ECOLOGIA COMPORTAMENTALE

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1 Appunti di ECOLOGIA COMPORTAMENTALE Behavioural Ecology Ovvero: il comportamento di una specie o di un individuo che interagisce con l ambiente Prof. Bernardino Ragni Dipartimento di Chimica, Biologia, Biotecnologie UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA

2 HABITAT ovvero Ambiente di vita di una specie si tratta di un parametro o caratteristica eco-etologici SPECIE-SPECIFICI L insieme dei fattori (categorie, risorse) biotici e abiotici che caratterizzano l ambiente dove la specie sviluppa il suo ciclo vitale completo (nascita, riproduzione, morte) HOME RANGE ovvero Spazio vitale di un individuo si tratta di un parametro o caratteristica eco-etologici INDIVIDUO-SPECIFICI Porzione di spazio geografico frequentato dall individuo nell unità di tempo (giorno, settimana, mese, stagione, anno, vita )

3 HABITAT DELLA SPECIE Uno o più ecosistemi o agrosistemi

4 Foresta FAGGETI QUERCETI ABETINE, PECCETE, LARICETI, CEMBRETE FORESTA MISTA

5 Esempio di Paesaggio ecologico appenninico

6 Esempio di Paesaggio ecologico mediterraneo

7 Esempio di Paesaggio ecologico alpino

8 SPAZIO VITALE DELL INDIVIDUO Componenti funzionali home range: spazio frequentato da un organismo in un determinato periodo di tempo (spazio vitale) core area: parte dello spazio vitale maggiormente frequentata dall organismo in un determinato periodo di tempo (area privata) centre of activity: luogo dell area privata con maggiore densità di utilizzo (centro di attività)

9 Ciascun punto è una osservazione o dato spaziale di presenza accertata dell individuo in studio Forma ed estensione dello spazio vitale (home range): minimo poligono convesso (100% dei dati) Forma ed estensione della area privata (core area): analisi kernel (95% dei dati) Primo mese Ubicazione dei centri di attività (luogo con maggior densità di utilizzo mensile): analisi kernel (100% dei dati del mese) Ultimo mese

10 Quando fermarsi nella raccolta dei dati sul campo per definire lo Spazio Vitale (home range) dell individuo in studio? Allorquando la curva di accrescimento dello home range diviene asintotica dell Asse X: al crescere delle osservazioni non cresce lo spazio vitale

11 MISURARE L HABITAT DI UNA SPECIE Ovvero: stabilire QUALI siano le categorie ambientali che la Specie frequenta e, per ciascuna, QUANTO viene frequentata: SCELTA DELL HABITAT (Habitat Selection) Specie STENOECIA: molto selettiva nei confronti dell habitat (oppure alimento, rifugio, presenza umana ) Specie EURIECIA: poco o nulla selettiva nei confronti dell habitat (oppure alimento, rifugio, presenza umana ) PER LA MISURAZIONE DELL HABITAT SELCTION (SCELTA DELL HABITAT) SI ADOTTA IL METODO SPERIMENTALE OVVERO: SI AVANZA L IPOTESI NULLA (H0), H0 : LA SPECIE ADOTTA UNA HABITAT SELECTION NULLA (PARI A 0) OVVERO NON EFFETTUA ALCUNA SCELTA QUINDI FREQUENTA LE CATEGORIE AMBIENTALI COMPONENTI L HABITAT IN PROPORZIONE ALLA LORO ESTENSIONE (OFFERTA SPAZIALE)

12 MISURARE L HABITAT DI UNA SPECIE IL DISEGNO SPERIMENTALE (PROGETTO DI RICERCA) DEVE ESSERE IMPOSTATO AL FINE DI VERIFICARE LA H0 CHE PUÒ ESSERE CONFERMATA O RIGETTATA NEL SECONDO CASO DEVE ESSERE FORMULATA UNA IPOTESI ALTERNATIVA O ESPLICATIVA (H0) IL PROGETTO DI RICERCA PREVEDE, QUINDI, LA RACCOLTA DI UN ADEGUATO NUMERO (CAMPIONE) DI INFORMAZIONI (DATI, OSSERVAZIONI) SPECIE-SPECIFICHE SUL CAMPO, CONSISTENTI IN INDICI DI PRESENZA DIRETTI (AVVISTAMENTO, ASCOLTO, ECC.) E/O INDIRETTI (FECI, ORME, TRACCE, ECC.) QUALE DEVE ESSERE LA DIMENSIONE DEL CAMPIONE, OVVERO: QUANTE OSSERVAZIONI SI DEVONO RACCOGLIERE SUL CAMPO AL FINE DI OTTENERE INFORMAZIONI ATTENDIBILI SULLA SCELTA DELL HABITAT SPECIFICA IN STUDIO?

13 MISURARE L HABITAT DI UNA SPECIE ANALOGAMENTE A QUANTO VISTO PER LO SPAZIO VITALE (HOME RANGE) LA RACCOLTA DI INFORMAZIONI SUL CAMPO SI ARRESTA ALLORQUANDO LA CURVA DI ACCRESCIMENTO DELLE PROPORZIONI DI FREQUENZA DELLE SINGOLE CATEGORIE COMPONENTI L HABITAT DIVIENE ASINTOTICA DELL ASSE X; PER ESEMPIO:

14 MISURARE L HABITAT DI UNA SPECIE I DATI RACCOLTI SUL CAMPO POSSONO ESSERE ELABORATI ATTRAVERSO ALGORITMI MATEMATICO-STATISTICI DI CRESCENTE COMPLESSITÀ IL PIÙ SEMPLICE È DETTO INDICE DI SELEZIONE: Si = poi / pei DOVE: Si : scelta (Selection) da parte della specie della categoria ecologica i - esima poi : proporzione osservata (Observed) delle presenze specifiche nella categoria i - esima pei : proporzione attesa (Expected) delle presenze specifiche nella categoria i esima in base alla offerta di quest ultima L Indice di Selezione può assumere valori: Si 0 e 1

15 MISURARE L HABITAT DI UNA SPECIE ALLORQUANDO: Si = 1 la categoria ambientale è equi-utilizzata dalla specie Si = 0 la categoria ambientale è non-utilizzata dalla specie Si < 1 la categoria ambientale è sotto-utilizzata dalla specie Si > 1 la categoria ambientale è sopra-utilizzata dalla specie NEL PRIMO CASO LA SPECIE NON EFFETTUA UNA SCELTA DELL HABITAT NEGLI ALTRI TRE CASI LA HABITAT SELECTION VIENE EFFETTUATA

16 ESEMPIO Si vuole misurare, tramite lo Si, la Scelta dell Habitat di 3 specie di Mesomammiferi in un Area di studio, tramite i seguente disegno sperimentale (programma di ricerca) Le specie-obiettivo sono: VOLPE (Vulpes vulpes) ISTRICE (Hystrix cristata) LEPRE BRUNA (Lepus europaeus) La area di studio è: Comparto collinare peninsulare esteso 90 ettari composto dalle seguenti categorie ambientali, BOSCO (Vegetazione legnosa spontanea) = 30 ettari PRATERIA (Vegetazione erbacea spontanea) = 30 ettari CAMPO DI FRUMENTO (Vegetazione erbacea coltivata) = 30 ettari Il campione di osservazioni di adeguata dimensione è Ns = 90 pari a di 90 Indici di Presenza (avvistamenti, depositi fecali, orme, tracce) per ciascuna specie S

17 ESEMPIO VOLPE BOSCO PRATO CAMPO po pe po/pe 1,03 1,07 0,9 SB 1 la categoria ambientale BOSCO è equi-utilizzata SP 1 la categoria ambientale PRATO è equi-utilizzata SC 1 la categoria ambientale CAMPO è equi-utilizzata LA VOLPE NON EFFETTUA UNA SPECIFICA SCELTA DELL HABITAT DIMOSTRANDOSI SPECIE EURIECIA

18 ESEMPIO ISTRICE BOSCO PRATO CAMPO po pe po/pe 1,93 0,60 0,47 SB >> 1 la categoria ambientale BOSCO è molto soprautilizzata SP < 1 la categoria ambientale PRATO è sotto-utilizzata SC << 1 la categoria ambientale CAMPO è molto sottoutilizzata L ISTRICE EFFETTUA UNA ELEVATA SCELTA DELL HABITAT DIMOSTRANDOSI SPECIE STENOECIA

19 ESEMPIO LEPRE B. BOSCO PRATO CAMPO po pe po/pe 0,37 2,17 0,47 SB << 1 la categoria ambientale BOSCO è molto sottoutilizzata SP >> 1 la categoria ambientale PRATO è molto soprautilizzata SC < 1 la categoria ambientale CAMPO è sotto-utilizzata LA LEPRE BRUNA EFFETTUA UNA ELEVATA SCELTA DELL HABITAT DIMOSTRANDOSI SPECIE STENOECIA

20 Dalla realtà fisica alla rappresentazione concettuale

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29 FRAMMENTAZIONE DELLA CONTINUITÀ ECOLOGICA

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33 A: ingombro fisico finale = sottrazione d habitat permanente B: ingombro fisico di cantiere = sottrazione d habitat a lungo termine + alterazione d habitat permanente C: distanza di fuga specifica = sottrazione d habitat C B A B C