Ecologia generale - DiSTABiF

Ecologia generale
Docente
Prof. Flora Angela Rutigliano
Anno
2° anno
Corso di studi
Laurea triennale in Scienze Ambientali
Tipologia
Fondamentale
Crediti
6 (5: didattica frontale, 1: escursione in campo e attività di laboratorio)
SSD
BIO/07 - Ecologia
Anno Accademico
2013/2014
Periodo didattico
Secondo semestre
Propedeuticità
Fondamenti di biologia
Frequenza
Facoltativa
Descrizione dei
metodi di
accertamento
Superamento di una prova orale
Sede
Orario di ricevimento
Organizzazione della
didattica
Risultati di
apprendimento
previsti
Programma
Polo Scientifico, Via Vivaldi 43 – Caserta
Su appuntamento tramite posta elettronica ([email protected]).
Lezioni frontali, escursione didattica, esercitazioni di laboratorio
Lo studente acquisirà conoscenze su: struttura e funzionamento degli ecosistemi, in termini di flusso di energia e ciclo dei
nutrienti, dinamica delle popolazioni e delle comunità, risposte degli organismi all’ambiente fisico, interazioni intra- e
interspecifiche, principali biomi ed ecosistemi acquatici.
1. Introduzione. Concetto di ambiente, ecosistema e bioma. Meccanismi omeostatici e stabilità degli ecosistemi. Stabilità di
resistenza e stabilità di resilienza. Influenza degli organismi sull'ambiente abiotico. L'ipotesi GAIA.
2.
Struttura dell'ecosistema. Componenti biotiche ed abiotiche. Produttori, consumatori e decompositori. Tipi di
produttori. Fotosintesi ossigenica e fotosintesi anossigenica. Fattori che influenzano la velocità di fotosintesi.
Chemiosintesi. Organismi decompositori: batteri, funghi e pedofauna. Decomposizione della sostanza organica morta.
Mineralizzazione ed umificazione. Fattori che influenzano la velocità di decomposizione.
3. Il suolo quale sottosistema dell’ecosistema terrestre. Componenti del suolo: composti inorganici, sostanza organica
e organismi viventi. Interazione tra organismi viventi e componenti abiotiche nel processo di pedogenesi. Distribuzione
della sostanza organica a diversi stadi di decomposizione lungo il profilo del suolo.
4.
Fattori ecologici. Condizioni e risorse. Limiti di tolleranza e condizioni ottimali. Organismi euri e steno. Indicatori
ecologici. Concetto di nicchia ecologica: nicchia fondamentale e nicchia realizzata. Equivalenti ecologici. Risposte degli
organismi ai fattori ecologici. Adattamento. Polimorfismo genetico e somatico. Ecotipi. Evoluzione convergente ed
evoluzione parallela. Coevoluzione. Risposte non adattative alle variazioni dell’ambiente: risposte di regolazione,
acclimatazione, risposte di sviluppo, migrazione, dormienza. Interazioni tra fattori ambientali. Macroclima, mesoclima e
microclima. Zone climatiche e biomi. Ecosistemi acquatici. Principali fattori limitanti in ambiente terrestre e in ambiente
acquatico (luce, temperatura, acqua, fuoco, salinità, correnti, nutrienti, pH, sostanze inquinanti).
5. Popolazioni. Caratteristiche e dinamica delle popolazioni. Selezione r e selezione K. Fluttuazioni cicliche della densità di
popolazione.
6.
Comunità. Composizione, diversità, dominanza, omogeneità. Ecotono ed effetto margine. Interazioni tra organismi
appartenenti alla stessa comunità. Competizione. Predazione. Parassitismo. Mutualismo. Variazioni della comunità nel
tempo: Successione ecologica. Stadi successionali e climax. Successioni autotrofe ed eterotrofe. Successioni primarie e
secondarie. Successioni autogene ed allogene.
7. Flusso di energia. Produttività primaria lorda e netta. Metodi di misura della produttività primaria. Fattori limitanti la
produttività primaria in ambiente terrestre e in ambiente acquatico. Stime di produttività primaria per le terre emerse e
per gli ambienti marini. Struttura trofica della comunità. Catena alimentare del pascolo e catena alimentare del detrito.
Reti alimentari. Flusso di energia in tipi diversi di comunità. Efficienza di trasferimento dell'energia: Efficienza di
consumo, di assimilazione e di produzione. Efficienza ecologica. Piramidi ecologiche. Concentrazione di sostanze tossiche
lungo le catene alimentari.
8.
Il ciclo della materia. Cicli gassosi e cicli sedimentari. Riserve degli elementi nei diversi compartimenti dei sistemi
ecologici. Tempo di residenza, tempo di ricambio, velocità di ricambio. Ciclo dell'acqua, del carbonio, dell'azoto, dello
zolfo, del fosforo.
Attività di campo: Escursione presso l’oasi Bosco di S. Silvestro (CE) finalizzata alla descrizione delle risposte degli
organismi al variare dei fattori ecologici e al prelievo di campioni di piante e suolo per analisi di laboratorio.
Esercitazioni di laboratorio
• Misura del contenuto in clorofilla in foglie di sole e foglie di ombra;
• Misura della quantità di micelio fungino nel suolo.
Testi consigliati e
bibliografia
Testi consigliati (uno dei due):
Bullini L. et al. (1998). Ecologia generale. UTET.
Smith T.M., Smith R.L. (2009). Elementi di Ecologia. Pearson
Dispense e materiale didattico distribuito a lezione
Testi da consultare:
Odum E.P. (1988). Basi di ecologia. Piccin; oppure Odum E.P. e Barrett G.W. (2007). Fondamenti di ecologia. Piccin.
Begon M. et al. (1989). Ecologia Individui Popolazioni. Comunità. Zanichelli.
Ricklefs R.E. (1993). Ecologia. Zanichelli.
Pignatti S. (1995). Ecologia vegetale. UTET.
Breve curriculum
docente
La prof.ssa Flora Angela Rutigliano, nata a Cefalù (PA) nel 1962 e laureata in Scienze Biologiche con lode nel 1986 presso
l'Università Federico II di Napoli, dal 1998 è professore associato per il settore scientifico-disciplinare BIO/07 - Ecologia
presso la Seconda Università di Napoli (SUN).
Dal 1992 al 1998 è stata ricercatore di Ecologia presso l’Università Federico II di Napoli. Dal 1988 al 1992 è stata funzionario
tecnico presso la stessa Università.
È Presidente del Consiglio di Corso di Studio aggregato in “Scienze Ambientali e Magistrale in Scienze e Tecnologie per
l’Ambiente e il Territorio” del Dipartimento di Scienze e Tecnologie Ambientali, Biologiche e Farmaceutiche (DiSTABiF) della
SUN. Dal 2009 al 2012 è stata Vice-Direttore del Dipartimento di Scienze Ambientali della SUN. Fa parte del Collegio dei
docenti del Dottorato di Ricerca in “Biologia Applicata” dell’Università di Napoli Federico II, di cui la SUN è sede consorziata. È
docente referente nella SUN di suddetto Dottorato di Ricerca.
È socia della Società Italiana di Ecologia.
Ha svolto attività di referee per diverse riviste internazionali del settore ecologico.
Ha partecipato a diversi progetti di ricerca di rilevanza nazionale e internazionale. Le sue ricerche, oggetto di 70 pubblicazioni
in extenso e di numerose comunicazioni a congressi nazionali e internazionali, riguardano tematiche di ecologia del suolo,
quali la decomposizione della lettiera in funzione delle condizioni climatiche e della qualità del substrato; la risposta della
comunità microbica del suolo (in termini di biomassa, attività e diversità) e di alcune caratteristiche fisiche e chimiche del
suolo al disturbo antropico e ad interventi di recupero dei suoli; i flussi di gas ad effetto serra in aree interessate dal fuoco e
in aree agricole; il biomonitoraggio delle deposizioni atmosferiche in siti urbani mediante l'analisi elementale di foglie di
Quercus ilex L. e del suolo.