperatura del suolo sono stati riscontrati tra i trattamenti, in particolare, le aree gestite a salvage logging risultano essere associate a condizioni microclimatiche piuttosto critiche per la rinnovazione. Nelle aree percorse dal fuoco ad alta severità, la disponibilità di seme è diminuita consistentemente a causa della drastica riduzione di piante porta-seme. Ciò ha permesso di individuare la distanza dalle piante porta-seme quale fattore determinante per l’insediamento della rinnovazione di Pinus. In relazione alle diverse scale spazio-temporali di analisi, questa ricerca evidenzia un impatto significativo dei trattamenti nei riguardi delle dinamiche di ricostituzione della vegetazione forestale. La gestione del post-incendio può incidere in maniera significativa sulle condizioni del microclima, in particolare in situazioni ambientali critiche per la rinnovazione (p.es aridità dei versanti). La presenza di necromassa legnosa consente la formazione di micrositi nei quali i valori estremi e le fluttuazioni dei parametri microclimatici si riducono, creando condizioni favorevoli per l’insediamento e la sopravvivenza dei semenzali. Per tale motivo, risulta opportuno il rilascio di piante morte in piedi o di materiale legnoso a terra durante le operazioni di ricostituzione attiva post-incendio.
31-gen-2013
Inglese
Ricostituzione post-incendio / Post-fire restoration Microsito / Microsite amelioration Elementi di protezione / Nurse objects Taglio ed esbosco / Salvage logging Alpi Italiane / Italian Alps
LINGUA, EMANUELE
LENZI, MARIO ARISTIDE
Università degli studi di Padova
171
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/82736
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-82736