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Oggetto:
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Ecologia con Laboratorio

Oggetto:

Ecology with laboratory

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MFN1295
Docente
Prof. Marco Isaia (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Triennale in Scienze Naturali D.M. 270
Anno
3° anno
Periodo
Secondo trimestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/07 - ecologia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti

Conoscenze di base di zoologia, botanica, matematica, geomorfologia, fisica e chimica.

Basic zoology, botany, mathematics, geomorphology, physics and chemistry.
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze fondamentali sulla struttura e sul funzionamento dei sistemi ecologici, a partire dalle popolazioni, alle comunità biologiche, agli ecosistemi facendo emergere gli effetti prodotti a livello strutturale e funzionale dalla pressione antropica. Attraverso esperienze in campo e in laboratorio e specifici approfondimenti teorici lo studente ha modo di applicare alcuni concetti appresi durante l'insegnamento della parte teorica, con particolare riferimento agli indicatori ecologici. Rendere familiare allo studente un approccio di tipo olistico alla lettura dei processi naturali nell'ottica di fornire le basi per comprendere la  gestione e la conservazione delle risorse naturali.

Provide the fundamental knowledge on the structure and the functioning of the ecological systems, from the population to the community to the ecosystem level, aiming at un understanding of the effects at functional and structural level of the anthropic influence. Through field and laboratory experiences and specific theoretical lectures the student is able to apply the concepts developed during the theoretical course, with particular reference to the ecological indicators. The course aims at introducing the students to an olistic approach of the ecological processes in order to provide the basis for the understandingthe management and the conservation of the natural resources. 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Acquisizione di conoscenze e sviluppo delle capacità di comprensione in un campo di studi di livello postsecondario, con particolare riferimento ai temi dell'Ecologia classica;

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE

Applicazione delle conoscenze acquisite nell'insegnamento nel campo professionale al fine di sviluppare competenze adeguate tali da sostenere argomentazioni e risolvere problemi nel campo di studio ambientale;

Acquisizione delle leggi generali del funzionamento dei sistemi ecologici naturali privilegiando un approccio di tipo olistico;

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Abilità nel raccogliere e interpretare i dati ecologici utili a determinare giudizi autonomi, inclusa la riflessione su temi scientifici ed etici ad essi connessi tramite l'elaborazione di relazioni tecniche e formulazione di giudizi di valutazione ambientale;

ABILITÀ COMUNICATIVE

Lo studente sarà in grado di esprimere oralmente o attraverso relazioni tecnico-scientifiche il significato delle tematiche affrontate nell'ambito dell'insegnamento.

 

Knowledge and comprehension skills

Acquisition of knowledge and development of comprehension skills in a field of post-secondary level studies, with particular reference to Classical Ecology;

Knowledge and comprehension skills
 
Application of the knowledge acquired during the course in the professional field in order to develop adequate skills to support arguments and solve problems in the field of environmental sciences;

Acquisition of the general laws of the functioning of natural ecological systems favoring a holistic approach;

Critical thinking 
 
Ability to collect and interpret ecological data useful for determining independent judgments, including insights on scientific and ethical issues related to them through the elaboration of technical reports and formulation of environmental assessment judgments;
 

Communication skills

The student will be able orally or in writing to convey meaning of topics studied in this course. 

Oggetto:

Programma

Parte teorica:
INTRODUZIONE
La natura dell’ecologia, gerarchia dei sistemi ecologici, il metodo scientifico e l’ecologia. Adattamenti e selezione naturale, adattamenti negli animali, clini ed
ecotipi, endotermia, ectotermia, eterotermia.
ECOLOGIA DI POPOLAZONI
Ecologia di popolazione: proprietà delle popolazioni, movimenti delle popolazioni, crescita delle popolazioni, abbondanza e densità, misure di densità, stima della dimensione delle popolazioni, tassi di natalità e mortalità, curve di sopravvivenza, tasso riproduttivo, principio di Allee Cicli vitali e regolazione interspecifica, modelli di ciclo vitale, strategia r e K, crescita logistica, competizione.
INTERAZIONI TRA SPECIE
Interazioni tra specie, nicchia ecologica, modello di Lotka-Volterra, esclusione competitiva, fattori che condizionano la competizione, strategie per evitare le competizione. Predazione, modelli di predazione, applicazione di Lotka Volterra alla predazione, risposta funzionale e numerica, difese antipredatorie, mimetismo, parassitismo, mutualismo e parassitoidismo
ECOLOGIA DI COMUNITA’
Comunità, definizioni, alpha, beta e gamma diversità, indici di diversità, reti trofiche, struttura fisica della comunità, dinamica delle comunità, successioni, cambiamenti autogeni e allogeni
ENERGETICA DEGLI ECOSISTEMI
Energetica degli ecosistemi, produttività, fattori di influenza della produttività, efficienza trofica, catene trofiche del pascolo e del detrito, trasferimenti di energia nelle catene trofiche Decomposizione e ciclo nutrienti, definizioni, organismi detritivori, litterbags, fattori che influenzano la decomposizione, mineralizzazione e immobilizzazione. Cicli biogeochimici, definizioni, cicli gassosi e cicli sedimentari, ciclo del carbonio.
ECOLOGIA UMANA
Riscaldamento globale, atmosfera terrestre e effetto serra, cambiamenti climatici nel passato, influenza sugli ecosistemi, piante e CO2, effetto fertilizzante, meccanismi di retroazione (feedback). Sfruttamento delle risorse e sostenibilità, crescita della popolazione umana, declino della biodiversità. Specie aliene e specie native, fase log e fase lag, principali specie invasive in Europa e in Italia, vie di diffusione, impatti economici.

Parte pratica:
Escursioni in campo e attività pratiche in laboratorio inerenti il campionamento e il riconoscimento di macroinvertebrati acquatifci, organismi del suolo e fauna sotterranea. Indici ecologici e loro applicazione IFF, IBE, QBS.

THEORY:

INTRODUCTION
Contents, aims and methods in ecology.The scientific method in ecology. Adaptations and natuiral selection, adaptations in animals, cline and ecotypes, endothermic and eterothermic organisms.

POPULATION ECOLOGY
Density and resources. Model of population growth. Interspecific competition. Estimation and density of populations: census methods. Survival curves, reproductive rates, principle of Allee, life cycles, r and K strategy, logistic growth.

SPECIES INTERACTIONS
Species interactions, ecological niche, Lotka-Volterra model, competitive exclusion, factors influencing competition, strategies to avoid competition. Predation, predation models, application of Lotka-Volterra model to predation, functional and numerical response, antipredatory defenses, mimetisms, parasitism and parasitoidism, mutualism.

COMMUNITY ECOLOGY
Community, definitions. Alpha, Beta and Gamma diversity, diversity indices. Trophic chains in biocoenosis. Community dynamics, successions. Allogen and autogen changes in the community. 

ENERGETICS
Ecosystem energetics, prodictivity, factors influenciing productivity, trophic efficiency, types of trophic chains, decomposition and nutrient cycles, detritivorous organisms, litterbags, energy fluxes in the ecosystems,  factors influencing the decomposition, mineralisation and immobilization. Biogeochemical cycles, carbon cycle.

ECOLOGIA UMANA
Riscaldamento globale, atmosfera terrestre e effetto serra, cambiamenti climatici nel passato, influenza sugli ecosistemi, piante e CO2, effetto fertilizzante, meccanismi di retroazione (feedback). Sfruttamento delle risorse e sostenibilità, crescita della popolazione umana, declino della biodiversità. Specie aliene e specie native, fase log e fase lag, principali specie invasive in Europa e in Italia, vie di diffusione, impatti economici.

Global warming and climate changes in the past, influence on the ecosystem, plants and CO2, fertilizing effect, feedback mechanisms. Human population and its effect on natural resources: demographic trends in human history and previsions, decrease in global diversity. Tendencies and problems of global ecology.   Alien species. log and lag phases, examples of the most important alien species in Europe, economical impacts.

PRACTICE:

Field excursions and practical activities in laboratory dealing with aquatic and terrestrial ecosystems. IBE, IFF, QBS, subterranean ecosystems.

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Modalità di insegnamento

Lezioni teoriche frontali: 32 ore; lezioni di preparazione ai laboratori: 8 ore; attività pratiche: 12 ore (8 di attività pratiche e 4 di escursione, entrambe per otto turni).

Le lezioni sono facoltative ma la frequenza della parte partica è fortemente consigliata.

A causa dell'emergenza sanitaria dovuta a COVID 19 le modalità di insegnamento dell'intero Corso di Laurea sono state riorganizzate per l'anno accademico in corso e verranno comunicate in questa pagina in prossimità dell'inizio delle lezioni. Verosimilmente le lezioni frontali di Ecologia verranno erogate in presenza con diretta streaming e eventuale registrazione (successivamente caricata sulla piattaforma Campusnet via link a Google Drive).

Considerata la rilevanza delle attività di laboratorio e di terreno per la formazione del Naturalista, compatibilmente con l’evoluzione dell’emergenza sanitaria e con le disposizioni in materia di sicurezza, si prevede di erogare quante più possibiile di queste attività in presenza.

 

Theory: 32 hrs; laboratory: 8 hours; practical activities:  12 hrs (x 8 groups).

Lectures are not compulsory but the practical part is strongly recommended.

 

Due to the health emergency due to COVID 19, the teaching methods of the entire Degree Course have been reorganized for the current academic year and will be communicated on this page near the start of the lessons. Most likely the Ecology lectures will be delivered in person with live streaming and possible recording (subsequently uploaded to the Campusnet platform via link to Google Drive).

Considering the importance of the laboratory and ground activities for the training of the Naturalist, according to the evolution of the health emergency and with the provisions on safety, it is planned to provide most of these activities in presence.
 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Scritto e orale

L'esame consiste in una prova scritta e una prova pratica obbligatorie, e una prova orale facoltativa, cui si accede solo con la prova scritta sufficiente. La votazione finale è data dalla media matematica del risultato delle due prove obbligatorie. La votazione può essere rivista sulla base del risultato della eventuale prova orale facoltativa.

Prova scritta: Consiste di 6 domande chiuse (vero/falso, 6 punti), 2 domande aperte brevi (3+3 punti) e una domanda aperta lunga (9 punti) sull’Ecologia teorica. Nelle domande, oltre all’enunciazione e descrizione dei principi teorici, si richiedono anche esempi o applicazioni degli argomenti descritti. Con queste domande s’intende quindi valutare, sia la comprensione dei principi fondamentali dell’ecologia, sia la capacità dello studente di applicare a casi reali quanto descritto in teoria.

Prova pratica (generalmente in forma di esonero, prima della fine dell'insegnamento): consiste di un test a risposta multipla inerente le lezioni di preparazione ai laboratori, un test di riconoscimento degli organismi bioindicatori oggetto delle esercitazioni e di ulteriore test inerente l’applicazione di indici di ecologia fluviale. 

Eventuale prova orale: lo studente si sottopone a sua discrezione ad una eventuale prova orale accessoria volta a migliorare il voto della prova scritta. Durante la prova è verificata la validità o meno del giudizio espresso con almeno una domanda e un problema della stessa tipologia di quelli dell’esame scritto, ma su argomenti diversi.  L'esito può variare al massimo di +/‐2 il voto ottenuto nella prova scritta ed è comunque espresso in 30esimi. 

Note:
- In ciascuno dei periodi di esame previsti dal calendario delle attività didattiche viene fissata almeno una coppia di date per la prova scritta e la prova orale.
Gli studenti sono tenuti ad iscriversi alla prova scritta seguendo la procedura di Ateneo. In caso di problemi e difficoltà gli studenti sono invitati a contattare i docenti.
- In caso di esito positivo della prova pratica lo studente può sostenere la prova orale nello stesso appello, oppure può decidere di posticipare la prova orale ad uno degli appelli successivi. In caso di assenza o non superamento dell'esonero lo studente è tenuto a presetnarsi sull'intero programma (parte pratica e parte teorica). Il voto dell'esonero può essere utilizzato una sola volta nel corso degli appelli.

- Non è necessario iscriversi per la prova orale accessoria, ma è sufficiente presentarsi in aula nel giorno ed ora fissati.

 

EMERGENZA COVID19

Viste le disposizioni rettorali in materia di Emergenza COVID19, le modalità di verifica dell'apprendimento comporteranno l'utilizzo di appropriate piattaforme online e strumenti di e-learning.

Per la parte pratica si prevede un test di riconoscimento in presenza, corredato da domande relative agli argomenti trattati nella parte di preaparazione ai laboratori. 

Per la parte teorica si prevede un test scritto caratterizzato perlopiù da domande di ragionamento

Written and oral

The exam is composed by a written test, a practical part and a non-mandatory oral test.  The final mark is given by the mean of the two mandatory parts. The final mark can be discussed on the base of the result of the oral test.

Written test: 6 closed questions (true/false, 6 points), 2 short questions (3+3 points) and one open question (9 points) on the theoretical part. Examples and definitions are required, aiming at assessing the understanding of the fundamental ecological concepts as well as the capacity of the student to explain the theretical concept into practicxal examples.

Practical test (generally in June, before the end of the course): one test of closed questions about the arguments presented in the laboratory (15 points), one identification test on the bioindicators presented during the laboratory activities (15 points). The presence at all activities is rewarded with one bonus of one point.

Ora test: the student intending to ameliorate the final mark attends a non-mandatory oral test.  The validity of the final mark is verified through a series of questions. The final decision may vary of +/‐2 points.

Notes:
- Two dates (one for the written tests and one for the oral) are decided afor each session. The students have to use the ordinary procedure, in case of problems they should contact the Lecturer.


- In case of positive mark of the practical test, the student can attend the oral test during the same session  or decide to keep the mark. The mark can be used only once during the ordinary  session. In other cases students will be tested on the entire program.

- For the oral test, there is no need of registration.

 

COVID19 EMERGENCY

In view of the current sitaution of emergency, and according to the Rectoral Directives, the evaluation methods will be modified. Appropriate e-learning tools and online platform will be used. 

For the practical part, the students will submit to an identification test and on several questions about the methods illustrated during the laboratory lessons.    

For the theoretical part, the students will submit a written test, mostly based on reasoning questions.

Oggetto:

Attività di supporto

Escursioni in campo e materiale multimediale (video)

Written and oral

Field practice and multimedia (video)

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile su Campusnet.
Per la parte teorica si consigliano:
Smith & Smith, Elementi di Ecologia. Pearson


I testi base consigliati per la parte pratica sono:
Manuale ARPA Tecniche di biomonitoraggio della qualità del suolo 2002
Manuale APAT Indice di funzionalità fluviale 2007
Atlante per il riconoscimento dei macroinvertebrati dei corsi d’acqua italiani, Provincia autonoma di Trento

The material used in the lectures is available on Campusnet.
For the theoretical part:
Smith & Smith, Elementi di Ecologia. Pearson.

For the laboratory part:
Manuale ARPA Tecniche di biomonitoraggio della qualità del suolo 2002
Manuale APAT Indice di funzionalità fluviale 2007
Atlante per il riconoscimento dei macroinvertebrati dei corsi d’acqua
italiani, Provincia autonoma di Trento



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Orario lezioniV

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    Ultimo aggiornamento: 15/06/2022 10:39