Indice generale. della vita popolazioni Ecologia e distribuzione. 55 Ecologia delle. L ecologia

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1 Indice generale Prefazione PARTE DECIMA L ecologia 54 Ecologia e distribuzione della vita Che cos è l ecologia? 1178 Ecologia non è sinonimo di ambientalismo 1178 Gli ecologi studiano le componenti biotiche e abiotiche degli ecosistemi Perché i climi variano geograficamente? 1178 Sulla superficie della Terra la quantità di radiazione solare varia 1179 La quantità di energia solare determina i modelli di circolazione atmosferica 1180 La circolazione atmosferica e la rotazione della Terra si manifestano nei venti prevalenti 1180 I venti prevalenti controllano le correnti oceaniche 1180 Gli organismi si adattano alle sfide climatiche Come è distribuita la vita negli ambienti terrestri? 1182 La tundra si trova alle alte latitudini e in alta montagna 1184 Gli alberi sempreverdi dominano le foreste boreali e le foreste temperate sempreverdi 1185 Le foreste temperate decidue cambiano con le stagioni 1186 Le praterie temperate sono molto diffuse 1187 I deserti caldi si formano attorno a 30 di latitudine 1188 I deserti freddi si sviluppano in zone aride a quote elevate 1189 La macchia mediterranea ha estati calde e secche e inverni freschi e umidi 1190 Le foreste spinose e le savane tropicali hanno climi simili 1191 La foresta tropicale decidua si sviluppa nelle pianure calde 1192 Le foreste pluviali tropicali sono aree ricche di specie 1193 XI 54.4 Come è distribuita la vita negli ambienti acquatici? 1194 Il bioma marino può essere distinto in differenti zone biologiche 1195 I biomi di acqua dolce possono essere molto ricchi di specie 1196 Gli estuari hanno caratteristiche intermedie tra gli ambienti marini e di acqua dolce Quali fattori determinano i confini delle regioni biogeografiche? 1197 La storia geologica influenza la distribuzione degli organismi 1197 Due progressi scientifici hanno cambiato il campo d azione della biogeografia 1199 Le distribuzioni discontinue possono essere il risultato di eventi dispersivi o di vicarianza 1200 I modelli biogeografici sono enormemente influenzati dall uomo 1201 Il capitolo in sintesi 1202 Per il ripasso Ecologia delle popolazioni In che modo gli ecologi stimano le popolazioni? 1206 Gli ecologi usano differenti approcci per contare e tracciare gli individui 1207 Gli ecologi possono stimare le densità di popolazione utilizzando dei campioni 1207 La struttura per età di una popolazione influenza la sua capacità di crescere 1208 Un modello di dispersione della popolazione riflette il modo in cui gli individui sono distribuiti nello spazio In che modo gli ecologi studiano le dinamiche di popolazione? 1210 Gli eventi demografici determinano le dimensioni di una popolazione 1210 Le tabelle di vita tracciano gli eventi demografici 1210

2 VI Indice generale Tabelle di vita delle coorti 1210 Valutare le capacità riproduttive 1211 Tabelle di vita verticali 1211 Le curve di sopravvivenza riflettono le strategie di storia di vita In che modo le condizioni ambientali influenzano le storie di vita? 1213 La sopravvivenza e la natalità determinano il tasso di crescita della popolazione 1213 Le caratteristiche delle storie di vita variano con le condizioni ambientali 1213 Le interazioni interspecifiche influenzano le caratteristiche delle storie di vita Quali fattori limitano le densità delle popolazioni? 1214 Tutte le popolazioni hanno la potenzialità di crescere esponenzialmente 1214 La crescita logistica si verifica quando una popolazione si avvicina alla sua capacità portante 1215 La crescita della popolazione può essere limitata da fattori densità-dipendenti o densità-indipendenti 1216 Fattori di regolazione della popolazione diversi inducono strategie di storie di vita differenti 1216 Diversi fattori ecologici spiegano le caratteristiche di densità delle popolazioni 1217 Alcune specie appena introdotte raggiungono elevate densità di popolazione 1217 La storia evolutiva può spiegare l abbondanza delle specie In che modo la variazione dell habitat influenza le dinamiche di popolazione? 1218 I corridoi possono consentire la persistenza delle sottopopolazioni Come possiamo utilizzare i principi ecologici nella gestione delle popolazioni? 1220 I piani di gestione devono tener conto delle strategie di storia di vita 1220 I piani di gestione devono basarsi sui principi delle dinamiche di popolazione 1221 La crescita della popolazione umana è stata esponenziale 1222 Il capitolo in sintesi 1225 Per il ripasso Interazioni tra specie e coevoluzione Quali tipi di interazioni studiano gli ecologi? 1228 Le interazioni tra le specie possono essere raggruppate in differenti categorie 1228 Non sempre i diversi tipi di interazione sono ben definiti 1229 Alcuni tipi di interazione sono il risultato di una coevoluzione In che modo si sviluppano le interazioni antagoniste? 1230 Le interazioni predatore-preda si traducono in una serie di adattamenti 1230 L erbivoria è l interazione più diffusa 1231 Le difese delle piante nei confronti degli erbivori 1232 Adattamenti reciproci negli erbivori e nelle piante 1233 Le interazioni ospite-parassita possono essere patogene In che modo si sviluppano le interazioni mutualistiche? 1236 Alcune specie mutualistiche offrono cibo in cambio di cure o trasporto 1236 Alcune specie mutualistiche offrono cibo o riparo in cambio di difesa 1236 Piante e impollinatori scambiano cibo con il trasporto di polline 1238 Le piante e gli animali frugivori scambiano cibo per il trasporto dei semi Quali sono le conseguenze della competizione? 1241 La competizione è ampiamente diffusa perché tutte le specie condividono delle risorse 1241 La competizione di interferenza può limitare l uso dell habitat 1242 La competizione per lo sfruttamento può portare alla coesistenza 1242 Le specie possono competere per le risorse in modo indiretto 1242 La competizione può determinare la nicchia ecologica della specie 1243 Il capitolo in sintesi 1245 Per il ripasso 1242

3 Indice generale VII 57 Ecologia delle comunità Che cosa sono le comunità ecologiche? 1248 L energia entra nelle comunità attraverso i produttori primari 1248 I consumatori utilizzano varie fonti di energia 1249 I livelli trofici più alti possono dare sostentamento a un minor numero di individui e a una minor quantità di biomassa 1250 Produttività e diversità di specie sono collegate In che modo le interazioni tra le specie influenzano le comunità? 1252 Le interazioni tra le specie possono originare cascate trofiche 1252 Le specie chiave di volta hanno effetti ridondanti sulle loro comunità Quali modelli di diversità di specie hanno osservato gli ecologi? 1254 La diversità comprende sia il numero di specie sia la loro abbondanza relativa 1254 Gli ecologi hanno rilevato gradienti latitudinali della diversità 1255 La teoria della biogeografia insulare suggerisce che la diversità delle isole sia determinata dai tassi di immigrazione ed estinzione In che modo i disturbi ambientali influenzano le comunità ecologiche? 1259 La successione rappresenta un prevedibile modello di cambiamento in una comunità dopo un disturbo ecologico 1259 Facilitazioni e inibizioni condizionano entrambe la successione 1260 Una successione ciclica richiede adattamento rispetto a disturbi periodici 1261 Le successioni eterotrofe creano caratteristiche comunità In che modo la ricchezza di specie influenza la stabilità della comunità? 1262 La ricchezza di specie è associata alla produttività e alla stabilità 1262 Le comunità naturali e le comunità gestite differiscono per diversità, produttività e stabilità 1263 Il capitolo in sintesi 1264 Per il ripasso Ecosistemi ed ecologia globale In che modo l energia fluisce attraverso l ecosistema globale? 1267 Attraverso gli ecosistemi fluisce energia e circolano sostanze chimiche 1267 La distribuzione geografica dell energia è irregolare 1267 Le attività umane modificano il flusso di energia Come circolano le sostanze attraverso l ecosistema globale? 1270 In un ecosistema gli elementi si spostano tra compartimenti biotici e abiotici 1270 L atmosfera contiene grandi riserve di gas necessarie agli organismi viventi 1270 La superficie terrestre è influenzata da processi geologici lenti 1271 L acqua trasporta gli elementi tra i compartimenti 1272 Il fuoco è un motore importante per gli elementi Come circolano specifici nutrienti attraverso l ecosistema globale? 1274 L acqua circola rapidamente nell ecosistema 1274 Il ciclo del carbonio è stato alterato dalle attività umane 1275 Il ciclo dell azoto dipende da processi sia biotici sia abiotici 1278 L uso dei combustibili fossili influenza il ciclo dello zolfo 1279 Il ciclo globale del fosforo è privo di un importante componente atmosferica 1280 Anche altri cicli biochimici sono importanti 1281 I cicli biogeochimici sono interconnessi Che tipo di beni e di servizi forniscono gli ecosistemi? Come si possono gestire gli ecosistemi in modo sostenibile? 1284 Il capitolo in sintesi 1286 Per il ripasso 1287

4 VIII Indice generale 59 Biodiversità e biologia della conservazione Che cos è la biologia della conservazione? 1289 La biologia della conservazione mira a proteggere e a gestire la biodiversità 1289 La biodiversità ha un grande valore per la nostra società In che modo i biologi della conservazione prevedono i cambiamenti nella biodiversità? 1290 La nostra conoscenza della biodiversità è incompleta 1290 È possibile prevedere gli effetti delle attività umane sulla biodiversità Quali attività umane minacciano la sopravvivenza delle specie? 1293 La scomparsa degli habitat mette in pericolo le specie 1293 Lo sfruttamento eccessivo ha condotto molte specie all estinzione 1295 Predatori invasivi, competitori e patogeni sono una minaccia per molte specie 1296 Il rapido cambiamento climatico può causare l estinzione delle specie Quali sono le strategie utilizzate per preservare la biodiversità? 1298 Le aree protette preservano gli habitat ed evitano lo sfruttamento eccessivo 1298 Gli ecosistemi degradati possono essere ripristinati 1298 A volte è necessario ripristinare anche i modelli di disturbo ecologico 1301 Per la salvezza di molte specie è cruciale porre fine al commercio 1301 L invasione delle specie estranee deve essere controllata o prevenuta 1302 La biodiversità ha un valore economico 1303 I cambiamenti nelle aree antropizzate possono aiutare a proteggere la biodiversità 1305 I programmi di riproduzione in cattività possono preservare poche specie 1305 La Terra non è una nave, un astronave o un aereo 1306 Il capitolo in sintesi 1307 Per il ripasso 1308 Fonti delle illustrazioni Indice analitico A1 A3

5 Indice dei box Indice generale IX Un caso da vicino Fig I corridoi possono salvare alcune popolazioni 1220 Fig Tra le formiche e le acacie esiste un rapporto mutualistico? 1237 Fig La teoria della biogeografia insulare può essere verificata 1258 Fig Effetti della concentrazione atmosferica del CO 2 sulla fissazione dell azoto 1282 Fig La ricchezza di specie può favorire il recupero delle zone umide 1301 Lavorare con i dati Cap. 54 Diagrammi climatici di Walter 1194 Cap. 55 Monitorare popolazioni di zecche 1208 Cap. 56 Una complessa interazione interspecifica 1238 Cap. 57 Cap. 58 Metodi di ricerca I gradienti latitudinali delle comunità delle brocche viola 1256 In che modo la concentrazione di molibdeno influenza la fissazione dell azoto? 1283 Fig Il metodo della marcatura-ricattura 1207