Luigi Pane
Scuola di Scienze Matematiche, Fische e Naturali - DISTAV
Corso di Laurea Tecniche della Prevenzione nell’Ambiente e nei Luoghi di Lavoro
C.I. Scienze Ambientali
PROGRAMMA di ECOLOGIA (3CFU)
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Introduzione all’ecologia: cenni sulla storia del pensiero ecologico, cambiamenti culturali: la rivoluzione
agricola, industriale.
Definizioni di ecologia, suddivisone campi dell’ecologia. Autoecologia e Sinecologia.
Livelli di complessità e di organizzazione dei sistemi ecologici, la biosfera. Gaia ipotesi ed evoluzione della
biosfera.
Le risorse rinnovabili e non rinnovabili, sfruttamento ed ecosostenibilità.
Concetto di Biotopo, Nicchia, Habitat, Corporazioni, Equivalenti ecologici. Definizione di popolazione, di
specie, di Biocenosi/Comunità.
Generalità sull’Ambiente acquatico e terrestre. Ambiente marino (generalità del plancton, bentos e necton).
Termoclino e implicazioni ecologiche stagionali in ambiente acquatico.
Ecosistema: struttura (componenti e fattori). Strato autotrofo ed eterotrofo. Organicazione: fotosintesi,
respirazione, chemiosintesi, batteri foto e chemiosintetici. Energia solare spettro della radiazione solare (UV,
visibile I.R.).
Produzione e decomposizione. Batteri aerobi e anaerobi.
La sostanza labile e refrattaria alla decomposizione. Fermentazione, metanogenesi (biogas). Sostanze
biodisponibili, persistenti. Biodegradazione: concetto di BOD, COD ossigeno disciolto, curva a sacco
dell’ossigeno in acqua.
Concetto di fattore limitante: legge di Liebig e Shelford. Valenza ecologica, interazioni tra fattori limitanti,
ecotipi. I fattori abiotici fisico-chimici (luce, temperatura, pressione, umidità relativa, salinità, densità, correnti,
durezza, pH, potenziale redox, pressione osmotica, ossigeno, anidride carbonica, sali nutritivi). Fattori limitanti
la produttività terrestre e acquatica.
Organismi omeotermi ed eterotermi, temperatura e metabolismo, acclimatazione, regole ecologiche.
Ecosistema: dinamica (flusso dell’energia e circolazione della materia). Rendimenti energetici, efficienze di
conversione dell’energia. Concetto d’emergia. Concetto di biomassa, produzione primaria, secondaria ed
energia sussidiaria. Turnover.
La struttura trofica dell’ecosistema. Catene e reti alimentari, catena del pascolo e del detrito.
Piramidi alimentari, concetto di biomagnificazione (bioconcentrazione e bioaccumulo).
I cicli biogeochimici: definizioni, suddivisone, cicli gassosi e sedimentari, pool di scambio e di riserva. Cenni
sul ciclo dell’acqua, del carbonio, dell’azoto, del fosforo, dello zolfo. Alterazioni dei cicli biogeochimici:
effetto serra (gas clima alteranti, protocollo di Kyoto, eutrofizzazione, ozono troposferico e stratosferico
(CFC), piogge acide.
Ecologia di popolazione e di comunità: proprietà, densità, natalità, mortalità, dispersione, curve di crescita
(capacità portante), r-k selezione. Competizione (principio di Gause). Controllo delle popolazioni densità
dipendenti e non dipendenti.
Biodiversità: definizione e suddivisone (alfa, beta, gamma diversità), diversità di geni, di specie e di
ecosistemi. Misura della biodiversità (indici di diversità: Shennon. Pielou, curve dominanza/diversità o
rango/abbondanza). Cause della perdita della biodiversità. Cenni di evoluzione, speciazione ed estinzioni.
Successione ecologica.
Problemi ambientali e d’inquinamento (cenni sull’inquinamento dell’aria, dell’acqua e del suolo). Gradiente
termico verticale in aria, venti, concetto di dispersione degli inquinanti ambientali, inversione termica.
Inquinamento ambiente marino: idrocarburi, disinquinamento e uso dei disperdenti.
Testi consigliati:
E. Odum - Ecologia. Un ponte tra scienza e società. .- PICCIN ed. Parti selezionate delle dispense: (NON CONSIDERARE LA
NORMATIVA) A. Carli, G. Mariottini, L. Pane. Inquinamento dell’atmosfera.- Elementi di Ecologia Applicata. ECIG
A .Carli, G. Mariottini, L. Pane. Inquinamento dell’acqua.
. Elementi di Ecologia Applicata EGIG
L. Pane, M. Feletti, G.L. Mariottini. - Inquinamento e Indicatori Biologici - Elementi di Ecologia Applicata. ECIG.
