Material i Mètodes

Material i mètodes de laboratori

Una de les característiques distintives de l’IEFC respecte d’altres inventaris forestals és l’existència d’un conjunt de tasques de laboratori (anàlisi de nutrients, mesura dels anells de creixement, etc.), que generen una part relativament important de la base de dades d’aquest inventari. Per tant, les fitxes de camp amb les dades que s’han especificat en l’apartat anterior, s’havien de completar amb la resta d’informació que s’obtenia en les tasques dutes a terme al laboratori. Ara bé, mentre que les fitxes de camp corresponents a les estacions de tipus punt gairebé només calia revisar-les perquè no hi faltessin dades i no hi haguessin errors i arxivar-les per a la seva posterior informatització i procés de dades, d’una estació de tipus parcel·la, arribaven al laboratori les mostres següents:

1. Mostres en bosses de paper que es dessecaven a l’estufa a 75 ºC durant 48 hores:
• Una bossa amb mostres de fulles i branquillons de cada espècie representativa.
• Una bossa amb una mostra d’escorça de cada espècie representativa.
• Una bossa amb una mostra de fusta o un testimoni de fusta de cada espècie representativa.
• Quatre bosses amb mostres de virosta.
2. Mostres disposades en guies de fusta que s’havien de dessecar a temperatura ambient:
• Testimonis de fusta per mesurar-ne el creixement (almenys, un per cada classe diamètrica i espècie representativa presents a l’estació de mostreig). També n’arribaven dels punts per mesurar-ne el creixement corrent.
• Opcionalment, un testimoni de fusta per mesurar la densitat de fusta, tant dels punts com de les parcel·les.
3. Mostres en bosses de plàstic que només calia obrir perquè no es florissin abans no fossin tractades:
• Bosses amb fulles i branquillons (tantes com branques mesurades i pesades al camp per al càlcul de les al·lometries)
• Una bossa amb una branca de cada espècie representativa per separar-ne les fulles per anys.

Mesura dels anells de creixement

Els testimonis de fusta es desaven al camp en unes guies de fusta especialment dissenyades. Un cop assecats a l’aire lliure, es preparaven per mesurar-ne els anells de creixement. El procés més habitual consistia en polir la fusta amb paper de vidre de gra cada vegada més fi. Durant aquest procés, els límits entre els anells es feien cada cop més nítids. Si, tot i així, encara no s’aconseguia contrastar-los prou bé, es podia utilitzar alguna tinció adequada al tipus de fusta (àcid làctic, picrofucsina, etc.). Per a la majoria d’espècies, no calia fer cap tinció. Però, en el cas de Quercus ilex i Quercus suber rarament era possible mesurar els anells de creixement a causa de la dificultat en distingir els anells veritables dels falsos anells i, a més, la presència d’uns radis medul·lars molt marcats dificultava força la mesura. En el cas que es poguessin distingir els anells es mesuraven, però sense tenir la garantia que cadascun correspongués a un any de creixement.

La mesura de l’amplada de cadascun dels anells es realitzava amb un sistema assistit de lectura anomenat CATRAS (Computer Aided Tree Ring Analysis System d’Aniol). Consisteix en una plataforma al damunt de la qual es col·locava el testimoni de fusta. Una lupa binocular permet veure el testimoni de fusta a més augment i, per tant, ser més precís en la mesura. A través d’un dels oculars de la lupa, es veu una creu que es fa coincidir amb l’inici del darrer anell de creixement (el més exterior del testimoni de fusta). Amb l’ajuda de dos botons es desplaça la plataforma amb diferent precisió fins que la creu coincideix amb el final de l’anell mesurat. Un marcador electrònic mesura el desplaçament de la plataforma amb precisió de centèsimes de mil·límetre. El valor del marcador queda automàticament enregistrat a l’ordinador cada vegada que es prem una petita palanca. Amb aquesta acció, el marcador es torna a posar a zero i torna a estar llest per a la mesura del següent anell. Aquest procés es va repetint fins a arribar a l’últim anell visible del testimoni de fusta, el de més al centre. D’aquesta manera, s’obtenia la sèrie corresponent als gruixos dels anells de cada testimoni de fusta. També s’assenyalava on hi havia el límit entre el duramen i l’albeca (si era visible) i qualsevol anomalia o irregularitat en els anells que fos notable (dobles anells, nusos, etc.). Un cop acabada la lectura de la sèrie de creixement de cada testimoni de fusta ja estava a punt per passar a formar part de la base de dades de l’IEFC i per al seu posterior tractament estadístic (vegeu el següent capítol). La lignoteca (col·lecció de testimonis de fusta) consta de més de 31.200 mostres. La codificació (figura 31) de les mostres segueix una pauta comú a la de les mostres per a l’anàlisi de nutrients, on s’indica el tipus de fracció o mostra, la comarca, la caixa on es desa la mostra i la posició que ocupa dins de la caixa.

Figura 31. Lignoteca de l’IEFC. Actualment consta de més de 31.200 cores. Les mostres s’ordenen alfabèticament primer pel codi de l’estació (codi UTM) i després pel número de peu. Les mostres de cada comarca es desen en caixes on s’indica el tipus de mostra, el codi de la comarca i l’ordre alfabètic. Dins de cada caixa, al codi se li afegeix una altra lletra que indica la seva posició.

Concentració de nutrients i mineralomasses

Per poder fer l’anàlisi dels nutrients continguts en cada una de les fraccions (fusta, escorça, branquillons i fulles) i en la virosta, calia prèviament homogeneïtzar i polvoritzar la mostra. Les mostres de fusta i la majoria de les de branquillons es trituraven fins a la seva total homogenització en un molí Fritsch Pulverisette 09 202 (figura 32c). Les mostres d’escorça, de fulles, de virosta i de vegades de branquillons es trituraven amb un molí Cyclotec Foss Tecator 1093-001 (figura 32a i 32b). Per facilitar-ne la trituració, les mostres es mantenien a l’estufa a 75 ºC un mínim de 24 hores. Un cop polvoritzades, les mostres es conservaven en recipients de plàstic (figura 33), hermètics i estèrils, etiquetats amb totes les dades d’identificació de la mostra (codi UTM de l’estació, codi de la mostra, fracció i espècie). Aquestes mostres es conserven encara actualment i poden ser utilitzades per a anàlisis addicionals. Abans de cada anàlisi les mostres s’introduïen novament a l’estufa unes 12 hores per assegurar la pèrdua total d’humitat (les concentracions s’expressen referides al pes sec de la mostra). Si les submostres no es pesaven immediatament, els pots amb el material triturat perfectament sec es conservaven en recipients hermètics de plàstic amb una certa quantitat de material dessecant (Silicagel).

a) b) c)

Figura 32. Detall del sistema de pales (a) i sortida de la mostra (b) ja triturada del molí Cyclotec (aquest molí és adequat per triturar fulles i escorça) i sistema d’anelles del molí Pulverisette (més adequat per triturar mostres de fusta i branques i materials durs en general).

Figura 33. Sistema d’etiquetatge per a les mostres de nutrients. Cada caixa s’etiquetava amb el codi de la fracció, la comarca i l’ordre de la caixa. Dins de cada caixa, les mostres es marquen amb el codi de l’espècie i la posició que cada mostra ocupa a la caixa.

Les anàlisis químiques es duien a terme al Servei d’Anàlisi de la Universitat de Barcelona. La concentració del carboni i el nitrogen es determinava per cromatografia de combustió de gasos en un analitzador elemental C.E. INTRUMENTS. Els elements restants (calci, magnesi, potassi, fòsfor i sofre) es determinaven per Plasma d’Inducció Acoplada (ICP), en un espectrofotòmetre Jobin Ybon JI-38 dotat d’un sistema multicanal per a la lectura de les mostres, cosa que contribuïa a accelerar el procés d’obtenció de resultats.

En el procés de digestió àcida (àcid nítric-perclòric), la font d’energia convencional (bany de sorra) es va substituir per un forn microones domèstic de 33 litres de capacitat, proveït d’una plataforma i unes antenes giratòries, que optimitzaven la distribució homogènia de las ones entre les mostres. Aquesta innovació, posada a punt a la Universitat de Barcelona, reduïa considerablement el temps de digestió.

Biomassa de branques i biomassa de fulles

Se separaven manualment les fulles de les branques de les mostres, s’assecaven les fulles a l’estufa a 80ºC durant 24 hores i es pesaven. Els pesos obtinguts s’anotaven a la fitxa de camp al costat de les anotacions de la branca corresponent (secció 15). Aquesta va ser una de les tasques que més esforç i temps van requerir en aquest inventari.

Vida mitjana de les fulles

Un cop arribava la branca al laboratori, i mentre encara era fresca, es procedia a la separació de les fulles per edats. Era molt important treballar amb rapidesa per evitar que caiguessin les fulles i perdre, així, part de la mostra. Per a la identificació dels anys, es procedia d’igual manera que al camp per omplir l’any de permanència de les fulles a la branca (vegeu secció 15), a les coníferes cada any correspon a un verticil i a la resta de perennifolis (Quercus ilex i Quercus suber), tot i la dificultat en detectar la separació entre anys, hi ha dos trets que en faciliten la identificació: d’una banda, la pilositat dels branquillons (molt abundant el darrer any) va minvant amb l’edat i, de l’altra, entre els branquillons de diferents anys apareixen petits eixamplaments o rugositats. Un cop separades les fulles per edats, es ficaven en bosses de paper convenientment identificades, s’assecaven a l’estufa a 80 ºC durant 24 hores com a mínim, i es pesaven amb una balança de precisió. Si les fulles del darrer any no estaven prou formades, no es consideraven.

Massa específica foliar

A l’IEFC, s’han utilitzat vàries tècniques per mesurar la superfície de les fulles. Una d’elles era el lector òptic de superfícies, una altra consistia en obtenir unes cent peces circulars de radi conegut de diverses fulles amb una perforadora de paper convencional. Una darrera tècnica encara més laboriosa, però més adient i precisa en el cas de les acícules de pi consistia en determinar la superfície a partir de la mesura de la llargada i l’amplada d’una sèrie de peces de forma rectangular obtingudes en tallar i rebutjar els dos extrems d’unes vint acícules. La mesura es feia amb un regle de precisió submil·limètrica integrat en una lupa binocular. Fos quina fos la tècnica d’obtenció de la superfície, la mostra obtinguda es dessecava a l’estufa a 75ºC durant 48 hores i es pesava. El quocient entre el pes i la superfície és la massa específica foliar (mg/cm²) de l’espècie a l’estació de mostreig.

Densitats de fusta i escorça

La densitat de fusta, i d’escorça, (g/cm³) és la relació entre el pes i el volum. El pes s’obtenia amb una balança de precisió un cop assecades les mostres a l’estufa a 75ºC durant 48 hores. El volum s’obtenia mesurant el desplaçament, provocat per una determinada mostra de fusta o d’escorça, d’un volum conegut de sorra en una proveta graduada. Si la mostra de fusta era un testimoni de fusta, el volum s’obtenia mesurant, amb un peu de rei, la llargada i el diàmetre d’un cilindre (el més perfecte possible i amb albeca i duramen, si n’hi havia), obtingut en tallar-ne ambdós extrems (i rebutjar-los).

Virosta

Cada mostra de virosta, quatre en total, es passava pel sedàs de dos mil·límetres de pas de malla i es rebutjava el material inferior a aquesta mida. A continuació, se separaven les restes inorgàniques (pedres), les herbes, les molses i altres restes orgàniques d’origen no vegetal que també es rebutjaven. El que quedava és el que es considera virosta (correspon als horitzons orgànics L i F). La virosta es pesava i el pes s’anotava en la secció 16 de la fitxa de camp.

A continuació, s’agrupaven les quatre mostres barrejant-les bé i se’n separava una submostra representativa que es pesava (si la mostra composta era prou petita, no calia extreure la submostra). D’aquesta submostra se separaven les següents fraccions:

• fulles (si es reconeixien se separaven per espècies o gèneres),
• branquillons (si era possible se separaven per espècies o gèneres) i
• restes (fruits, escorça, restes de tronc i de branques, i tot el material de més de dos mil·límetres del qual no era possible reconèixer l’origen)

Cadascuna d’aquestes tres fraccions es pesava en sec i el resultat s’anotava en la secció 16 del full de camp. Quan es tractava d’una submostra (quasi sempre), calia referir cada pes a la mostra composta original. Finalment, cadascuna d’aquestes fraccions es triturava per deixar-la llesta per a l’anàlisi de nutrients (vegeu l’apartat «Concentració de nutrients i mineralomasses» en aquest document).