SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALIScienze biologicheAnno accademico 2025/2026
9797490 - ECOLOGY 1
Docente: GIUSEPPE NICOLOSI
Risultati di apprendimento attesi
L'obiettivo principale del corso di Ecologia è la conoscenza della biosfera come unico grande ecosistema, in cui le differenti specie, uomo incluso, interagiscono fra loro e con l'ambiente circostante. Questo comporta la comprensione del funzionamento dei sistemi ecologici e, in particolare, dei rapporti energetici e del ciclo della materia, nonché delle fluttuazioni numeriche delle popolazioni e delle relazioni interspecifiche.
In coerenza con i Descrittori di Dublino, al termine del corso lo studente dovrà acquisire:
- Conoscenza e comprensione: conoscere e comprendere i principi fondamentali dell'ecologia e i principali processi che regolano popolazioni, comunità ed ecosistemi.
- Capacità di applicare conoscenza e comprensione: applicare i concetti ecologici all'interpretazione di fenomeni naturali e all'analisi delle relazioni tra organismi e ambiente.
- Autonomia di giudizio: analizzare criticamente dati e informazioni di carattere ecologico e formulare valutazioni autonome sulle interazioni tra attività umane e sistemi naturali, anche attraverso la discussione degli argomenti e di esempi proposti durante le lezioni.
- Abilità comunicative: descrivere e discutere i principali concetti ecologici utilizzando un linguaggio scientifico appropriato; tali capacità saranno sviluppate durante le lezioni partecipate e verificate nel colloquio orale.
- Capacità di apprendimento: approfondire autonomamente le tematiche affrontate attraverso lo studio individuale dei testi e dei materiali didattici e integrare le conoscenze acquisite con quelle di discipline biologiche e ambientali correlate.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L'insegnamento è svolto attraverso lezioni frontali partecipate, con l'ausilio di presentazioni PowerPoint e di altri strumenti multimediali. La partecipazione attiva e la discussione degli argomenti proposti favoriscono la comprensione dei processi ecologici, lo sviluppo della capacità di collegamento tra i diversi temi e l'acquisizione di un appropriato linguaggio scientifico.
Qualora l’insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto sopra dichiarato, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel presente syllabus.
Prerequisiti richiesti
Sono importanti conoscenze di base di matematica, chimica, fisica e statistica, nonché conoscenze botaniche e zoologiche e dei concetti di specie e biodiversità.
Frequenza lezioni
La frequenza è obbligatoria, secondo quanto previsto dal regolamento didattico del CdL.
Contenuti del corso
Contenuti e limiti dell’ecologia - Ecosistema e sue proprietà; proprietà emergenti. Biotopo, Biocenosi. Habitat e Nicchia ecologica: concetti e definizioni - Principio di Gause - Ipotesi della compressione ecologica. Relazioni tra gli organismi ed il loro ambiente - Resistenza ambientale - Deriva dei continenti, Regioni biogeografiche e distribuzione degli organismi. L’ambiente fisico – Il suolo, l’acqua - Variabili fisiche e chimiche. I cicli biogeochimici principali: acqua, carbonio, azoto, fosforo, zolfo . Concetto di popolazione - Proprietà e dinamica delle popolazioni - Metodi di stima dell’ammontare della popolazione - Equazione logistica - Analisi demografiche - Strategie evolutive. Regolazione della popolazione - Accrescimento esponenziale - Fluttuazioni a ciclicità regolare o irregolare - Fattori densità-dipendenti e densità-indipendenti -Territorialità. Fattori limitanti - Legge di Liebig - Ecologia stechiometrica - Valenza ecologica - Teoria dell’ottimizzazione - Foraggiamento ottimale - Strategie riproduttive e parentali - Strategie alternative - Tratti funzionali - Piramide ecologica, reti alimentari e flusso di energia - Networks - Allometria ed isometria - Produzione primaria - Relazioni tra organismi - Successioni ecologiche - Concetto di climax - Biomi - Squilibri dei cicli, inquinamento e desertificazione - Ecologia e sviluppo sostenibile - Frammentazione ed ecologia da stress - Impronta ecologica - Biodiversità e stabilità: un concetto funzionale.
Testi di riferimento
- M. Begon, J. L. Harper & C. R. Townsend - Ecologia: individui, popolazioni, comunità. Zanichelli.
- Smith Thomas M. , Smith Robert L. - Elementi di Ecologia. Ediz. MyLab. Pearson.
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Nicchia ecologica: concetti e definizioni - Principio di Gause | 1, 2 |
| 2 | Relazioni tra gli organismi ed il loro ambiente - Resistenza ambientale - Deriva dei continenti, Regioni biogeografiche e distribuzione degli organismi. | 1, 2 |
| 3 | Ecosistema e sue proprietà; proprietà emergenti. Biotopo, Biocenosi. Habitat | 1, 2 |
| 4 | Il suolo, l’acqua - Variabili fisiche e chimiche - Evoluzione durante il Quaternario | 1, 2 |
| 5 | Cicli biogeochimici. Carbonio, azoto e fosforo - Ecologia stechiometrica - Legge di Liebig | 1, 2 |
| 6 | Territorialità. Fattori limitanti - Valenza ecologica | 1, 2 |
| 7 | Autoecologia - Tratti funzionali - Produzione primaria | 1, 2 |
| 8 | Concetto di popolazione - Proprietà e dinamica delle popolazioni - Metodi di stima demografica - Equazione logistica - Strategie evolutive. Regolazione della popolazione - Accrescimento esponenziale | 1, 2 |
| 9 | Sinecologia - Relazioni allometriche - Piramide ecologica, reti trofiche e flusso di energia - Storia della visualizzazione delle reti trofiche - Interazioni tra organismi - Ecological networks | 1, 2 |
| 10 | Successioni ecologiche. Successioni primarie e secondarie - Concetto di climax | 1, 2 |
| 11 | Biodiversità e stabilità | 1, 2 |
| 12 | Agroecosistemi - Impronta ecologica | 1, 2 |
| 13 | Biomi: generalità e distribuzione. Caratteristiche dei principali biomi terrestri | 1 |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'apprendimento viene verificato mediante un esame orale finalizzato ad accertare la conoscenza e la comprensione critica degli argomenti trattati nel programma. La valutazione terrà conto della pertinenza e completezza delle risposte, della capacità di collegare i diversi argomenti del corso, della capacità di analisi e ragionamento, nonché della proprietà del linguaggio scientifico e della chiarezza espositiva.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’Integrazione Attiva e Partecipata – Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del proprio Dipartimento (https://www.cinap.unict.it/content/referenti).
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Proprietà emergenti nei sistemi ecologici
- Concetto di biotopo e biocenosi
- Habitat e nicchia ecologica
- Principio di esclusione competitiva (principio di Gause)
- Ciclo del carbonio, azoto e fosforo
- Definizione e parametri di una popolazione
- Crescita esponenziale e logistica delle popolazioni
- Strategie riproduttive r/K
- Successioni ecologiche e concetto di climax
- Principali biomi terrestri
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