CENNI TEORICI DI ECOLOGIA

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Romolo Bello
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1 CENNI TEORICI DI ECOLOGIA

2 LIVELLI DI ORGANIZZAZIONE Un ecosistema può essere considerato come l'unità funzionale della biosfera

3 ECOSISTEMA Un ecosistema è una porzione di biosfera. Ogni ecosistema è costituito da: componente biotica (detta comunità o biocinenosi ) componente abiotica ( detta biotopo ) costituita dall ambiente circostante. interazioni reciproche in equilibrio dinamico tra biocenosi e biotopo. flusso di energia. circolazione di materia tra componente biotica e abiotica

4 CICLO DELLA MATERIA FLUSSO DELL ENERGIA Sostanza Organica morta DECOMPOSITORI CONSUMATORI erbivori e carnivori Energia chimica Sostanze minerali PRODUTTORI Energia luminosa Sostanza Organica viva

5 CATENA DEL DETRITO DETRITIVORI (pedofauna) CATENA DEL PASCOLO Sostanza organica morta CONSUMATORI 2 livello Sostanze azotate Proteine DECOMPOSITORI Humificazione CONSUMATORI 1 livello Carboidrati semplici Amidi cellulosa lignina PRODUTTORI Fotosintesi clorofilliana SOSTANZE MINERALI Acqua Anidride carbonica Azoto ( NH4+, NO3- ) Fosforo ( H2PO4+, HPO42- ) Zolfo (SO42- ) Potassio (K+ ) Magnesio (Mg2+ ) Ferro (Fe3+ ) R e s p i r a z i o n e

DETRITIVORI Ruolo della pedofauna nell evoluzione della sostanza organica Pedofauna: iniziale frammentazione della lettiera (residui vegetali ed animali) per procurare un

6 DETRITIVORI Ruolo della pedofauna nell evoluzione della sostanza organica Pedofauna: iniziale frammentazione della lettiera (residui vegetali ed animali) per procurare un substrato fisico più adatto per la crescita della microflora. nematodi anellidi artropodi: acari millepiedi insetti: formiche scarafaggi forficule mosche e zanzare coleotteri

7 DECOMPOSITORI I decompositori sono organismi di dimensioni microscopiche (microorganismi) ad eccezione di alcuni funghi. funghi: batteri: Attinomiceti: sono in grado di decomporre molti substrati diversi, complessi e resistenti (cellulosa, cere...). Necessitano di una buona aereazione, prediligono un ph attorno al neutro e non si sviluppano in ambiente troppo acido. Partecipano attivamente alla formazione dell' humus gli streptonyces, un genere particolare, producono una sostanza nota come geosmina, che ha il caratteristico odore di terra di bosco. Zuccheri Proteine Cellulosa Lignina Durante il procedere della decomposizione le sostanze umiche aumentano, mentre diminuisce il contenuto di cellulosa, zuccheri, proteine dei residui vegetali. DECOMPOSIZIONE HUMUS

8 Se l' ambiente è ben ossigenato prevalgono le specie di decompositori aerobi, in grado di portare a termine la completa ossidazione della sostanza organica Se l' ambiente è carente di O 2, anche a causa del consumo che si verifica durante la decomposizione, si innescano fermentazioni sostenute da microorganismi, che non sono in grado di ossidare e mineralizzare la sostanza organica. La decomposizione della sostanza organica aggiunta al suolo è influenzata da vari fattori. La rapidità con cui un determinato substrato viene ossidato dipende dalla sua composizione chimica e dalle condizioni chimico fisiche dell ambiente Velocità di decomposizione Componenti solubili Zuccheri amidi Proteine Cellulosa Emicellulosa Acidi grassi, resine Lignina Chitine - cere VELOCE LENTA

9 O2 CO2 Detriti vegetali e animali Meso e microfauna I fase II fase Funghi Batteri III-IV fase Formazione delle sostanze umiche

10 MINERALIZZAZIONE Il processo avviene in due tempi: in un primo momento viene mineralizzata una parte della sostanza organica morta, la rimanente è trasformata in humus, composto molto stabile che si mineralizza in tempi molto lunghi DETRITI VEGETALI E ANIMALI DETRITIVORI DECOMPOSITORI MINERALIZZAZIONE VELOCE UMIFICAZIONE processi di resintesi e successiva polimerizzazione e condensazione LENTA SOSTANZE MINERALI H2O, CO2 NH4+,NO3-, H2PO4+,HPO42SO42-, K+, Mg 2+,Fe3+ La velocita' di decomposizione della sostanza organica morta è proporzionale al suo contenuto di azoto (N), (rapporto carbonio-azoto=c/n), piu' alto è il contenuto in azoto piu' veloce è la decomposizione. Di solito i materiali vegetali sono carenti di N (rapporto C/N tra 40 e 100). Il rapporto C/N ideale è circa 10: valori piu' elevati portano ad una eliminazione del carbonio in eccesso sottoforma di anidride carbonica, con valori piu' bassi l' Azoto in eccesso verra' eliminato sottoforma di ammoniaca gassosa (NH 3).

11 Fattori che influenzano la decomposizione TEMPERATURA UMIDITA 50-60% C PH DECOMPOSIZIONE HUMIFICAZIONE RAPPORTO C/N 10 OSSIGENO 10%

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