Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

Questi insegnamentodell'area ecologico-ambientale  mirando a formare lo studente a comprendere  le relazioni ecologiche tra fattori biotici e abiotici negli ecosistemi naturali ed antropici. Fornisce le conoscenze fondamentali sulle problematiche ambientali derivanti dall'impatto antropico sulla biosfera, con particolare riguardo all'inquinamento di aria, suolo ed acqua. Inoltre, il modulo di ecologia quantitativa ha come obiettivo quello di fornire gli strumenti di analisi necessari per garantire un approccio scientifico alle problematiche di gestione e conservazione delle singole specie e di tutela della biodiversità. Queste competenze potranno essere utili agli studenti che si affacceranno al mondo del lavoro, ad esempio per svolgere attività tecniche all'interno di Enti pubblici locali o aree protette.

Per il modulo di Ecologia vegetale: L'insegnamento concorre agli obiettivi formativi del corso di Laurea nell'ambito ecologico, in quanto si propone di formare lo studente alla comprensione dei rapporti tra singole specie e comunità vegetali e fattori ambientali. Lostudente dovrà essere in grado, sulla base del riconoscimento delle specie vegetali e dell'osservazione delrelativo tipo funzionale, di ricavare indicazioni sulle condizioni climatiche,  pedologiche e di uso del territorio nonché di evidenziarne l'importanza nell'ambito dei cicli biogeochimici.

CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE

Modulo generale: Alla fine del corso, lo studente dovrebbe aver acquisito le seguenti competenze:

• Capire la struttura generale delle principali matrici della biosfera: atmosfera, pedosfera, idrosfera  e gli scambi di materia ed energia tra di esse
• Capire il funzionamento degli ecosistemi nelle tre matrici
• Possedere conoscenze specialistiche su alcuni ecosistemi: fiumi, laghi, agroecosistemi
• Comprendere l'effetto delle attività umane sulle tre matrici: uso delle energia, del suolo, delle acque, inquinamento, effetti sul cambiamento climatico globale e sulla biodiversità
• Conoscenza dei principali strumenti e indici dell'ecologia quantitativa per le applicazioni concernenti lo studio delle popolazioni e delle comunità biologiche.
• Capacità di utilizzare autonomamente approcci analitici per la valutazione dello stato delle specie della biodiversità

 

Per il modulo di Ecologia vegetale: Al termine del corso lo studente dovrà dimostrare di:

1) Aver compreso le relazioni esistenti tra singole specie e comunità vegetali e  vari fattori ambientali (climatici, pedologici e di uso del suolo)

• 2) Aver compreso il ruolo dell'evoluzione nella definizione di tali relazioni e della plasticità ecologica delle specie al variare dei fattori ambientali

  3) Conoscere le caratteristiche delle più importanti comunità vegetali (prati, zone umide e boschi) e il loro ruolo nei cicli biogeochimici definendono anche i servizi ecosistemici forniti anche in relazione alla dinamica vegetazionale nel tempo

  4) Conoscere le definizioni di biodiversità vegetale e saper evidenziare alcuni dei ruoli della biodiversità nella risposta alle variazioni ambientali nel tempo

• CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
  Lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito le seguenti capacità:
  1) Essere in grado di fare elaborazioni semplici su dati relativi alla bioindicazione
  2) Saper rappresentare in grafici i dati climatici e le relazioni tra fattori biologici e fattori ambientali
  3) Saper utilizzare correttamente i nomi scientifici delle specie e delle comunità vegetali

Modulo generale: 48  ore di lezioni frontali in e.learning che includono seminari, lavori in gruppo e link alla piattaforma jove.   Il modulo di ecologia quantitativa occupa 8 delle 44 ore di lezione frontale.

Modulo vegetale: 22 ore di lezione frontale e 6 di escursione in campo

 

Modulo generale: Esame scritto della durata di 20 minuti.  Si tratta di rispondere a 11 domande (2 punti ciascuna) a risposta multipla (quattro opzioni) e 2 domande a risposta aperta breve (fino a 3 punti ciascuna). Le domande dello scritto permettono la valutazione anche delle attività svolte durante il modulo di ecologia quantitativa.

Prima dello scritto sarà posta in forma orale una domanda inerente la presentazione su COVID e ambiente (fino a 3 punti)

Il voto dello scritto è dato dalla somma dei punteggi ottenuti nelle singole domande.

Per il modulo relativo alla parte vegetale gli studenti devono rispondere a 10 domande a risposta aperta (3 punti ciascuna) in 1 ora.

 Il voto finale dell'esame è dato dalla media ponderata sui cfu dei due voti conseguiti nei due moduli.

ESAME A DISTANZA (EMERGENZA COVID)-NORME SPECIFICHE

L’esame finale a distanza di questo insegnamento si svolge nel seguente modo:
- Accesso a Webex a gruppi di non più di 10 candidati per sottocommissioni.
- Controllo dell’identità dei candidati a fronte della presentazione a video di un documento di identità.
- Autocertificazione di comportamento etico, ai sensi dell'art. 3 lettera b e dell'art.8 del codice etico di Ateneo.

Domanda orale sull'homework (vedi sopra)

Prova scritta (vedi sopra) sottoforma di quiz su moodle, durata 20'

 I docenti possono chiedere una prova orale in caso di interruzione individuale anche parziale della connessione durante le prove scritte o di sospetto plagio. In quel caso il voto finale corrisponde al voto della prova orale.

 

Modulo  generale 

Prof Bona

1) Composizione dell'atmosfera. Strato dell'ozono. Caratteristiche fisiche dell'atmosfera. Il clima. Zone climatiche terrestri.VariazIoni nel tempo della composizione dell’atmosfera. I CFC e il buco dell’ozono. L'effetto serra e il riscaldamento globale. principali gas serra. Proiezioni future dell’IPPC. Conseguenze su specie ed ecosistemi. Stima della vulnerabilità delle specie al global change (vd articolo).Effetti sulle piante e sulla produzione agricola, la downregulation. Modificazioni nella distribuzione globale degli ecosistemi terrestri. Effetti sulla fenologia delle specie. Impatti sociali e sulla salute umana. Effetti sugli ecosistemi acquatici: acque costiere, acque interne e di transizione. Effetti sugli ecosistemi forestali. Inquinamento dell'aria. Principali fonti inquinanti nelle aree urbane. Inquinanti primari e secondari. Lo smog fotochimico. Le deposizioni acide. La qualità dell’aria in provincia di Torino.

Risorse esterne:

• seminario 1 Unito  Capire i cambiamenti climatici
• Jove Climate change
• Articolo Pacifici et al 2015 Assessing species vulnerability to climate change
• Seminario del Comitato TorinoRespira su qualità dell’aria ed emergenza COVID

2) Gradienti della biodiversità e minacce globali. Criteri di conservazione delle specie. Calcolo dei principali indici di ricchezza e diversità: Margalef, Shannon, Pielou, Simpson. Seminario della dr Elena Piano sulle componenti della biodiversità e casi studio

Risorse esterne: Jove Measuring biodiversity

3) Classificazione dei corpi idrici: acque lentiche e lotiche, acque interne, di transizione, costiere. Proprietà fisiche e chimiche, alterazioni (temperatura, pH, ossigeno disciolto). Caso studio Liming nel Lago d’Orta (articolo Calderoni & Tartari 2000 Limnol., 60 (Suppl 2): 69-78). L’ autodepurazione dei fiumi, curva a sacco. Il sistema saprobico di classificazione. Carichi inquinanti diffusi e puntuali e parametri di misura.  Trattamento delle acque reflue: trattamenti primari, secondari, terziari. Trattamento dei fanghi.  L’ecologia dei laghi. L’eutrofizzazione, cause, conseguenze e metodi di misura. La fitodepurazione. Rimozione di azoto, fosforo, carico organico.  Vantaggi e svantaggi. Ecologia dei fiumi. Funzionamento dei fiumi e principali cause di alterazione.

Articolo: Calderoni & Tartari 2000 Limnol., 60 (Suppl 2): 69-78).

4) La matrice suolo. Fattori fisici, biologici, chimici. Gli orizzonti del suolo.la fauna del suolo: ruolo ecologico e come indicatore biologico. Cenni all’indice QBS. l’erosione del suolo. Cause principali. Effetti della perdita di materia organica; la desertificazione, cause e conseguenze. La conservazione del suolo. La contaminazione: vie di inquinamento, normativa vigente. Le sostanze più tossiche:diossine, PCB, micotossine. I pesticidi: usi storici e attuali. Principali tipologie: insetticidi, erbicidi, fungicidi. Classificazione in base alla composizione . Meccanismi d’azione. Vantaggi e pericoli dell’uso di pesticidi.  L’incidente di Seveso. Gestione sostenibile agroecosistemi e lotta biologica. Articolo Wetzel et al. Agron. Sustain. Dev. (2014) 34: 1-20 sulle pratiche agroecologiche. Gestione sostenibile dei rifiuti (cenni)

Articolo Wetzel et al. Agron. Sustain. Dev. (2014) 34: 1-20 sulle pratiche agroecologiche.

Costituisce parte integrante dell’esame una presentazione a cura degli studenti sul tema Diffusione del Coronavirus e aspetti ecologico-ambientali

 

Ecologia quantitativa Prof La Morgia

Modelli matematici per lo studio della dinamica di popolazione e la conservazione delle popolazioni animali.  Incertezza demografica, ambientale e spaziale per le piccole popolazioni. Concetto di popolazione minima vitale: metodi per la sua determinazione (esempi di approcci di simulazione). Crescita densità-indipendente: modelli discreti e proiezioni della crescita di una popolazione in R. Cenni di analisi di vitalità (PVA). Modelli di popolazione strutturati per età: matrici di Leslie e grafici di cicli vitali. Distribuzione stabile di struttura. Valore riproduttivo, sensitività ed elasticità dei parametri demografici – applicazione al caso studio per la conservazione di Caretta caretta . Esempi di applicazione di metodi quantitativi alla gestione faunistica, con cenni alla crescita densità-dipendente e analisi di interazioni competitive. Casi studio: 1) specie aliene invasive – definizione, normativa, modelli matematici per la gestione; 2) ibridazione tra lagomorfi e cambiamento climatico – definizione di scenari e identificazione di pratiche gestionali sulla base di modelli matematici.

 

 

Modulo vegetale:

Relazioni tra le specie vegetali e i principali fattori ambientali: luce, acqua, temperatura, vento, suolo.  I climi sulla terra: relazioni con i diversi tipi di vegetazione. Disturbo antropico e vegetazione. Le specie vegetali come bioindicatori.

Le comunità vegetali: caratteristiche (fisionomia, struttura e composizione, dinamismo) delle comunità e metodi di analisi. La situazione delle foreste europee ed italiane. Le foreste e il ciclo del carbonio. I vegetali e le altre fonti di energia. L'impatto delle attività umane sulle comunità vegetali. Risposte dei vegetali ai diversi tipi di impatto (disturbo meccanico, inquinanti, nutrienti.) in relazione alle loro strategie vegetative e riproduttive. Dinamismo delle comunità vegetali ed evoluzione del suolo. Conservazione del suolo e degli ecosistemi. I diversi livelli della biodiversità vegetale. Biodiversità

1) Modulo generale

Il materiale illustrato a lezione è disponibile sulla piattaforma moodle (vedi link a fondo pagina)

E' fortemente consigliato l'acquisto di uno dei seguenti testi:

 

Bargagli Ecologia Applicata Amos Edizioni

Galassi Ferrari Viaroli Introduzione all'ecologia applicata Città Studi Edizioni

Miller Scienze Ambientali  Edises

Smith and Smith Elementi di ecologia Pearson Editore

 2) Modulo vegetale
Pignatti S. (ed.),1994. Ecologia vegetale. UTET.