Changes of Italian Forests Over Time Captured by the National Forest Inventories

Abstract

In order to effectively compare the results of different surveys, they should share the study domain, and the definitions and the classification and measurement criteria of the observed variables should be consistent. The inventory domain in the two Italian forest inventories, INFC2005 and INFC2015, has remained unchanged. The two surveys adopt a common classification system and common stratification criteria, by region and forest category, as well as the same measurement thresholds for quantitative and qualitative variables. This chapter illustrates the results of the comparisons between the estimates obtained from the two surveys for some features considered relevant for the analysis of the current dynamics of the Italian forests, such as the extension of the areas, the growing stock volume, the aboveground tree biomass, the annual volume increment and removals, and the number of trees. The results of the comparisons are sufficiently clear at the national level, while the estimates disaggregated by region or forest category sometimes show very limited variations and are associated with high standard errors of estimates.

13.1 Introduction

Monitoring national forest resources requires reliable and comparable information, derived from repeated large-scale observations. In order to effectively compare the results of different surveys, it is necessary that they share the definition of the study domain, for example the definition of forest, and that the respective domains are defined according to common criteria, for example the crown coverage or the extension of the forest. It is also necessary that variable definitions and the classification and measurement criteria of the variables be consistent with each other.

In a chapter dedicated to illustrating some of the main changes that occurred in the period between the first Italian national forest inventory (IFNI85) and the second (INFC2005), De Natale and Gasparini (2011) highlighted the importance of having multiple surveys over time to make comparisons between the inventory statistics. This was useful in identifying trends in the Italian forests. Furthermore, the actions to harmonise the two forest inventories, which in their design diverge for some defining and classification aspects and for some measurement standards, were briefly mentioned. Those actions were undertaken to both allow for the desired comparisons and the need to respond with greater accuracy to requests from important supranational statistical processes (cf. Chap. 1).

Contrasted to past comparisons, the differences between INFC2005 and INFC2015 are definitely smaller and limited to the improvement of some operational procedures in the collection and recording of information in the field. The inventory domain, the classification system and the stratification criteria, by region and forest type, have remained unchanged (cf. Chap. 2). Similarly, the measurement thresholds of the quantitative variables and the classes used for the qualitative variables are the same in the two inventories (cf. Chap. 4), and the calculation and estimation procedures remained unchanged (cf. Chaps. 5 and 6). This favourable condition allows to compare the various homologous quantities detected in the two inventories more easily.

Another important aspect for the comparison between the INFC2005 and INFC2015 results concerns the complexity of inventory design and the methods of selecting the sampling units. The first phase sampling points remained the same in the two inventories, while the second and third phase samples of INFC2015 included additional sampling points selected from those affected by changes in land use and land cover (cf. Chaps. 2 and 5). The samples of the two surveys are therefore not independent. The literature devoted to comparisons between repeated multi-phase inventories and to the analysis of the distribution of the estimators used in such complex designs is unfortunately incomplete. However, for the purposes of this chapter, an analysis was carried out to capture the extent and the sign of the changes between the two inventories, taking into account the variability of the estimates, without statistical hypothesis testing.

In general, the analysis of the variations between quantities estimated by sampling must consider not only the values of the estimators, but also the corresponding standard errors (SE), which indicate the variability of the estimates for different samples of the same size, with the same sampling design (Gregoire & Valentine, 2008). If the extent of the variation between the two sample estimates is large and much greater than the relative variability, it is difficult to hypothesize that this variation is not really different from zero. For this reason, despite the limitations mentioned above, we conventionally compared the estimates considering the difference between two estimates “considerable” when their estimation intervals (equal to twice the SE) did not overlap or otherwise “negligible”. In the comments, the percent difference between two estimates is shown together with their percent standard error, in order to immediately compare the size of the difference with the variability of the two estimates.

The results on the extent and signs of variations between the two inventories described in this chapter concern some inventory attributes considered more relevant for the analysis of the current dynamics of the Italian forests. They are the extension of wooded areas (Forest, Other wooded land and Total wooded area) and for the Tall trees forest, the growing stock, the aboveground biomass, the annual volume increment and removals, and the number of trees. The comparison was made by considering the estimates of the total values of each variable and the same estimates disaggregated by region and forest type. This was done to bring out any geographical differentiations in the variations that occurred in the period between the two surveys. Finally, the estimates of the new wooded areas and those of the areas affected by the change from wooded areas to other land uses resulting from the comparison of the sampling point classification in the two inventories are presented.

The results of the comparisons are sufficiently clear at the national level, while the estimates disaggregated by region or forest category sometimes show very limited variations and are associated with high standard errors of estimates.

13.2 Variations in the Wooded Area

13.2.1 Forest Area

The Forest area in Italy estimated by INFC2005 is equal to 8,759,202 ha, with a SE of 0.4% (Gasparini & Tabacchi, 2011). The analogous estimate from INFC2015 is equal to 9,085,186 ha, with a SE of 0.4%, and the variation between the two surveys is equal to 325,984 ha (+3.7%). Following the criteria described in the previous section, the variation between the estimates of the two surveys is considerable. At the regional level, it is observed that considerable area variations are reported only for Molise (20,686 ha, +15.6%), while the variations between the estimates for the other regions, all positive except for Trentino (−2143 ha, −0.6%) and Puglia (−3540 ha, −2.4%), are quantitatively negligible (Fig. 13.1). At the level of wider territories in the period between the two inventories, the extension of the Forest increased by 68,596 ha (+2.0%) in the Alpine regions, by 96,910 ha (+3.1%) in the regions of the northern and central Apennines and by 160,479 ha (+7.2%) in those of the southern Apennines and in the islands.¹

Fig. 13.1

Estimates of Forest area of INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars are equal to twice the standard error; bars for Italy were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime dell’estensione del Bosco per INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per l’Italia sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

Observing the area estimates for the Tall trees forest types, negative variations emerge for the Norway spruce (−0.4%), for the Scots pine and mountain pine (−2.3%), for the Black pines (−3.1%) and for the Chestnut (−1.8%); for the other types the area variation is always positive. However, it should be noted that only for the Other deciduous broadleaved (+11.4%) and the Other evergreen broadleaved (+33.6%) is the variation considerable (Fig. 13.2). These are two residual classes, in which newly formed forest stands, such as the Acero-lime groves and the Robinia and Ailanthus forests, converge. For the whole of the forest types of Tall trees forest, which occupy 98.6% of the area of the Forest in Italy according to INFC2015, the variation in extension is positive and considerable (319,837 ha, +3.7%).

Fig. 13.2

Estimates of Tall trees forest types area of INFC2005 and INFC2015; error bars are equal to twice the standard error / Stime dell’estensione delle categorie forestali dei Boschi alti per INFC2005 e INFC2015; barre di errore pari a due volte l'errore standard

13.2.2 Other Wooded Land Area

The area of the Other wooded land in Italy was estimated by INFC2005 to be 1,708,333 ha, with a SE of 1.3%; INFC2015 estimated for the same macro-category an area of 1,969,272 ha with a SE of 1.4%. The area variation between the two surveys is quantitatively considerable and equal to 260,939 ha (+15.3%). By disaggregating the area estimates of the Other wooded land by region, it can be observed that positive changes occur for all regions, but they are considerable just for Lazio (25,938 ha, +41,9%), Campania (26,453 ha, +43.5%) and Puglia (16,238 ha, +49,0%) (Fig. 13.3). At the level of wider territories, in the period between the two inventories the extension of the Other wooded land increased by 49,349 ha (+15.3%) in the Alpine regions, by 78,275 ha (+24.0%) in the regions of northern and central Apennines and 133,314 ha (+12.6%) in the regions of the southern Apennines and in the islands.

Fig. 13.3

Estimates of Other wooded land area of INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars are equal to twice the standard error; bars for Italy and Sardegna were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime dell’estensione delle Altre terre boscate per INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per Italia e Sardegna sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

13.2.3 Total Wooded Area

In INFC2005 the Total wooded area (Forest plus Other wooded land) in Italy was estimated to be 10,467,533 ha with a SE of 0.3%; the similar INFC2015 estimate is equal to 11,054,458 ha, with a SE of 0.3%. The area variation between the two surveys is considerable and equal to 586,925 ha (+5.6%). By disaggregating the estimates of Total wooded area at the regional level, it can be observed that positive variations occur for all regions, with the sole exception of Trentino, by a very slight fraction (-0.1%). If we consider the uncertainty of the estimates, these variations appear considerable for many peninsular regions and for the islands: for Toscana (38,183 ha, +3.3%), Umbria (23,701 ha, +6.1%), Lazio (42,289 ha, +7.0%), Abruzzo (36,009 ha, 8.2%), Molise (24,632 ha, +16.6%), Campania (45,985 ha, +10.3%), Basilicata (35,986 ha, +10.1%), Calabria (37,689 ha, +6.1%), Sicilia (49,063 ha, +14.5%) and Sardegna (87,741 ha, +7.2%) (Fig. 13.4). At the level of wider territories, in the period between the two inventories the Total wooded area increased by 117,944 ha (+3.2%) in the Alpine regions, by 175,184 ha (+5.0%) in the regions of the northern and central Apennines and 293,794 ha (+8.9%) in the regions of the southern Apennines and in the islands.

Fig. 13.4

Estimates of Total wooded area of INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars are equal to twice the standard error; bars for Italy were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime dell’estensione della Superficie forestale totale per INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per l’Italia sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

13.2.4 Land Use and Land Cover Changes

The variations in the Total wooded area and that of the Forest and Other wooded land resulting from the comparison between the relative estimates produced by the two most recent Italian forest inventories have been illustrated in the paragraphs above. Thanks to the repetition of the photointerpretation on all the points of the first phase sample and to the subsequent ground check on the second phase sample with the INFC2015 surveys (cf. Chaps. 2 and 3), it was possible to identify the changes in land use and cover that are relevant for the purposes of the forest inventory, i.e., between forest use and cover and other land use and cover, and also between macro-categories and inventory categories.

Table 13.1 reports the INFC2015 estimates of areas not affected by relevant changes between the two Italian forest inventories, by region and national. It includes the estimates of new wooded areas and areas in other land uses additional to the previous inventory. It is noted that the Total wooded area confirmed by INFC2015 is estimated to be 10,304,862 ha with SE equal to 0.3%, while the area confirmed in Other land use and cover is estimated to be 18,914,517 ha (SE 0.2%). Nationally, the new Total wooded area is estimated at 749,596 ha with SE equal to 2.7% and the additional area in Other land use and cover is equal to 163,870 with SE equal to 4.7%. The difference between the two estimates, which expresses the balance between the wooded area gained and lost compared to the previous INFC2005 inventory, is equal to 585,726 ha, a value very close to that obtained by the difference between the estimates of the Total wooded area of the two inventories reported in Sect. 13.2.3. The two estimates of the Total wooded area balance differ by a negligible and expected amount, due to the variability that characterises the estimates.

Table 13.1 Area estimates of land use and cover changes to and from the Total wooded area occurring between INFC2005 and INFC2015 / Stima dei cambiamenti di uso e copertura del suolo da e verso la Superficie forestale totale osservati tra INFC2005 e INFC2015

Table 13.2 reports the estimates of the areas affected by changes to and from the Forest and Other wooded land inventory categories at the national level. Similar estimates for the Italian regions are available at https://www.inventarioforestale.org/statistiche_INFC. It is observed that the area of the Forest estimated by INFC2015 that belonged to Other wooded land or to Other land use and cover according to INFC2005 is 21,174 ha and 464,818 ha, respectively. The increase in the Forest area due to the transformation of the areas previously under Other land use and cover is 5.3% of the Forest area according to INFC2005, while the loss of Forest area is 1.5%. The balance is positive for the Forest, which increased by 3.8%. For the Other wooded land, the transition to and from Other land use and cover is more marked, with an increase of 16.7%, a decrease of 2.1% and an overall balance of +14.6%. There are also changes, for very small areas, even between the two inventory macro-categories, with a slightly positive but not quantitatively considerable balance in favour of the change from Forest to Other wooded land.

Table 13.2 Area estimates of land use and land cover changes to and from Forest and Other wooded land occurring between INFC2005 and INFC2015 / Stima dei cambiamenti verso e da Bosco e Altre terre boscate osservati tra INFC2005 e INFC2015

13.3 The Variations of Some Characteristics of the Forest Stands

13.3.1 The Growing Stock

INFC2005 has estimated the growing stock of the Forest in Italy to be 1,269,416,499 m³ with a SE of 1.1%; with INFC2015 the same quantity is estimated to be 1,502,807,089 m³ with a sample uncertainty of 1.0%. The variation between the two surveys is quantitatively considerable and equal to 233,390,590 m³ (+18.4%).

Disaggregating the volume estimates by region, it can be observed that always positive and considerable variations occur for the following Italian regions: Piemonte (17,048,366 m³, +13.1%), Lombardia (22,090,286 m³, +20.4%), Veneto (17,269,061 m³, +21.3%), Toscana (23,624,901 m³, +17.9%), Umbria (6,470,477 m³, +22.1%), Lazio (15,330,012 m³, +26.7%), Abruzzo (12,947,702 m³, +25.6%), Campania (14,259,671 m³, +33.6%) and Calabria (23,666,353 m³, +26.9%). For the other regions, the changes are still positive, generally more limited and, given the uncertainty of estimates, they are quantitatively negligible (Fig. 13.5).

Fig. 13.5

Estimates of the total growing stock of Forest from INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars equal to twice the standard error; bars for Italy were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime del volume totale del Bosco per INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per l’Italia sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

Disaggregating the volume estimates by forest type, it is observed that, for the types of Tall trees forest, the variation is always positive and considerable for the Other coniferous forest (6,821,805 m³, +54.5%), for the Beech (52,532,401 m³, +21.9%), for the Temperate oaks (16,963,720 m³, +21.9%), for the Mediterranean oaks (25,549,227 m³,+24.6%), for the Hornbeam and Hophornbeam (14,731,288 m³, +21.3%), for Other deciduous broadleaved (33,626,655 m³, +35.7%), and for the Holm oak forest (15,601,302 m³, +34.2%). For the other forest types, the variation is still positive but negligible (Fig. 13.6). For the Tall trees forest as a whole, the overall variation is also quantitatively considerable (236,286,163 m³, +18.8%).

Fig. 13.6

Estimates of the total growing stock of Tall trees forest types from INFC2005 and INFC2015; error bars are equal to twice the standard error / Stime del volume totale delle categorie forestali dei Boschi alti secondo INFC2005 e INFC2015; barre di errore pari a due volte l'errore standard

Considering only the regions for which a considerable change in growing stock volume has occurred, the increase is largely due to the positive variation observed for the Apennine regions, representing over 41% of the overall increase. The geographical location of the positive volume variation is supported by the observation that it occurs especially in the Beech and Oaks forests, which are very present in these regions, constituting almost 47% of the overall volume increase.

13.3.2 The Aboveground Tree Biomass

The aboveground tree biomass of the Forest, expressed in terms of dry weight, was estimated at 874,443,096 Mg by INFC2005, with a SE equal to 1.0%. According to INFC2015, the same quantity is estimated at 1,044,276,604 Mg, with a SE of 1.0%. The variation between the two surveys is quantitatively considerable and equal to 169,833,508 Mg (+19.4%).

Considering the biomass estimates for the individual regions, it can be observed that always positive and considerable variations occur in Piemonte (12,341,412 Mg, +14.1%), Lombardia (14,265,600 Mg, +20.8%), Veneto (10,749,400 Mg, +21.1%), Toscana (18,499,369 Mg, +19.0%), Umbria (5,146,881 Mg, +20.8%), Lazio (12,354,594 Mg, +26.9%), Abruzzo (9,828,520 Mg, +24.5%), Campania (11,079,508 Mg, +33.2%) and Calabria (16,766,828 Mg, +28.7%), while in the other regions the variations, still positive, are generally negligible (Fig. 13.7), in line with the results observed in the comparisons made for the total growing stock.

Fig. 13.7

Estimates of the total aboveground tree biomass of Forest from INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars are equal to twice the standard error; bars for Italy were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime della fitomassa arborea epigea del Bosco secondo INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per l’Italia sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

Disaggregating the estimates of aboveground tree biomass for the forest types of the Tall trees forest, it is observed that the variation is always positive and considerable for the Other coniferous forest (3,887.323 Mg, +53.7%), for the Beech (39,774,535 Mg, +21.6%), for the Temperate oaks (13,836,869 Mg, +21.3%), for the Mediterranean oaks (20,477,654 Mg, +24.1%), for the Hornbeam and Hophornbeam (11,292,435 Mg, +19.1%), for the Other deciduous broadleaved (24,100,050 Mg, +34.5%) and for the Holm oak forest (15,321,040 Mg, +35.0%). For the Tall trees forest as a whole, the variation is considerable and equal to 19.8%, and this is perfectly in line with what was observed in the comparisons made for the total volumes. For the increase of the aboveground tree biomass, the important contribution provided by the Apennine forests, especially Beech and Oak forests, is confirmed.

13.3.3 The Annual Volume Increment

The annual volume increment of living trees standing in the Forest at the time of the INFC2005 inventory survey was estimated at 35,872,293 m³, with an estimated SE equal to 1.1%. In INFC2015, the same quantity is estimated to be 37,787,784 m³ with a SE of 1.0%. The positive variation between the two estimates is quantitatively considerable and equal to 1,915,491 m³ (+5.3%).

By disaggregating the estimates of the annual volume increment according to the regions, it can be observed that positive and considerable variations occur for Lombardia (673.572 m³, +21.4%), Umbria (208.009 m³, +25.5%), Lazio (372.571 m³, +24.1%), Abruzzo (253.181 m³, +19.2%), Molise (198.589 m³, + 47.0%), Campania (439.695 m³, +28.1%) and Basilicata (330.271 m³, +44.7%). A considerable negative change is observed for Liguria (−413.453 m³, −26.2%) and for Toscana (−603.917 m³, −14.5%). For the other regions the variations, positive and negative, are generally negligible according to the criteria adopted for the comparison (Fig. 13.9).

Disaggregating the same estimates of annual volume increment according to the forest type, it is observed that, for the types relating to the Tall trees forest, the variation is positive and considerable for the Temperate oaks (586,013 m³, +26.5%) and for the Other deciduous broadleaved (618.803 m³, +15.4%), while it is negative and considerable for the Chestnut (−751.900 m³, −15.2%) (Fig. 13.10). For the Tall trees forest as a whole, the variation is positive and considerable (2,219,885 m³, +6.4%).

13.3.4 The Annual Removal of Growing Stock

The growing stock removed through utilisations during the twelve months before the INFC2005 survey was estimated at 13,796,864 m³, with a SE of 12.9%. In INFC2015 the same quantity is estimated to be 9,566,257 m³ with a SE equal to 16.1%. The negative variation between the two estimates is equal to −4,230,607 m³ (−30.7%) and is negligible given the estimates intervals considered. Similarly, observed variations at the regional level and at the level of forest types are quantitatively negligible according to the criteria adopted for the comparison.

13.3.5 The Number of Trees

A further interesting comparison between the estimates of the two national inventories concerns the number of living trees. The total number for the Forest in Italy was estimated by INFC2005 to be 11,949,630,797, with a SE of 1.3%; INFC2015 estimated a total number of 11,481,562,909 trees with a variability of estimate of 1.2%. The variation between the two surveys is therefore equal to - 468,067,888 trees (−3.9%), a negligible variation given the estimate intervals considered.

Positive differences are observed for the regions Valle d’Aosta, Lombardia, Lazio, Abruzzo, Molise and Sardegna, while for the other regions the variations are always negative. In all cases the differences are negligible.

At the level of the forest types of the Tall trees forest, positive variations are observed for the Other coniferous forest (33.2%), for the Temperate oaks (5.4%), for the Other deciduous broadleaved (10.4%), for the Cork oak (3.1%) and for the Other evergreen broadleaved forest, while the differences are always negative for the other forest types. For the type of Chestnut alone there is a considerable variation (−183,976,338 trees, −16.0%), while for all the other forest types the differences are quantitatively negligible.

Appendices

Appendix (Italian Version)

Riassunto Per confrontare utilmente i risultati di indagini diverse è opportuno che esse condividano il dominio di studio, le definizioni e i criteri di classificazione e misura delle variabili osservate, o che questi siano coerenti tra loro. Il dominio inventariale nei due inventari forestali italiani INFC2005 e INFC2015 è rimasto invariato e le due indagini adottano un sistema di classificazione e criteri di stratificazione (regione e categoria forestale) comuni; anche le soglie di misura delle variabili quantitative e le classi delle variabili qualitative sono le stesse. Il capitolo illustra i risultati del confronto tra le stime ottenute dalle due indagini per alcune tra le grandezze più interessanti per valutazioni sulla dinamica delle foreste italiane, quali l’estensione delle aree, il volume e la fitomassa del bosco, l’incremento annuo di volume, il prelievo annuo e il numero degli alberi. I risultati del confronto sono sufficientemente esplicativi delle tendenze a livello nazionale, mentre le stime disaggregate per regione o per categoria forestale mostrano variazioni talvolta molto contenute e associate a errori standard delle stime elevati.

Introduzione

Il monitoraggio dello stato delle risorse forestali nazionali necessita di informazioni affidabili e confrontabili, derivanti da osservazioni ripetute su ampia scala. Al fine di poter confrontare i risultati di indagini diverse, è necessario che le stesse condividano i criteri per la definizione del dominio di studio, quali ad esempio la copertura arborea e la superficie per la definizione di foresta. È necessario, inoltre, che le definizioni e i criteri di classificazione e misura delle variabili osservate dalle diverse rilevazioni siano uguali o comunque coerenti tra loro.

Nell’introduzione al capitolo di De Natale and Gasparini (2011) dedicato all’illustrazione dei principali cambiamenti intervenuti tra il primo inventario forestale nazionale italiano (IFNI85) e il secondo (INFC2005), è stata sottolineata l’importanza di disporre di più rilevazioni nel tempo, al fine di operare utili confronti tra le statistiche risultanti e identificare così le tendenze in atto nel sistema forestale italiano. Sono state inoltre brevemente ricordate le azioni di armonizzazione tra i due inventari forestali citati - che nel loro disegno divergono per alcuni aspetti definitori, di classificazione e per alcuni standard di misura - in funzione sia del confronto auspicato sia della necessità di rispondere, con maggiore accuratezza rispetto al passato, alle richieste provenienti da importanti processi statistici sovranazionali (cfr. Chap. 1).

Rispetto al confronto precedente, le differenze metodologiche tra INFC2005 e INFC2015 sono decisamente più contenute, limitandosi al miglioramento di alcune procedure operative nella raccolta e nella registrazione delle informazioni in campo. Il dominio inventariale, il sistema di classificazione e i criteri di stratificazione, per regione e categoria forestale, sono rimasti invariati (cfr. Chap. 2); analogamente, le soglie di misura delle variabili quantitative e le classi utilizzate per le variabili qualitative sono le stesse (cfr. Chap. 4), così come sono rimaste invariate le procedure di calcolo e stima (cfr. Chaps. 5 and 6). Questa favorevole condizione permette di operare con maggiore tranquillità i vari confronti di interesse tra grandezze omologhe rilevate nelle due occasioni inventariali.

Altri aspetti da considerare per il confronto tra i risultati INFC2005 e INFC2015 riguardano la complessità del disegno inventariale e le modalità di selezione delle unità di campionamento. L’insieme dei punti di campionamento di prima fase è rimasto lo stesso nei due inventari, mentre i campioni di seconda e terza fase di INFC2015 includono punti aggiuntivi, selezionati tra quelli interessati da cambiamenti dell’uso e copertura del suolo (cfr. Chaps. 2 e 5). I campioni delle due indagini non sono quindi indipendenti. La letteratura dedicata ai confronti tra inventari ripetuti articolati in più fasi e all’analisi del comportamento probabilistico degli stimatori impiegati in disegni così complessi è purtroppo lacunosa. Tuttavia, per gli scopi del presente capitolo, si è proceduto ad un’analisi finalizzata a cogliere l’entità e il segno delle variazioni intervenute tra i due inventari, tenendo conto della variabilità delle stime nel valutare la rilevanza delle differenze, senza l’ausilio di un rigoroso test di ipotesi.

In generale, l’analisi delle variazioni tra grandezze stimate per via campionaria deve prendere in considerazione non solo i valori assunti dagli stimatori, ma anche i corrispondenti errori standard (ES), che indicano la variabilità che si osserva per campioni diversi di uguale dimensione, a parità di disegno campionario (Gregoire & Valentine, 2008). Se l’entità della variazione tra le due stime campionarie è ingente e molto più grande della relativa variabilità, risulta difficile ipotizzare che detta varia- zione non sia realmente diversa dallo zero. Per questo motivo, fermi restando i limiti sopra ricordati, si è convenzionalmente proceduto a confrontare le stime unitamente ai relativi errori campionari, considerando quantitativamente rilevanti le differenze con intervalli di stima, calcolati considerando due volte l’ES, non sovrapposti. Nei commenti che si riferiscono alle variabili prese in considerazione nel confronto tra INFC2005 e INFC2015 è riportata anche la corrispondente variabilità della stima, in termini di errore standard percentuale (ES%), in modo da cogliere con immediatezza i casi in cui variazioni e intervalli di stima possono confondersi.

I risultati del confronto presentati nel capitolo riguardano alcune grandezze inventariali ritenute interessanti per illustrare la dinamica attuale delle foreste italiane. In particolare, sono stati esaminati l’estensione delle aree boscate (Bosco, Altre terre boscate e Superficie forestale totale) e, tra le variabili che caratterizzano i Boschi alti, il volume degli alberi vivi, la fitomassa arborea epigea, l’incremento annuo di volume, il prelievo annuo e il numero di alberi. Il confronto riguarda le stime dei valori totali di ciascuna variabile e le stesse disaggregate per regione e per categoria forestale dei Boschi alti, per evidenziare eventuali differenze nelle variazioni intervenute tra le due rilevazioni nelle diverse aree geografiche. Infine vengono presentate le stime delle superfici interessate da cambiamenti di uso e copertura del suolo, da classi delle superfici forestali a classi di altro uso e copertura e viceversa, risultanti dal confronto della classificazione dei punti di campionamento nei due inventari.

I risultati del confronto sono sufficientemente esplicativi delle dinamiche in atto a livello nazionale. Per le stime disaggregate per regione o per categoria forestale, invece, le variazioni sono talvolta molto contenute e associate a errori campionari di stima elevati.

Le variazioni della superficie forestale

13.3.1 Il Bosco

La superficie totale del Bosco in Italia stimata da INFC2005 è pari a 8,759,202 ha, con un ES di 0.4% (Gasparini & Tabacchi, 2011); INFC2015 ha stimato la stessa grandezza in 9,085,186 ha, con ES pari a 0.4%. La variazione positiva di superficie intervenuta tra le due rilevazioni risulta quindi uguale a 325,984 ha (+3.7%). Secondo il criterio sopra descritto, il confronto tra le due stime evidenzia una variazione rilevante a livello nazionale tra le due indagini. Disaggregando le stime di superficie del Bosco a livello regionale, si osserva che variazioni di superficie rilevanti sono segnalate solo per il Molise (20,686 ha, +15.6%), mentre le variazioni per le altre regioni, tutte positive meno che per il Trentino (−2143 ha, −0.6%) e la Puglia (−3540 ha, −2.4%), non risultano quantitativamente rilevanti (Fig. 13.1). A livello di territori più ampi, nel periodo intercorso tra i due inventari l’estensione del Bosco è aumentata di 68,596 ha (+2.0%) nelle regioni dell’Arco alpino, di 96,910 ha (+3.1%) nelle regioni dell’Appennino settentrionale e centrale e di 160,479 ha (+7.2%) in quelle dell’Appennino meridionale e nelle isole.²

Osservando le stime di estensione del Bosco secondo le categorie forestali dei Boschi alti emergono variazioni negative per i Boschi di abete rosso (−0.4%), per le Pinete di pino silvestre e montano (−2.3%), per le Pinete di pino nero, laricio e loricato (−3.1%) e per i Castagneti (−1.8%); per le altre categorie la variazione di superficie è sempre positiva. Va però segnalato che solo per gli Altri boschi caducifogli (+11.4%) e per gli Altri boschi di latifoglie sempreverdi (+33.6%) la varia- zione è quantitativamente rilevante (Fig. 13.2). Si tratta di due classi residuali, in cui confluiscono soprassuoli forestali di recente formazione quali ad esempio gli Acero-tiglieti di monte e i Robinieti e ailanteti. Per l’insieme delle categorie dei Boschi alti, che occupano il 98.6% della superficie del Bosco in Italia secondo INFC2015, la variazione di estensione risulta positiva e rilevante (319,837 ha, +3.7%).

13.3.2 Le Altre terre boscate

La superficie delle Altre terre boscate in Italia è stata stimata da INFC2005 in 1,708,333 ha, con un ES di 1.3%; INFC2015 ne ha stimato un’estensione pari a 1,969,272 ha, con ES di 1.4%. La variazione di superficie intervenuta tra le due rilevazioni risulta quantitativamente rilevante e pari a 260,939 ha (+15.3%). Disaggregando le stime di superficie delle Altre terre boscate per regione, si può osservare che le variazioni sono sempre positive, ma rilevanti solo per il Lazio (25,938 ha, +41.9%), la Campania (26,453 ha, +43.5%) e la Puglia (16,238 ha, +49.0%) (Fig. 13.3). A livello di territori più ampi, l’estensione delle Altre terre boscate è aumentata di 49,349 ha (+15.3%) nelle regioni dell’Arco alpino, di 78,275 ha (+24.0%) nelle regioni dell’Appennino settentrionale e centrale e di 133,314 ha (+12.6%) nelle regioni dell’Appennino meridionale e isole.

13.3.3 La Superficie forestale totale

Con INFC2005 la Superficie forestale totale (Bosco più Altre terre boscate) in Italia è stata stimata pari a 10,467,533 ha con un ES di 0.3%; la stima INFC2015 per la stessa grandezza è pari a 11,054,458 ha, con ES di 0.3%. La variazione di superficie intervenuta tra le due rilevazioni risulta quantitativamente rilevante e pari a 586,925 ha (+5.6%). Disaggregando le stime di Superficie forestale totale a livello regionale, si può osservare che variazioni positive si manifestano per tutte le regioni, con la sola eccezione del Trentino (-0.1%). Queste variazioni appaiono quantitativamente rilevanti per molte regioni peninsulari e per le isole: per Toscana (38,183 ha, +3.3%), Umbria (23,701 ha, +6.1%), Lazio (42,289 ha, +7.0%), Abruzzo (36,009 ha, +8.2%), Molise (24,632 ha, +16.6%), Campania (45,985 ha, +10.3%), Basilicata (35,986 ha, + 10.1%), Calabria (37,689 ha, +6.1%), Sicilia (49,063 ha, +14. 5%) e Sardegna (87,741 ha, +7.2%) (Fig. 13.4). A livello di territori più ampi, nel periodo intercorso tra i due inventari la Superficie forestale totale è aumentata di 117,944 ha (+3.2%) nelle regioni dell’Arco alpino, di 175,184 ha (+5.0%) nelle regioni dell’Appennino settentrionale e centrale e di 293,794 ha (+8.9%) nelle regioni dell’Appennino meridionale e isole.

13.3.4 I cambiamenti dell’uso e copertura del suolo

Le variazioni della Superficie forestale totale e di quella del Bosco e delle Altre terre boscate risultanti dal confronto tra le relative stime inventariali sono state illustrate nei paragrafi precedenti. Grazie alla ripetizione della fotointerpretazione su tutti i punti del campione di prima fase e al successivo rilievo al suolo sul campione di seconda fase INFC2015 (cfr. Chaps. 2 e 3), è stato possibile verificare i cambiamenti di uso e copertura avvenuti da e verso le classi di uso e copertura forestale, individuando i punti inventariali transitati da una classe all’altra, in particolare da uso e copertura forestale ad altro uso del suolo e viceversa, e le transizioni tra macrocategorie e categorie inventariali.

La Table 13.1 riporta le stime relative alle superfici non interessate da cambiamenti tra i due inventari forestali italiani, per regioni e nazionale, e le stime delle nuove superfici forestali e delle nuove superfici in altri usi del suolo rispetto a INFC2005. Si osserva che la Superficie forestale totale confermata da INFC2015 è stimata in 10,304,862 ha (ES 0.3%), mentre la superficie confermata in uso e copertura non forestale è stimata pari a 18,914,517 ha (ES 0.2%). A livello nazionale, la nuova Superficie forestale è stimata in 749,596 ha (ES 2.7%) e la nuova superficie in altri usi del suolo è pari a 163,870 (ES 4.7%). La differenza tra queste due stime di superficie esprime il bilancio tra Superficie forestale guadagnata e perduta rispetto al precedente inventario INFC2005. Essa è pari a 585,726 ha, un valore molto vicino a quello ottenuto per differenza tra le stime di Superficie forestale totale dei due inventari riportata nella Sect. 13.2.3 . Come atteso, i due valori relativi alle variazioni della Superficie forestale differiscono leggermente, per effetto dell’incertezza che caratterizza le stime campionarie, ma la differenza non è rilevante.

La Table 13.2 riporta le stime delle superfici interessate da cambiamenti di uso e copertura da e verso le categorie inventariali Bosco e Altre terre boscate, a livello nazionale. Stime analoghe per le regioni italiane sono disponibili all’indirizzo https://www.inventarioforestale.org/statistiche_INFC. Si osserva che la superficie del Bosco stimata da INFC2015 che apparteneva alla classe Altre terre boscate o ad Altro uso del suolo secondo INFC2005 è pari rispettivamente a 21,174 ha e 464,818 ha. L’aumento di superficie del Bosco dovuto a trasformazione di aree prima attribuite ad Altro uso del suolo è pari al 5.3% della superficie del Bosco secondo INFC2005, mentre la perdita di superficie è del 1.5%. Il bilancio è dunque positivo per la categoria Bosco, che aumenta del 3.8%. Per le Altre terre boscate il passaggio da e verso Altro uso e copertura del suolo è più marcato, con un aumento pari a 16.7%, una diminuzione pari a 2.1% e un bilancio complessivo di +14.6%. Si registrano, inoltre, passaggi di superfici molto piccoli anche tra le due categorie inventariali, con un bilancio di poco positivo ma quantitativamente non rilevante a favore del trasferimento da Bosco ad Altre terre boscate.

Le variazioni dei principali caratteri dei soprassuoli

13.4.1 Il volume totale

INFC2005 ha stimato il volume del Bosco in Italia pari a 1,269,416,499 m³ con un ES di 1.1%; con INFC2015 la stessa variabile è stimata pari a 1,502,807,089 m³ con un ES dell’1.0%. Ne risulta una variazione nelle stime quantitativamente rilevante pari a 233,390,590 m³ (+18.4%).

Per le regioni, variazioni sempre positive e rilevanti si manifestano nei seguenti casi: Piemonte (17,048,366 m³, +13.1%), Lombardia (22,090,286 m³, +20.4%), Veneto (17,269,061 m³, +21.3%), Toscana (23,624,901 m³, +17.9%), Umbria (6,470,477 m³, +22.1%), Lazio (15,330,012 m³, +26.7%), Abruzzo (12,947,702 m³, +25.6%), Campania (14,259,671 m³, +33.6%) e Calabria (23,666,353 m³, +26.9%). Per le altre regioni, le variazioni risultano sempre positive, ma in genere sono anche contenute e non rilevanti (Fig. 13.5).

Disaggregando le stesse stime di volume per categoria forestale dei Boschi alti si osserva che la variazione, sempre positiva, è rilevante per gli Altri boschi di conifere, puri e misti (6,821,805 m³, +54.5%), per le Faggete (52,532,401 m³, +21.9%), per i Querceti di rovere, roverella e farnia (16,963,720 m³, +21.9%), per le Cerrete, boschi di farnetto, fragno e vallonea (25,549,227 m³, +24.6%), per gli Ostrieti, carpineti (14,731,288 m³, +21.3%), per gli Altri boschi caducifogli (33,626,655 m³, +35.7%), e per le Leccete (15,601,302 m³, +34.2%). Per le altre categorie forestali la variazione, pur positiva, non è rilevante (Fig. 13.6). Anche per l’insieme dei Boschi alti la variazione complessiva risulta quantitativamente rilevante (236,286,163 m³, +18.8%).

Considerando l’insieme delle regioni per cui si è manifestata una variazione rilevante nella stima del volume del Bosco, l’aumento è in buona parte dovuto alla varia- zione positiva osservata per le regioni appenniniche, pari a oltre il 41% dell’aumento complessivo. Questa considerazione è suffragata dall’osservazione che l’aumento di volume riguarda in particolare le Faggete e i Querceti, ben presenti in queste regioni, categorie che da sole coprono quasi il 47% dell’aumento complessivo di volume.

13.4.2 La fitomassa arborea epigea

La fitomassa arborea epigea del Bosco, espressa in termini di peso secco, è stata stimata pari a 874,443,096 Mg da INFC2005, con un ES pari a 1.0%; secondo INFC2015 la stessa grandezza ammonta a 1,044,276,604 Mg (ES di 1.0%). La variazione intervenuta tra le due rilevazioni risulta quantitativamente rilevante e pari a 169,833,508 Mg (+19.4%).

Considerando le stime per le singole regioni, si può osservare che varia- zioni sempre positive e rilevanti si manifestano in Piemonte (12,341,412 Mg, +14.1%), Lombardia (14,265,600 Mg, +20.8%), Veneto (10,749,400 Mg, +21.1%), Toscana (18,499,369 Mg, +19.0%), Umbria (5,146,881 Mg, +20.8%), Lazio (12,354,594 Mg, +26.9%), Abruzzo (9,828,520 Mg, +24.5%), Campania (11,079,508 Mg, +33.2%) e Calabria (16,766,828 Mg, +28.7%), mentre nelle altre regioni le variazioni si mantengono positive ma non sono rilevanti (Fig. 13.7), in linea con le risultanze osservate nei confronti svolti per i volumi totali.

Disaggregando le stime di fitomassa arborea epigea per le categorie forestali dei Boschi alti si osserva una variazione positiva e rilevante per gli Altri boschi di conifere, puri e misti (3,887,323 Mg, +53.7%), per le Faggete (39,774,535 Mg, +21.6%), per i Querceti di rovere, roverella e farnia (13,836,869 Mg, +21.3%), per le Cerrete, boschi di farnetto, fragno e vallonea (20,477,654 Mg, +24.1%), per gli Ostrieti, carpineti (11,292,435 Mg, +19.1%), per gli Altri boschi caducifogli (24,100,050 Mg, +34.5%) e per le Leccete (15,321,040 Mg, +35.0%). Per le altre categorie forestali la variazione rimane positiva, ma più contenuta (Fig. 13.8).

Fig. 13.8

Estimates of the total aboveground tree biomass of Tall trees forest types from INFC2005 and INFC2015; error bars are equal to twice the standard error / Stime della fitomassa arborea epigea delle categorie forestali dei Boschi alti secondo INFC2005 e INFC2015; barre di errore pari a due volte l'errore standard

Fig. 13.9

Estimates of the annual volume increment of Forest from INFC2005 and INFC2015, nationally and for individual regions; error bars are equal to twice the standard error; bars for Italy were shortened to improve readability; real values are given in numbers / Stime dell’incremento annuo di volume del Bosco secondo INFC2005 e INFC2015, a livello nazionale e per le singole regioni; barre di errore pari a due volte l'errore standard; le barre per l’Italia sono state ridotte per migliorare la lettura, i valori reali sono indicati in numero

Fig. 13.10

Estimates of the annual volume increment of Tall trees forest types from INFC2005 and INFC2015; error bars are equal to twice the standard error / Stime dell’incremento annuo di volume delle categorie forestali dei Boschi alti secondo INFC2005 e INFC2015; barre di errore pari a due volte l'errore standard

Per l’insieme dei Boschi alti, la variazione è rilevante e pari al 19.8%, in linea con quanto osservato per la variazione del volume. Anche per la consistente variazione positiva della fitomassa arborea epigea si conferma l’importante contributo fornito dai boschi appenninici, soprattutto Faggete e Querceti.

13.4.3 L’incremento annuo di volume

L’incremento annuo di volume degli alberi vivi del Bosco al momento del rilevamento inventariale INFC2005 è stato stimato in 35,872,293 m³, con un ES di stima pari a 1.1%, mentre con INFC2015 la stessa grandezza è stimata pari a 37,787,784 m³ con un ES di 1.0%; la variazione positiva tra le due stime risulta quantitativamente rilevante e pari a 1,915,491 m³ (+5.3%).

Disaggregando le stime per regione si possono osservare variazioni positive e rilevanti per Lombardia (673,572 m³, +21.4%), Umbria (208,009 m³, +25.5%), Lazio (372,571 m³, +24.1%), Abruzzo (253,181 m³, +19.2%), Molise (198,589 m³, +47.0%), Campania (439,695 m³, +28.1%) e Basilicata (330,271 m³, + 44.7%). Variazioni negative rilevanti si osservano per la Liguria (−413,453 m³, −26.2%) e per la Toscana (−603,917 m³, −14.5%). Per le altre regioni le variazioni, positive o negative, non sono rilevanti secondo il criterio adottato per il confronto (Fig. 13.9).

Le stime di incremento annuo per categoria forestale dei Boschi alti permettono di osservare variazioni positive rilevanti per i Querceti di rovere, roverella e farnia (586,013 m³, +26.5%) e per gli Altri boschi caducifogli (618,803 m³, +15.4%), mentre è negativa e quantitativamente rilevante quella per i Castagneti (−751,900 m³, −15,2%) (Fig. 13.10). Per l’insieme dei Boschi alti la variazione risulta positiva e rilevante (2,219,885 m³, +6.4%).

13.4.4 Il prelievo annuo

Il volume degli alberi utilizzati nei dodici mesi precedenti il rilevamento inventariale INFC2005 è stato stimato in 13,796,864 m³, con ES pari a 12.9%; la stima INFC2015 della stessa grandezza è pari a 9,566,257 m³ con ES uguale a 16.1%. La variazione negativa tra la due stime è pari a −4,230,607 m³ (−30.7%), valore quantitativamente non rilevante sulla base delle convenzioni adottate per il confronto. Analogamente, le differenze osservate per le singole regioni e categorie forestali risultano non rilevanti.

13.4.5 Il numero di alberi

Un ulteriore confronto di interesse tra le stime dei due inventari nazionali riguarda il numero degli alberi vivi. Il loro numero totale per il Bosco in Italia è stato stimato da INFC2005 pari a 11,949,630,797, con un ES di 1.3%; INFC2015 ha stimato un numero totale di 11,481,562,909 alberi, con ES di 1.2%. La differenza tra le due stime risulta dunque uguale a −468,067,888 alberi (−3.9%), variazione non rilevante visti gli intervalli di stima calcolati. Differenze positive si osservano per la Valle d’Aosta, la Lombardia, il Lazio, l’Abruzzo, il Molise e la Sardegna, mentre per le altre regioni le variazioni sono sempre negative. A livello regionale le differenze non risultano mai quantitativamente rilevanti.

A livello delle categorie forestali dei Boschi alti, si osservano variazioni positive per gli Altri boschi di conifere puri e misti (+33.2%), per i Querceti di rovere, roverella e farnia (+5.4%), per gli Altri boschi caducifogli (+10.4%), per le Sugherete (+3.1%) e per gli Altri boschi di latifoglie sempreverdi (+27.1%), mentre le differenze sono sempre negative per le altre categorie forestali. Nel complesso, considerando gli intervalli di stima, le differenze non sono mai rilevanti, ad eccezione che per la categoria dei Castagneti (−183,976,338 alberi, −16.0%).