213SM-3 - ECOLOGIA GENERALE 2019
Schema della sezione
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Cosa studia l’ecologia. Cenni storici. Riduzionismo e olismo. L’ecologia come disciplina storica. Autoecologia e sinecologia. Macroecologia.
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Dagli atomi alle cellule. Organizzazione gerarchica della vita. Definizione di individuo. Variabilità tra individui: cicli vitali, dimorfismo sessuale, organismi unitari e modulari. Definizione di popolazione, specie, comunità ed ecosistema
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Concetto di specie. Selezione direzionale, stabilizzante e divergente. Adattamento. Meccanismo di speciazione. Deriva genetica. Bottle neck e effetto del fondatore. Speciazione allopatrica e simpatrica. Evoluzione convergente e parallela.
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Le specie File PDF
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Condizioni e risorse. Ambienti terrestri e acquatici. Risposte e adattamenti degli organismi alle variazioni ambientali (osmoregolazione, termoregolazione). Distribuzione degli organismi in base alle condizioni e alle risorse. Regole allometriche.
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Le popolazioni. Misura dell'abbondanza degli individui. Specie semelpare e iteropare. Modelli di crescita geometrica. Crescita malthusiana. Controllo densità-dipendente. Curva logistica. Specie r e K. Dinamiche fluttuanti e caotiche. Distribuzioni. Aggregazioni. Migrazioni locali e a grande scala. Meccanismi di dispersione nello spazio e nel tempo.
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popolazioni File PDF
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Le interazioni tra specie. Competizione per sfruttamento e interferenza. Esclusione competitiva. Coesistenza e ripartizione della nicchia. Fantasma della competizione passata. Coesistenza mediata dall'eterogeneità ambientale. Predazione. Erbivoria. Effetti della predazione sulle popolazioni di prede. Modello di Lotka-Volterra. Foraggiamento ottimale. Meccanismi di difesa, corsa agli armamenti e ipotesi della Regina Rossa. Parassiti e parassitoidi. Ruolo ecologico. Commensalismo (inquilinismo, foresi e metabiosi). Mutualismo facoltativo e obbligato. L'importanza del mutualismo negli ecosistemi.
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Concetto di comunità. Fattori che influenzano la struttura di comunità: filtro ambientale, competizione, predazione, eterogeneità e disturbo. Struttura di comunità e quantificazione dei pattern. Biogeografia delle isole. Metacomunità. Supply side ecology. Dinamica delle patch. Successione primaria e secondaria, allogena ed autogena.
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Comunità File PDF
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Ciclo idrologico. Ciclo dell'ossigeno. Ciclo dello zolfo. Ciclo del carbonio. Pompa biologica negli oceani. Origine del detrito e catena del detrito. Decomposizione e successione degradativa. Ruolo dei decompositori e detritivori nel ciclo della materia.
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Ecosistemi e proprietà emergenti. Reti trofiche. Caratteristiche. Biomassa, produttività primaria e secondaria. Produttività primaria globale. Differenze tra sistemi terrestri e acquatici. Flusso di energia e materia negli ecosistemi. Rendimento di consumo, assimilazione, e produzione. Controllo top-down, bottom-up e wasp-waist.
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Lo stato dei sistemi e l'andamento caotico. Attrattori. Modelli di risposta degli ecosistemi alla perturbazione. Resilienza: resistenza e recupero. Fragilità. Regime Shift. Tipping points. Early warning di transizioni critiche. Esempi di cambiamento di regime.
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La biodiversità sul pianeta. Differenze tra ambienti terrestri e marini.fattori che influenzano la biodiversità. Stabilità ambientale. Interazioni biologiche. Disturbo. Complessità ambientale. Produttività. Paradosso dell'arricchimento. Multicausalità. Hotspot. Diversità puntiforme, alfa, gamma e epsilon. Diversità beta e delta. Concetto moltiplicativo e additivo di beta diversità. Beta diversità lungo gradiente e beta diversità come variazione. Quantificazione della beta diversità. Distance-decay. Confronto tra comunità e dispersione multivariata. Turnover e nestedness. Beta-diversità e connettività ecologica.
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Quantificazione della struttura delle comunità in ambito multivariato. Indici univariati. Ricchezza in specie, Shannon-Wiener, Pielou evenness, Simpson. Indici di distinctness tassonomica. Indici di ricchezza funzionale.
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Rarità. Distribuzioni specie-abbondanza. Distribuzione log-normale, serie geometrica, broken stick. Curve abbodanza-biomassa. Curve specie area. Formula di Arrhenius. Area minima. Rarefazione ed estrapolazione. Stimatori non parametrici e parametrici. Applicazioni. Teoria neutrale della biodiversità e teoria della nicchia. Principali pattern macroecologici.
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Funzioni ecosistemiche. Teorie sulle relazioni biodiversità e funzionamento. Facilitazione, complementarietà, ridondanza, sampling effect. Biodiversità e produttività. Biodiversità e stabilità. Beni e servizi ecosistemici. Capitale naturale. Biodiversity offsetting.
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Driver, pressioni e impatti. Tipologie di impatto. Arricchimento organico, eutrofizzazione, anossia, inquinanti organici persistenti, metalli pesanti. Idrocarburi. Plastica e marine litter. Sostanze radioattive. Cambiamento climatico. Acidificazione degli oceani. Inquinamento termico, acustico e luminoso. Distruzione e frammentazione dell'habitat. Introduzione di specie aliene. Sovrasfruttamento delle risorse. Impatto su specie, popolazioni, comunità e ecosistemi: casi di studio. Impatti multipli e interazioni.
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Estinzione locale, regionale, globale. Estinzioni di massa. tasso di estinzione di fondo. Neo-estinzione. Principali cause. Esempi e casi di studio. Red List IUCN.
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Storia della conservazione. Differenze tra conservazione terrestre e marina. Teorie ecologiche applicate alla conservazione. Controversia SLOSS. Obiettivi delle conservazione. Numero, forma, distribuzione e grandezza delle riserve. Zonazione. L'importanza del contesto socio economico. La conservazione nella realtà. Conservazione degli ambienti terrestri e marini a scala globale. Conservazione in Mediterraneo. Effetti della conservazione: sheltering, spillover, stabilità, biodiversità, popolazioni di specie target. Il ruolo dell'enforcement. Problemi gestionali. Direttiva Habitat. Principali habitat e specie marine tutelati. Siti Natura 2000. Cenni di restoration ecology.