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    BOTANICA SISTEMATICA E GESTIONE FORESTALE (Corso Integrato)

    Responsabile: Prof. Battipaglia Giovanna

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Italian

    Contenuti

    Modulo Botanica Sistematica: classificazione dei vegetali. Concetto di specie. Metodi e principi della sistematica. Biodiversità, adattamenti ed evoluzione delle piante terrestri: l’affrancamento della vita acquatica. Evoluzione e diversificazione delle Tracheofite. Filogenesi delle Angiosperme. Modalità riproduttive e cicli biologici nei vegetali. Principali taxa algali. Briofite. Piante vascolari: pteridofite; gimnosperme; angiosperme, con esempi di famiglie. Elementi di fitogeografia. Metodi di identificazione di Briofite e Spermatofite.
    Modulo Gestione delle Risorse Forestali: Ecosistema Foresta. Introduzione alla selvicoltura e selvicoltura speciale. Ecologia del Disturbo. Formazione del legno. Approccio dendroecologico. Ipsometria e dendrometria. Pianificazione ecologica del territorio forestale.

    Testi di riferimento

    Modulo Di Botanica Sistematica: Pasqua G., Abbate G., Forni C. 2010: Botanica Generale e Diversità Vegetale. Piccin, Padova
    Judd et al. 2007: Botanica Sistematica. Un approccio filogenetico. Piccin
    Pignatti S. 2017-2019: Flora d’Italia vol 1-4, II Edizione. Edagricole.
    Gli studenti dovranno saper utilizzare per argomenti specifici i siti internet seguenti:
    http://www.cbd.int/gspc/
    http://www.isprambiente.gov.it/it
    http://www.theplantlist.org/
    http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/
    http://www.actaplantarum/
    Modulo di Gestione Delle Risorse Forestali: Ecologia forestale Marco Paci Edagricole
    Selvicoltura generale Piussi- Alberti . Compagnia delle foreste, Arezzo
    Dispense e materiale didattico distribuito a lezione

    Testi da consultare:
    Selvicoltura speciale G. Bernetti Ediz. Utet
    Corona P, Barbati A, Ferrari B, Portoghesi L (2011). “Pianificazione ecologica dei sistemi forestali”. Compagnia delle foreste, Arezzo

    Obiettivi formativi

    Il corso di Botanica Sistematica e Gestione delle Risorse forestali si prefigge di fornire allo studente una base di conoscenze su principi, metodi e finalità della diversità vegetale, dell’ ecologia forestale, della selvicoltura e della gestione della risorsa foresta, necessari per affrontare una buona pianificazione forestale.
    Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze e competenze in:
    -riconoscimento entità tassonomiche;
    -acquisizione degli strumenti per l'identificazione e la classificazione delle piante vascolari.
    -ecosistema foresta: struttura e caratterizzazione
    - principali specie vegetali di interesse forestale.
    -principali risposte ecologiche e fisiologiche delle foreste al variare dei fattori ambientali e climatici e dei disturbi naturali e antropici.
    -i principi ecologici e le metodologie diagnostiche necessarie per la pianificazione ecologica del territorio forestale.

    Prerequisiti

    Per il modulo di Botanica Sistematica lo studente deve possedere un adeguato livello di conoscenze di morfologia, istologia e citologia vegetale nonché di ecologia vegetale.
    Per il Modulo di Gestione delle Risorse Forestali si richiedono conoscenze acquisite nel corso di Ecologia e Ecologia applicata. Lo studente deve conoscere il concetto di specie, ecosistema, popolazione. Deve inoltre conoscere i cicli biogeochimici.

    Metodologie didattiche

    Il corso di Botanica sistematica e Gestione delle Risorse Forestali è costituito da due moduli con lezioni frontali e seminari tenuti in aula e in bosco. Ciascun modulo è
    articolato in 48 ore di lezioni frontali. Le esercitazioni verranno condotte sia in laboratorio che in campo.
    Per il corso di Botanica sistematica è richiesta la realizzazione di un erbario didattico rappresentativo delle principali famiglie della flora italiana.
    La frequenza regolare è fortemente consigliata, in particolare per le esercitazioni.

    Metodi di valutazione

    La prova di esame sarà orale. Il voto finale sarà basato sull'esame orale e sulla partecipazione alle discussioni durante le lezioni frontali e le esercitazioni di campo. In particolare le esercitazioni costituiscono un momento importante di coinvolgimento degli studenti che dovranno applicare praticamente i concetti spiegati a lezione. Nelle prova orale per l’attribuzione del voto finale, espresso in trentesimi, si valuterà il livello di conoscenza , abilità e competenza e in particolare si valuterà la capacità dello studente di prevedere lo sviluppo dei popolamenti forestali soggetti a diversi interventi selvicolturali e sarà in grado di scegliere la pratica selvicolturale idonea al raggiungimento degli obiettivi gestionali.
    L’esame è considerato superato (18/30) solamente se lo studente dimostra di avere acquisito la conoscenza e comprensione di almeno 3 argomenti tra quelli trattati durante il corso e la capacità di applicare le stesse ad un caso studio.
    in sede di esame, lo studente dovrà presentare, per il modulo di Botanica sistematica, anche un erbario di exiccata, costituito da 20 entità rappresentative della flora spontanea e relazionare criticamente sullo stesso.Il valore del voto finale verrà successivamente ponderato in base al numero di CFU di ciascun modulo.

    Altre informazioni

    Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico (dispense, esercizi, ecc.) messo a disposizione sul sito web di Ateneo
    I docenti sono disponibili per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e su richiesta inoltrata via email.
    Nelle attività di determinazione dei campioni vegetali e preparazione dell’erbario, prevista per il modulo di Botanica Sistematica,gli studenti potranno avvalersi della presenza di un tutor per ricevimento in aula al quale potranno chiedere chiarimenti e proporre la revisione degli elaborati.

    Programma del corso

    Modulo di Botanica sistematica:Sistematica, Tassonomia e Nomenclatura botanica. I metodi di classificazione artificiali, naturali e filogenetici. I ranghi tassonomici. Nomenclatura binomia e codice di nomenclatura.
    Evoluzione e diversificazione delle piante. Origine e diversità dei vegetali. La speciazione: anagenesi e cladogenesi. Speciazione allopatrica: isolamento geografico, barriere riproduttive. Speciazione parapatrica. Speciazione simpatrica. Autopoliploidia e allopoliploidia. Concetto di specie.
    Caratteri strutturali e biochimici con valore tassonomico. Morfologia e istologia vegetale. Cariologia. I metaboliti secondari.
    Le Alghe. Caratteri generali. Riproduzione. Sistematica di: Archaeplastida, Chromalveolata, Excavata, Rhizaria.
    Le Briofite. L’emersione dall’acqua: organizzazione cellulare, caratteri anatomici, organi riproduttori, cicli biologici. Caratteri generali, sistematica e filogenesi di Musci, Hepaticae, Anthocerotae.
    Le Pteridofite. I principali caratteri delle piante vascolari. Caratteri generali, sistematica e filogenesi di Riniofite, Licofite, Monilofite.
    Le Spermatofite (piante a seme). Principali caratteri e tappe evolutive. Le Progimnosperme. Le Gimnosperme. Caratteri generali e sistematica delle Cicadee, Gingko, Conifere, Gnetofite.
    Le Angiosperme. Diversità e cenni sull’evoluzione. Caratteri generali e sistematica di: Alliaceae, Apiaceae, Asteraceae, Betulaceae, Boraginaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Cyperaceae, Ericaceae, Fabaceae, Fagaceae, Iridaceae, Lamiaceae, Liliaceae, Oleaceae, Orchidaceae, Poaceae, Ranunculaceae, Rosaceae, Solanaceae.
    Metodi di identificazione di Briofite e Spermatofite. I diversi sistemi di identificazione delle piante. Le chiavi dicotomiche e i principali caratteri diagnostici morfologici, istologici e citologici. Tecniche per lo studio del cariotipo.
    Elementi di fitogeografia. Le forme biologiche e i corotipi.
    Il campionamento floristico e le chiavi analitiche. Tecniche di rilevamento floristico e uso delle chiavi analitiche delle piante vascolari. Analisi del valore naturalistico del territorio attraverso dati floristici.
    Erbario e Orti botanici. Storia e Importanza scientifica degli erbari e Orti Botanici. Il loro ruolo nella conservazione delle specie.
    Escursioni in campo
    Campionamenti floristici
    Esercitazioni di laboratorio
    Determinazione di campioni vegetali mediante l’uso di chiavi analitiche
    Modulo di Gestione delle Risorse Forestali:
    1. L'ecosistema foresta. Componenti biotiche e abiotiche dell'ambiente. La struttura e la composizione dei popolamenti forestali. Biomassa e produttività. Caratteristiche morfologiche, ecofisiologiche e funzionali dei principali organi degli alberi: adattamento e acclimatazione. Crescita e sviluppo delle foreste e risposte ai fattori ambientali.

    2. Introduzione alla selvicoltura. Specie forestali e boschi italiani. Posizione tassonomica, descrizione botanica, corologia, autoecologia e tipi di utilizzazione delle specie forestali italiane Conoscenze di base della sistematica delle principali specie vegetali di interesse forestale. Propagazione delle piante.
    La descrizione stazionale dei popolamenti forestali; tipi forestali e produttività dei popolamenti. I servizi ecosistemici.
    Forme di governo di un bosco: fustaia, ceduo, ceduo composto. La rinnovazione naturale. Il trattamento della fustaia coetanea: il taglio raso e i tagli successivi. Cure colturali alle fustaie coetanee. Evoluzione temporale dei popolamenti coetanei. Il trattamento della fustaia disetanea: analisi dei parametri. Il bosco ceduo: ceduo semplice, matricinato, ceduo a sterzo. Il ceduo composto: principali parametri, vantaggi e svantaggi. La conversione dei cedui in fustaia. Conversione per evoluzione naturale, metodo indiretto, metodo diretto.
    Le trasformazioni. La gestione del bosco nelle aree protette: selvicoltura a basso impatto ambientale; ricomposizione e ricostituzione boschiva. La mitigazione dell'impatto dei cambiamenti climatici sugli ecosistemi forestali. Selvicoltura speciale: il trattamento delle principale specie arboree di interesse nazionale.

    3. L'ecologia del disturbo e le implicazioni per la pianificazione ecologica. Agenti di disturbo abiotico e biotico.
    La frammentazione degli ecosistemi forestali: processi naturali e processi indotti dall'uomo. Metodi di analisi del grado di frammentazione di un comprensorio forestale.
    Le foreste vetuste: studio delle dinamiche e dei processi naturali.

    4. L'approccio dendroecologico. Formazione del legno. Xilema e Floema. Attività cambiale e anatomia del legno. I principi della dendrocronologia. Campionamento e analisi di laboratorio. Qualità del legno. Analisi demografica e dinamismo degli ecosistemi forestali: meccanismi di rinnovazione, distribuzione delle età, processi competitivi e successioni. Lo studio dei disturbi negli ecosistemi forestali: la ricostruzione del regime degli incendi e delle infestazioni. La dendroclimatologia: effetti delle variazioni climatiche di media e bassa frequenza e di alta frequenza (funzioni di risposta) sulla crescita degli alberi; gli intervalli caratteristici. Le ricostruzioni climatiche. Biogeografia, bioclimatologia e macroecologia. Lo studio degli isotopi nella dendroecologia.

    5. Ipsometria e dendrometria. Strumenti per la misurazione dell’altezza delle piante. I rilievi dendroauxometrici. Aree di saggio. Cavallettamento totale. Principi della Dendrometria. Cubatura alberi abbattuti. Cubatura degli alberi in piedi. Cubatura della massa boschiva. Metodo dell’albero modello.

    6. Pianificazione ecologica del territorio forestale. Casi storici di pianificazione ecologica delle foreste come risorse naturali. Piano di Assestamento forestale. Relazione. Formazione del particellare. Rilievo tassatorio. Stima della provvigione legnosa e piano dei tagli. Carta assestamentale. Processi di certificazione ambientale. Il reporting ambientale. Testo unico forestale.

    Attività di campo: Esercitazioni in bosco nei principali tipi forestali; escursioni didattiche nelle aree protette (parchi nazionali).

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Systematic Botany:

    Forest Management:
    Forest Ecosystem. Introduction to silvicultural systems. Ecological Disturbances. Wood dynamics and wood formation.Dendrochronological approach. Hypsometry and dendrometry. Forest management plans.

    Textbook and course materials

    Systematic Botany: Pasqua G., Abbate G., Forni C. 2010: Botanica Generale e Diversità Vegetale. Piccin, Padova
    Judd et al. 2007: Botanica Sistematica. Un approccio filogenetico. Piccin
    Pignatti S. 2017-2019: Flora d’Italia vol 1-4, II Edizione. Edagricole.
    http://www.cbd.int/gspc/
    http://www.isprambiente.gov.it/it
    http://www.theplantlist.org/
    http://www.mobot.org/MOBOT/research/APweb/
    http://www.actaplantarum/
    Forest Management: Ecologia forestale Marco Paci Edagricole
    Selvicoltura generale Piussi- Alberti . Compagnia delle foreste, Arezzo
    Lecture notes
    Recommended reading:
    Selvicoltura speciale G. Bernetti Ediz. Utet
    Corona P, Barbati A, Ferrari B, Portoghesi L (2011). “Pianificazione ecologica dei sistemi forestali”. Compagnia delle foreste, Arezzo

    Course objectives

    The Systematic Botany and Forest Management course aims to study the species biodiversity and the management of forests and woodlands for commercial, recreation and conservation management. The student will take a range of core modules designed to give a good grounding in:
    -
    Forest ecosystem: structure and characterization
    -Important forest species and their silvicultural managements
    Ecological and ecophysiological responses of forests to climate changes and to natural and anthropogenic disturbances.
    -Effects of various silvicultural treatments on stand development; and relate silvicultural practice to specific management objectives.

    Prerequisites

    For Systematic botany course the student must know plant cell components and function. For the Forest Ecology and Management course is necessary to know Ecology and Applied ecology. In particular the student must have knowledge about species, ecosystems and population. Further the student need to know Bioceochemical cycles.

    Teaching methods

    Frontal lectures, seminars and field activities.

    Attendance is not mandatory, but strongly encouraged.

    Evaluation methods

    Oral exam. The final grade will be based upon performance on the Final Exam and on the active participation in class discussions and field activities.The exam is considered passed (18/30) only if the student demonstrates to have gained knowledges and understanding of at least 3 topics discussed during the course and to have acquired the ability to apply them to a study case to produce scientific data set/technical documents for forest management.

    The value is after weighted according to the number of the CFU of each module.

    Other information

    Lectures slides, handouts, and readings will be available via uniCampania website.
    Office hours are on the website but you can contact the professors by email to arrange an appointment.

    Course Syllabus

    Forest management course:
    1. Forest ecosystem. Biotic and biotic ecosystem components. Structure and composition of forests. Biomass and forest productivity. Ecology and ecophysiology of the main trees species of forests: adaptation and responses to climate and environmental changes.
    2. Introduction to Silviculture and Stand dynamics. Silvicultural systems in even-aged and uneven-aged stands. Applied silviculture on main European species. Forest management in mountain and mediterranean forests. Biology and ecology of important tree forest species. Productive forest management: timber products and wood energy, non-wood products. Coppice and high-forest management systems. Clearcut, shelterwood, selection systems, thinning, conversion from coppice to high forest. Main national and regional forest regulations. Basic techniques in forest nursing, plantation and short-rotation forestry

    3: Disturbance ecology. Natural Disturbances: definitions, categories. Disturbance regimes. Disturbance analysis. Disturbances and biodiversity. Volcanoes, earthquakes. Landslides, rockfalls, avalanches, windthrows and snow breaks, gap dynamics. Forest fires. Fire Ecology. Forest fuels. Fire behavior. Firefighting. Fire management and planning. Post disturbance restoration


    4. Wood formation. Xylem and Phloem. Cambial activity and wood anatomy. Tree ring formation. Sampling and laboratory analyses. Wood quality. Forest growth and regeneration. Dendrochronolgy and dendroecology. Climate reconstruction. Stable isotope in dendroecology.
    5. tools and methods for estimating the forest magnitudes and quantification of wood resource, as regards its dynamism estimated by increments. Definition and concepts. Stereometric geometry: dendrometric prototypes. Cubage of single standing trees and of forest stands.The measuring instruments of diameters and heights. Inventory and sample plots.


    6. Forest management. History and concept of national and international forest plans.
    Field Activity: Field trip to Mediterranean forest and natural parks.

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