Obiettivi formativi
Al termine dell’attività formativa lo studente dovrebbe aver acquisito conoscenze e competenze relative ai meccanismi che regolano i processi ecologici a diversi livelli di complessità (organismo, popolazione, comunità ed ecosistema). Il corso ha inoltre lo scopo di fornire i primi rudimenti per applicare alcuni metodi e tecniche d'indagine ecologica.
In particolare lo studente dovrebbe essere in grado di:
D1. Capire e conoscere la struttura, e gli adattamenti dei principali gruppi di animali e vegetali, le funzioni fondamentali dei viventi e delle loro interazioni a livelli di complessità crescente, i rapporti tra gli organismi e l'ambiente e tra gli organismi a diversi livelli di organizzazione biologica, le proprietà emergenti di popolazioni, comunità ed ecosistemi e le principali tematiche relative alla sostenibilità ambientale. (Conoscenza e capacità di comprensione - knowledge and understanding).
D2. Utilizzare il linguaggio specifico proprio dell’Ecologia. Applicare i metodi matematici, statistici e informatici di base per l'analisi e l'elaborazione dell'informazione, dei dati sperimentali relativamente a sistemi e fenomeni biologici e applicare le principali tecniche di analisi ecologica (Capacità di applicare conoscenza e comprensione - applying knowledge and understanding)
D3. Essere in grado di esporre i risultati di studi biologico/ecologici anche ad un pubblico non esperto. (Abilità comunicative – communication skills)
D4. Valutare e interpretare i dati sperimentali. Utilizzare criticamente i dati della letteratura scientifica. Valutare le metodologie computazionali e sperimentali che permettono la risoluzione ottimale di un problema biologico/ecologico. Valutare la didattica. (Autonomia di giudizio - making judgements)
D5. Collegare i diversi argomenti trattati tra loro e con le discipline di base ed affini. Aggiornarsi mediante la consultazione delle pubblicazioni scientifiche proprie dell’Ecologia. Partecipazione a seminari e giornate studio di formazione. Acquisire una metodologia di studio che consenta la prosecuzione della formazione universitaria. Raggiungere le competenze richieste per l'inserimento in attività professionali al termine del percorso triennale. (Capacità di apprendimento - learning skills)
Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
Cos'è l'ecologia e di che cosa si occupa. Principali interazioni tra organismi e ambiente biotico e abiotico. Struttura, funzionamento e vicenda temporale di un ecosistema.
Livelli di organizzazione. Osservazioni in campo, esperimenti in
laboratorio, modelli matematici. Definizioni: biodiversità, specie,
ecotipo, fitness. Cenni sull'evoluzione biologica. Condizioni e risorse
Condizioni: effetti sul ciclo biologico (temperatura: Q10 e grado
giorno, curve di risposta), funzione stimolo (quiescenza) e modulazione
delle interazioni tra organismi. Risposte degli organismi vegetali
(variazioni morfologiche delle foglie) e animali (ectotermia ed
endotemia). Risorse: per le piante (autotrofi) e per gli animali
(eterotrofi: pascolatori, predatori, decompositori e parassiti).
Rapporto C:N nei tessuti vegetali e nei tessuti animali. La nicchia
ecologica. Come la variazione delle condizioni (topografia, tipo di
suolo, piovosità, temperatura) e delle risorse influisce sulla
distribuzione spaziale e temporale degli organismi. Importanza della
flora. Descrizione e classificazione di alcuni dei principali biomi e
dei principali tipi di ambiente. Differenze nella classificazione
geografica degli ambienti terrestri e degli ambienti acquatici. Le
popolazioni
Conteggio degli individui. Cicli biologici. Tavole demografiche
statiche e dinamiche. Dispersione e migrazione. Competizione
intraspecifica, inclusa trattazione matematica molto elementare
(accrescimento esponenziale e accrescimento logistico).
Interazioni tra specie
Competizione interspecifica, inclusa trattazione matematica molto
elementare (modello di Lotka-Volterra per la competizione). Cenni su:
simbiosi, parassitismo, mutualismo. La predazione, inclusa trattazione
matematica molto elementare (modello di Lotka-Volterra per la
predazione). Le comunità.
L'abbondanza delle specie e la ricchezza in specie. Le reti alimentari.
Complessità e stabilità. Fattori che influenzano la ricchezza in
specie. Gli indici di diversità. Biogeografia delle isole. La
successione ecologica.
Trasferimento di energia e ciclo della materia negli ecosistemi
Produttività primaria e secondaria. Le piramidi ecologiche e i
rendimenti ecologici. I cicli biogeochimici. Inquinamento e cambiamenti globali.
Cenni di ecologia applicata.
Cenni di conservazione.
Servizi ecosistemici. Sostenibilità.
Programma esteso
Introduzione: cos'è l'ecologia e di che cosa si occupa.
Livelli di organizzazione. Osservazioni in campo, esperimenti in
laboratorio, modelli matematici. Definizioni: biodiversità, specie,
ecotipo, fitness. Cenni sull'evoluzione biologica. Condizioni e risorse
Condizioni: effetti sul ciclo biologico (temperatura: Q10 e grado
giorno, curve di risposta), funzione stimolo (quiescenza) e modulazione
delle interazioni tra organismi. Risposte degli organismi vegetali
(variazioni morfologiche delle foglie) e animali (ectotermia ed
endotemia). Risorse: per le piante (autotrofi) e per gli animali
(eterotrofi: pascolatori, predatori, decompositori e parassiti).
Rapporto C:N nei tessuti vegetali e nei tessuti animali. La nicchia
ecologica. Come la variazione delle condizioni (topografia, tipo di
suolo, piovosità, temperatura) e delle risorse influisce sulla
distribuzione spaziale e temporale degli organismi. Importanza della
flora. Descrizione e classificazione di alcuni dei principali biomi e
dei principali tipi di ambiente. Differenze nella classificazione
geografica degli ambienti terrestri e degli ambienti acquatici. Le
popolazioni
Conteggio degli individui. Cicli biologici. Tavole demografiche
statiche e dinamiche. Dispersione e migrazione. Competizione
intraspecifica, inclusa trattazione matematica molto elementare
(accrescimento esponenziale e accrescimento logistico).
Interazioni tra specie
Competizione interspecifica, inclusa trattazione matematica molto
elementare (modello di Lotka-Volterra per la competizione). Cenni su:
simbiosi, parassitismo, mutualismo. La predazione, inclusa trattazione
matematica molto elementare (modello di Lotka-Volterra per la
predazione). Le comunità.
L'abbondanza delle specie e la ricchezza in specie. Le reti alimentari.
Complessità e stabilità. Fattori che influenzano la ricchezza in
specie. Gli indici di diversità. Biogeografia delle isole. La
successione ecologica.
Trasferimento di energia e ciclo della materia negli ecosistemi
Produttività primaria e secondaria. Le piramidi ecologiche e i
rendimenti ecologici. I cicli biogeochimici. Inquinamento e cambiamenti globali.
Cenni di ecologia applicata.
Cenni di conservazione.
Servizi ecosistemici. Sostenibilità.
Bibliografia
Libro di testo consigliato
Smith T.M., Smith R.L. 2013. Elementi di Ecologia. Pearson.
Altri testi utilizzati
Cotgreave P., Forseth I. 2004. Introduzione all'ecologia. Zanichelli.
Townsend C.R., Harper J.L., Begon M. 2001. L'essenziale di ecologia. Zanichelli.
Metodi didattici
Lezioni frontali durante le quali il docente interagisce con gli studenti ponendo domande generali e sollecitando commenti e domande da parte degli studenti. Durante lo svolgimento degli esercizi in classe il docente richiede la collaborazione singola o collettiva degli studenti nella soluzione dei quesiti proposti.
A causa del possibile perdurare dell’emergenza Covid, le lezioni potranno essere erogate con modalità mista, in presenza e a distanza (via Teams) in modalità sincrona, ed eventualmente con registrazione disponibile sulla piattaforma Elly. Per promuovere la partecipazione attiva al corso, saranno proposte diverse attività individuali e/o di gruppo attraverso l’utilizzo delle risorse presenti su Elly.
Modalità verifica apprendimento
La verifica del raggiungimento degli obiettivi di apprendimento avviene attraverso verifiche in itinere, sotto forma di quesiti posti alla platea degli studenti durante la lezione e la verifica, a campione, del corretto svolgimento di esercizi da svolgere a casa. La prova finale può essere scritta, entro una settimana dalla fine del corso o orale, previo appuntamento, durante l’anno.
La prova scritta, in presenza, ha durata di 2 ore, prevede 25 domande aperte e 5 esercizi. Il voto finale deriva dalla sommatoria dei punteggi ottenuti per domanda (massimo 1 punto) e per esercizio (dai 2 ai 5 punti a seconda dell’esercizio).
A causa del possibile perdurare dell’emergenza Covid la prova scritta si potrà svolgere a distanza a distanza (via Teams e Elly), con una durata di 90 minuti. Tale prova prevede 25 domande aperte o risposta multipla vero/falso e 3 esercizi. Il voto finale deriva dalla sommatoria dei punteggi ottenuti per domanda (massimo 1 punto) e per esercizio (3 punti).
I risultati dell’esame sono pubblicati sul portale Esse3 entro una settimana dalla data dell’esame. Gli studenti possono visionare l’esame, previo appuntamento con il docente.
La prova orale, sia in presenza che a distanza (via Teams), prevede almeno 3 domande di cui, almeno una consiste a nella contestualizzazione e svolgimento di un esercizio. Il contributo alla definizione del voto finale è calcolato come percentuale di: correttezza delle conoscenze acquisite (50%), capacità di ragionamento e collegamento (30%), capacità comunicativa e di sintesi (10%), proprietà di linguaggio (10%).
Altre informazioni
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