1. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO – BICOCCA
SCUOLA DI SCIENZE
CORSO DI LAUREA DI 1° LIVELLO IN
SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’AMBIENTE
Cognome: ZAMBELLI
Nome: SARA
Matricola n.: 727591
e-mail Campus: s.zambelli8@campus.unimib.it
Telefono: 3355435732
Anno Accademico: 2012/2013
Sessione di
Laurea:
II
Data prevista: 06 novembre 2013
Firma Studente
Docente Tutor: Comolli Roberto
Firma Docente
Tutor Aziendale:
Azienda:
Titolo della relazione della Prova Finale:
STUDIO SUI SUOLI DI QUERCETI A FARNIA E A QUERCIA ROSSA DELLA PIANURA
LOMBARDA: CONFRONTO DELLA SOSTANZA ORGANICA EPIGEA (LETTIERA).
Sintesi della relazione:

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SCIENZE E TECNOLOGIE PER L’AMBIENTE
La diffusione della Quercia rossa (Quercus rubra), avvenuta in modo significativo negli ultimi decenni,
sta comportando la sostituzione della autoctona Farnia (Quercus robur) nei boschi di pianura della
Lombardia.
Confrontando la sostanza organica epigea (lettiera) in suoli di querceti a farnia e a quercia rossa di
differente età, si è indagato sulle conseguenze che questa trasformazione vegetazionale ha sui suoli.
La lettiera può essere costituita da vari orizzonti organici: nel caso di studio da OL e OF. L’orizzonte
OL è costituito da residui vegetali (prevalentemente foglie intere, poco modificate o debolmente
frammentate) la cui struttura è visibile a occhio nudo. L’orizzonte OF, che quando presente è sottoposto
a OL, è costituito da residui vegetali sminuzzati, trasformati, ma ancora riconoscibili a occhio nudo,
mescolati a una quantità variabile di sostanza organica fine. Al di sotto degli orizzonti organici si passa
all’orizzonte minerale A.
I campioni di lettiera sono stati raccolti in tre differenti siti: Parco Nord Milano, Parco di Monza e Parco
della Brughiera Briantea. La scelta ha a che fare con l’età degli impianti di quercia rossa: circa 30 anni
per il Parco Nord Milano, circa 70 anni per il Parco della Brughiera Briantea e circa 90 anni per il Parco
di Monza. In ciascun Parco sono state individuate due aree non troppo distanti fra loro, una a copertura
prevalente di quercia rossa, l’altra di farnia; in ogni area è stata prelevata la lettiera in tre differenti punti.
Il campionamento è stato eseguito posizionando sulla superficie del suolo una cornice quadrata di 33 x
33 cm e prelevando tutta la lettiera ivi contenuta. In tutti i punti (18) è stato raccolto l’orizzonte OL,
mentre l’orizzonte OF è stato campionato solo dove presente, cioè in 5 punti. Prima del prelievo è stato
misurato lo spessore degli orizzonti organici.
I campioni sono stati fatti essiccare in stufa a 70 °C centigradi, poi pesati. Dopo miscelazione accurata,
una aliquota è stata prima tritata e poi macinata in un mulino a sfere con biglie di agata, per ottenere un
materiale a granulometria omogenea e molto fine. E’ stato infine misurato in laboratorio il contenuto di
lignina, cellulosa e ceneri.
Il metodo d’analisi (Van Soest) consente di determinare un residuo fibroso costituito da cellulosa,
lignina e sali minerali. Il campione viene prima fatto bollire con un detergente acido per 60’, filtrato su
crogiuolo, lavato con acqua e acetone, essiccato in stufa e pesato, ottenendo così la fibra acido-detersa
(ADF). Questa frazione viene portata a ebollizione con acido solforico concentrato, poi filtrata su
crogiuolo, essiccata e pesata, ottenendo così la lignina acido-detersa (ADL). Il contenuto di ceneri viene
infine determinato per pesatura dopo incenerimento in muffola a 500 °C.
Essendo la cellulosa un polisaccaride piuttosto facilmente attaccabile dalla flora batterica, una lettiera
che ne contiene molta viene velocemente mineralizzata. Pertanto, la sostanza organica non si accumula,
ma il suolo risulta più fertile. Più difficilmente degradabile è la lignina, che presenta una struttura
chimica notevolmente complessa e ricca di anelli aromatici; se la sua presenza è elevata, la sostanza
organica si accumula e persiste nel suolo, costituendo una riserva a lungo termine di fertilità e

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sottraendo CO2 all’atmosfera.
Il peso medio della lettiera è piuttosto variabile, passando da 445 g m-2
della quercia rossa al Parco di
Monza, ai 1221 g m-2
della quercia rossa al Parco della Brughiera Briantea. L’accumulo appare un po’
minore nel caso dei boschi più giovani (Parco Nord Milano), ma senza che esista una differenza
statisticamente significativa.
Dai dati raccolti sul peso della lettiera, non si notano differenze significative fra un sito e l’altro.
Analogamente, non si manifestano differenze significative di peso della lettiera fra quercia rossa e farnia.
I risultati del frazionamento chimico della lettiera dimostrano che la cellulosa rappresenta in media il
30% del peso secco, mentre il contenuto di lignina è abbastanza variabile, ma inferiore a quello della
cellulosa. E’ interessante anche il dato relativo alle ceneri, che mostrano valori fino al 20% sul peso
secco: è probabile che nella lettiera (maggiormente nell’orizzonte OF) vi sia una certa presenza di
materiale minerale, proveniente dal sottostante orizzonte A e rimescolato dalla pedofauna.

4. UNIVERSITY OF MILANO-BICOCCA
SCHOOL OF SCIENCES
FIRST LEVEL DEGREE IN
ENVIRONMENTAL SCIENCES AND TECHNOLOGIES
Surname: ZAMBELLI
Name: SARA
Matricula n.: 727591
e-mail Campus: s.zambelli8@campus.unimib.it
Phone: 3355435732
Academic Year : 2012/2013
Graduation Session: II
Expected date: 06 novembre 2013
Signature Student
Supervisor: Comolli Roberto
Signature
Supervisor
Firm Tutor:
Firm:
Title of Final Dissertation:
SOILS UNDER QUERCUS RUBRA AND SOILS UNDER QUERCUS ROBUR IN THE
LOMBARDY PLAIN: COMPARISON OF THE EPIGEIC ORGANIC MATTER (LITTER)
Abstract of Final Dissertation:
The Quercus rubra spreading, occured particularly in the last decades, is causing the replacement of the
autochthonous Quercus robur in the woods of the Lombardy plain.
The study investigated the consequences of the vegetational transformation, comparing the epigeic
organic matter (litter) included both in Quercus rubra’s soils and in Quercus robur’s soils of different
ages.
The litter can be constitued by different organic horizons: in this case by OL and OF. The OL horizon is
constitued by vegetal residues (mainly entire leafs, lightly modified or weakly fragmented) whose
structure is visible to a naked eye. The OF horizon, when it is present, is placed under OL, and it is
made by vegetal minced residues, transformed but still recognizable to a naked eye, mixed to a variable
quantity of minute organic matter. Under the organic horizons we find the mineral horizon A.
The litter samples were collected in three different places: Parco Nord Milano, Parco di Monza and
Parco della Brughiera Briantea. The choice was determinated taking into consideration the age of the
Quercus rubra plants: approximately 30 years ago for Parco Nord Milano, approximately 70 years ago
for Parco della Brughiera Briantea and approximately 90 years ago for Parco di Monza.
On each park two areas, not too far one from the other, were selected, one mainly covered by Quercus
rubra and the other one by Quercus robur. Within each area the litter was sampled from three different
points. The samples were taken placing on the soil surface a squared frame 33 x 33 cm and later by

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collecting all the litter inside the frame. In all the point (# 18) the OL horizon OL was collected, while
the OF horizon was sampled only where present (in 5 points). Before taking the sample, the thichness of
the organic horizon was measured.
The samples were dehydrated in a stove at 70 °C and then weighted. After an accurate mixing a part
was first triturated and then milled in a grinding mill with agate balls, in order to obtain a very thin
material having an homogeneus granulometry. Finally in the laboratory the content of cellulose, lignin
and ashes was measured.
The analytical method (Van Soest) allows to determine fibrous residual composed of cellulose, lignin
and mineral salts. At the beginning the sample is boiled with an acid-detergent for 60’, filtered on a
crucible, washed with water and acetone, dehydrated in a stove and weighted, obtaining the acid-
detergente fibre (ADF). This portion is then boiled with concentrate sulphuric acid, then filtered on a
crucible, dehydrated and weighted, obtaining the acid-detergent lignin (ADL). The contents of ashes is
determinated by the weight after incineration in muffle at 500 °C.
Considering that the cellulose is a polysaccharide easily attachable by bacterial flora, a litter with a lot
of cellulose is rapidly mineralized, so the organic matter does not accumulate and the soil remains more
fertile.
The lignin is more difficulty degradable, because it has a complex chemical structure rich in aromatic
rings; if the quantity of lignin is high the organic matter increases and remains into the soil as a long term
reserve of fertility, and at the same time removing CO2 from the atmosphere.
The average weight of the litter is rather variable, from 445 g m-2
of the Quercus rubra in the Parco di
Monza to 1221 g m-2
of the Quercus rubra in the Parco Brughiera Briantea. The accumulation is smaller
in the case of younger woods (Parco Nord Milano), but without a significant statistic difference.
From the data obtained about the litter weight, there is no significant difference between a place and the
other. Similarly there is no significant weight difference between Quercus rubra litter and Quercus
robur litter.
The results of the chemical fractionation of the litter showed that the cellulose rappresents on the
average the 30% of the dry weight, while the lignin content is rather variable, but lower than the
cellulose. The data concerning the ashes are interesting, showing values up to 20% of the dry weight. It
is likely that in the litter (mainly in the OF horizon) there is a quantity of mineral material coming from
the underliying A horizon and mixed up by the edaphic fauna.

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collecting all the litter inside the frame. In all the point (# 18) the OL horizon OL was collected, while
the OF horizon was sampled only where present (in 5 points). Before taking the sample, the thichness of
the organic horizon was measured.
The samples were dehydrated in a stove at 70 °C and then weighted. After an accurate mixing a part
was first triturated and then milled in a grinding mill with agate balls, in order to obtain a very thin
material having an homogeneus granulometry. Finally in the laboratory the content of cellulose, lignin
and ashes was measured.
The analytical method (Van Soest) allows to determine fibrous residual composed of cellulose, lignin
and mineral salts. At the beginning the sample is boiled with an acid-detergent for 60’, filtered on a
crucible, washed with water and acetone, dehydrated in a stove and weighted, obtaining the acid-
detergente fibre (ADF). This portion is then boiled with concentrate sulphuric acid, then filtered on a
crucible, dehydrated and weighted, obtaining the acid-detergent lignin (ADL). The contents of ashes is
determinated by the weight after incineration in muffle at 500 °C.
Considering that the cellulose is a polysaccharide easily attachable by bacterial flora, a litter with a lot
of cellulose is rapidly mineralized, so the organic matter does not accumulate and the soil remains more
fertile.
The lignin is more difficulty degradable, because it has a complex chemical structure rich in aromatic
rings; if the quantity of lignin is high the organic matter increases and remains into the soil as a long term
reserve of fertility, and at the same time removing CO2 from the atmosphere.
The average weight of the litter is rather variable, from 445 g m-2
of the Quercus rubra in the Parco di
Monza to 1221 g m-2
of the Quercus rubra in the Parco Brughiera Briantea. The accumulation is smaller
in the case of younger woods (Parco Nord Milano), but without a significant statistic difference.
From the data obtained about the litter weight, there is no significant difference between a place and the
other. Similarly there is no significant weight difference between Quercus rubra litter and Quercus
robur litter.
The results of the chemical fractionation of the litter showed that the cellulose rappresents on the
average the 30% of the dry weight, while the lignin content is rather variable, but lower than the
cellulose. The data concerning the ashes are interesting, showing values up to 20% of the dry weight. It
is likely that in the litter (mainly in the OF horizon) there is a quantity of mineral material coming from
the underliying A horizon and mixed up by the edaphic fauna.