Scienze Naturali, Scienze dei Sistemi Naturali,
Evoluzione del comportamento animale e dell’uomo

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

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 il corso teorico, 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.

Acquisizione delle leggi generali del funzionamento dei sistemi ecologici naturali privilegiando un approccio di tipo olistico. Applicazione indici ecologici e comprensione degli stessi. Redazione di relazioni tecniche e formulazione di giudizi di valutazione ambientale.

Lezioni teoriche frontali: 32 ore; lezioni di laboratorio: 15 ore; attività pratiche: 32 (16 ore per due turni).

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

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 dellaa fine del corso): Consiste di un test a risposta multipla inerente le lezioni di preparazione ai laboratori (12 punti), un test di riconoscimento degli organismi bioindicatori oggetto delle esercitazioni (14 punti) e di una relazione sulle esercitazioni inerente l’applicazione di indici di ecologia fluviale (5 punti). La frequenza a tutte le esercitazioni è premiata con un punto aggiuntivo.

Prova orale: Lo studente si sottopone alla prova orale per 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 purché entro l’inizio dei corsi dell’anno accademico successivo. Nel caso in cui l’esame venga sostenuto l’anno successivo, lo studente è tenuto a presentarsi su tutto il programma e il Docente verificherà l’apprendimento tramite una unica prova orale, inerente gli argomenti toerici e quelli pratici.

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

Escursioni in campo e materiale multimediale (video)

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.

Il materiale didattico presentato a lezione è disponibile su Campusnet.
Per la parte teorica si consigliano:
Smith & Smith (2013) Elementi di Ecologia. Pearson, VIII edizione.
Capitoli:1-5-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-21-22-23-28-29-30
I testi base consigliati per il corso pratico 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