Gestione dei popolamenti forestali colpiti da bostrico: interazione tra rinnovazione forestale e legno morto

The European spruce bark beetle (Ips typographus) infestations are one of the main disturbances of Norway spruce (Picea abies) alpine forests, with important ecological and management implications, especially in protective forests. Following extreme events such as the Vaia storm in 2018, the post-disturbance forest management has become crucial to promote natural regeneration and maintain the protective functions of the stands. This thesis, developed within the framework of the BARKSHIELD project, analyzes the crucial role of deadwood for natural regeneration, comparing three different post-bark beetle management practices (no intervention, partial removal, and salvage logging) and an undisturbed control. The results highlight that forest regeneration is not significantly influenced by topographical factors such as elevation, aspect, or the Topographic Wetness Index (TWI), emphasizing that the fundamental difference is instead determined by the quantity and quality of the residual deadwood. The quality of the deadwood, particularly the stage of decomposition, emerges as the most determining factor for the success of regeneration on nurse logs: advanced decomposition stages (4 and 5) significantly increase the regeneration rate due to greater water retention and substrate quality, while the initial size of the trunk is not significant. Deadwood also acts as a crucial facilitating element: its presence increases the probability of regeneration establishment by 2.83 times, thanks to physical protection (against erosion and ungulate browsing) and biological protection (maintenance of humidity). This protective function is maximized by the prevalent position of the deadwood above the seedlings, especially on slopes, where it favours water retention. From a compositional standpoint, regeneration is clearly dominated by conifers (75%); conifer seedlings draw a more pronounced facilitating benefit from deadwood than broadleaves, establishing on average at a shorter distance from the element, due to their greater vulnerability to abiotic stress. However, in conditions of high ecological stress (such as following salvage logging), hardwoods also show a high association with deadwood, confirming the fundamental role of it as a reservoir of environmental resilience. In conclusion, the results clearly demonstrate that, after the impact of the bark beetle, it is the quantity and especially the quality of the retained deadwood that makes the difference in the initial dynamics of forest regeneration establishment. Post-disturbance management must therefore recognize the ecological value of deadwood as a key resource for the resilience and future structure of the forest stand, favouring the maintenance of decomposing deadwood to promote natural regeneration, biodiversity conservation, and the maintenance of the protective service of the alpine forests.

Le infestazioni del bostrico tipografo (Ips typographus) rappresentano uno dei principali disturbi delle foreste alpine di abete rosso (Picea abies), con importanti implicazioni ecologiche e gestionali, in particolare nei boschi di protezione. A seguito di eventi estremi come la tempesta Vaia del 2018, la gestione forestale successiva al disturbo è diventata cruciale per favorire la rinnovazione naturale e mantenere le funzioni protettive dei popolamenti. La presente tesi, sviluppata nell’ambito del progetto BARKSHIELD, analizza il ruolo cruciale del legno morto (necromassa) sulla rinnovazione naturale, confrontando tre diverse pratiche di gestione post-bostrico (nessun intervento, rimozione parziale e salvage logging) e Controllo non disturbato. I risultati evidenziano come la rinnovazione forestale non sia influenzata in modo significativo da fattori topografici quali quota, esposizione o l'indice di umidità topografica (TWI), sottolineando che la differenza fondamentale è invece determinata dalla quantità e dalla qualità della necromassa residua. La qualità del legno morto, in particolare lo stadio di decomposizione, emerge come il fattore più determinante per il successo della rinnovazione sui nurse log (tronchi a terra): gli stadi avanzati di decomposizione (4 e 5) aumentano notevolmente il tasso di rinnovazione grazie alla superiore ritenzione idrica e alla qualità del substrato, mentre la dimensione iniziale del tronco non risulta significativa. La necromassa agisce inoltre come elemento facilitatore cruciale: la sua presenza aumenta le probabilità di insediamento della rinnovazione di ben 2.83 volte, grazie alla protezione fisica (contro l'erosione e il brucamento degli ungulati) e biologica (mantenimento dell'umidità). Tale funzione protettiva è massimizzata dalla posizione prevalente della necromassa sopra i semenzali, specialmente sui pendii, dove favorisce la ritenzione idrica. Dal punto di vista della composizione, la rinnovazione è nettamente dominata dalle conifere (75%); i semenzali di conifere traggono un beneficio facilitatore più spiccato dal legno morto rispetto alle latifoglie, insediandosi a una distanza media inferiore dall'elemento, a causa della loro maggiore vulnerabilità allo stress abiotico. Tuttavia, in condizioni di elevato stress ecologico (come nel salvage logging), anche le latifoglie mostrano un'alta associazione con la necromassa, confermando il ruolo fondamentale di quest'ultima come riserva di resilienza ambientale. In conclusione, i risultati dimostrano chiaramente che, dopo l’impatto del bostrico, è la quantità e soprattutto la qualità della necromassa presente a fare la differenza nelle dinamiche iniziali dell’insediamento. La gestione post-disturbo deve quindi riconoscere il valore ecologico della necromassa come risorsa chiave per la resilienza e la futura struttura del popolamento forestale, favorendo il mantenimento di legno morto in decomposizione per promuovere la rinnovazione naturale, la conservazione della biodiversità e il mantenimento della funzionalità protettiva delle foreste alpine.