Obiettivi formativi
Il corso di ecologia intende fornire i fondamenti scientifici su cui si è connotata l'evoluzione del pensiero e della ricerca ecologica nell'ultimo secolo, tenendo conto della fisionomia professionale sempre più marcata che i laureati in scienze ambientali, biologiche e naturali potranno assumere rispetto ai problemi di gestione e conservazione delle risorse naturali e dei processi ambientali alterati.
Contenuti dell'insegnamento
Parte 1. Basi di ecologia (6 crediti)
Concetti di base e storia dell’ecologia. Organizzazione gerachica dei sistemi ecologici e proprietà emergenti. Scale spaziali e scale temporali in ecologia. Fattori fisici e clima. Fattori chimici e principali matrici ambientali: atmosfera, idroafera, litosfera/pedosfera e biosfera. Composizione elementare e ruolo ecologico degli elementi con numero atomico < 30. Acqua e termoregolazione. Energia e sistemi ecologici. Condizioni ambientali e adattamenti degli organismi. Habitat, nicchia, tolleranza e stress.
Ecologia di popolazione. Metapopolazioni. Metodi di campionamento. Crescita esponenziale. Limitazione da risorse, competizione intraspecifica e crescita logistica. Competizione interspecifica: esclusione e coesistenza. Equazioni di Lotka Volterra. Interazioni predatore-preda. Altre interazioni biologiche: mutualismo, simbiosi, parassitismo, mimetismo e coevoluzione.
Ecologia di comunità. Organizzazione e struttura trofica. Reti trofiche. Effetti della limitazione: interazioni trofiche a cascata, regolazione top-down e bottom-up. Successione ecologica.
Ecologia dell’ecosistema. Il ciclo del carbonio come legame tra mondo abiotico e sistema vivente. Produzione primaria e decomposizione: reazioni, processi e fattori limitanti. Modelli concettuali dell’analisi energetica: Elton, Lindeman e Odum. Le piramidi di numeri, biomasse ed energia. Critiche al modello trofo-dinamico.
Principali cicli biogeochimici. Il ciclo dell’acqua. Acqua come solvente e stechiometria ecologica. Cicli della materia nella foresta pluviale tropicale, nella foresta temperata decidua, in un lago ed in un agro-sistema. Concetti base dei cicli di C, N, P, Fe e S. Buffer capacity biogeochimica. Perturbazioni, resilienza, resistenza e regime shift.
Biodiversità: Hutchinson e l’Homage to Santa Rosalia. Diversità fenotipica, genetica, di specie, ecosistemi e paesaggio. Come si studia la biodiversità. Indici ecologici. Fattori che influenzano la biodiversità: latitudine, produttività, stress naturale e antropico, ipotesi del disturbo intermedio. Relazione specie area: Biogeografia delle isole.
Parte 2 – Corsi monografici (3 crediti)
Biodiversità, beni e servizi dell’ecosistema. Introduzione al Millenium Eco system assessment.
Perturbazioni e risposte dell’ecosistema. Esempi di perturbazioni dei cicli della materia: effetto serra, piogge acide ed eutrofizzazione.
Bibliografia
Smith T.M. & Smith R.L., 2009. Elementi di Ecologia. 6^ edizione Pearson Paravia B. Mondadori. Ed economica in B/N.
Dispensa del docente: Energetica Ecologica e Biogeochimica
Diapositive delle lezioni
Metodi didattici
Lezioni frontali con supporto multimediale
Seminari di esperti
Modalità verifica apprendimento
Parte 1: prova scritta
Parte 2: discussione di un argomento del programma a scelta dello studente
