ECOLOGIA

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
ECOLOGIA (BIO/07)
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Semestre dell'insegnamento: 
Primo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze teoriche di base richieste per comprendere il linguaggio scientifico specifico e i meccanismi che regolano i processi ecologici a diversi livelli di complessità (organismo, popolazione, comunità ed ecosistema). Il corso ha inoltre lo scopo di fornire i primi rudimenti per applicare alcuni metodi e tecniche d'indagine ecologica.

Contenuti dell'insegnamento

Cos'è l'ecologia e di che cosa si occupa. Principali interazioni tra organismi e ambiente biotico e abiotico. Struttura, funzionamento e vicenda temporale di un ecosistema.
Livelli di organizzazione. Osservazioni in campo, esperimenti in
laboratorio, modelli matematici. Definizioni: biodiversità, specie,
ecotipo, fitness. Cenni sull'evoluzione biologica. Condizioni e risorse
Condizioni: effetti sul ciclo biologico (temperatura: Q10 e grado
giorno, curve di risposta), funzione stimolo (quiescenza) e modulazione
delle interazioni tra organismi. Risposte degli organismi vegetali
(variazioni morfologiche delle foglie) e animali (ectotermia ed
endotemia). Risorse: per le piante (autotrofi) e per gli animali
(eterotrofi: pascolatori, predatori, decompositori e parassiti).
Rapporto C:N nei tessuti vegetali e nei tessuti animali. La nicchia
ecologica. Come la variazione delle condizioni (topografia, tipo di
suolo, piovosità, temperatura) e delle risorse influisce sulla
distribuzione spaziale e temporale degli organismi. Importanza della
flora. Descrizione e classificazione di alcuni dei principali biomi e
dei principali tipi di ambiente. Differenze nella classificazione
geografica degli ambienti terrestri e degli ambienti acquatici. Le
popolazioni
Conteggio degli individui. Cicli biologici. Tavole demografiche
statiche e dinamiche. Dispersione e migrazione. Competizione
intraspecifica, inclusa trattazione matematica molto elementare
(accrescimento esponenziale e accrescimento logistico).
Interazioni tra specie
Competizione interspecifica, inclusa trattazione matematica molto
elementare (modello di Lotka-Volterra per la competizione). Cenni su:
simbiosi, parassitismo, mutualismo. La predazione, inclusa trattazione
matematica molto elementare (modello di Lotka-Volterra per la
predazione). Le comunità.
L'abbondanza delle specie e la ricchezza in specie. Le reti alimentari.
Complessità e stabilità. Fattori che influenzano la ricchezza in
specie. Gli indici di diversità. Biogeografia delle isole. La
successione ecologica.
Trasferimento di energia e ciclo della materia negli ecosistemi
Produttività primaria e secondaria. Le piramidi ecologiche e i
rendimenti ecologici. I cicli biogeochimici. Cenni di ecologia
applicata.
Sostenibilità e sfruttamento delle risorse. Inquinamento. Cenni di
conservazione.

Programma esteso

Introduzione: cos'è l'ecologia e di che cosa si occupa.
Livelli di organizzazione. Osservazioni in campo, esperimenti in
laboratorio, modelli matematici. Definizioni: biodiversità, specie,
ecotipo, fitness. Cenni sull'evoluzione biologica. Condizioni e risorse
Condizioni: effetti sul ciclo biologico (temperatura: Q10 e grado
giorno, curve di risposta), funzione stimolo (quiescenza) e modulazione
delle interazioni tra organismi. Risposte degli organismi vegetali
(variazioni morfologiche delle foglie) e animali (ectotermia ed
endotemia). Risorse: per le piante (autotrofi) e per gli animali
(eterotrofi: pascolatori, predatori, decompositori e parassiti).
Rapporto C:N nei tessuti vegetali e nei tessuti animali. La nicchia
ecologica. Come la variazione delle condizioni (topografia, tipo di
suolo, piovosità, temperatura) e delle risorse influisce sulla
distribuzione spaziale e temporale degli organismi. Importanza della
flora. Descrizione e classificazione di alcuni dei principali biomi e
dei principali tipi di ambiente. Differenze nella classificazione
geografica degli ambienti terrestri e degli ambienti acquatici. Le
popolazioni
Conteggio degli individui. Cicli biologici. Tavole demografiche
statiche e dinamiche. Dispersione e migrazione. Competizione
intraspecifica, inclusa trattazione matematica molto elementare
(accrescimento esponenziale e accrescimento logistico).
Interazioni tra specie
Competizione interspecifica, inclusa trattazione matematica molto
elementare (modello di Lotka-Volterra per la competizione). Cenni su:
simbiosi, parassitismo, mutualismo. La predazione, inclusa trattazione
matematica molto elementare (modello di Lotka-Volterra per la
predazione). Le comunità.
L'abbondanza delle specie e la ricchezza in specie. Le reti alimentari.
Complessità e stabilità. Fattori che influenzano la ricchezza in
specie. Gli indici di diversità. Biogeografia delle isole. La
successione ecologica.
Trasferimento di energia e ciclo della materia negli ecosistemi
Produttività primaria e secondaria. Le piramidi ecologiche e i
rendimenti ecologici. I cicli biogeochimici. Cenni di ecologia
applicata.
Sostenibilità e sfruttamento delle risorse. Inquinamento. Cenni di
conservazione.

Bibliografia

Smith T.M. & Smith R.L. 2017. Elementi di Ecologia. Pearson
Cotgreave P. & Forseth I. 2004. Introduzione alla Ecologia. Zanichelli.

Metodi didattici

Lezioni frontali durante le quali il docente interagisce con gli studenti ponendo domande generali e sollecitando commenti e domande da parte degli studenti. Durante lo svolgimento degli esercizi in classe il docente richiede la collaborazione singola o collettiva degli studenti nella soluzione dei quesiti proposti.

Modalità verifica apprendimento

La verifica del raggiungimento degli obiettivi di apprendimento avviene attraverso verifiche in itinere, sotto forma di quesiti posti alla platea degli studenti durante la lezione e la verifica, a campione, del corretto svolgimento di esercizi da svolgere a casa. La prova finale può essere scritta, entro una settimana dalla fine del corso o orale, previo appuntamento, durante l’anno.
La prova scritta prevede 25 domande aperte e 5 esercizi. Il voto finale deriva dalla sommatoria dei punteggi ottenuti per domanda (massimo 1 punto) e per esercizio (dai 2 ai 5 punti a seconda dell’esercizio). La prova orale prevede almeno 3 domande di cui, almeno una consiste a nella contestualizzazione e svolgimento di un esercizio. Il contributo alla definizione del voto finale è definito come percentuale di: correttezza delle conoscenze acquisite (50%), capacità di ragionamento e collegamento (30%), capacità comunicativa e di sintesi (10%), proprietà di linguaggio (10%).