L ecologia è una scienza politematica a differenza delle altre materie scientifiche tipo matematica, chimica, fisica, ecc. che sono monotematiche.

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1 APPUNTI DI ECOLOGIA GENERALE: introduzione ECOLOGIA: (oikos - logos) casa discorso La scienza che studia le dinamiche dei rapporti tra i fattori biotici (individui, popolazioni e comunità) e i fattori abiotici (chimici, fisici e geologici) che danno luogo agli ecosistemi della biosfera. branca della biologia che studia le relazioni tra gli organismi e l ambiente che li circonda ai diversi livelli gerarchici. AUTOECOLOGIA: indagine sui rapporti della specie e dell individuo con l ambiente, prescindendo dalle relazioni che si stabiliscono tra gli individui. SINECOLOGIA: rapporti intra e interspecifici, competizione, catene e reti alimentari, ecc I principali componenti strutturali che formano il pianeta Terra (detti anche involucri o sfere: ATMOSFERA BIOSFERA: PARTE BASSA DELL ATMOSFERA (Troposfera) IDROSFERA LITOSFERA L'atmosfera è l'involucro di gas che circonda la terra Si possono distinguere vari strati: - la troposfera, dalla superficie terrestre fino a circa 12 Km di altezza, - la stratosfera, da 12 a 50 Km, - la mesosfera da 50 a circa 90 Km. L'idrosfera copre i sette decimi della superficie terrestre. Dell'idrosfera fanno parte oceani, mari, ghiacciai, laghi, fiumi, falde acquifere sotterranee. La litosfera è l'involucro esterno rigido della terra, con spessore di Km. La parte più superficiale, con uno spessore di Km, viene definita crosta. Lo strato sottile di alterazione superficiale è detto pedosfera o suolo. Questa parte della litosfera è formata da materiale originario del sottostante strato geologico, più una parte organica in cui gli organismi e i loro prodotti sono mescolati con il materiale originario finemente suddiviso e modificato; ed è la parte che più interessa all'uomo. La biosfera è l'insieme delle zone della terra nelle quali sono presenti i viventi. Comprende perciò: la parte inferiore dell'atmosfera (i primi 10 Km circa), tutta l'idrosfera, la parte superficiale della litosfera (i primi 2 Km di profondità della crosta terrestre). L ecologia è una scienza politematica a differenza delle altre materie scientifiche tipo matematica, chimica, fisica, ecc. che sono monotematiche. Alcune definizioni: SPECIE: gruppo di organismi aventi tutti le medesime caratteristiche strutturali e in grado di riprodursi tra loro generando prole feconda. i differenti tipi di organismi

2 POPOLAZIONE: insieme di individui appartenenti ad una singola specie che si scambiano materiale genetico. COMUNITA ECOLOGICA: insieme delle popolazioni di specie differenti che vivono in un area omogenea e interagiscono tra loro. Ecosistema è una unità organizzata fatta di interazioni fra organismi viventi e componenti geofisiche; limiti arbitrari: stagno bosco - intera ecosfera. unica vera unità è l'ecosfera o ecosistema globale: solo questa, in tempi più o meno lunghi, chiude i cicli degli elementi. Questa, in funzione della latitudine e della distribuzione delle terre emerse, appare articolata in un mosaico di parti che presentano una grande varietà nelle proprie componenti. Gli ecosistemi o biomi, più importanti si possono distinguere in: - terrestri, caratterizzati da latitudine, altitudine, regimi climatici, struttura e chimica del suolo; - marini, caratterizzati da latitudine, profondità e connessioni costiere; - di acqua dolce, caratterizzati soprattutto dal regime idraulico. Il campo delle competenza dell ecologia (ecosistema) è solo di tipo funzionale (analizza in particolare i rapporti energetici) e non è sufficiente a coprire (comprendere) la complessità che viene espressa da un sistema in cui l uomo è elemento fondante quale è il paesaggio, composto sia di proprietà fisiche che di proprietà concettuali (cioè che scaturiscono dall azione del pensiero). La complessità del paesaggio si manifesta quindi come insieme di processi che non sono solo biologici e ecologici, ma anche cognitivi, culturali e economici. Risulta evidente da ciò che l ecologia da sola non basta a spiegare la complessità del paesaggio ma si rende necessaria una visione olistica, che abbraccia la totalità delle caratteristiche del sistema. Per il momento ci soffermiamo brevemente su ALCUNE PRECISAZIONI CONCETTUALI ( argomenti che saranno approfonditi in un modulo a parte) TERRITORIO: ha significato quasi esclusivamente spaziale e valore più estensivo-quantitativo che intensivo-qualitativo. Si intende una più o meno vasta estensione della superficie terrestre, che può essere delimitata secondo divisioni geofisiche (monti, fiumi), secondo differenze linguistiche, secondo delimitazioni politico-amministrative che possono coincidere con quelle geofisiche e linguistiche o possono ignorarle. Es.: province, comuni, ecc UN TERRITORIO RIMANE IDENTICO A SE STESSO ATTRAVERSO LE MUTAZIONI DEL SUO AMBIENTE BIOLOGICO E DEL SUO AMBIENTE STORICO-CULTURALE AMBIENTE: il concetto di ambiente ha due significati biologico: condizioni di vita fisiche favorite od ostacolate dalla configurazione di certe località (longitudine, latitudine, esposizione, aslm, precipitazioni, temperature, conformazione geologica del suolo, idrografia ecc..) storico-culturale: secondo che in certe località prevalga la città o la campagna, l agricoltura, l industria o il commercio; secondo i costumi, le tradizioni, la morale corrente, le religioni, le testimonianze artistiche. Include in se il concetto di territorio (non vi può essere ambiente senza territorio) NELL AMBIENTE C E IL TERRITORIO, CON IN PIU LA VITA, LA STORIA, LA CULTURA PAESAGGIO: forma che l ambiente conferisce al territorio (R. Assunto) NATURA: atmosfera, litosfera, idrosfera, biosfera CULTURA: attività creative (ARTE), cognizioni scientifiche, trasmissioni storiche.

3 LA CONOSCENZA E LA COMPRENSIONE DEL PAESAGGIO NASCONO DA: SINTESI OLISTICHE ed INTERPRETAZIONI POLISEMICHE PLURALISMO DELLE MATRICI DISCIPLINARI impegnate nella RICERCA E RIFLESSIONI SUL PAESAGGIO: geografia, geologia, ecologia, economia, architettura, urbanistica, antropologia, ecc ANALISI - PROGETTO (Contenitori culturali, serbatoi storici. Sono visibili l insieme dei segni umani, degli interventi dell uomo ALA paese nel tempo.) diga dei primi del 900 Fondovalle della val Lagarina presso Ala. Capannoni industriali fiume Adige corti fra vigneti RITORNIAMO IN AMBITO ECOLOGICO GENERALE ECOSISTEMA = BIOCENOSI + BIOTOPO fattori biotici (individui, popolazioni e comunità) fattori abiotici (chimici, fisici e geologici) COMPARTIMENTO BIOTICO Il compartimento biotico comprende le popolazioni di organismi, che sono suddivise, sulla base delle funzioni ecologiche espletate, in: - riduttori o produttori; - ossidatori o macroconsumatori o fagotrofi, organismi eterotrofi che utilizzano sostanza organica attiva in processi di biosintesi; - mineralizzatori o microconsumatori saprofiti, organismi eterotrofi che si nutrono di residui organici. COMPARTIMENTO ABIOTICO sostanze inorganiche, o riserva inorganica, cioè carbonio, azoto, anidride carbonica, acqua, ed altre sostanze coinvolte nei cicli della materia; - sostanze organiche, o riserva organica, costituita da prodotti organici di rifiuto, da resti di organismi animali e vegetali morti (proteine, carboidrati), dalle sostanze umiche; - ambiente fisico, costituito da acqua, aria, suolo, assieme a parametri di stato quali pressione e temperatura. CLASSIFICAZIONE DEGLI ECOSISTEMI A SECONDA DELLA ESTENSIONE SPAZIALE E DELLA COMPLESSITA DELLA BIOCENOSI E DEL BIOTOPO CHE LA OSPITA 1. MICROECOSISTEMA: il legno marcescente che ospita spesso una ricca comunità di organismi 2. MESOECOSISTEMA: la foresta allagata di pioppi e frassini (Punte Alberete Ravenna) 3. MACROECOSISTEMA: l oceano aperto NICCHIA ECOLOGICA:

4 L insieme delle relazioni che intercorrono tra una data specie e l ambiente fisico, chimico e biologico nel quale è confinata la sua esistenza. ( è un concetto AUTOECOLOGICO) (Può essere definita anche come l insieme delle esigenze ambientali di una specie e delle risorse che essa è in grado di sfruttare nel corso della sua esistenza: la sua professione nell ambiente ) DEFINISCE IL CAMPO DI SOPRAVVIVENZA DI UNA DETERMINATA SPECIE E caratterizzata: 1. DALLO SPAZIO 2. DAL RUOLO TROFICO 3. DALLA MODALITA DI UTILIZZO DELLE RISORSE HABITAT: luogo reale dove una specie vive, definibile con precisione in base alle sue caratteristiche biologiche e fisico-chimiche. (nell habitat troviamo + nicchie) luogo in cui vive la singola sp. presa in considerazione E un concetto AUTOECOLOGICO: la singola specie con l ambiente BIOTOPO: sede ambientale di una intera biocenosi. E un concetto SINECOLOGICO: molteplici relazioni fra le specie e fra queste e l ambiente non vivente ESCLUSIONE COMPETITIVA: due specie aventi la stessa nicchia non possono coesistere in uno stesso luogo. HABITAT NICCHIA Leone savana consumatore carnivoro Quercia bosco produttore LA ZONA DI PASSAGGIO TRA UN BIOTOPO E UN ALTRO (ma anche tra una biocenosi e un altra) E DETTA ECOTONE ( Ambiente di margine) GRANDE IMPORTANZA BIOLOGICA (aumento di nicchie occupate da un maggior numero di specie animali) Es. LE SIEPI CORRIDOI ECOLOGICI: Aree dove si concentrano molti organismi e quindi dove avvengono contatti, scambi, passaggi, per l utilizzo delle risorse presenti. SPECIE: gruppo di organismi aventi tutti le medesime caratteristiche strutturali e in grado di riprodursi tra loro generando prole feconda. ( i differenti tipi di organismi ) DARE UN NOME Ordine nella diversità dei viventi: TASSONOMIA (classificazione degli organismi) UN SISTEMA GERARCHICO, FORMATO cioè DA GRUPPI ENTRO GRUPPI, IN CUI CIASCUNO DI ESSI OCCUPA UNA CERTA POSIZIONE. Un particolare gruppo è l UNITA TASSONOMICA e il livello a cui è collocato è la CATEGORIA SISTEMA BINOMIALE DI C.v.Linnè: 2 parti: GENERE + termine che lo specifica GENERE: Un gruppo di specie strettamente correlate (derivate per speciazione da un antenato comune). Es.: NAZIONE, REGIONE, CITTÀ = CATEGORIA Italia Emilia- Romagna Bologna = UNITA TASS. Categorie Unità tassonomiche REGNO Animale Piante PHYLUM (Divisione) Cordati Antofite SUBPHYLUM Vertebrati SUPERCLASSE Tetrapodi CLASSE Mammiferi Dicotiledoni ORDINE Primati Sapindali FAMIGLIA Ominidi Fagaceae GENERE Homo Quercus SPECIE Homo sapiens Quercus robur

5 ECOSISTEMA DIVERSITA : 1) ricchezza di specie in numero totale 2) in abbondanza relativa STABILITA : capacità di conservarsi nel tempo SUCCESSIONE ECOLOGICA CLIMAX DIVERSITÀ L'ecosfera presenta una grande varietà di specie biologiche detta biodiversità. Il termine biodiversità è comprensivo di diversità, in numero ed in frequenza, di comunità, di specie, di patrimoni genetici della biosfera. La diversità di comunità è data dall'insieme di tutti i differenti ambienti biotici naturali presenti sul pianeta, biomi e comunità acquatiche. La diversità di specie riguarda l'insieme di tutte le specie viventi. La diversità genetica è la somma complessiva delle informazioni contenute nei geni degli organismi di piante, animali e microorganismi che popolano la Terra. A partire dalla rivoluzione industriale, le attività umane hanno determinato una notevole riduzione della biodiversità. SUCCESSIONE ECOLOGICA: processo di evoluzione di un ecosistema causato dall avvicendamento di diverse comunità sulla stessa area. Ciò determina quindi uno sviluppo di un ecosistema attraverso variazioni temporali della struttura in specie e dei processi a livello delle comunità. Avviene una modificazione dell ambiente fisico dovute alla comunità e di interazioni competitive a livello di popolazione. Sono processi di tipo biologico e climatico Avvengono per stadi intermedi detti STADI SERALI Gli stadi serali sono stadi di sviluppo o stadi pionieri: comunità di transizione Le Sere sono le sequenze di comunità che si sostituiscono una dopo l altra La successione ecologica può essere: Successione autogena = variazioni nella comunità determinate da co-azioni interne Successione allogena = intervento di forze esterne Successione ecologica primaria: E una colonizzazione di un ambiente biologicamente vergine. Parte quindi da una condizione ambientale prebiotica, come la roccia nuda o disgregata in ghiaia e sabbia delle dune del deserto Successione ecologica secondaria: si determina in un territorio nel quale avvenimenti di varia natura hanno fatto degenerare e scomparire gli organismi di climax. Avviene la ricostruzione di un ecosistema precedentemente formato. L ultimo stadio di una successione ecologica è detto CLIMAX, che rappresenta il MAX LIVELLO DI STABILIZZAZIONE ECOLOGICA. Lo stadio di climax può essere definito come: fase di equilibrio dinamico che si raggiunge tra il CLIMA, il SUOLO, la GEOMORFOLOGIA e le POPOLAZIONI VIVENTI su di un determinato territorio. Esso è sempre in equilibrio con l ambiente fisico. Esso è quindi un sistema finale stabile, persistente in base all intensità di fattori perturbanti ed alla capacità di resistenza/resilienza Nello stadio di climax l efficienza è max ed è = P/R prossimo ad 1 ove P = produzione primaria degli autotrofi fotosintetici; R = attività catabolica