Unica.it - CdS Scienze Naturali
Ecologia
Professore ufficiale: Pierantonio ADDIS
Ufficio: Dipartimento di Biologia animale ed Ecologia, Viale Poetto 1 (Cagliari)
[email protected] 070.675.8082
Giorno e Orario di ricevimento studenti: Lunedì - Venerdì, ore 17.00-19.00
SSD (Settore scientifico disciplinare): BIO/07
Codice insegnamento: 60/62/28
CFU (Crediti Formativi Universitari): 7 (40 ore lezioni frontali, 24 laboratorio)
Tipologia: caratterizzante (CA)
Integrato: no
Anno di corso: 3°
Semestre: II
Sede lezioni: Cittadella Universitaria di Monserrato
Orario lezioni: orario laurea I livello
Prerequisiti
Conoscenze di base di Chimica, Biologia Animale e Biologia Vegetale. E' possibile sostenere l'esame solo dopo aver
superato l'esame di Chimica generale ed inorganica, Fisica e Matematica con elementi di statistica.
Propedeuticità
Nessuna
Obiettivi dell’insegnamento
Fornire i concetti fondamentali dell’ecologia, la struttura e il funzionamento dei sistemi ecologici, le interazioni e i processi
tra comparti biotici ed abiotici
Conoscenze, abilità e comportamenti attesi con riferimento agli obiettivi di apprendimento
Conoscenze (sapere): Conoscenza delle basi dell'ecologia a diversi livelli di organizzazione dei sistemi biologici:
organismi, popolazioni, comunità, ecosistemi
Abilità/Capacità (saper fare): Verifica sul campo e in laboratorio dei concetti di base dell’ecologia
Comportamenti (saper essere): Acquisizione da parte dello studente di una cultura dell’ambiente in relazione alle
interazioni ed alterazioni indotte dall’uomo
Programma
CHE COS’È L’ECOLOGIA
Tipi di ecologia e i loro approcci; Definizioni in ecologia (popolazione, comunità, ecosistema, e specie); Il ruolo della
statistica nell’ecologia moderna (statistica descrittiva e inferenziale); Il concetto di ipotesi nulla (H0) e di probabilità;
Schema di scrittura di un articolo scientifico; L’uso dei modelli in ecologia.
ECOSISTEMI
Tipi di sistema (aperto, chiuso, isolato); Sistemi a piccolo medio e grande numero; Definizioni di ecosistema
Obiettivi dell’ecologia degli ecosistemi; Caratteristiche degli ecosistemi: struttura, funzioni, organizzazione, stabilità
(resilienza e resistenza), dimensioni spaziali; Evoluzione degli ecosistemi (successioni primarie e secondarie); Catene
alimentari (catena di pascolo e detrito), livelli trofici e reti trofiche; Piramidi ecologiche (piramidi dei numeri, delle
biomassa e dell’energia); Flussi di energia e materia attraverso gli ecosistemi: termodinamica ed ecologia (prima e
seconda delle della termodinamica); natura termodinamica degli ecosistemi; organicazione (fotosintesi e chemiosintesi),
la radiazione solare; definizioni di: Standing crop di biomassa, produttività primaria (lorda e netta), secondaria (lorda e
netta), modelli di variazione spaziale della produttività, risorse e fattori limitanti per le piante (fattori limitanti la prod.
primaria), destino della prod. primaria (relazioni tra prod. primaria e secondaria, rendimenti di trasferimento dell’energia
(efficienza ecologica, rendimento di consumo, rendimento di assimilazione e rendimento di produzione); decomposizione
e detritivori (definizione, fasi del processo di decomposizione), il detrito organico (definizione e tipi di detrito).
I BIOMI
Cosa sono i biomi?; Pattern climatici su grande, media e piccola scala; Distribuzione delle specie: evoluzione divergente,
convergente e parallela; La carta dei biomi e il concetto di forma biologica; Quanti sono i biomi?; I biomi terrestri (la
foresta pluviale tropicale, la savana, la prateria temperata, i deserti, la foresta temperata caducifoglia, la foresta boreale
di conifere, la tundra) e gli ambienti acquatici (i corsi d’acqua, i laghi, gli oceani e i mari, le coste, gli estuari); Distribuzione
della clorofilla nel pianeta.
COMUNITA’ BIOLOGICA
Significati: comunità definita nello spazio e sulla base delle interazioni; Concezione organismica e concezione
individualistica; Comunità chiusa e comunità aperta; Confini delle comunità; Struttura delle comunità: analisi dei gradienti e
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Generata: 9 June, 2017, 11:37
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ordination; Interazioni intraspecifiche e interspecifiche:
- neutralismo, competizione indiretta e diretta, competizione per consumo, per prelazione, per sovraccrescimento,
chimica, territoriale, per scontro, amensalismo, predazione e parassitismo (definizione di vero predatore, pascolatore,
parassita e parassitoide), commensalismo, protocooperazione e mutualismo
- meccanismi difensivi, mimetismo criptico, colorazione aposematica, mimetismo batesiano e mulleriano
LA NICCHIA ECOLOGICA
Significati di habitat e nicchia; Evoluzione storica del concetto di nicchia ecologica; Nicchia di ipervolume o
multidimensionale; Corporazioni e equivalenti ecologici; Parametri della nicchia ecologica:
- ampiezza (nicchia fondamentale e nicchia realizzata, indici per quantificare l’ampiezza di nicchia, teoria
dell’ottimizzazione, componenti dell’ampiezza)
- sovrapposizione (indici per quantificare la sovrapposizione, principio di esclusione competitiva di Gause, fenomeno di
diffusa competizione, spostamento dei caratteri).
DINAMICA DI POPOLAZIONE
Definizione di popolazione; Organismi unitari e modulari; Caratteristiche di una popolazione: dimensione, densità,
dispersione spaziale (casuale, uniforme e aggregata), distribuzione per età (le piramidi dell’età);
La dimensione: natalità, immigrazione, mortalità, emigrazione; Definizione di natalità e mortalità; Natalità massima e realizzata,
natalità assoluta e specifica (fecondità); Mortalità realizzata, minimo teorico di mortalità, tasso di sopravvivenza; Cenni sulle
tavole di mortalità; Le curve di sopravvivenza; Ciclo biologico: fasi preriproduttiva, riproduttiva e post-riproduttiva; Specie
iteropare e semelpare; Tipi di accrescimento: esponenziale e logistico; Capacità portante e potenziale biotico; Strategie r e
K; Fattori che limitano l’accrescimento di una popolazione (fattori densità dipendente e densità indipendente);
Effetti della competizione intraspecifica su una popolazione.
I CICLI BIOGEOCHIMICI
Legge del minimo (Liebig) e fattori limitanti; Legge di Shelford e limiti di tolleranza; Macronutrienti e micronutrienti;
Generalità sui cicli biogeochimici: definizione, pool di scambio e pool di riserva, cicli gassosi e sedimentari; Il ciclo
dell’azoto: importanza dell’azoto, azotofissazione biologica, nitrificazione, denitrificazione, assimilazione; Il ciclo del
carbonio: importanza del carbonio, respirazione-fotosintesi, il carbonio nell’acqua (carbonati); Il ciclo del fosforo:
importanza del fosforo, importanza delle catene alimentari marine nel ciclo, il fosforo come fattore limitante; Il ciclo dello
zolfo: importanza dello zolfo, l’assorbimento dalle piante, le trasformazioni aerobiche e anaerobiche, i microrganismi nel
ciclo; Il ciclo dell’acqua: evaporazione, traspirazione, condensazione; le falde acquifere; interazioni dell’uomo nel ciclo
dell’acqua; Interazioni tra i cicli; Cenni su eutrofizzazione, piogge acide ed effetto serra.
Testi di riferimento:
ODUM & BARRET - Fondamenti di Ecologia, PICCIN
TOWNSEND C.R., HARPER J.L., BEGON M. L’essenziale di Ecologia, Zanichelli;
RICKLEFS R.E. – Ecologia, Zanichelli
CUNNINGHAM, CUNNINGHAM, SAIGO - Fondamenti di Ecologia, MCGRAW-HILL
Modalità di erogazione: tradizionale
Strumenti didattici: tecniche convenzionali e multimediali
Metodi didattici: lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio, escursioni didattiche.
Lingua di insegnamento: italiano
Materiale didattico a disposizione degli studenti: Appunti, articoli di approfondimento, testi specialistici
Modalità iscrizione esame: online (dai servizi online agli studenti)
Modalità d’esame: prova scritta e/o orale
Commissione d’esame: P. Addis, S. Cabiddu
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