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    Antonietta FIORETTO

    Insegnamento di ECOLOGIA DEL SUOLO

    Corso di laurea magistrale in BIOLOGIA

    SSD: BIO/07

    CFU: 5,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 40,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Il suolo come habitat. Gli organismi nel suolo, loro distribuzione spaziale e ruolo nella rete trofica. Sostanza organica del suolo e sue trasformazioni. Mutualismi piante-microrganismi e loro significato ecologico. Gestione degli organismi e dei processi che avvengono nel suolo. Indicatori e indici biologici.

    Testi di riferimento

    Menta C., Guida alla conoscenza della biologia e dell’ecologia del suolo, Edizioni Oasi Alberto Perdisa.
    European Commission JRC 2010, European atlas of soil biodiversity.
    Appunti del corso

    Obiettivi formativi

    L’insegnamento si prefigge di approfondire le conoscenze sul suolo, un sistema ecologico complesso, una risorsa di grande valore per l’ambiente.
    Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze sulle caratteristiche fisico-chimiche e biologiche del suolo, dei diversi organismi che lo popolano e del ruolo che essi svolgono. Tali conoscenze sono indispensabili per una valutazione della qualità del suolo e del suo stato di salute.
    In particolare, lo studente sarà in grado di:
    - conoscere i processi di funzionamento del sistema suolo
    - dedurre le profonde e complesse interazioni tra organismi che vi abitano
    - ragionare criticamente per poter usare le conoscenze acquisite negli aspetti applicativi dell’ecologia del suolo (qualità, difesa del suolo, gestione)
    - acquisire la consapevolezza della necessità di preservare e recuperare, dove necessario, lo stato di salute del suolo per preservare i servizi ecosistemici.

    Prerequisiti

    Conoscenze di base di ecologia generale, botanica, zoologia, citologia, chimica e microbiologia

    Metodologie didattiche

    Il corso è articolato in 40 ore di lezioni teoriche e teorico-pratiche. Le lezioni teorico-pratiche, svolte in aula o, quando necessario, in laboratorio, prendono in considerazione metodi di misura di variabili qualitative e biologiche. Vengono anche osservate le caratteristiche identificative dei vari gruppi di organismi della pedofauna.
    Nel suo lavoro personale lo studente dovrà assimilare conoscenze e concetti alla base della ecologia del suolo.
    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 le caratteristiche del suolo.

    Metodi di valutazione

    L’esame è esclusivamente orale e prende il via da un argomento scelto dallo studente. Prosegue poi con ulteriori domande da parte del docente nell’ottica di valutare la capacità di ragionamento e soprattutto di collegamento tra i vari argomenti del corso. È richiesto il riconoscimento, su foto, di organismi della pedofauna.
    La valutazione finale sarà espressa in trentesimi.

    Altre informazioni

    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.

    Programma del corso

    Il suolo come habitat: genesi e aspetti fisici, pori, aggregati, pH, temperatura, tenore idrico. Profili pedologici e relazioni con le caratteristiche dell’ambiente.
    Metodi di studio del biota suolo: Campionamento, trattamento dei campioni e conservazione; misura della biomassa microbica; indici di biomassa microbica e struttura della comunità; analisi fisiologiche, attività e localizzazione degli enzimi; diversità funzionale; metodi molecolari per lo studio dell’ecologia del suolo (estrazione ed analisi del DNA).
    Gli organismi del suolo: a) i batteri: caratteristiche generali, filogenesi, coltivazione, classificazione fisiologica, capacità degradative, metabolismo secondario e produzione di antibiotici; b) funghi e alghe: classificazione, caratteristiche e ruoli funzionali, metodi di studio; c) la microfauna – metodi di estrazione e conta, distribuzione lungo il profilo del suolo e influenza sulle funzioni ecosistemiche. d) la mesofauna – rotiferi, nematodi, tardigradi, collemboli acari, oribatei, prostigmata, mesostigmata e astigmata, altri microartropodi. e) la macrofauna – isopodi, diplopodi, chilopodi, scorpioni, aracnidi, isotteri, imenotteri, coleotteri, lombrichi, i vertebrati. Meccanismi che guidano la struttura delle comunità. Distribuzione spaziale.
    La sostanza organica del suolo e ciclo del carbonio: origine, composizione e turnover. Input primari e secondari. Struttura, quantità e distribuzione. La dinamica di degradazione della materia organica: metodi di studio e modellizzazione della dinamica di decomposizione. Limite asintotico della decomposizione. Rapporto C/N. Rilascio e immobilizzazione dei nutrienti. Processi di umificazione. Tipi di humus. Decomposizione e cambiamenti climatici.
    Ciclo dell’azoto
    La biologia della rizosfera. Drilosfera e Termitosfera. Ecologia del mutualismo Piante-microrganismi.
    Ecologia di suoli sotto stress. Qualità del suolo e indicatori di qualità.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Soil as a habitat. Soil organisms, their spatial distribution and role in the food web. Soil organic matter and its transformation. Plant-microorganisms relationships and ecological significance. Management of the organisms and processes in the soil. Biological indicators and indices.

    Textbook and course materials

    Menta C., Guida alla conoscenza della biologia e dell’ecologia del suolo, Edizioni Oasi Alberto Perdisa.
    European Commission JRC 2010, European atlas of soil biodiversity.
    Course notes

    Course objectives

    The course aims to deepen the knowledge of soil, a complex ecological system, a resource of great value for the environment.
    At the end of the course, the student will have acquired knowledge of the physical-chemical and biological characteristics of the soil, the different organisms that populate it and the role they play. This knowledge is essential for an assessment of soil quality and its state of health.
    In particular, the student will be able to:
    - know the processes of operation of the soil system
    - to deduce the deep and complex interactions between organisms that live there
    - to reason critically in order to use the knowledge acquired in the application aspects of soil ecology (quality, soil protection, management)
    - acquire the awareness of the need to preserve and recover, where necessary, the state of soil health to preserve ecosystem services.

    Prerequisites

    Basic knowledge of general ecology, botany, zoology, cytology, chemistry and microbiology

    Teaching methods

    The course is divided into 40 hours of theoretical and theoretical-practical lessons. The theoretical and practical lessons, held in the classroom or, when necessary, in the laboratory, take into consideration methods of measuring qualitative and biological variables. The identifying characteristics of the various groups of soil fauna organisms are also observed.
    In his personal work the student will have to assimilate knowledge and concepts at the base of soil ecology.
    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 characteristics of the soil.

    Evaluation methods

    The exam is exclusively oral and starts from a topic chosen by the student. It then continues with further questions from the teacher with a view to assessing the reasoning ability and above all the connection between the various topics of the course. The recognition, on photos, of soil fauna organisms is required.
    The final evaluation will be expressed in thirtieths.

    Other information

    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.

    Course Syllabus

    Soil as a habitat: genesis and physical aspects, pores, aggregates, pH, temperature, water content. Pedological profiles and relations with the characteristics of the environment.
    Soil biota study methods: Sampling, treatment of samples and conservation; measurement of microbial biomass; microbial biomass indices and community structure; physiological analysis, activity and localization of enzymes; functional diversity; molecular methods for the study of soil ecology (DNA extraction and analysis).
    Soil organisms: a) bacteria: general characteristics, phylogeny, cultivation, physiological classification, degradative capacity, secondary metabolism and production of antibiotics; b) fungi and algae: classification, functional characteristics and roles, study methods; c) microfauna - methods of extraction and counting, distribution along the soil profile and influence on ecosystem functions. d) the mesofauna - rotifers, nematodes, tardigrades, mollusk snails, oribatei, prostigmata, mesostigmata and astigmata, other microartropods. e) macrofauna - isopods, diplopods, chilopods, scorpions, arachnids, isotters, hymenoptera, beetles, earthworms, vertebrates. Mechanisms that guide the structure of communities. Spatial distribution.
    Soil organic matter and carbon cycle: origin, composition and turnover. Primary and secondary inputs. Structure, quantity and distribution. The dynamics of degradation of organic matter: study methods and modeling of decomposition dynamics. Asymptotic decomposition limit. C/N ratio. Release and immobilization of nutrients. Humification processes. Types of humus. Decomposition and climate change.
    Nitrogen cycle
    The biology of the rhizosphere. Drylosphere and thermitosphere. Ecology of mutualism Plants-microorganisms.
    Soil ecology under stress. Soil quality and quality indicators.

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