Laboratorio di Ecologia presso Dipartimento di Scienze della Vita e dell’Ambiente (Via Fiorelli 1)
Obiettivi formativi Assimilare i concetti fondamentali e l’appropriata terminologia dell’Ecologia moderna, imparare a definire la struttura e il funzionamento dei sistemi ecologici, le interazioni e i processi tra comparti biotici ed abiotici anche in relazione ai processi di trasformazione del pianeta. Pianificare un disegno sperimentale di campionamento ecologico, ed imparare ad utilizzare i principali strumenti di campionamento in ambito terrestre e marino-costiero
Propedeuticità Conoscenze di base di Chimica, Matematica, Biologia Animale e Biologia Vegetale
DurataIl corso ha una durata di 10 settimane (6h lezione frontali/settimana + 2h laboratori/settimana). Le lezioni in aula sono comprensive di test di verifica e sono integrate da esercitazioni pratiche.
Descrittori europei
CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE:Conoscere le basi dell'ecologia e i processi ecologici a diversi livelli di organizzazione: organismi, popolazioni, comunità, ecosistemi, biomi. CAPACITA’ APPLICATIVE: Attraverso l’integrazione del sapere, con le attività di laboratorio, le esercitazioni sul campo e lo sviluppo di project work, lo studente potrà verificare sia i concetti di base, sia sviluppare le capacità tecniche professionali in linea con le normative attuali.
Metodi e strumenti didattici
· Lezioni frontali in aula, · Esercitazioni di laboratorio· Project Work specifici · Escursioni didattiche in ambienti lagunari e costieri di particolare valore ecologico · Presentazioni in Power Point· Utilizzo di strumenti di laboratorio e da campo durante le esercitazioni · Discussioni in aula· Esercitazioni al computer ed analisi di dati ecologici tramite software specifici (Geostatistica: GS+; Surfer; Brodgar)· Esercitazioni per la ricerca bibliografica di articoli scientifici su riviste specialistiche.
Materiale a disposizione dello studente
Articoli di approfondimento, testi specialistici, reperibili presso lo studio del docente; Testi e pubblicazioni specialistiche presso la biblioteca Biomedica della Cittadella Universitaria di Monserrato e presso la biblioteca del DISVA
Tipo di esame
Test di verifica in itinere + frequenza dei laboratori + Esame orale finale
Modalità di iscrizione all’esame
Iscrizione on-line
Lingua di insegnamento
Italiano
Commissione d’esame
Piero Addis, Serenella Cabiddu
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
Programma delle lezioni
Lo scopo dell'ecologia (Cap. 1).1 Ecologia: Storia e Importanza per il Genere umano; 2 Gerarchia dei livelli di organizzazione; 3 Il principio delle proprietà emergenti; 4 Funzioni trascendenti e processi di controllo; 5 L'interfaccia ecologica; 6 I modelli; 7 Dal riduzionismo disciplinare all'olismo transdisciplinare
Ecologia regionale (Cap. 10)1 Ecosistemi Marini; 2 Ecosistemi d'acqua dolce; 3 Biomi terrestriEcologia globale (Cap. 11)1 Il passaggio dalla giovinezza alla maturità: Verso le civiltà sostenibili; 2 Divergenze ecologiche-sociali; 3 Sostenibilità globale; 4 Scenari; 5 Transizioni di lungo termine
L'Ecosistema (Cap. 2). l Concetto di Ecosistema e Gestione degli Ecosistemi; 2 Struttura Trofica dell'Ecosistema; 3 Gradienti ed Ecotoni; 4 Esempi di Ecosistemi; 5 Diversità degli Ecosistemi; 6 Studio degli Ecosistemi; 7 Controllo Biologico dell' Ambiente Geochimico: !'Ipotesi Gaia; 8 Produzione e Decomposizione Globale; 9 Microcosmi, Mesocosmi e Macrocosmi; 10 Cibemetica degli Ecosistemi; 11 Tecnoecosistemi; 12 Concetto di Impronta Ecologica; 13 Classificazione degli EcosistemiL’energia nei sistemi Ecologici (Cap. 3). 1- Concetti fondamentali sull’energia: le leggi della termodinamica; 2- La radiazione solare e l’ambiente energetico; 3- Il concetto di produttività; 4- La ripartizione dell’energia nelle catene trofiche e nelle reti trofiche; 5- Qualità dell’energia: emergia; 6- Il metabolismo e la taglia degli individui: la legge dell’esponente ¾; 7- Teoria della complessita’,energetica proporzionale e la legge dei profitti decrescenti; 8- Concetti di capacita’ portante e sostenibilità 9- concetto di energia netta; 10- Una classificazione energetica degli ecosistemi; 11- Energie del futuro; 12- l’energia e il denaroSviluppo dell’Ecosistema (Cap. 8).1 Strategia dello sviluppo dell'ecosistema; 2 Concetto di Climax; 3 Evoluzione della biosfera; 4 Microevoluzione e Macroevoluzione a confronto, Selezione Artificiale ed Ingegneria Genetica; 5 Importanza dello sviluppo ecosistemico per l'ecologia umana;
Fattori limitanti e regolatori (Cap. 5).1 Concetto di Fattori Limitanti: La Legge del Minimo di Liebig; 2 Compensazione dei Fattori ed Ecotipi; 3 Condizioni di Esistenza come Fattori Regolatori; 4 Suolo: Componente Strutturale degli Ecosistemi Terrestri; 5 Ecologia del fuoco; 6 Descrizione di Altri Fattori Fisici Limitanti; 7 Magnificazione Biologica delle Sostanze Tossiche; 8 Stress Antropogenici come Fattori Limitanti per le Società Industriali Cicli biogeochimici (Cap. 4).1 Tipologia dei cicli biogeochimici; 2 Ciclo dell'azoto; 3 Ciclo del fosforo; 4 Ciclo dello zolfo5 Ciclo del carbonio; 6 Ciclo dell'acqua; 7 Turnover e tempi di residenza; 8 Biogeochimica di un bacino idrografico; 9 Ciclo degli elementi non essenziali; 10 Ciclo dei nutrienti ai tropici; 11 Vie del riciclo - Indice di riciclo; 12 Cambiamento climatico globale
Ecologia di popolazione (Cap. 6)1- Proprietà delle popolazioni; 2- Tassi di cambiamento: concetti di base; 3- Tasso intrinseco di incremento naturale; 4 - Concetto di capacità portante; 5- Fluttuazioni e oscillazioni cicliche delle popolazioni; 6- Meccanismi di regolazione delle popolazioni; 7- Modelli di distribuzione; 8- Il principio di aggregazione di Allee e l'aggregazione-rifugio; 9- Home range e territorialità; 10- Dinamiche di metapopolazione; 11- Ripartizione dell'energia e ottimizzazione: selezione r e K; 12- Genetica di popolazione; 13- Cicli vitali e tatticheEcologia delle comunità (Cap. 7)1 Tipi di interazioni tra due specie; 2 Coevoluzione; 3 Evoluzione e cooperazione: selezione di gruppo; 4 Competizione interspecifica e coesistenza; 5 Interazioni positivo/negativo: predazione, erbivoria, ed allelopatia; 6 Interazioni positive: commensalismo, cooperazione e mutualismo; 7 Concetti di habitat, nicchia ecologica e corporazione (guild); 8 Biodiversità; 9 Paleoecologia: struttura di comunità nel passato; 10 Dalle popolazioni e comunità agli ecosistemi ed ai paesaggi.