Obiettivi formativi
- Esaminare principi, concetti, incertezze e controversie nello studio dei sistemi ecologici
- Comprendere i fattori fisici, chimici e biologici che controllano la dinamica degli ecosistemi
- Apprendere come i processi ecosistemici sono analizzati da un punto di vista scientifico
- Aumentare la consapevolezza degli impatti antropici a scala locale e globale e i loro effetti sugli ecosistemi
- Fornire competenze di base per la gestione e il recupero degli ecosistemi
- Acquisire familiarità con la letteratura scientifica
- Integrare le conoscenze, gestire la complessità, formulare giudizi
- Accrescere la capacità di discussione, comunicazione e di valutazione critica degli studenti.
Prerequisiti
Il modulo di Analisi dei Sistemi Ecologici è integrato con il modulo di Ecologia (Prof. Daniele Nizzoli). I due moduli sono valutati con esami distinti. L'ammissione all'esame di Analisi dei sistemi ecologici è subordinata al superamento dell'esame di Ecologia. Il voto finale è dato dalla media pesata per i crediti dei voti dei due moduli.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di illustrare agli studenti i principali approcci scientifici che hanno contribuito alla formulazione di importanti concetti e teorie riguardanti i sistemi ecologici. Saranno analizzati aspetti strutturali, trofici e biologici degli ecosistemi. Pattern e processi sono poi integrati e discussi alla luce dei principali paradigmi e teorie sviluppati negli ultimi decenni. Una parte del corso è dedicata all’analisi della biodiversità e del suo ruolo nel funzionamento degli ecosistemi.
Durante il corso si farà costante riferimento ad articoli scientifici fondamentali per capire l’evoluzione dell’ecologia e a review recenti su aspetti rilevanti dell’analisi dei sistemi ecologici.
Programma esteso
Parte generale (con particolare attenzione a conoscenza e capacità di comprensione e a conoscenza e capacità di comprensione applicate)
Contenuti ed approcci della ricerca ecologica. Sistemi complessi adattativi e “bilancio della natura”: mito o realtà? Il paradigma della complessità. Sviluppi recenti nella teoria degli ecosistemi per affrontare lo studio dei sistemi naturali e di quelli a forte impatto antropico. Ordine e caos nei sistemi ecologici. Metodi di analisi. Scale spaziali e temporali. Scaling in ecologia. Disturbo e successione. Resilienza e resistenza. “Regime shift” in sistemi ecologici. Predittività ed affidabilità dei modelli ecologici. Definizioni di biodiversità. Pattern spaziali e temporali della biodiversità. Biodiversità e relazioni con il funzionamento degli ecosistemi. Servizi ecosistemici. Biogeografia ed ecologia: due visioni dello stesso mondo. Ecologia della conservazione. Gestione e recupero degli ecosistemi.
Esercitazione in classe (con particolare attenzione a conoscenza e capacità di comprensione applicate ed autonomia di giudizio)
La teoria dell’equilibrio insulare di McArthur and Wilson (1967).
Lezioni propedeutiche alle esercitazioni in campo (con particolare attenzione a conoscenza e capacità di comprensione applicate)
- Indicatori e indici. Valutazione della funzionalità ecosistemica mediante l’integrazione di fattori abiotici e biotici. Struttura, applicazione e significato dell’Indice di Funzionalità Fluviale.
- Ricerche ecologiche di lungo termine per lo studio di dinamica ed evoluzione degli ecosistemi.
- Caratteristiche ecologiche ed importanza dei piccoli corpi d’acqua per la conservazione della biodiversità e in termini di servizi ecosistemici.
Casi di studio ed esercitazioni in campo in aree protette e in ecosistemi a marcato impatto antropico (con particolare attenzione a conoscenza e capacità di comprensione applicate, autonomia di giudizio, capacità di apprendere).
Alla fine del corso, sulla piattaforma Elly (http://elly.bioscienze.unipr.it) gli studenti potranno trovare un elenco dettagliato degli argomenti trattati in ogni lezione e le relative presentazioni.
Bibliografia
Libro di testo
Pusceddu A., G. Sarà, P. Viaroli. 2020. Ecologia. UTET Università.
Testi di consultazione
Libri e manuali
Quaderni Habitat Ministero dell’Ambiente
http://www.minambiente.it/pagina/i-quaderni-habitat-collana
Siligardi M., S. Bernabei, C. Cappelletti, E. Chierici et al., 2007. I.F.F. 2007. Indice di Funzionalità Fluviale. Manuale APAT/2007, 325 pp. http://www.appa.provincia.tn.it/binary/pat_appa/pubblicazioni/IFF%202007%20MANUALE%20APAT-%20vs._corretta_2008_06_leggero_12_6_MB_.1220276576.pdf
Millennium Ecosystem Assessment
http://www.millenniumassessment.org
Articoli su rivista
A fine corso sarà resa disponibile la lista degli articoli scientifici citati a lezione per eventuali ulteriori approfondimenti.
Software
PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. http://nhm2.uio.no/norlex/past/download.html
Metodi didattici
Lezioni frontali effettuate utilizzando il più possibile strumenti multimediali, analisi di casi di studio e approfondimento di teorie e concetti utilizzati dai ricercatori nel campo dell’ecologia. Esercitazioni in campo.
Eventuali modifiche delle modalità di insegnamento dovute al protrarsi dell'emergenza COVID-19 saranno comunicate prima dell'inizio del corso.
Modalità verifica apprendimento
Alla fine del corso lo studente è in grado di analizzare e comprendere le principali caratteristiche strutturali degli ecosistemi ed i relativi processi. Sulla base di tali conoscenze, lo studente possiede gli strumenti per affrontare lo studio di problemi ambientali con diversi livelli di complessità. L'acquisizione delle conoscenze è verificata mediante esame scritto. Il compito è costituito da domande a risposta chiusa e a risposta aperta sugli argomenti trattati a lezione, oltre a domande sulle esercitazioni pratiche. Ogni domanda ha un diverso punteggio, indicato sulla traccia del compito. L'esame è superato con il punteggio minimo di 18 punti. Il punteggio massimo complessivo acquisibile è di 35 punti; la lode è ottenuta con punteggio maggiore o uguale a 32 punti. L'ammissione all'esame di Analisi dei sistemi ecologici è subordinata al superamento dell'esame di Ecologia. Il voto finale è dato dalla media dei voti dei due moduli (“Ecologia” e “Analisi dei sistemi ecologici”). Ulteriori punti possono essere acquisiti mediante specifiche attività, ad esempio presentazione e discussione in classe di casi di studio, partecipazione a workshop o seminari, ecc.
Altre informazioni
La frequenza del corso (obbligatoria) e delle attività di campo sarà attestata dalle firme di presenza. Gli studenti impossibilitati a seguire il corso per comprovati e documentabili motivi dovranno darne comunicazione scritta al docente.
