Ecologia

L'ecosistema come unità di studio: struttura e funzione, produzione e decomposizione, natura cibernetica dell'ecosistema. Ipotesi Gaia: ecosistema Terra, sua evoluzione e sistemi di regolazione.
Fattori limitanti: leggi di Liebig e di Shelford con relativi esempi. Habitat e nicchia ecologica. Cicli biogeochimici: acqua, azoto, carbonio, fosforo. Struttura delle popolazioni: densità, composizione per età e sesso, distribuzione degli individui (cenni di metodi di misura). Dinamica di popolazioni: natalità, mortalità, curve di sopravvivenza e fecondità, curve di accrescimento esponenziale e logistico, fluttuazioni, regolazione. Migrazioni e dispersione nello spazio e nel tempo, r e K selezione.
Interazioni di popolazioni, competizione e coesistenza, predazione, parassitismo, allelopatia, commensalismo, mutualismo, simbiosi.
Struttura delle comunità: composizione specifica, curve di abbondanza e indici di diversità, dispersione spaziale, organizzazione trofica. Catene alimentari: catena del pascolo e del detrito. Reti trofiche. Dinamica delle comunità: evoluzione e successioni ecologiche.
Trasferimento di materia ed energia. Qualità e quantità di energia. Produttività primaria e cenni di metodi di misura in acque lentiche e lotiche e nell'ambiente terrestre. Produttività degli ecosistemi. Piramidi trofiche. Efficienze ecologiche.
Biodiversità: teoria energetica e ipotesi successive, misura della biodiversità a livello di specie (indice di Shannon-Weaver) e teoria delle isole.
Peculiarità degli ecosistemi acquatici e terrestri, autotrofi ed eterotrofi. Controllo top-down e bottom-up, minacce in atto all'integrità degli ecosistemi.
Cos'è l'inquinamento. Inquinamento dei corpi idrici. L'eutrofizzazione e la biomanipolazione. L'inquinamento atmosferico: smog ossidante e riducente. L'inquinamento indoor. Meccanismi di distruzione dello strato stratosferico di ozono ed effetti ecologici. L'effetto serra e i cambiamenti climatici globali.
Minacce agli ecosistemi, perdita di habitat e biodiversità.

Ecosistemi: flussi di energia attraverso gli ecosistemi; il concetto di produttività primaria e secondaria; fattori regolatori e limitanti; catene alimentari del pascolo e del detrito; principali biomi terrestri: descrizione e caratteristiche salienti; flussi di materia attraverso gli ecosistemi: il ciclo dell'acqua, i principali cicli biogeochimici (P, N, C) e impatto antropico
Popolazioni: proprietà e dinamiche di popolazione; crescita esponenziale e logistica; tabelle di vita; regolazione delle popolazioni; metapopolazioni; processi di estinzione
Comunità: concetto di biodiversità; ricchezza di specie; indici di diversità; reti trofiche; successioni ecologiche; teoria della biogeografia insulare
Interazioni tra specie: competizione intra- e interspecifica, predazione, parassitismo, commensalismo, mutualismo, simbiosi; concetto di nicchia ecologica; specie alloctone e invasive
Organismi: omeotermia ed endotermia; cicli vitali; concetto di specie; meccanismi di speciazione; adattamenti all'ambiente; fitness; investimento riproduttivo
Impatto antropico sulla biosfera e sostenibilità ambientale.