Il Corso partendo dai concetti alla base dell'ecologia come quello di natura e sostenibilità, affronta tematiche ecologiche attuali e rilevanti per le foreste e la società, come ruolo delle foreste nei cicli biogeochimici e la conservazione della biodiversità.
Lo studio degli ecosistemi forestali viene presentato a diversi livelli: dalla relazione tra organismi e ambiente, allo studio delle popolazioni e comunità, alla scala di paesaggio.
Libri di testo:
Paci, M. (2011) Ecologia forestale. Edagricole, 310 pp.
Altri libri consigliati per approfondimenti:
Chelazzi G, Provini A, Santini G (2004) Ecologia dagli organismi agli ecosistemi. Casa Editrice Ambrosiana, 341 pp
Smith TM, Smith RL (2009) Elementi di ecologia. Pearson BC.
Schulze ED et al. (2005) Plant ecology. Springer.
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
Principi di ecologia, dinamica di popolazione e delle comunità, flussi energetici e cicli biogeochimici nell'ecosistema.
Competenze:
Comprensione dei meccanismi alla base delle dinamiche di popolazione e delle comunità nonché dei flussi energetici e dei cicli biogeochimici di ecosistemi forestali.
Capacità:
Applicazione delle competenze maturate nel corso ad analisi di problemi ecologici, incluso la capacità di sintetizzare e valutare problemi ecologici nei sistemi forestali.
Prerequisiti
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni:
non obbligatoria ma fortemente consigliata; 2/3 delle esercitazioni devono essere frequentate.
Metodi Didattici
CFU: 9
Numero di ore totali del corso:
225
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
144
Attività in aula (% totale): 70%
Esercitazioni (% totale): 30%
* orario di ricevimento: dopo le lezioni o su appuntamento.
* e-learning:
Il corso prevede l'utilizzo della piattaforma moodle per la condivisione delle slides delle lezioni, e di altro materiale didattico.
Modalità di verifica apprendimento
Modalità: colloquio orale, prova unica (9 CFU). Sarà valutata la capacità dello studente ad approfondire argomenti e a creare collegamenti nell'ambito degli argomenti trattati nel corso. La prova sarà condotta su piattaforma gmeet a causa delle disposizioni covid-19.
Programma del corso
A. Concetti introduttivi.
Ecologia e società. Concetto di sostenibilità. Principali impatti e pressioni antropiche sugli ecosistemi. Cambiamenti globali. Obiettivi dell’ecologia e conservazione della natura. Funzioni e servizi degli ecosistemi.
B. Livelli di studio dell’ecologia.
Scala biologica: individuo, popolazione, comunità, ecosistema, paesaggio, bioma, biosfera. Definizione e componenti.
C. Analisi dei sistemi complessi.
Proprietà emergenti e collettive. Perturbazioni ecologiche, effetti e adattamenti: resistenza e resilienza.
D. Condizioni e risorse. Macro e microclima. I climi della Terra, i cambiamenti climatici. Bioclimi. Il clima del bosco: influenza della copertura forestale su luce, calore, vento e acqua. Tipi e strategie di adattamento all’ambiente. Interazione organismo-ambiente, curve di risposta all’ambiente. Ambiente fisico e relazioni con specie e comunità forestali: radiazione solare (PAR e calore), disponibilità idrica, e condizioni atmosferiche. Tolleranza all'ombra. Limiti termici alla distribuzione dei vegetali. Danni da estremi termici: strategie di difesa delle piante. Distribuzione dei vegetali in relazione al bilancio idrico della stazione; resistenza e strategie delle piante alle carenze idriche.
E. Ecosistema foresta.
La foresta come sistema funzionale. Componenti biotiche e abiotiche dell’ambiente. Il flusso di energia. Bilancio di energia, radiazione netta, catene alimentari, produttività. Cicli biogeochimici di maggiore rilevanza nelle tematiche ambientali. Produzione primaria e secondaria. Produttività ecologica. Bilancio del carbonio in relazione alle condizioni ambientali e ai disturbi. Il fuoco come fattore ecologico.
F. La componente biotica dell'ecosistema foresta:
individuo, popolazione, comunità.
G. Popolazione, definizione e struttura. Distribuzione nello spazio/tempo, abbondanza e composizione della popolazione. Curve di sopravvivenza. Rilievi statici e dinamici di abbondanza. Equazione di bilancio demografico: modelli di crescita numerica. Probabilità di estinzione e popolazione minima vitale. Fattori di regolazione dell’abbondanza: fattori indipendenti e dipendenti dalla densità. Esempi di applicazione del modello logistico all'utilizzazione sostenibile delle risorse naturali. Massimo uso sostenibile delle risorse rinnovabili. Dispersione ed estinzione locale, ecologia delle metapopolazioni.
H. Comunità e biodiversità. Struttura. Relazioni tra le specie. Concetto di habitat e nicchia ecologica. La dinamica della vegetazione: successioni e disturbi ecologici. Successioni: teorie, modelli, esempi. Lo studio della biodiversità, ricchezza specifica, indici e variabilità. Importanza della scala di paesaggio.
Le esercitazioni previste nella foresta di Vallombrosa (Firenze) sono state sostituite, per emergenza covid-19, da una "passeggiata virtuale".