Obiettivi formativi
- Esaminare principi, concetti, incertezze e controversie nello studio dei sistemi ecologici
- Comprendere i fattori fisici, chimici e biologici che controllano la dinamica degli ecosistemi
- Apprendere come i processi ecosistemici sono analizzati da un punto di vista scientifico
- Aumentare la consapevolezza degli impatti antropici a scala locale e globale e i loro effetti sugli ecosistemi
- Fornire competenze di base per la gestione e il recupero degli ecosistemi
- Acquisire familiarità con la letteratura scientifica
- Integrare le conoscenze, gestire la complessità, formulare giudizi
- Accrescere la capacità di discussione, comunicazione e di valutazione critica degli studenti.
Prerequisiti
Il corso di Analisi dei Sistemi Ecologici è integrato con il corso di Ecologia (Prof. Pierluigi Viaroli). I due corsi sono valutati con esami distinti. L'ammissione all'esame di Analisi dei sistemi ecologici è subordinata al superamento dell'esame di Ecologia. Il voto finale è dato dalla media pesata per i crediti dei voti dei due esami.
Contenuti dell'insegnamento
Il corso si propone di illustrare agli studenti i principali approcci scientifici che hanno contribuito alla formulazione di importanti concetti e teorie riguardanti i sistemi ecologici. Saranno analizzati aspetti strutturali, trofici e biologici degli ecosistemi. Pattern e processi sono poi integrati e discussi alla luce dei principali paradigmi e teorie sviluppati negli ultimi decenni. Una parte del corso è dedicata all’analisi della biodiversità e del suo ruolo nel funzionamento degli ecosistemi.
Durante il corso si farà costante riferimento ad articoli scientifici fondamentali per capire l’evoluzione dell’ecologia acquatica e a review recenti su aspetti rilevanti dell’analisi dei sistemi ecologici.
Programma esteso
Parte generale
Contenuti ed approcci della ricerca ecologica. Sistemi complessi adattativi e “bilancio della natura”: mito o realtà? Il paradigma della complessità. Sviluppi recenti nella teoria degli ecosistemi per affrontare lo studio dei sistemi naturali e di quelli a forte impatto antropico. Ordine e caos nei sistemi ecologici. Metodi di analisi. Scale spaziali e temporali. Scaling in ecologia. Disturbo e successione. Resilienza e resistenza. “Regime shift” in sistemi ecologici. Predittività ed affidabilità dei modelli ecologici. Definizioni di biodiversità. Pattern spaziali e temporali della biodiversità. Biodiversità e relazioni con il funzionamento degli ecosistemi. Servizi ecosistemici. Biogeografia ed ecologia: due visioni dello stesso mondo. Ecologia della conservazione. Gestione e recupero degli ecosistemi.
Esercitazione in classe
La teoria dell’equilibrio insulare di McArthur and Wilson (1967).
Lezioni propedeutiche alle esercitazioni in campo
- Indicatori e indici. Valutazione della funzionalità ecosistemica mediante l’integrazione di fattori abiotici e biotici. Struttura, applicazione e significato dell’Indice di Funzionalità Fluviale.
- Ricerche ecologiche di lungo termine per lo studio di dinamica ed evoluzione degli ecosistemi.
- Caratteristiche ecologiche ed importanza dei piccoli corpi d’acqua per la conservazione della biodiversità e in termini di servizi ecosistemici.
Casi di studio ed esercitazioni in campo
- Parco Boschi di Carrega: piccoli corpi d’acque e gestione ecosistemi forestali.
- Relazione specie-area in un prato stabile.
- Applicazione dell’Indice di Funzionalità Fluviale in ambito urbano.
- Lago Santo Parmense (Parco Nazionale dell’Appennino Tosco-Emiliano).
Alla fine del corso, sulla piattaforma Elly (http://elly.bioscienze.unipr.it) gli studenti potranno trovare un elenco dettagliato degli argomenti trattati in ogni lezione e le relative presentazioni.
Bibliografia
Libro di testo
Galassi S., I. Ferrari, P. Viaroli. 2014. Introduzione all'ecologia applicata. Dalla teoria alla pratica della sostenibilità. CittàStudi, 270 pp.
Testi di consultazione
Libri e manuali
Smith T.M., R.L. Smith. 2009. Elementi di Ecologia. 6^ edizione. Pearson Italia. Mondadori.
Quaderni Habitat - N. 11 - Pozze, stagni e paludi. Le piccole acque, oasi di biodiversità.
http://www.minambiente.it/sites/default/files/archivio/biblioteca/qh11.zip
Siligardi M., S. Bernabei, C. Cappelletti, E. Chierici et al., 2007. I.F.F. 2007. Indice di Funzionalità Fluviale. Manuale APAT/2007, 325 pp. http://www.appa.provincia.tn.it/binary/pat_appa/pubblicazioni/IFF%202007%20MANUALE%20APAT-%20vs._corretta_2008_06_leggero_12_6_MB_.1220276576.pdf
Millennium Ecosystem Assessment
http://www.millenniumassessment.org
Articoli su rivista
A fine corso sarà resa disponibile la lista degli articoli scientifici citati a lezione per eventuali ulteriori approfondimenti.
Software
PAST: Paleontological statistics software package for education and data analysis. http://nhm2.uio.no/norlex/past/download.html
Metodi didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni in campo.
Modalità verifica apprendimento
L'acquisizione delle conoscenze è verificata mediante esame scritto. Il compito è costituito da domande a risposta chiusa e a risposta aperta sugli argomenti trattati a lezione, oltre a domande sulle esercitazioni pratiche. Ogni domanda ha un diverso punteggio, indicato sulla traccia del compito. L'esame è superato con il punteggio minimo di 18 punti. Il punteggio massimo complessivo acquisibile è di 35 punti; la lode è ottenuta con punteggio maggiore o uguale a 33 punti. L'ammissione all'esame di Analisi dei sistemi ecologici è subordinata al superamento dell'esame di Ecologia. Il voto finale è dato dalla media pesata per i crediti dei voti dei due esami (9/15 “Ecologia” e 6/15 “Analisi dei sistemi ecologici”). Lo studente che intende migliorare i voti conseguiti negli scritti ha la facoltà di sostenere una prova orale su due argomenti a scelta dei programmi dei due moduli, uno per ciascun modulo. Un eventuale esito negativo della prova orale potrebbe comportare un peggioramento del voto ottenuto negli scritti.
Altre informazioni
La frequenza del corso (obbligatoria) sarà attestata dalle firme di presenza. Gli studenti impossibilitati a seguire il corso per comprovati e documentabili motivi dovranno darne comunicazione scritta al docente.
