Corso di Studi: Scienze Ambientali ECOLOGIA

Università degli Studi di Bari – II Facoltà di Scienze MM.FF.NN.
Corso di Studi: Scienze Ambientali
ECOLOGIA
ANNO ACCADEMICO 2010-2011
 Obiettivi del corso
Il corso di Ecologia per gli studenti del corso di Laurea triennale in Scienze Ambientali si pone i
seguenti obiettivi formativi:
1. Conoscenza del “funzionamento” dell'Ecosistema nei suoi principali processi di flusso energetico e
di produzione-consumazione-degradazione della materia organica.
2. Conoscenza dei principali cicli biogeochimici degli elementi, soprattutto di quelli con cui gli
studenti si interfacceranno nel corso degli altri corsi di studio e della professione (ossigeno,
carbonio, azoto, fosforo ecc.).
3. Conoscenza dell’ecologia delle popolazioni, intesa come meccanismo chiave della distribuzione,
abbondanza ed evoluzione delle specie sul pianeta terra.
4. Conoscenza dell'ecologia di comunità, intesa come interazione tra le differenti specie nell’ecosistema e sviluppo della biodiversità animale e vegetale.
 Programma
1 Ecosistema
L’ecosistema: componenti e fattori. Autorganizzazione dei sistemi ambientali. Stabilità dei sistemi
ambientali: resistenza e resilienza.
La biosfera. La Gaia ipotesi.
2 Energetica
Spettro solare. Flusso di energia negli ecosistemi. La produttività primaria. Produttività in ambiente
acquatico e terrestre. Energia ausiliaria. Rapporti produttività/biomassa e biomassa/produttività.
Processi dissipativi ed efficienze ecologiche. Principio di Lindeman. Catene alimentari. Catena del
pascolo e del detrito. Reti trofiche.
Piramidi ecologiche. Velocità del flusso di energia e lunghezza delle catene alimentari.
3 Cicli della materia
Il ciclo dei nutrienti nell’ecosistema. Il ciclo dell’acqua ed il clima.
Caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua. L’acqua: dove. L’acqua in atmosfera: umidità. L’acqua nel
suolo. Ciclo dell’ossigeno e del carbonio. Cicli della materia. Ciclo dell’azoto e del fosforo.
Ciclo dello zolfo. Legge di Liebig e di Shelford. Valenza ecologica.
Nicchia ecologica. Fattori ambientali e concetto di fattore limitante.
4 Ecologia di popolazioni
Parametri di popolazione. Effettivo e densità. Distribuzione degli organismi nello spazio. Forze che
favoriscono l’aggregazione, forze che favoriscono l’isolamento. Principio di Allee. Struttura di
popolazione. Piramidi d’età.
Dinamica di popolazione. Natalità e mortalità. Accrescimento delle popolazioni: esponenziale e
logistico. Fattori densità-indipendenti e fattori densità-dipendenti.
Sopravvivenza e natalità età specifica (fecondità). Curve di sopravvivenza e mortalità. Tabelle di vita.
Tasso netto di sostituzione (Ro) e tasso di accrescimento (r).
Fluttuazione e regolazione delle popolazioni. Strategie vitali degli organismi.
5 Ecologia di comunità
Interazioni tra specie. Competizione. Principio di esclusione competitiva. Interazione preda-predatore.
Parassitismo. Commensalismo, protocooperazione e mutualismo.
La biodiversità. Cause della diversità nell’ecosistema. Indice di diversità di Shannon-Wiener. Curve
importanza-diversità.
Biogeografia delle isole. Curva area-specie. Modello di equilibrio.
Effetti dell’area e della distanza. Popolazioni e comunità nei gradienti geografici: ecotono ed effetto
margine.
Esercitazioni
Uso di Excel per calcoli statistici di biodiversità.
Uso di Excel per calcoli di dinamica di popolazione.
 Testi consigliati
Testi consigliati per lo studio di base
1. Thomas M. Smith – Robert Leo Smith – Elementi di Ecologia. Pearson Ed. (Edizione Economica,
2009). 30 .
2. E. P. Odum – G.W. Barret- Fondamenti di Ecologia – Piccin Editore.
3. Colin R. Townsend, John L. Harper, Michael Begon – L’essenziale di ecologia – Zanichelli.
Testi consigliati per gli approfondimenti dei singoli capitoli
1. (Ecosistemi) P. Colinvaux – Ecologia – Edises.
2. (Cicli degli elementi) Scossiroli – Elementi di Ecologia – Zanichelli.
3. (Cicli degli elementi) Autori vari – LE SCIENZE quaderni. I cicli della biosfera. Numero 6, marzo
1983.
4. (Ecologia di popolazioni e comunità) E. O. Wilson, W. H. Bossert – Introduzione alla Biologia delle
popolazioni – Piccin Ed.
5. (Ecologia di popolazioni e comunità) M. Begon, J.L. Harper, C.R. Townsend – Ecologia: individui,
popolazioni, comunità – Zanichelli.
IMPORTANTE
Considerato che sono state effettuate numerose ore di esercitazione nell’Aula d’Informatica sull’uso di
Excel per i calcoli statistici connessi alle problematiche di Ecologia, ad ogni studente, al momento
degli esami, verrà richiesto di sviluppare alcuni esercizi di calcolo mediante l’uso di Excel.