Ecologia I - Legambiente

GUIDA NATURALISTICA
La Lomellina, agricoltura e natura come conoscenza
ECOLOGIA I
9 marzo 2013
Mariella Nicastro – Parco Regionale della Valle del Lambro
CHE COS’E’ L’ECOLOGIA
Se lo chiedete a tre professori, avrete tre risposte leggermente
differenti.
Se lo chiedete a un ambientalista, avrete una risposta che si
sovrappone solo in parte con quella degli addetti ai lavori, ma che si
avvicina molto di più alla percezione dell’opinione pubblica.
CHE COS’E’ L’ECOLOGIA
ECOLOGIA: è l’analisi dei rapporti tra gli organismi viventi (animale,
vegetale, batterio, ecc..) con il suo ambiente e viceversa.
ECOLOGO: lavoro dell’ecologo consiste nel descrivere il mondo
naturale conservandolo al livello di scala più ampia e nello spiegare
che cosa esso sia e non come dovrebbe essere
Scopo dell’ecologia è quello di spiegare le complesse interazioni che
hanno luogo nel mondo naturale
ECOLOGIA
Di base
Applicata
teorica e sperimentale
Varie finalità: gestione ambientale,
produttivo-industriale, etc..
Si occupa dello studio delle interazioni
fra animali, piante e microrganismi ed il
loro ambiente
Include lo studio di come gli individui
interagiscono in una popolazione , come
le popolazioni interagiscono con le
comunità
e
come
le
comunità
interagiscono con l’ambiente circostante
Cerca di trovare delle risposte ai
meccanismi
di
controllo
della
distribuzione degli animali e delle piante,
abbondanza e biodiversità e come le
specie interagiscono fra loro
Si serve dei principi e dei concetti
dell’ecologia di base per la previsione e la
gestione dei cambiamenti ambientali
causati
dall’impatto
umano
sugli
ecosistemi
Include la conservazione delle risorse, la
gestione della fauna selvatica, risorse
acquatiche,
inquinamento
ed
ecotossicologia, cambiamenti climatici e
riscaldamento globale
•
AMBIENTE: è tutto ciò che è fuori dall’organismo ed è quindi l’ambiente di
quell’organismo. Concetto ben distinto dall’ECOSISTEMA. Si intende
generalmente la parte abiotica e comunque esterna all’organismo.
COMPONENTI
(fisiche, chimiche e biologiche)
FATTORI
(variabili ambientali che influenzano
direttamente la vita degli organismi come
clima, temperatura, interazioni)
AREA: è il territorio (“il pezzo di Terra”) nel quale vivono un individuo, una specie, una
comunità
HABITAT: è lo spazio caratterizzato da una certa uniformità di fattori fisici, chimici e
abiotici dove un organismo vive in equilibrio con quei fattori. L’indirizzo della specie.
Spesso confuso con il concetto di NICCHIA ECOLOGICA
ECOSISTEMA: è una unità che include tutti gli organismi che vivono insieme (comunità
biotica) in una data area, interagente con l’ambiente fisico, in modo tale che un flusso di
energia porta ad una ben definita struttura biotica ed ad una ciclizzazione dei materiali
tra viventi e non viventi all’interno del sistema (Odum 1983)
LA MATERIA CIRCOLA, L’ENERGIA FLUISCE
(se non c’è energia la materia non circola e quindi tutto si blocca)
NICCHIA ECOLOGICA: una porzione di spazio multidimensionale o ipervolume all’interno
della quale l’ambiente permette ad un individuo o specie di sopravvivere e riprodursi
(Macfadyen ed Hutchinson)
•
è una particolare combinazione di condizioni fisiche, chimiche, spaziali e di relazioni
biotiche tra loro interagenti, nell’ambito delle quali una popolazione è in grado di
sopravvivere
•
Per definizione una nicchia ecologica esiste solo se esiste una popolazione che la occupa
•
La professione della specie
•
Due specie che si trovano nello stesso habitat non possono occupare la stessa Nicchia
Ecologica; se ciò si verifica si instaura un rapporto di competizione
FATTORI ECOLOGICI
COMPONENTI ABIOTICI E BIOTICI
•
COMPONENTI ABIOTICHE
di
un
ecosistema
comprendono tutti quei fattori
ambientali di natura chimicofisica che lo caratterizzano
come
temperatura,
pH,
concentrazione Sali minerali,
quantità di luce, ossigeno,
altri gas, spazio, etc
•
COMPONENTI
BIOTICHE
sono costituite dagli organismi
che ne costituiscono la
comunità
FATTORI ECOLOGICI
FATTORI ECOLOGICI
La risposta di una popolazione al variare di una condizione
Un fattore limitante può
essere tale perché scarso o
troppo abbondante
•
Il numero massimo di
individui di una specie
sopravvive
quando
le
condizioni sono ottimali
•
ECOSISTEMA
LA MATERIA CIRCOLA, L’ENERGIA FLUISCE
ECOSISTEMA
I SISTEMI VIVENTI SONO SISTEMI APERTI
Aperto: può scambiare materia e energia con l’esterno e con altri sistemi
Chiuso: scambia energia ma non materia con l’esterno
Isolato: non scambia energia ne materia con l’esterno
ENERGIA NEI SISTEMI ECOLOGICI
STRUTTURA TROFICA
CATENA ALIMENTARE
CATENA ALIMENTARE
PRODUZIONE PRIMARIA
EFFICIENZE NEGLI AUTOTROFI
Il rapporto tra PPL e R è indice della maturità di
un sistema
Ecosistema maturo
PPL = R
Primi stadi di un ecosistema
PPL > R
Ecosistema in condizioni
sfavorevoli (es. siccità)
PPL < R
PRODUZIONE NEGLI ETEROTROFI
PIRAMIDE ALIMENTARE
PIRAMIDE ALIMENTARE
SUCCESSIONE ECOLOGICA
Gli ecosistemi non si mantengono stabili ma subiscono variazioni come risultato
dell’evoluzione delle interazioni tra i membri della comunità e tra quest’ultima e le
componenti abiotiche
L’evoluzione dell’ecosistema si realizza attraverso una sequenza di comunità che partendo
da una comunità pioniera si succedono fino ad una comunità che presenta caratteri di
stabilità (climax)
Le popolazioni modificano l’ambiente determinando le condizioni che provocano la
scomparsa di alcune specie e favoriscono l’insediamento di altre
Queste cambiano ancora l’ambiente provocando la scomparsa di alcune specie e
favorendo l’insediamento di altre
Queste cambiano ancora ….
Fino al Climax
SUCCESIONI
PRIMARIE
SECONDARIE
Si parte da una condizione iniziale
nella quale non si era ancora
instaurato nessun fenomeno di
evoluzione
Si parte da una condizione iniziale
nella quale si è tornati indietro da
una fase più evoluta e si instaura
un nuovo fenomeno di evoluzione
Frane, lingue di sabbia, etc..
Aree incendiate, disboscate ,
colpite da valanghe, etc..
STABILITA’
Numero elevato di specie
(biodiversità)
COMUNITA’ MATURE
Sono più stabili
Stabilità = capacità dell’ecosistema di mantenere costanza di struttura e
funzionamento nonostante le variazioni ambientali ed il disturbo
Resistenza = Capacità di opporsi allo spostamento dallo stato iniziale
Resilienza = Velocità con cui una comunità torna allo stato iniziale
CLIMAX
C
Elevata resistenza, bassa resilienza
STADIO GIOVANILE
C
Bassa resistenza, elevata resilienza
Ogni equilibrio ecologico è necessariamente dinamico, essendo la risultante di
un’enorme numero di componenti che cambiano nel tempo
CHE COS’E’ UNA SPECIE
La scelta di un criterio univoco ed universale per identificare le specie è però difficile
Esistono, perciò, vari concetti utilizzati: cioè la specie può essere biologica, morfologica,
tipologica, cronologica e genetica.
SPECIE BIOLOGICA: è rappresentata da quegli individui che incrociandosi tra loro
generano potenzialmente una prole illimitatamente feconda (Dobzhansky e Mayr 1952)
Definizione non sempre applicabile alla botanica e microbiologia
Asino e cavalla
Mulo
CHE COS’E’ UNA SPECIE
DALL’ORGANISMO ALL’ECOSFERA
Il livello di vita più basso è quello della fisiologia di un singolo organismo; a questo livello gli
ecologi esaminano il rapporto del singolo organismo con il suo ambiente (autoecologia)
Ai livelli superiori si studiano gruppi di organismi o specie quali:
POPOLAZIONE: insieme di individui di una SPECIE che vivono in una determinata regione
geografica
COMUNITA’: insieme delle POPOLAZIONI di tutte le specie che vivono in una determinata
regione geografica e che sono potenzialmente interagenti tra loro
ECOSISTEMA: insieme di tutti i fattori dell’ambiente in cui la COMUNITA’ vive (precipitazioni
atmosferiche, caratteristiche del suolo….); l’ecosistema può essere delle più varie
dimensioni (da un prato ad entità enormi denominate BIOMI)
PAESAGGIO: insieme di ECOSISTEMI diversi ovvero sistemi di ecosistemi
ECOSFERA: insieme di tutti i PAESAGGI presenti sulla terra (insieme interattivo di tutti gli
ECOSISTEMI terrestri) ovvero il livello più ampio in cui possiamo considerare la vita; si tratta
di tutta la vita esistente sulla Terra e di tutti i fattori ambientali che interagiscono con essa.
CONCETTO DI COMUNITA’
BIOMI
BIOMI: DAL POLO NORD…
BIOMI: …VERSO I TROPICI…
BIOMI: …SINO ALL’EQUATORE