Fondamenti di ecologia e selvicoltura

A.A. 2020/2021
8
Crediti massimi
80
Ore totali
SSD
AGR/05 BIO/07
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Ecologia
Questo insegnamento si propone l'obiettivo di fornire agli studenti conoscenze e capacità applicative sulla struttura e sul funzionamento dei sistemi ecologici a vari livelli gerarchici, a partire dalle popolazioni e comunità biologiche fino agli ecosistemi, facendo emergere altresì gli effetti prodotti a livello strutturale e funzionale dalla pressione antropica. Attraverso la presentazione di casi studio, letteratura scientifica e discussioni in aula, l'obiettivo dell'insegnamento è quello di sviluppare conoscenze relative all'ambito dell'ecologia di base ed applicata, fondamentali per figure professionali che si occuperanno di gestione e utilizzo sostenibile delle risorse naturali, in particolare di quelle forestali.
Selvicoltura
Questo insegnamento si propone di fornire agli studenti le nozioni di base sulle modalità di gestione dei boschi, in quanto conoscere e interpretare le dinamiche del sistema forestale è fondamentale per le figure professionali che si occuperanno di pianificazione e gestione del territorio. Obiettivo formativo dell'insegnamento è che gli studenti possano progettare e attuare un utilizzo efficiente, pianificato e sostenibile delle risorse naturali, in particolare di quelle forestali, anche alla luce del quadro delle politiche di adattamento ai cambiamenti climatici.
Risultati apprendimento attesi
Ecologia
Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà conoscere e comprendere i processi ecologici di base utili ad interagire con tecnici e specialisti nella gestione forestale e che permetteranno di conseguire le prime competenze utili a una gestione sostenibile dell'ambiente. In particolare, lo studente dovrà conoscere:
· le interazioni ecologiche tra le diverse forme di vita e l'ambiente e le dinamiche evolutive;
· il ruolo dell'energia nella struttura e funzionamento dell'ecosistema;
· i principali cicli biogeochimici;
· i fattori che determinano i tassi e gli andamenti di crescita delle popolazioni;
· i concetti fondamentali inerenti la biodiversità e la sua misurazione oltre all'importante relazione tra la biodiversità e il funzionamento di un ecosistema;
· i fattori chiave che guidano il cambiamento globale, con una particolare attenzione al cambiamento climatico e alla relazione tra crescita della popolazione umana, uso delle risorse e ambiente naturale.
Lo studente inoltre acquisirà familiarità con i metodi sperimentali utilizzati nel campo dell'ecologia e competenze specifiche nel monitoraggio della biodiversità e nell'applicazione di alcuni indici ecologici, ad esempio l'IBE. Gli studenti acquisiranno la capacità di orientarsi nella lettura di articoli scientifici in ambito ecologico e di comunicare le informazioni utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.
Selvicoltura
Al termine di questo insegnamento lo studente dovrà conoscere i principali sistemi selvicolturali ed il loro funzionamento alla luce delle conoscenze che acquisiscono sulla struttura e sui processi che avvengono nel bosco. La pianificazione del sistema forestale sarà inoltre declinata e interpretata considerando quanto previsto dalla normativa e dagli strumenti programmatori vigenti. In particolare, lo studente sarà in grado di:
· conoscere le dinamiche dei sistemi forestali naturali o para-naturali e gestiti;
· conoscere le principali specie legnose forestali che caratterizzano i boschi italiani;
· analizzare una stazione forestale identificando le principali caratteristiche strutturali del popolamento arboreo, evidenziandone i processi ecologici in atto;
· orientarsi nelle risorse documentali disponibili al fine di riconoscere i principali tipi forestali, con particolare riferimento a quelli lombardi;
· definire gli interventi selvicolturali finalizzati alla gestione sostenibile della risorsa forestale in ottica di massimizzarne i servizi ecosistemici;
· analizzare il quadro pianificatorio e normativo vigente al fine di capire limiti e opportunità nell'applicazione degli interventi selvicolturali.
Lo studente inoltre acquisirà gli strumenti per orientarsi nella lettura di articoli scientifici in ambito forestale e per la comunicazione delle informazioni utilizzando un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.
Corso singolo

Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.

Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
Primo semestre
METODI DIDATTICI
Le lezioni frontali saranno effettuate prevalentemente online in modalità sincrona (utilizzando la piattaforma Microsoft Teams). Una piccola parte (lezioni introduttive e uscite didattiche) saranno in presenza, secondo il calendario pubblicato e le indicazioni date dall'Ateneo. Le lezioni saranno registrate e rese disponibili sul sito ARIEL. Le informazioni sull'organizzazione delle lezioni e su come accedere a Microsoft Teams e ogni altra indicazione sulla didattica saranno disponibili sul sito ARIEL dell'insegnamento: si raccomanda pertanto di consultarlo regolarmente. In base all'evoluzione dell'epidemia e nel rispetto delle normative, si potranno modificare le modalità delle attività previste in aula, informandone gli studenti tramite ARIEL.

PROGRAMMA E MATERIALE DI RIFERIMENTO
Il programma dell'insegnamento e il materiale di riferimento non subiranno modifiche.

MODALITA' DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO
L'apprendimento è verificato mediante una prova orale, nella quale verrà discusso anche un elaborato scritto redatto dallo studente. I moduli possono essere sostenuti indipendentemente l'uno dall'altro. Dettagli saranno forniti a lezione e sul sito ARIEL.

Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia e matematica.
Lingua inglese livello B2.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame orale. Gli studenti saranno valutati attraverso domande orali e una breve discussione di un documento scritto preparato dallo studente. Dettagli saranno forniti sulla piattaforma Ariel.
I moduli possono essere sostenuti indipendentemente l'uno dall'altro.

Criteri di valutazione:
- capacità di organizzare le informazioni e di descrivere e analizzare criticamente sistemi ecologici;
- competenza nell'esposizione del lessico specialistico;
- correttezza ed esaustività dell'elaborato finale.
mod.1: fondamenti di ecologia
Programma
1 CFU
Introduzione all'Ecologia. Livelli gerarchici di organizzazione nei sistemi ecologici e proprietà emergenti. Biodiversità e funzionamento ecosistemico. Il valore economico della biodiversità (servizi ecosistemici).
Evoluzione e adattamento alla base della diversità di forme di vita animali e vegetali (focus su adattamenti
vegetali, es. adattamenti alla temperatura, alla carenza di acqua, alla disponibilità di nutrienti e al fuoco).
Concetto di specie e speciazione.

1 CFU
Definizione di ecosistema e classificazione. La struttura trofica degli ecosistemi. Gradienti ed ecotoni. Esempi di ecosistemi e confronto tra ecosistemi terrestri e acquatici. Ecosistemi agricoli e intensità di sfruttamento. L'ambiente sostiene la vita e la vita crea le condizioni favorevoli al suo sostentamento (Ipotesi di Gaia).
Il flusso di energia negli ecosistemi. La produzione primaria e i fattori che la influenzano negli ecosistemi terrestri e acquatici. Produzione secondaria.
Decomposizione e ciclo dei nutrienti: ciclo del carbonio, ciclo dell'azoto, dello zolfo, e dell'acqua. Alterazioni antropiche dei cicli biogeochimici, effetto serra e riscaldamento globale: cause e conseguenze.
I fattori limitanti di regolazione: la legge del minimo di Liebig, la legge della tolleranza di Shelford; indicatori biologici e indici biotici.

1 CFU
Ecologia di popolazione: tasso di crescita, capacità portante, popolazioni cicliche, dispersione, home range e territorialità, meccanismi di regolazione densità-dipendenti e densità-indipendenti, dinamica di metapopolazione, selezione r e K. Crescita di popolazione umana e sostenibilità. L'impronta ecologica.
Ecologia di comunità: interazioni tra specie, coevoluzione, concetti di habitat e nicchia ecologica, guilds. Indici di dominanza e diversità.
Dinamica ecosistemica: successione ecologica e comunità climax. I fattori ecologici responsabili delle dinamiche forestali. L'ecologia del ripristino e strategie di rinnovazione.
Perdita di habitat, minacce alla biodiversità e conservazione.

1 CFU
Esercitazione 1= qualità biologica dei corsi d'acqua (IBE e STAR ICMi)
Esercitazione 2= tecniche di monitoraggio per vertebrati e invertebrati. Campionamento delle comunità di invertebrati del suolo e analisi dei dati in QGIS.
Esercitazione 3 analisi di casi studio e letteratura scientifica.
Metodi didattici
24 ore: lezioni frontali. 16 ore: esercitazioni.

Il docente utilizzerà:
a) lezioni frontali e dialogate con l'obiettivo di fornire agli studenti i concetti teorici dell'insegnamento e favorire il pensiero critico attraverso la discussione;
b) laboratori didattici per consolidare conoscenze apprese durante le lezioni frontali e sviluppare competenze di ecologia applicata che saranno utili nella pratica professionale;
c) esercizi e quiz in itinere, con l'obiettivo di consolidare e verificare l'acquisizione delle conoscenze;
d) esercitazioni sugli strumenti GIS open source, al fine di fornire agli studenti conoscenze di base sull'utilizzo di uno strumento fondamentale nella pratica professionale.

La frequenza è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
E.P. Odum, G.W. Barrett, Fondamenti di Ecologia. Piccin Editore.
L'insegnamento si avvale inoltre di materiale didattico fornito sulla piattaforma Ariel: dispense e articoli scientifici.
Ulteriore testo di riferimento (non obbligatorio)
T.M. Smith, R.L. Smith. Elementi di Ecologia. Pearson (Capitolo 7)
mod.2: selvicoltura
Programma
CFU 1
Definizione di bosco e distribuzione, focus sui boschi lombardi. Cambiamenti di uso del suolo e foreste. Clima e vegetazione, biomi ed ecoregioni. Cambiamenti climatici e foreste. Principali sistemi di classificazione della vegetazione. Le formazioni forestali in Italia ed elementi di botanica forestale. Servizi Ecosistemici & foreste. Interazione tra uomo e foresta: foreste vergini, vetuste e gestite. Ecologia dei disturbi naturali: fuoco, vento, agenti biotici. La struttura dei soprassuoli forestali.

CFU 1
La selvicoltura: storia, definizione, scopi e principi. I sistemi selvicolturali: la forma di governo e il trattamento. La fustaia: tagli di rinnovazione e tagli intercalari Il ceduo: Trattamento, conversioni e trasformazioni.

CFU 1
L' ecologia del paesaggio applicata alla gestione dei sistemi forestali. Cenni sulla gestione degli alberi "fuori foresta"
Le foreste negli strumenti di programmazione e pianificazione territoriale. Natura 2000 e foreste.

CFU 1 (uscite didattiche ed esercitazioni frontali)
Cenni sui principali tipi forestali dell'Italia settentrionale (con particolare riferimento alla regione Lombardia) e sulla loro gestione selvicolturale. Descrizione di un soprassuolo forestale, individuazione sul campo dei principali tipi forestali, Elaborazione osservazioni effettuate in campo. I Sistemi informativi geografici. Elementi di QGIS per l'analisi delle risorse informative forestali disponibili nei portali istituzionali.
Metodi didattici
24 ore: lezioni frontali. 16 ore: esercitazioni (uscite didattiche ed esercitazioni frontali)

Il docente utilizzerà:
a) lezioni frontali, con l'obiettivo di fornire agli studenti i concetti teorici dell'insegnamento;
b) uscite didattiche, per osservazioni "in campo" dei risvolti tecnico-pratici di quanto appreso durante le lezioni frontali;
c) esercizi e quiz in itinere, con l'obiettivo di consolidare e verificare l'acquisizione delle conoscenze;
d) esercitazioni sugli strumenti GIS open source, al fine di fornire agli strumenti conoscenze di base sull'utilizzo di uno strumento fondamentale nella pratica professionale.

La frequenza dell'insegnamento è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
Materiale didattico e slide del corso fornite dal docente su Ariel per l'anno in corso (obbligatorie per la preparazione dell'esame).
Testi (fortemente consigliati per la preparazione dell'esame):
1. Piussi P., Alberti G., 2015. Selvicoltura generale: boschi, società e tecniche colturali. Compagnia delle Foreste, Arezzo
2. IPLA, 2004. Alberi e arbusti. Guida alle specie spontanee del Piemonte. Blu Edizioni, Peveragno
[liberamente scaricabile da: https://www.regione.piemonte.it/web/temi/ambiente-territorio/foreste/alberi-arboricoltura/alberi-arbusti-piemonte-manuale-schede].
Moduli o unità didattiche
mod.1: fondamenti di ecologia
BIO/07 - ECOLOGIA - CFU: 4
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 24 ore
Docente: Nervo Beatrice

mod.2: selvicoltura
AGR/05 - ASSESTAMENTO FORESTALE E SELVICOLTURA - CFU: 4
Attivita' di campo: 16 ore
Lezioni: 24 ore
Docente: Trentanovi Giovanni