Corso di laurea in Scienze Biologiche (L-13)

Questo insegnamento concorre agli obiettivi formativi dell'area ecologico-ambientale del corso di Laurea in Scienze Biologiche, fornendo conoscenze e capacità applicative sulla struttura e sul funzionamento dei sistemi ecologici e sulle relazioni ecologiche tra fattori biotici e abiotici negli ecosistemi naturali ed antropici. Vengono considerati diversi livelli di organizzazione biologica, a partire dalle popolazioni e dalle 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 e capacità nell'ambito dell'ecologia pura ed applicata, dei metodi analitici di base, della conservazione della biodiversità, e di altre scienze ambientali.

-Conoscenza e capacità di comprensione

Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà dimostrare di:

• possedere una buona conoscenza di base in ambito ecologico,
• avere familiarità con il metodo scientifico di indagine, 
• fare collegamenti tra le diverse tematiche ecologiche e sintetizzare le conoscenze acquisite.

Più nel dettaglio, 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 possedere competenze ecologiche adeguate a dimostrare un approccio professionale al lavoro che permetta loro sia di ideare e sostenere argomentazioni, sia di affrontare e risolvere problemi in campo ambientale.  Più in particolare, lo studente dovrà aver acquisito le conoscenze teoriche di funzionamento delle comunità animali e vegetali, in modo da poter suggerire interventi atti ad assicurare il corretto funzionamento degli ecosistemi:

-Autonomia di giudizio

Dovrà altresì aver sviluppato la capacità di raccogliere e interpretare i dati ecologici ritenuti utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi sociali ed etici ad essi connessi;

-Abilità comunicative

Lo studente dovrà comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni ecologiche a interlocutori specialisti e non specialisti;

-Capacità di apprendere

Per finire, lo studente dovrà aver sviluppato quelle capacità di apprendimento che sono necessarie per intraprendere studi successivi di ecologia e conservazione dell’ambiente con un alto grado di autonomia.

L'insegnamento viene erogato con una modalità integrata.

Il corso è costituito da lezioni teoriche (48 ore, per un totale di 6 CFU) e integrato con lezioni pratiche esercitative (4 ore), fornite in presenza, ove possibile, e/o in laboratorio virtuale.

Nel caso in cui l’insegnamento in presenza non sia possibile a causa delle misure di contenimento per il Covid-19, l’insegnamento (includendo lezioni e esercitazioni) si terrà esclusivamente a distanza. Tutte le lezioni si terranno su Webex, e saranno registrate. Le registrazioni saranno rese disponibili su Moodle.

L'intero corso è fornito in modalità online con materiali messi a disposizione degli studenti sulla piattaforma Moodle.

Esame scritto su piattaforma Moodle in presenza (in aula informatica) o a distanza (nell'ambito di un meeting Webex) della durata contingentata di 20 minuti. Si tratta di rispondere a 12 domande a risposta multipla, 4 domande aperte e 1 domanda opzionale per la lode (o di bonus). 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.

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.

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