Programma del Corso
L’obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze sui fondamenti di Ecologia. Il corso si focalizzerà sulla correlazione tra le
componenti abiotica e biotica dell’ecosistema, con discernimenti sulla struttura e processi che guidano gli ecosistemi. Inoltre, la comprensione degli argomenti consente l’uso di un lessico appropriato, utile a sviluppare la capacità di elaborazione dei concetti con piena autonomia di giudizio su questioni ambientali, circa le problematiche relative all’impatto antropico sugli ecosistemi, con riferimenti al concetto di impronta ecologica e di sviluppo sostenibile.
CORSO DI LAUREA IN SCIENZE BIOLOGICHE
PROGRAMMA DI ECOLOGIA F-N
Prof. Zagami Giacomo
Introduzione all’Ecologia
Gerarchia dei livelli di organizzazione
Il principio delle proprietà emergenti
I modelli
L’Ecosistema
Concetto di Ecosistema
Struttura trofica dell’Ecosistema
Componenti abiotici
Gradienti ed Ecotoni
La comunità biotica
Esempi di Ecosistemi
Diversità degli Ecosistemi
Controllo Biologico dell’Ambiente Geochimico: l’Ipotesi Gaia
Microcosmi, Mesocosmi e Macrocosmi
Variazioni spazio-temporali
Il principio delle proprietà emergenti
Classificazione degli Ecosistemi
L’Energia nei sistemi ecologici
Concetti fondamentali sull’energia: Leggi della termodinamica
La radiazione solare e l’ambiente energetico
Produttività
La ripartizione dell’energia nelle catene trofiche e nelle reti trofiche
Metabolismo e la taglia degli individui: la legge dell’esponente ¾
Capacità portante e sostenibilità
Classificazione energetica degli ecosistemi
Cicli biogeochimici
Tipologia dei cicli biogeochimici
Turnover e tempi di residenza
Cambiamento climatico globale
Fattori limitanti e regolatori
Concetto di Fattori Limitanti: La Legge del Minimo di Liebig
Magnificazione Biologica delle Sostanze Tossiche
Ecologia di Popolazione
Proprietà delle popolazioni
Tassi di cambiamento: concetti di base
Tasso intrinseco di incremento naturale
Concetto di capacità portante e sostenibilità
Fluttuazioni e oscillazioni cicliche delle popolazioni
Modelli di crescita delle popolazioni
Meccanismi di regolazione delle popolazioni
Modelli di distribuzione
Il principio di aggregazione di Allee e l’aggregazione-rifugio
Ripartizione dell’energia e ottimizzazione: selezione r e K
Ecologia delle comunità
Tipi di interazione tra due specie
Coevoluzione
Evoluzione e cooperazione: selezione di gruppo
Competizione interspecifica: coesistenza e esclusione
Interazioni positivo-negativo: predazione, erbivoria ed allelopatia
Interazioni positive: commensalismo, cooperazione e mutualismo
Concetti di habitat, nicchia ecologica e corporazione
Biodiversità: Indici di diversità
Sviluppo dell’Ecosistema
Strategia dello sviluppo dell’ecosistema
Concetto di climax
Evoluzione della biosfera
Importanza dello sviluppo ecosistemico per l’ecologia umana
Ecologia regionale
Ecosistemi marini
Ecosistemi salmastri
Ecosistemi d’acqua dolce
Biomi terrestri
Considerazioni statistiche e principali metodi statistici applicati all’ecologia.Course Syllabus
The course aims to provide knowledge on the fundamentals of Ecology. The course will focus on the correlation between abiotic and biotic components of the ecosystem, with insights on the structure and processes that drive the ecosystems. In addition, understanding the topics allows the use of an appropriate language, useful for developing the ability to elaborate concepts with full autonomy of
judgment on environmental issues, about the problems related to the anthropogenic impact on ecosystems, with references to the concept of ecological footprint and sustainable development.
DEGREE IN BIOLOGICAL SCIENCES
PROGRAM OF ECOLOGY F-N
Prof. Zagami Giacomo
Introduction to Ecology
Hierarchy of levels of organization
The principle of emergent properties
The models
Ecosystem
Concept of Ecosystem
Ecosystem trophic structure
Abiotic components
Gradients and ecotones
The biotic community
Examples of Ecosystems
Diversity of Ecosystems
Biological Control Environmental Geochemistry: the Gaia Hypothesis
Microcosms, mesocosms and macrocosms
Spatial and temporal variations
The principle of emergent properties
Classification of Ecosystems
The energy in ecological systems
Fundamentals concept of energy: the laws of thermodynamics
The solar radiation and the environmental energy
The concept of productivity
The distribution of energy in food chains and food webs
The quality of energy: eMergia
The metabolism and the size of individuals: the law of the exponent ¾
Energy classification of ecosystems
Biogeochemical cycles
Type of biogeochemical cycles
Turnover and residence times
Global climate change
Limiting factors and regulators
Concept of limiting factors: The Law of Least Liebig
Biological magnification of Toxic Substances
Population Ecology
Properties of populations
Rates of change: basic concepts
Intrinsic rate of natural increase
Concept of carrying capacity
Fluctuations and cyclical fluctuations of the populations
Forms of population growth
Regulatory mechanisms of the populations
Distribution Models
The principle of Allee aggregation and aggregation-shelter
Metapopulation dynamics
Breakdown of energy and optimization: r and K selection
Ecology of communities
Types of interaction between two species
Co-evolution
Evolution and cooperation: group selection
Interspecific competition and coexistence
Positive and negative interactions: predation, herbivores and allelopathy
Positive interactions: commensalism, mutualism and cooperation
Concepts of habitat, ecological niche and guild
Biodiversity
Ecosystem Development
Strategy of development of the ecosystem
Concept of climax
Evolution of the Biosphere
Importance of ecosystem development for the human ecology
Regional Ecology
Marine Ecosystems
Brackish ecosystems
Freshwater ecosystems
Terrestrial biomes
Main Types of Ecosystems of the Planet
The Ocean
Estuaries
Brackish waters (lakes of Faro and Ganzirri)
The Strait of Messina
The Polar Ecosystem (Antarctic)
Statistical methods applied to ecology