GUIDA NATURALISTICA La Lomellina, agricoltura e natura come conoscenza ECOLOGIA I 9 marzo 2013 Mariella Nicastro Parco Regionale della Valle del Lambro
CHE COS E L ECOLOGIA Se lo chiedete a tre professori, avrete tre risposte leggermente differenti. Se lo chiedete a un ambientalista, avrete una risposta che si sovrappone solo in parte con quella degli addetti ai lavori, ma che si avvicina molto di più alla percezione dell opinione pubblica.
CHE COS E L ECOLOGIA
ECOLOGIA: è l analisi dei rapporti tra gli organismi viventi (animale, vegetale, batterio, ecc..) con il suo ambiente e viceversa. ECOLOGO: lavoro dell ecologo consiste nel descrivere il mondo naturale conservandolo al livello di scala più ampia e nello spiegare che cosa esso sia e non come dovrebbe essere Scopo dell ecologia è quello di spiegare le complesse interazioni che hanno luogo nel mondo naturale
ECOLOGIA Di base Applicata teorica e sperimentale Varie finalità: gestione ambientale, produttivo-industriale, etc.. Si occupa dello studio delle interazioni fra animali, piante e microrganismi ed il loro ambiente Include lo studio di come gli individui interagiscono in una popolazione, come le popolazioni interagiscono con le comunità e come le comunità interagiscono con l ambiente circostante Cerca di trovare delle risposte ai meccanismi di controllo della distribuzione degli animali e delle piante, abbondanza e biodiversità e come le specie interagiscono fra loro Si serve dei principi e dei concetti dell ecologia di base per la previsione e la gestione dei cambiamenti ambientali causati dall impatto umano sugli ecosistemi Include la conservazione delle risorse, la gestione della fauna selvatica, risorse acquatiche, inquinamento ed ecotossicologia, cambiamenti climatici e riscaldamento globale
AMBIENTE: è tutto ciò che è fuori dall organismo ed è quindi l ambiente di quell organismo. Concetto ben distinto dall ECOSISTEMA. Si intende generalmente la parte abiotica e comunque esterna all organismo. COMPONENTI (fisiche, chimiche e biologiche) FATTORI (variabili ambientali che influenzano direttamente la vita degli organismi come clima, temperatura, interazioni) AREA: è il territorio ( il pezzo di Terra ) nel quale vivono un individuo, una specie, una comunità HABITAT: è lo spazio caratterizzato da una certa uniformità di fattori fisici, chimici e abiotici dove un organismo vive in equilibrio con quei fattori. L indirizzo della specie. Spesso confuso con il concetto di NICCHIA ECOLOGICA
ECOSISTEMA: è una unità che include tutti gli organismi che vivono insieme (comunità biotica) in una data area, interagente con l ambiente fisico, in modo tale che un flusso di energia porta ad una ben definita struttura biotica ed ad una ciclizzazione dei materiali tra viventi e non viventi all interno del sistema (Odum 1983) LA MATERIA CIRCOLA, L ENERGIA FLUISCE (se non c è energia la materia non circola e quindi tutto si blocca) NICCHIA ECOLOGICA: una porzione di spazio multidimensionale o ipervolume all interno della quale l ambiente permette ad un individuo o specie di sopravvivere e riprodursi (Macfadyen ed Hutchinson) è una particolare combinazione di condizioni fisiche, chimiche, spaziali e di relazioni biotiche tra loro interagenti, nell ambito delle quali una popolazione è in grado di sopravvivere Per definizione una nicchia ecologica esiste solo se esiste una popolazione che la occupa La professione della specie Due specie che si trovano nello stesso habitat non possono occupare la stessa Nicchia Ecologica; se ciò si verifica si instaura un rapporto di competizione
FATTORI ECOLOGICI
COMPONENTI ABIOTICI E BIOTICI COMPONENTI ABIOTICHE di un ecosistema comprendono tutti quei fattori ambientali di natura chimicofisica che lo caratterizzano come temperatura, ph, concentrazione Sali minerali, quantità di luce, ossigeno, altri gas, spazio, etc COMPONENTI BIOTICHE sono costituite dagli organismi che ne costituiscono la comunità
FATTORI ECOLOGICI
FATTORI ECOLOGICI La risposta di una popolazione al variare di una condizione Un fattore limitante può essere tale perché scarso o troppo abbondante Il numero massimo di individui di una specie sopravvive quando le condizioni sono ottimali
ECOSISTEMA LA MATERIA CIRCOLA, L ENERGIA FLUISCE
ECOSISTEMA
I SISTEMI VIVENTI SONO SISTEMI APERTI Aperto: può scambiare materia e energia con l esterno e con altri sistemi Chiuso: scambia energia ma non materia con l esterno Isolato: non scambia energia ne materia con l esterno
ENERGIA NEI SISTEMI ECOLOGICI
STRUTTURA TROFICA
CATENA ALIMENTARE
CATENA ALIMENTARE
PRODUZIONE PRIMARIA
EFFICIENZE NEGLI AUTOTROFI Il rapporto tra PPL e R è indice della maturità di un sistema Ecosistema maturo PPL = R Primi stadi di un ecosistema PPL > R Ecosistema in condizioni sfavorevoli (es. siccità) PPL < R
PRODUZIONE NEGLI ETEROTROFI
PIRAMIDE ALIMENTARE
PIRAMIDE ALIMENTARE
SUCCESSIONE ECOLOGICA Gli ecosistemi non si mantengono stabili ma subiscono variazioni come risultato dell evoluzione delle interazioni tra i membri della comunità e tra quest ultima e le componenti abiotiche L evoluzione dell ecosistema si realizza attraverso una sequenza di comunità che partendo da una comunità pioniera si succedono fino ad una comunità che presenta caratteri di stabilità (climax) Le popolazioni modificano l ambiente determinando le condizioni che provocano la scomparsa di alcune specie e favoriscono l insediamento di altre Queste cambiano ancora l ambiente provocando la scomparsa di alcune specie e favorendo l insediamento di altre Queste cambiano ancora. Fino al Climax
SUCCESIONI PRIMARIE SECONDARIE Si parte da una condizione iniziale nella quale non si era ancora instaurato nessun fenomeno di evoluzione Si parte da una condizione iniziale nella quale si è tornati indietro da una fase più evoluta e si instaura un nuovo fenomeno di evoluzione Frane, lingue di sabbia, etc.. Aree incendiate, disboscate, colpite da valanghe, etc..
STABILITA Numero elevato di specie (biodiversità) COMUNITA MATURE Sono più stabili Stabilità = capacità dell ecosistema di mantenere costanza di struttura e funzionamento nonostante le variazioni ambientali ed il disturbo Resistenza = Capacità di opporsi allo spostamento dallo stato iniziale Resilienza = Velocità con cui una comunità torna allo stato iniziale CLIMAX C Elevata resistenza, bassa resilienza STADIO GIOVANILE C Bassa resistenza, elevata resilienza Ogni equilibrio ecologico è necessariamente dinamico, essendo la risultante di un enorme numero di componenti che cambiano nel tempo
CHE COS E UNA SPECIE La scelta di un criterio univoco ed universale per identificare le specie è però difficile Esistono, perciò, vari concetti utilizzati: cioè la specie può essere biologica, morfologica, tipologica, cronologica e genetica. SPECIE BIOLOGICA: è rappresentata da quegli individui che incrociandosi tra loro generano potenzialmente una prole illimitatamente feconda (Dobzhansky e Mayr 1952) Definizione non sempre applicabile alla botanica e microbiologia Asino e cavalla Mulo
CHE COS E UNA SPECIE
DALL ORGANISMO ALL ECOSFERA Il livello di vita più basso è quello della fisiologia di un singolo organismo; a questo livello gli ecologi esaminano il rapporto del singolo organismo con il suo ambiente (autoecologia) Ai livelli superiori si studiano gruppi di organismi o specie quali: POPOLAZIONE: insieme di individui di una SPECIE che vivono in una determinata regione geografica COMUNITA : insieme delle POPOLAZIONI di tutte le specie che vivono in una determinata regione geografica e che sono potenzialmente interagenti tra loro ECOSISTEMA: insieme di tutti i fattori dell ambiente in cui la COMUNITA vive (precipitazioni atmosferiche, caratteristiche del suolo.); l ecosistema può essere delle più varie dimensioni (da un prato ad entità enormi denominate BIOMI) PAESAGGIO: insieme di ECOSISTEMI diversi ovvero sistemi di ecosistemi ECOSFERA: insieme di tutti i PAESAGGI presenti sulla terra (insieme interattivo di tutti gli ECOSISTEMI terrestri) ovvero il livello più ampio in cui possiamo considerare la vita; si tratta di tutta la vita esistente sulla Terra e di tutti i fattori ambientali che interagiscono con essa.
CONCETTO DI COMUNITA
BIOMI
BIOMI: DAL POLO NORD
BIOMI: VERSO I TROPICI
BIOMI: SINO ALL EQUATORE