Corso di Laurea: BIO-L
Nome del corso: Ecologia
Responsabile del corso
Altri docenti
Numero di CFU
Lezioni frontali
Laboratori
Esercitazioni
Obiettivi formativi del
corso
Lisandro Benedetti Cecchi
6
3
0
Contenuti
Lo scopo del corso è di fornire allo studente le basi logiche e
metodologiche per comprendere i processi che influenzano le modalità di
distribuzione, di abbondanza e di diversità di organismi in natura. Sono
enfatizzati gli aspetti quantitativi e sperimentali dell’ecologia per un’analisi
critica dei paradigmi di questa disciplina.
Risultati attesi
Acquisizione di nozioni fondamentali circa i meccanismi che determinano
la struttura degli ecosistemi e il loro funzionamento. Il bagaglio culturale
acquisito sarà sufficiente per attività post-lauream indirizzate verso una
professione presso centri di ricerca o verso una Laurea Magistrale.
Scopo del Corso nell’ambito del Corso di Laurea
Studio dei processi abiotici e biotici che determinano la struttura e il
funzionamento degli ecosistemi naturali e che regolano le modalità di
distribuzione spazio-temporale di specie e di popolamenti; basi logiche e
metodologiche per la valutazione sperimentale di concetti ecologici.
Argomenti trattati nelle Introduzione alla ecologia. Cenni storici; i domini di interesse e di
lezioni frontali
applicazione dell’ecologia; la maturazione dell’ecologia come disciplina
scientifica.
Modalità di distribuzione di specie e fattori ambientali. Condizioni e
risorse. Distribuzione di organismi in relazione a variazioni direzionali e
cicliche delle condizioni ambientali. Considerazioni generali sul concetto
di risorsa; principali risorse; sostanze inorganiche come risorse. I cicli
biogeochimici: considerazioni generali. Cicli dell'azoto, del fosforo e dello
zolfo. L’acqua come risorsa per gli autotrofi e per gli eterotrofi; strategie
per limitare le perdite di acqua. Lo spazio come risorsa.
Interazioni biotiche. Modalità di alimentazione degli eterotrofi:
decomposizione, parassitismo, predazione, pascolo. La competizione.
Nicchia ecologica; nicchia fondamentale e nicchia realizzata; la
competizione intraspecifica e interspecifica; esempi di diversi esiti di
processi di competizione interspecifca.
La popolazione come unità di studio. I concetti di popolazione statistica ed
ecologica. I concetti di distribuzione statistica ed ecologica. Distinzione tra
modalità e processi. Taglia e densità di una popolazione. Modalità di
distribuzione delle popolazioni: casuale, aggregata, uniforme. Concetti di
intensità e grana nella distribuzione di popolazioni. Introduzione alla
dinamica delle popolazioni; natalità, mortalità; la migrazione e la
dispersione: influenza sulle modalità di distribuzione. Introduzione alla
dinamica delle popolazioni; cicli biologici e strategie vitali; strategie r e K
Ecologia di comunità. Considerazioni generali sull'ecologia di comunità;
Disturbo naturale, ricolonizzazione e successioni ecologiche.
Un approccio logico alla analisi sperimentale di problemi ecologici. Il
criterio ipotetico-deduttivo; l’osservazione; i modelli (o teorie) in ecologia;
le ipotesi; gli esperimenti; la falsificazione; la natura autocorrettiva del
criterio ipotetico-deduttivo.
La progettazione di esperimenti in ecologia. Misure; variabili; distribuzioni
di frequenza di variabili ecologiche; parametri di posizione e dispersione;
campionamento rappresentativo di variabili ecologiche; errore nel
campionamento; stime statistiche dei campioni; definizione operativa di
"gradi di libertà"; procedure generali per un test statistico; errore di tipo I e
di tipo II; confronto fra 2 popolazioni; confronto fra più popolazioni;
analisi della varianza ad un fattore; assunzioni; disegni gerarchizzati e
disegni fattoriali per l’analisi di ipotesi in ecologia; la confusione di
variabili in esperimenti ecologici: confusione spaziale e temporale ed il
concetto di pseudoreplicazione; interpretazione delle interazioni nei disegni
fattoriali; efficienza dei disegni fattoriali per l’analisi di ipotesi ecologiche;
costruzione del test F in esperimenti multifattoriali.
Analisi sperimentale di modalità distributive di specie. Variabilità spaziale
e temporale; effetti interattivi spazio-tempo; le analisi gerarchiche a scale
spaziali e temporali multiple; derivazione delle componenti di varianza in
disegni gerarchizzati; esempi.
Attività di laboratorio
Esercitazioni
Analisi sperimentale di processi causali. I processi abiotici e biotici
(esempi); esperimenti di competizione e competizione apparente;
esperimenti di predazione; l’analisi sperimentale di alcuni paradigmi
dell’ecologia: il concetto di specie chiave, il controllo ‘bottom-up’ e ‘topdown’ dei popolamenti, reti di interazioni con effetti diretti ed indiretti,
interazioni positive e negative; L’analisi della biodiversità: concetti e
problematiche.
Il campionamento di distribuzioni di frequenza; influenza della varianza e
della taglia del campione sulle stime campionarie; analisi della variabilità
spaziale e temporale su dati simulati e reali; fenomenologia di coste
rocciose; osservazioni quantitative: il campionamento di popolamenti ad
alghe ed invertebrati; misure di variabilità su stime di abbondanza:
campionamenti gerarchizzati; dalla osservazione alla spiegazione:
progettazione ed impostazione di esperimenti.
Non previste
Materiale didattico
consigliato
Modalità di
svolgimento delle
prove di esame
Propedeuticità
(indicare solo se
previste dal
Regolamento)
Conoscenze richieste
Begon, M. J., Harper, L. Townsend, C. R. 2000. “Ecologia. Individui,
popolazioni, comunità. Zanichelli”.
Krebs, C. J. 1994. “Ecology. The experimental analysis of distribution and
abundance”. 4th ed. HarperCollins College Publishers.
Krebs, C. J. 1999. Ecological methodology. Second Edition. AddisonWelsey Educational Publishers, Inc.
Underwood, A. J. 1997. “Experiments in ecology: their logical design and
interpretation using analysis of variance”. Cambridge University Press.
Altro
Dispense
Estratti di lavori scientifici
Presentazioni in pdf delle lezioni
Sono previste due prove di valutazione scritta in itinere a cui possono
partecipare solo gli iscritti al corso. La prima prova viene svolta circa a
metà semestre, mentre la seconda è a fine corso. Gli studenti che svolgono
entrambe le prove con voto sufficiente possono convalidare l’esame. In
alternativa gli studenti possono sostenere l’esame in forma orale
presentandosi agli appelli regolari
Matematica, Fisica, Chimica Generale e Chimica Fisica, Chimica
Organica, Citologia e Istologia
Zoologia e Botanica generale, Statistica di Base
