ITALIANO

Fattori ecologici e loro variazioni nell’ambiente. Zone climatiche e distribuzione dei biomi. Processi di funzionamento degli ecosistemi. Reti alimentari e flussi di energia. Cicli biogeochimici. Popolazioni e dinamiche. Comunità e successioni ecologiche.

Cain M.L., Bowman W.D., Hacker S.D. – Ecologia. Ed. Piccin 2017
Smith T.M., Smith R.L. – Elementi di Ecologia. Ed. Pearson, 2013

Conoscenza e Comprensione:
L’insegnamento si propone di fornire agli studenti una solida conoscenza dei principi fondamentali dell’ecologia, necessari per comprendere la struttura e il funzionamento degli ecosistemi. In particolare, gli studenti acquisiranno conoscenze relative ai fattori biotici e abiotici e alle loro interazioni, che determinano l’abbondanza e la distribuzione degli organismi. Saranno inoltre approfonditi i principali processi ecologici, la biodiversità e le problematiche legate alla sua riduzione, nonché il ruolo degli ecosistemi nel fornire servizi ecosistemici essenziali.

Capacità di Applicare la Conoscenza e la Comprensione:
Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per interpretare le relazioni tra organismi e ambiente e per analizzare i principali fattori ecologici che influenzano gli ecosistemi. Saprà inoltre utilizzare tali conoscenze per affrontare problematiche applicative dell’ecologia, quali il monitoraggio ambientale, la conservazione della biodiversità e la gestione sostenibile degli ecosistemi.

Autonomia di Giudizio:
L’insegnamento favorisce lo sviluppo della capacità di analizzare criticamente le complesse interazioni tra componenti biotiche e abiotiche, permettendo allo studente di valutare scenari ecologici e problematiche ambientali e di formulare giudizi autonomi basati su dati scientifici e conoscenze teoriche.

Abilità Comunicative:
Lo studente svilupperà un linguaggio scientifico appropriato per descrivere i fenomeni ecologici, le dinamiche degli ecosistemi e le problematiche ambientali. Sarà in grado di esporre in modo chiaro e coerente concetti teorici e risultati di analisi, comunicando efficacemente anche in contesti interdisciplinari. Inoltre, saprà redigere relazioni tecniche e scientifiche strutturate e complete.

Capacità di Apprendimento:
L’insegnamento promuove la capacità di apprendimento autonomo e continuo, stimolando lo studente ad approfondire tematiche ecologiche attraverso la consultazione di testi e letteratura scientifica. Lo studente sarà in grado di aggiornare e integrare le proprie conoscenze per affrontare nuove problematiche ambientali e proseguire gli studi in ambiti affini con adeguato livello di autonomia.

Conoscenze di base di botanica, zoologia, citologia, chimica, fisiologia ed elementi di genetica

Il corso è articolato in 64 ore di lezioni frontali svolte dal docente e 8 ore di esercitazioni.
Nel suo lavoro personale lo studente dovrà assimilare conoscenze e concetti alla base della ecologia e risolvere quesiti che troverà alla fine di ogni capitolo del libro di testo.
Il corso non prevede la frequenza obbligatoria ma questa è fortemente consigliata al fine di rendere meno gravoso il lavoro di collegamento tra gli argomenti proposti e soprattutto di facilitare la comprensione delle intricate relazioni esistenti tra gli organismi e l’ambiente che li circonda.

La verifica dell’apprendimento per l’insegnamento di Ecologia è effettuata mediante un esame orale, con valutazione espressa in trentesimi.
L’esame orale consiste in almeno tre domande su argomenti indicati nel programma ed è finalizzato ad accertare il livello di conoscenza e comprensione dei contenuti, la capacità di applicazione, l’autonomia di giudizio e la padronanza del linguaggio tecnico-scientifico.
L’esame si intende superato con un punteggio minimo di 18/30. La valutazione finale tiene conto della correttezza e completezza delle conoscenze, della capacità di rielaborazione critica, della chiarezza espositiva e della capacità di stabilire collegamenti tra i diversi argomenti trattati.
Ai fini della valutazione si applicano i seguenti criteri:
<18/30 – Non superato: lo studente non dimostra risultati coerenti con i descrittori relativi a conoscenza e comprensione, capacità di applicazione, autonomia di giudizio, abilità comunicative e capacità di apprendimento.
18–21/30 – Sufficiente: lo studente raggiunge i descrittori di base e mostra una iniziale capacità di applicazione.
22–24/30 – Pienamente sufficiente: lo studente dimostra adeguata conoscenza e capacità di utilizzare correttamente i concetti chiave, avviando un’analisi critica.
25–26/30 – Buono: lo studente evidenzia autonomia di giudizio, applica le conoscenze in modo efficace e comunica con chiarezza.
27–29/30 – Molto buono: lo studente dimostra padronanza dei contenuti, capacità di analisi critica e solide abilità comunicative.
30/30 – Eccellente: lo studente eccelle per conoscenze approfondite, applicazione critica, autonomia di giudizio e comunicazione efficace. La lode può essere attribuita in presenza di particolare originalità e approfondimento.
La valutazione è coerente con i risultati di apprendimento attesi e con i descrittori dei cinque ambiti (conoscenza e comprensione, applicazione, autonomia di giudizio, abilità comunicative e capacità di apprendimento), secondo quanto previsto dal Regolamento Didattico.

Il docente è disponibile per ulteriori chiarimenti e approfondimenti al termine di ogni lezione. È inoltre disponibile nell’orario di ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.

Ambiente ed Ecologia. Concetto di ecosistema. Struttura, componenti e caratteristiche funzionali dell’ecosistema. Produzione, consumo e decomposizione. Natura cibernetica e stabilità degli ecosistemi: omeostasi, capacità di resistenza e di resilienza. Influenza degli organismi sull’ambiente abiotico. La corrispondenza tra gli organismi ed il loro ambiente: selezione naturale, adattamento e abattamento.
Condizioni e risorse: temperatura, luce, acqua, salinità, pH. Molecole inorganiche come risorsa: anidride carbonica, ossigeno, nutrienti minerali. Relazioni organismi-ambiente. Limiti di tolleranza e condizioni ottimali. Organismi steno ed euri. Legge del minimo di Liebig. Indicatori ecologici. Gli organismi come risorsa alimentare: generalisti e specialisti.
Interazioni tra fattori ambientali: macroclima, mesoclima, microclima. Variazioni stagionali del clima e risposte degli organismi: acclimatazione, migrazione, dormienza. Zone climatiche. Principali ecosistemi terrestri e acquatici.
Il suolo: pedogenesi, profilo, caratteristiche fisiche e chimiche, attività biologica.
Popolazioni: caratteristiche, dinamica di accrescimento, regolazione. Fluttuazioni cicliche e non cicliche della densità. Strategie adattative e selezione r e K. Interazioni tra popolazioni: competizione, predazione, parassitismo, allelopatia, antibiosi, commensalismo, inquilinismo, simbiosi mutualistica facoltativa e obbligatoria. Concetto di habitat e di nicchia ecologica. Difese contro i consumatori: difese chimiche e fisiche, criptismo, aposematismo, mimetismo. Coevoluzione.
Comunità biotiche: composizione, diversità di specie, modelli di diversità e diversità genetica nelle comunità. Le popolazioni e le comunità nei gradienti geografici: ecotoni e concetto di effetto margine. Biodiversità. Variazioni delle comunità nel tempo: successioni autogene primarie e secondarie, successioni allogene, successioni autotrofe ed eterotrofe, climax.
Il flusso di energia attraverso la comunità: produttività primaria lorda e netta, metodi di misura della produttività primaria, stime di produttività primaria per le terre emerse, i mari e gli oceani, fattori limitanti la produttività primaria in ambiente terrestre e acquatico, flusso di energia attraverso i consumatori e decompositori. Catene e reti alimentari. Concentrazione di sostanze tossiche lungo le catene alimentari. Piramidi ecologiche. Efficienza di trasferimento dell’energia.
Cicli biogeochimici: ciclo dell’acqua, del carbonio, dell’ossigeno, dell’azoto, dello zolfo, del fosforo.

Italian

Ecological factors and their variations in the environment. Climatic zones and distribution of biomes. Functional processes of ecosystems. Food webs and energy flows. Biogeochemical cycles. Populations and dynamics. Communities and ecological successions.

Cain M.L., Bowman W.D., Hacker S.D. – Ecologia. Ed. Piccin 2017
Smith T.M., Smith R.L. – Elementi di Ecologia. Ed. Pearson, 2013

Knowledge and Understanding:
The course aims to provide students with a solid understanding of the fundamental principles of ecology, necessary to comprehend the structure and functioning of ecosystems. In particular, students will acquire knowledge of biotic and abiotic factors and their interactions, which determine the abundance and distribution of organisms. The main ecological processes, biodiversity and the issues related to its decline, as well as the role of ecosystems in providing essential ecosystem services, will also be examined in depth.

Ability to Apply Knowledge and Understanding:
Students will be able to apply the acquired knowledge to interpret the relationships between organisms and their environment and to analyze the main ecological factors influencing ecosystems. They will also be able to use this knowledge to address applied ecological issues, such as environmental monitoring, biodiversity conservation, and the sustainable management of ecosystems.

Autonomy of Judgment:
The course fosters the development of the ability to critically analyze the complex interactions between biotic and abiotic components, enabling students to evaluate ecological scenarios and environmental issues and to formulate independent judgments based on scientific data and theoretical knowledge.

Communication Skills:
Students will develop appropriate scientific language to describe ecological phenomena, ecosystem dynamics, and environmental issues. They will be able to present theoretical concepts and analytical results clearly and coherently, communicating effectively also in interdisciplinary contexts. Furthermore, they will be able to produce well-structured and comprehensive technical and scientific reports.

Learning Skills:
The course promotes the development of autonomous and lifelong learning skills, encouraging students to deepen ecological topics through the consultation of textbooks and scientific literature. Students will be able to update and integrate their knowledge in order to address new environmental challenges and to pursue further studies in related fields with an adequate level of independence.

Basic knowledge of botany, zoology, cytology, chemistry, physiology and elements of genetics

The course is divided into 64 hours of lectures conducted by the teacher and 8 hours of exercises.
In his personal work the student will have to assimilate knowledge and concepts at the basis of ecology and solve questions that he will find at the end of each chapter of the textbook.
The course does not include compulsory attendance but this is strongly recommended in order to make the work of linking the proposed topics less difficult and, above all, to facilitate the understanding of the intricate relations existing between the organisms and the environment that surrounds them.

The assessment of learning for the Ecology course is carried out through an oral examination, with grading expressed on a 30-point scale.
The oral exam consists of at least three questions on topics included in the syllabus and is aimed at assessing the level of knowledge and understanding of the content, the ability to apply knowledge, autonomy of judgment, and mastery of technical-scientific language.
The exam is considered passed with a minimum score of 18/30. The final evaluation takes into account the accuracy and completeness of knowledge, the ability for critical re-elaboration, clarity of presentation, and the ability to establish connections among the various topics covered.
For grading purposes, the following criteria are applied:
<18/30 – Fail: the student does not demonstrate results consistent with the descriptors related to knowledge and understanding, application skills, autonomy of judgment, communication skills, and learning ability.
18–21/30 – Satisfactory: the student achieves the basic descriptors related to knowledge and understanding of fundamental content and shows an initial ability to apply knowledge in simple contexts.
22–24/30 – Fully satisfactory: the student demonstrates adequate applied knowledge and understanding, correctly using key concepts and beginning to critically analyze relevant situations.
25–26/30 – Good: the student shows autonomy of judgment, applies knowledge effectively, and communicates clearly.
27–29/30 – Very good: the student demonstrates advanced mastery of content, critical analysis of complex cases, and strong communication skills.
30/30 – Excellent: the student excels in all descriptors, with in-depth knowledge, critical application, autonomous judgment, and effective communication. Honors (cum laude) may be awarded for outstanding originality and depth, exceeding standard expectations.
The evaluation is consistent with the intended learning outcomes and the descriptors of the five domains (knowledge and understanding, application, autonomy of judgment, communication skills, and learning ability), in accordance with the Academic Regulations.

The teacher is available for further clarification and further information at the end of each lesson. It is also available in the reception hours of the students on the days indicated on the teaching card and on request sent by email.

Environment and Ecology. Concept of ecosystem. Structure, components and functional characteristics of the ecosystem. Production, consumption and decomposition. Cybernetic nature and ecosystem stability: homeostasis, resistance and resilience. Influence of organisms on the abiotic environment. The correspondence between organisms and their environment: natural selection, adaptation.
Conditions and resources: temperature, light, water, salinity, pH. Inorganic molecules as a resource: carbon dioxide, oxygen, mineral nutrients. Organism-environment relations. Tolerance limits and optimal conditions. Steno and euri organisms. Liebig minimum law. Ecological indicators. Organisms as a food resource: generalists and specialists.
Interactions between environmental factors: macroclimate, mesoclimate, microclimate. Seasonal changes in climate and organism responses: acclimatization, migration, dormancy. Climate zones. Main terrestrial and aquatic ecosystems.
The soil: pedogenesis, profile, physical and chemical characteristics, biological activity.
Populations: characteristics, growth dynamics, regulation. Cyclic and non-cyclical density fluctuations. Adaptive strategies and r and K selections. Interactions between populations: competition, predation, parasitism, allelopathy, antibiosis, commensalism, optional and obligatory mutualistic symbiosis. Concept of habitat and ecological niche. Defenses against consumers: chemical and physical defenses, cryptism, aposematism, mimicry. Co-evolution.
Biotic communities: composition, species diversity, patterns of diversity and genetic diversity in communities. Populations and communities in geographical gradients: ecotones and the concept of marginal effect. Biodiversity. Variations of communities over time: primary and secondary autogenic successions, allogeneic successions, autotrophic and heterotrophic successions, climax.
Energy flow through the community: gross and net primary productivity, primary productivity measurement methods, estimates of primary productivity for land, seas and oceans, factors limiting primary productivity in the terrestrial and aquatic environment, energy flow through consumers and decomposers. Chains and food webs. Concentration of toxic substances along food chains. Ecological pyramids. Energy transfer efficiency.
Biogeochemical cycles: water, carbon, oxygen, nitrogen, sulfur and phosphorus cycles.