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

Acquisire capacità nel settore dell'ecologia avanzata ed essere in grado di applicarne i principi nel contesto della tutela della biodiversità animale e vegetale, in modo da avere una competenza sufficiente a portare avanti, nei settori accademici e professionali, ricerche di ecologia avanzata, tra cui il monitoraggio della biodiversità, il monitoraggio ambientale e la consulenza in campo ecologico.

 

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE - Comprensione olistica delle dinamiche ecosistemiche.

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE - Compresione delle dinamiche ecosistemiche con particolare riferimento alla conservazione della biodiversità animale e vegetalee alla gestioen degli ecosistemi.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO - Basandosi sulle conoscenze acquisite e sull'analisi critica di casi studio presentati a lezione lo studente acquisisce capacità di valutazione autonoma.

ABILITÀ COMUNICATIVE - Capacità di interloquire con altre professionalità del campo, tramite l'acquisizione di un linguaggio ed una terminologia appropriata.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO - Iillustrazione delle teorie ecologiche,  dei metodi di analisi e analisi critica di casi studio.

 

MODULO CHAMBERLAIN

Al termine del modulo, lo studente dovrebbe possedere le seguenti conoscenze e capacità:

• Capacità di pianificare ed attuare programmi di cattura e marcatura, indagini di abbondanza e distribuzione per vari gruppi animali;
• Comprensione delle analisi e dell'interpretazione dei dati raccolti utilizzando metodi standard per il monitoraggio delle popolazioni per stimare la dimensione delle popolazioni e i trend;
• Comprensione della classificazione delle specie minacciate a livello regionale, nazionale e globale e del ruolo delle aree protette nella salvaguardia delle specie;
• Una solida conoscenza generale di come i dati del monitoraggio delle popolazioni hanno contribuito alla conservazione delle specie minacciate.

MODULO BUFFA

Al termine del modulo lo studente dovrebbe possedere le seguenti conoscenze e capacità:

• capacità di pianificare programmi di rilevamento ed analisi di comunità vegetali, con valutazione delle abbondanze delle piante vascolari presenti.
• capacità di analizzare i dati derivanti dai rilevamenti per comprendere la struttura delle comunità rilevate ed il rapporto fra queste ed i principali parametri ecologici, anche utilizzando tecniche multivariate di classificazione ed ordinamento.
• comprensione del ruolo ecologico e delle capacità competitive delle principali specie delle comunità, e dei fattori che possono significativamente alterare i risultati della competizione fra queste.

MODULO ISAIA

A completamento del modulo, lo studente raggiunge:

• La comprensione dell'analisi e dell'interpretazione dei pattern ecologici a scala di paesaggio
• La comprensione del contributo che l'ecologia del paesaggio può dare alla gestione dell'ambiente e alle politiche di gestione del territorio

 

MODULO CHAMBERLAIN

Lezioni frontali per un totale di 24 ore (3 CFU) e 8 ore di esercitazioni in campo (metodi di censimento).

 MODULO ISAIA

Lezioni frontali per un totale di 16 ore (2 CFU).

Test scritto (modulo Chamberlain), test orale (modulo Isaia), test orale che comprende anche l'esposizione del contenuto di un articolo scientifico scelto dallo studente e dal docente (modulo Siniscalco).

MODULO CHAMBERLAIN

Esame scritto della durata di un'ora.  Si tratta di rispondere a 20 domande (1 punto ciascuno) a risposta multipla (quattro opzioni) e a 5 domande a risposta aperta (2 punti ciascuno) per un totale di 30 punti. Sono poi proposte anche due domande facoltative (1 punto ciascuno) per la lode. Le domande a risposta multipla sono concepite per testare le conoscenze generali degli studenti nella relativa area tematica. Le domande aperte verificano la capacità degli studenti di capire e comunicare concetti ecologici più complessi, tra cui gli aspetti analitici.

MODULO ISAIA

Esame orale inerente la descrizione di pattern e processi ecologici a scala di paesaggio.

MODULO CHAMBERLAIN

METODI DI CATTURA, MARCATURA E RICATTURA. Catture di mammiferi: telesedazione, gabbie. Catture di uccelli: mist nets, clap nets e metodi vari. Catture di rettili, anfibi e invertebrati. Collari e radiomarcatura. Alterazioni morfologiche permanenti e temporanee. Contrassegni naturali.  CENSIMENTI-CONTEGGI. Metodi per stimare i parametri demografici chiavi deglu uccelli e mammiferi. Mappaggio dei territori, transetti lineari e punti di ascolto; metodi vari per mammiferi e uccelli. Curve di contattabilità, algoritmi e softwares. ANALISI DEMOGRAFICHE. Bootstrapping. Popolazioni chiuse ed aperte. Mortalità, sopravvivenza, emigrazione permanente. Metodi di Petersen, Schnabel, Jolly-Seber. Andamento di popolazione.  Alerts. Analisi di vulnerabilità popolazionale. Modelli demografici.  Dipendenza dalla densità. PRELIEVI ANIMALI E DINAMICA DI POPOLAZIONE. caccia e pesca. Depauperamento venatorio: stambecco, starna, rinoceronte, elefante africano. Sovrasfruttamento da pesca: acciuga peruviana, Tapes decussatus. Equazioni differenziali: crescita esponenziale, logistica. Mortalità compensativa.  Prelievo sostenibile. Legge nazionale della caccia e specie particolarmente protette. AREE PROTETTE. Convenzioni e direttive internazionali. Aree protette dell'IUCN e il Global Protected Areas Programme. Direttive Birds e Habitat. Natura 2000 e SIC. Aree protette in Italia (parchi nazionali e regionali). CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITÀ. Convention on Biological Diversity. Convenzioni e direttive internazionali.  IUCN e le categorie di minaccia. Le liste rosse. La lista rossa dei vertebrati italiani. BirdLife International e le specie SPEC. IBA e ZPS. Specie carismatiche, specie chiave, specie bandiera, specie ombrello. Sensibilizzazione e protezione attiva. Strategie adattative e conservazione. Strategie di 'land sparing e 'land sharing'. 

 

MODULO ISAIA - Ecomosaico e dinamiche del paesaggio.  Introduzione all'ecologia del paesaggio.  Il modello di ecomosaico di Forman & Godron. Patch, corridoi e matrice. Dinamica del paesaggio. Frammentazione, effetti sulle comunitá biologiche, reti ecologiche.

MODULO BUFFA

Introduzione ai temi principali: Produttività netta e lorda, crescita degli individui e rapporto fusto/radici/foglie, le successioni vegetali e la produttività degli ecosistemi, le variazioni del tasso di crescita con l'età degli individui/ età della foresta.  Life histories e plant traits, dinamismo della vegetazione. Definizione di competizione, disturbo , stress.

L’individuo: radice, fusto, foglia. Anastomosi, polloni radicali, altre forme di riproduzione vegetativa. Razze genetiche, plasticità fenotipica. Il problema della definizione dell'individuo in molte forme erbacee  e non solo.

Popolazioni: classi di età e classi di diametro negli alberi, età reale ed apparente, coetaneità e disetaneita nelle formazioni forestali naturali e gestite dall'uomo. Natalità e mortalità, coetaneità o disetaneità nelle popolazioni dominanti le cenosi. Riproduzione sessuale e asessuale. Modalità di riproduzione vegetativa e apomissia.  Autofertilità e autosterilità. Tasso di allogamia. Diversità genetica. Forme di riproduzione vegetativa ed esempi di cicli metagenetici. Ibridismo. Depressione di consanguineità e suo contenimento nelle popolazioni vegetali. Coordinamento fiorale e gestione della auto-e allogamia. Masting e riproduzione. Simbiosi con impollinatori. Le modalità di dispersione del seme e i risultati dei possibili modelli sulla dispersione, confronto con dati reali sulle migrazioni. Inserimento di nuovi individui in comunità chiuse e non, relazione con il tasso di disturbo, modificazioni di tipo successionale in risposta a variazioni del tasso di disturbo.

Analisi delle comunità: il rilevo totale e quello randomizzato, pregi e difetti. Utilità della classificazione delle comunità vegetali e criticità relative. Metodi di stima della abbondanza delle specie o della biomassa. La struttura della comunità ed il suo funzionamento. Margini ed ecotoni. Trasformazioni successionali per invasione e per spostamento dei margini.  Velocità di crescita e competizione, risultati sperimentali ottenuti sulla competizione. Esempi di modelli per analizzare competizione simulata, il modello con isocline di Tilman e il parallelismo con le successioni.  Cambiamento del profilo della specie superiormente competitiva lungo la successione con differenti tassi di disturbo. Le successioni progressive, principali caratteristiche, esempi tratti dal caso di Glacier Bay. La competizione per la luce ed i cambiamenti dei tratti funzionali nelle successioni progressive.

Elaborazione di tabelle mediante metodi di classificazione ed ordinamento, metodi di strutturazione. Il potere dei metodi di classificazione con cluster analysis. Riconoscimento dei trends e riduzione delle variabili, applicazione di metodi di ordinamento,  esempio geometrico utilizzando le matrici di distanza ed il metodo di Bray e Curtis. Esempio di classificazione ed ordinamento della vegetazione forestale italiana, analisi indiretta e analisi diretta di gradiente. Classificazione non gerarchica, tecniche di ottimizzazione.  Classificazione gerarchica, effetti dell'algoritmo impiegato nella formazione dei gruppi in casi differenti, chaining, disgiunzioni.

In aula informatica: applicazione di tecniche di analisi multivariata ad un caso concreto di tabella , strutturazione di tabella ed analisi indiretta di gradiente.

La disponibilità di immagini ortofoto per il nostro territorio. Il geoportale nazionale e l’utilizzo di ortofoto e cartografia. Utilizzo diretto di questi strumenti da parte degli studenti.

Informazioni di base sui principali processi pedologici che determinano la natura dei suoli e le loro proprietà condizionanti i vegetali dell'ecosistema, dedicata agli studenti che a causa del loro curriculum hanno deficit di conoscenze relative all'argomento. Le dinamiche di decomposizione e mineralizzazione della sostanza organica.

Le diverse possibili classificazioni in tipi funzionali, con particolare attenzione per la teoria CSR di Grime. Come plant traits e life histories si correlano, in particolare nelle successioni.  Analisi di letteratura scientifica relativa ai plant traits. Esempi di classificazione di life histories, il caso delle briofite. Le interazioni fra LH, produttività, biodiversità  e funzionalità degli ecosistemi.

I livelli di produttività dei differenti ecosistemi terrestri e le loro cause.