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ECOLOGIA (corso A)

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Ecology

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Anno accademico 2018/2019

Codice dell'attività didattica
MFN0371
Docenti
Prof. Antonio Rolando
Dott. Sandro Bertolino
Corso di studi
Scienze Biologiche D.M. 270
Anno
1° anno
Periodo didattico
II semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
BIO/07 - ecologia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia, chimica, matematica e botanica
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi dell'area ecologica del corso di Laurea in Scienze Biologiche, fornendo conoscenze e capacità applicative sulla struttura e sul funzionamento dei sistemi ecologici, a partire dalle popolazioni e comunità biologiche fino agli ecosistemi e agli ecomosaici (ecologia del paesaggio), facendo emergere altresì gli effetti prodotti a livello strutturale e funzionale dalla pressione antropica, incluso il cambiamento globale. Il corso fornirà agli studenti una solida base di conoscenze nell'ambito dell'ecologia pura ed applicata, della conservazione della biodiversità, ed altre scienze ambientali.

This course is in-line with the learning objectives of the Ecology-Environment subject area of the degree course Laurea in Scienze Biologiche, providing a conceptual understanding of, and an applied context to, the structure and function of ecological systems, starting from populations and biological communities up to ecosystems and eco-mosaics (landscape ecology), and at the same time highlighting the effects of anthropogenic pressures and how they are linked to the fundamental processes of global change.  The course will provide students with a sound basis for advancement in the fields of pure and applied ecology, biodiversity conservation and other environmental sciences.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e comprensione. Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà conoscere:

  • la struttura gerarchica dei diversi livelli di organizzazione della vita sulla terra, e come i principi chiave funzionano all'interno e tra i livelli diversi.
  • il ruolo dell'energia nella struttura e funzionamento dell'ecosistema.
  • i cicli biogeochimici più  importanti
  • i concetti fondamentali inerenti la biodiversità e la sua misurazione
  • i fattori che determinano i tassi e gli  andamenti di crescita delle popolazioni
  • come le interazioni tra specie e fattori biotici e abiotici diano luogo a effetti sull'abbondanza e sulla distribuzione di popolazioni
  •  i diversi tipi di sviluppo di ecosistemi, e capire i fattori chiave che li influenzano
  • i processi fondamentali che guidano il cambiamento globale

Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare conoscenza e comprensione a tutti i punti citati in precedenza.

Knowledge and understanding. At the end of the course, the student should understand:

  • the hierarchical structure of different levels of organization of life on earth, and how the key ecological principles operate within and between different levels
  • the role of energy in ecosystem structure and function
  • the key biogeochemical cycles found in ecosystems
  • fundamental concepts in the study and measurement of biodiversity
  • the factors that dictate different rates and patterns of population growth
  • how interactions between species and both biotic and abiotic factors give rise to effects on population abundance and distribution
  • different types of ecosystem development, and the key factors that influence them
  • the fundamental processes driving global change

Capacity to apply knowledge and understanding.  At the end of the course, the student should be able to apply their knowledge and comprehension of the above listed topics in both theoretical and practical ecological fields.

 

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Modalità di insegnamento

Lezioni della durata di 48 ore (6 CFU) e 4 ore di esercitazioni in laboratorio.

A total of 48 hours (6 CFU) of lectures and 4 hours of lab-based exercises.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto della durata di un'ora.  Si tratta di rispondere a 20 domande (1 punto ciascuno) a risposta multipla (quattro opzioni) e a 5 domanda a risposta aperta (2 punti ciascuno) per un totale di 30 punti. Sono poi proposte anche una domanda facoltativa (1 punto) per la lode. Le domande a risposta multipla sono concepite per testare le conoscenze generali degli studenti nella relativa area tematica. Le domande aperte verificano la capacità degli studenti di capire e comunicare concetti ecologici più complessi, tra cui gli aspetti analitici.

A written exam of 1 hour's duration consisting of 20 multiple choice questions with four options (1 point each), and 5 open questions (2 points each) for a total of 30 points, and there is also an optional 'bonus' question (1 point).  The multiple choice questions are designed to test the student's broad knowledge of the entire subject area.  The open questions test the abilities of the students to understand and communicate more complex ecological concepts, including analytical aspects.

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Programma

INTRODUZIONE ALL'ECOLOGIA: cenni storici, livelli gerarchici di organizzazione, le proprietà emergenti, dal riduzionismo all' olismo.  IL CONCETTO DI ECOSISTEMA: l'organizzazione trofica, la diversità ecosistemica, classificazione di ecosistemi, esempi di ecosistemi, dalla produzione alla decomposizione, micro-, meso- e macrocosmi, l'impronta ecologica, l'ipotesi di Gaia, servizi ecosistemici.  FLUSSO DI ENERGIA NEGLI ECOSISTEMI: le leggi della termodinamica, la ripartizione dell'energia nelle reti trofiche.  CICLI BIOGEOCHIMICI: ciclo dell'azoto, dello zolfo, dell' idrogeno, dell'acqua. L'eutrofizzazione delle acque, il ciclo del carbonio e l'effetto serra, effetti del riscaldamento globale su biodiversità. I FATTORI LIMITANTI E DI REGOLAZIONE: la legge del minimo di Liebig, la legge della tolleranza di Shelford; specie stenoecie ed euriecie, i principali fattori ecologici, ecologia degli incendi e del suolo, stress antropogenico.  ECOLOGIA DI POPOLAZIONE: tasso di crescita, capacità portante, popolazioni cicliche, dispersione, il principio di Allee, home range e territorialità, meccanismi di regolazione delle popolazioni densità-dipendenti e densità-indipendenti, il concetto di fitness, dinamica di metapopolazione, selezione r e K.  ECOLOGIA DI COMUNITÀ: interazione tra specie, coevoluzione, competizione interspecifica, concetti di habitat e nicchia ecologica, guilds, biodiversità, indici di dominanza e diversità.  DINAMICA ECOSISTEMICA: stadi serali, concetto di climax, l'ecologia del ripristino, evoluzione della biosfera.  ECOLOGIA GLOBALE: problemi di sostenibilità complessiva, ecologia regionale dagli ecosistemi ai biomi locali, approfondimenti su una tipologia ecosistemica, cambiamento climatico.


THE SCOPE OF ECOLOGY: historical background, hierarchical levels of organization, the emergent property principle, reductionism and holism.  THE ECOSYSTEM: trophic structure, gradients and ecotones, examples of ecosystems, ecosystem diversity, the Gaia Hypothesis, from production to decomposition, microcosms, mesocosms and macrocosms, ecological footprint, classification of ecosystems, ecosystem services.  ENERGY IN ECOLOGICAL SYSTEMS: the laws of thermodynamics, solar radiation, productivity, food chains and food webs, metabolism and size, carrying capacity and sustainability. BIOGEOCHEMICAL CYCLES: cycling of Nitrogen, Phosphorous, Sulphur, the hydrological cycle, eutrophication, the carbon cycle and the greenhouse effect, effects of global warming on biodiversity.  LIMITING AND REGULATORY FACTORS: the Liebig Law of the Minimum, the Shelford law of tolerance, factor compensation and ecotypes, soil, fire ecology, other physical limiting factors, anthropogenic stress.  POPULATION ECOLOGY: basic concept of rate, concept of carrying capacity, population fluctuations and cyclic oscillations, density-independent and density-dependent regulation, patterns of dispersion, Alee principle, the concept of fitness, home range and territoriality, metapopulations, r- and K-selection.  COMMUNITY ECOLOGY: types of interactions between species, coevolution, interspecific competition and coexistence, positive/negative interactions, concepts of habitat and ecological niche, guilds, biodiversity, indices of dominance and diversity.  ECOSYSTEM DEVELOPMENT: seral stages, autotrophic and heterotrophic successions, primary and secondary successions, concept of climax, restoration ecology.  GLOBAL ECOLOGY: sustainable civilizations, global sustainability, scenarios, climate change.

Testi consigliati e bibliografia

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Il testo consigliato adottato per il corso è:
Odum  e Barrett, Fondamenti di Ecologia, 2007 Piccin Editore

The recommended course text book is:

Odum & Barrett, Fundamentals of Ecology, 2007 Piccin Editore.



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Orario lezioni

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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Note

Curriculum Biomolecolare Cellulare, Curriculum Ecologico Ambientale, Curriculum Tecnico Analitico

 

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Ultimo aggiornamento: 15/06/2018 16:21
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