Fondamenti di ecologia e selvicoltura

A.A. 2021/2022
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.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Periodo
Primo semestre
In relazione alle modalità di erogazione della didattica per l'A.A. 2021/22 verranno fornite indicazioni più precise nei prossimi mesi in base all'evolversi della situazione sanitaria.
Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia e matematica.
Lingua inglese livello B2.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Modulo 1 - Ecologia: Gli studenti saranno valutati attraverso un esame orale comprendente domande sul programma (max 24 punti) e una breve discussione di un documento scritto preparato dallo studente, da consegnare prima dell'esame (max 6 punti).
Modulo 2 - Selvicoltura: Gli studenti saranno valutati attraverso un esame orale comprendente domande sul programma (max 18 punti), una breve discussione di un progetto di gestione forestale preparato dallo studente, da consegnare prima dell'esame (max 6 punti) e una domanda su una specie forestale compresa tra 20 specie presentate dallo studente in forma di erbario (6 punti).
I moduli possono essere sostenuti indipendentemente l'uno dall'altro; il voto finale è la media aritmetica dei voti dei due moduli.

I criteri di valutazione delle esercitazioni in itinere e degli elaborati saranno pubblicati sulle pagine MS Teams dei due moduli. I criteri di valutazione delle prove orali comprendono: capacità di esporre le conoscenze acquisite; capacità di organizzare le informazioni; capacità di descrivere e analizzare criticamente sistemi forestali; competenza nell'uso del lessico specialistico.
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 e dei 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 bioma e classificazione degli ecosistemi. 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. La 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, dinamiche preda-predatore, coevoluzione, concetti di habitat e nicchia ecologica, guilds. La biodiversità genetica, specifica e funzionale. Indici di dominanza e diversità. Monitoraggio della biodiversità dei suoli, delle acque e delle foreste. Dinamica ecosistemica: successione ecologica e comunità climax. Perdita di habitat, minacce alla biodiversità e conservazione. Ecologia del paesaggio.

1 CFU: esercitazione in campo o in laboratorio informatico sugli argomenti del corso; analisi di caso 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.

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 su MS Teams: dispense, slide e articoli scientifici.
Ulteriore testo di riferimento (non obbligatorio)
T.M. Smith, R.L. Smith. Elementi di Ecologia. Pearson
mod.2: selvicoltura
Programma
1 CFU
Introduzione al corso. Definizione di bosco. Le foreste nel mondo, in Italia e Lombardia. Servizi ecosistemici e gestione forestale sostenibile.
L'albero e i suoi organi. Ecologia di popolazione e comunita' nelle foreste.
Ecosistemi forestali: clima, fattori di crescita, flussi di energia, cicli biogeochimici. Ecologia dei disturbi. Strategie di rinnovazione. Ripristino forestale.

1 CFU
Descrivere i popolamenti forestali. Elementi di dendrometria.
Selvicoltura nei cedui. Selvicoltura nelle fustaie coetanee. Tagli intercalari. Governo misto, conversioni. Fustaie disetanee.

1 CFU
Selvicoltura e cambiamenti climatici. L'assorbimento di carbonio nella filiera forestale. Selvicoltura e adattamento al climate change.
Le classificazioni forestali. Selvicoltura delle principali categorie forestali della Lombardia.

1 CFU
Selvicoltura in foreste di protezione diretta.
Selvicoltura preventiva per gli incendi boschivi.
Selvicoltura e biodiversità. Selvicoltura nelle aree protette e Natura 2000.
Selvicoltura urbana.

1 CFU
Due uscite in campo e esercitazioni in aula.
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 e uscite in campo per consolidare conoscenze apprese durante le lezioni frontali e sviluppare competenze di gestione forestale applicata che saranno utili nella pratica professionale;
c) esercizi e quiz in itinere, con l'obiettivo di consolidare e verificare l'acquisizione delle conoscenze.

La frequenza è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
Slide e appunti del corso; materiale di studio fornito dal docente su MS Teams.

Testi consigliati:
P. Piussi, G. Alberti (2015). "Selvicoltura generale. Boschi, società e tecniche colturali". Compagnia delle Foreste, Arezzo.
R. Del Favero (2002). "I tipi forestali della Lombardia". Cierre Edizioni Regione Lombardia, Milano.
IPLA (2004). "Alberi e arbusti. Guida alle specie spontanee del Piemonte". Blu Edizioni, Peveragno (disponibile in PDF gratuito)
Moduli o unità didattiche
mod.1: fondamenti di ecologia
BIO/07 - ECOLOGIA - CFU: 4
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 24 ore

mod.2: selvicoltura
AGR/05 - ASSESTAMENTO FORESTALE E SELVICOLTURA - CFU: 4
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 24 ore

Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
su appuntamento
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