Corso di laurea: Biologia ambientale Programmazione per l'A.A. 2016/2017

La biodiversità animale nei suoi vari livelli. Specie-ombrello e bioindicatori. Importanza della componente biologica negli ambienti naturali e interazioni tra specie. Fauna e paesaggio. Evoluzione del popolamento animale in relazione all’evoluzione del paesaggio e conseguenti adattamenti delle specie. Distribuzione del numero di specie nei diversi phyla animali. Panoramica ed adattamenti dei principali phyla animali. Caratterizzazione e approfondimento dei taxa più significativi degli ecosistemi naturali e degli “agroecosistemi” mediterranei più caratteristici. Biodiversità urbana. Modelli di biodiversità. Caratteri della fauna italiana. Lo sviluppo delle società umane e la trasformazione del paesaggio; effetti sulla fauna e sugli habitat. Le estinzioni nelle ere geologiche e nell’epoca attuale. I meccanismi delle estinzioni. La popolazione minima vitale. Valutazione dei rischi di estinzione. Le liste rosse.

Massa R. e Ingegnoli V. (ed.). 1999 - Biodiversità, estinzione e conservazione. UTET, Torino.
Appunti delle lezioni

- Metodologie per lo studio della fauna: elenco delle specie ed approccio ecosistemico
- Popolazioni in declino ed a rischio di estinzione; specie minacciate su scala globale e locale, liste rosse IUCN;
- Specie alloctone; database DAISIE; modalità, problemi e rischi della globalizzazione faunistica;
- Strategie di conservazione e gestione della fauna tramite i sistemi di aree protette e reti ecologiche con particolare riferimento all’area mediterranea;
- Reintroduzioni e ripopolamenti;
- Modelli ecologici nelle strategie di conservazione a livello globale e locale;
- Applicazioni GIS;
- Normativa nazionale, comunitaria e internazionale;
- Pianificazione territoriale e conservazione della fauna.

R. Primack, L. Carotenuto, 2003 - Conservazione della Natura. Zanichelli, 528 pp.
R. Massa, V. Ingegnoli, 1999 - Biodiversita, Estinzione e Conservazione. UTET, 518 pp.
F. Petretti, 2003 – Gestione della fauna. Edagricole, 370 pp.
Appunti delle lezioni

Metodi e principi della sistematica dei vegetali; Tassonomia vegetale: approccio morfologico, bio-molecolare e filogenetico; Cicli biologici; Origine ed evoluzione degli apparati riproduttivi; Aspetti funzionali ed evolutivi dei gametofiti e gametangi; Principali strategie e meccanismi riproduttivi; Differenziazione degli apparati vegetativi; evoluzione della stele; strutture fiorali, infiorescenze e frutti; Sistematica e relazioni filogenetiche fra Briofite, Pteridofite, Gimnosperme e Angiosperme; Origine ed evoluzione delle Angiosperme; Caratteri diacritici delle principali famiglie di Angiosperme. Quadro normativo e convenzioni sulla tutela della biodiversità; la flora minacciata e le liste rosse; le categorie di rischio di estinzione; le specie e gli habitat di interesse comunitario; la conservazione in situ; la conservazione e gestione ex situ del germoplasma vegetale; le specie esotiche invasive; interventi di rinaturazione; gli alberi monumentali.

W. S. Judd, C. S. Campbell, E. A. Kellogg, P. F. Stevens "Botanica sistematica: un approccio filogenetico". Ed. Piccin, Padova.
Blasi et al. 2005 – Stato della biodiversità in Italia. Ministero dell’Ambiente Direzione per la protezione della Natura. Palombi Editori.
Bacchetta et al. 2006 - Manuale per la raccolta, studio, conservazione e gestione ex situ del germoplasma APAT –
AA.VV. 2008 Flora da conservare. Informatore Botanico italiano vol. 40 supplemento

La diversità biologica e le sue funzioni. Diversità e ricchezza specifica: distribuzione globale, hot spots. Censimento e analisi floristica: corotipi, forme biologiche.
Quadro normativo e convenzioni sulla tutela della biodiversità
La flora minacciata e le liste rosse
Le categorie di rischio di estinzione e le procedure di assessment
Le specie e gli habitat di interesse comunitario
Le aree protette: parchi riserve e rete natura 2000.
Gli indicatori vegetali della qualità ambientale (naturalità vs disturbo o artificialità)
La conservazione e gestione ex situ del germoplasma vegetale
Le specie esotiche invasive
Interventi di rinaturazione – linee guida
Gli alberi monumentali
Elaborazione di casi studio nel territorio siciliano.

Blasi et al. 2005 – Stato della biodiversità in Italia. Ministero dell’Ambiente Direzione per la protezione della Natura. Palombi Editori.
Bacchetta et al. 2006 - Manuale per la raccolta, studio, conservazione e gestione ex situ del germoplasma APAT.

La diversità biologica e le sue funzioni. Diversità e ricchezza specifica: distribuzione globale, hot spots. Censimento e analisi floristica: corotipi, forme biologiche.
Quadro normativo e convenzioni sulla tutela della biodiversità
La flora minacciata e le liste rosse
Le categorie di rischio di estinzione e le procedure di assessment
Le specie e gli habitat di interesse comunitario
Le aree protette: parchi riserve e rete natura 2000.
Gli indicatori vegetali della qualità ambientale (naturalità vs disturbo o artificialità)
La conservazione e gestione ex situ del germoplasma vegetale
Le specie esotiche invasive
Interventi di rinaturazione – linee guida
Gli alberi monumentali
Elaborazione di casi studio nel territorio siciliano.

Blasi et al. 2005 – Stato della biodiversità in Italia. Ministero dell’Ambiente Direzione per la protezione della Natura. Palombi Editori.
Bacchetta et al. 2006 - Manuale per la raccolta, studio, conservazione e gestione ex situ del germoplasma APAT

Generalità sui modelli matematici.
PARTE A – Modelli discreti. Elementi di calcolo combinatorio e di probabilità discreta. Modello di Fibonacci. Duplicazione di cellule. Un modello per le malattie dinamiche. Modelli matematici in Genetica: esempi, inbreeding, selezione naturale, genetica dei batteri: plasmidi. Quadrati latini e applicazioni. Cenni ai sistemi dinamici discreti
PARTE B – Modelli continui. Richiami e complementi di calcolo differenziale. Elementi di ottimizzazione vincolata. Equazioni differenziali del primo e del secondo ordine. Equazioni alle derivate parziali (nomenclatura essenziale).
Modelli in Ecologia. Modelli per la diffusione dell’inquinamento atmosferico. Modelli per la diffusione dell’inquinamento nelle acque. Modelli per le fonti di energia non rinnovabili. Modelli per la protezione ambientale. Modelli per le dinamiche mondiali. Modelli usati in idraulica. Modelli per lo studio dell’evoluzione del paesaggio. Modelli per lo studio dei ghiacciai e approssimazione shallow ice.

1. V. Comincioli – Modelli matematici. Elementi introduttivi – Università degli studi di Pavia
2. N. Hritonenko, Y. Yatsenko - Mathematical Modeling in Economics, Ecology and the Environment. Second edition – Springer (2013)
3. A. Fowler – Mathematical Geoscience – Springer (2011)
4. Dispense distribuite dal Docente.

Il rilievo terrestre e la curva ipsografica globale. Il rischio ambientale. Le forme del paesaggio. Il ciclo d’erosione. Biostasia e resistasia. Paesaggi fluvio-denudazionali. Processi di degradazione delle rocce. Caratterizzazione geomeccanica delle rocce ed evoluzione dei pendii. Morfologia fluviale. Processi di ringiovanimento fluviale ed erosione regressiva. Cenni sul rischio idrogeologico. Effetti dell’azione dell’uomo sugli equilibri di un corso d’acqua. Le frane: cause, ruolo dell’acqua, fasi di studio e monitoraggio e interventi di consolidamento. Bacini idrografici: reti di drenaggio e fattori geologici, studio mofometrico e gerarchizzazione delle aste fluviali. Morfologia costiera: processi litorali, spiagge, falesie e terrazzi marini. Cenni su faglie, pieghe e terremoti. Topografia: lettura ed interpretazione di paesaggi complessi su carte topografiche a scala 1:10.000 e 1:25.000. Lettura carte tematiche.

Panizza – Geomorfologia – ed. Pitagora.
Panizza – Geomorfologia applicata – ed. La Nuova Italia Scientifica.
Bartolini – I fattori geologici delle forme e del rilievo – ed. Pitagora.

Definizione di ecotossicologia e relazione con altre discipline. Distribuzione ambientale delle sostanze chimiche; i modelli di fugacità. Il concetto di rischio e di esposizione. Le principali normative europee sulla gestione del rischio ecotossicologico
Studio e valutazione del rischio ambientale.
L’ecotossicologia su larga scala: problemi globali d’inquinamento ed intossicazione ambientale. Le sostanze xenobiotiche e la loro circolazione negli ecosistemi acquatici e terrestri.
I processi biotici e abiotici di trasporto e di biodegradazione degli xenobiotici
Biodegradabilità, bioaccumulo (bioconcentrazione e biomagnificazione)
Organismi bioindicatori dello stato dell’ambiente.
Effetti delle sostanze tossiche sugli organismi, popolazioni e comunità.
Effetti degli inquinanti sulla dinamica delle popolazioni. Effetti degli inquinanti a livello di comunità ed ecosistemi.

Vighi M. e Bacci E., 1998. Ecotossicologia. Collana di Farmacologia e Terapia, Vol. Ecotossicologia (Vighi M. e Bacci E. eds.) UTET, Torino.
Baudo R. e Perin G., 2012. Ecotossicologia quantitativa applicata. Aracne Editrice
Galli C.L., Corsini E., Marinovich M., 2008. Tossicologia II ed. Piccin Editrice

Principali relazioni tra vita delle piante e fattori ambientali.
Definizione di autoecologia e sinecologia; fattori ecologici: fattori climatici (luce e temperatura, acqua), fattori
edafici (natura e tipologia del substrato e apporto di nutrienti), fattori meccanici (vento, neve, animali), fattori
antropici (fuoco, pascolo, agricoltura), fattori legati alla riproduzione (tipo di impollinazione);
fattori indiretti: altitudine, esposizione, inclinazione; microclima. Principali adattamenti (morfologici e
fisiologici) ai fattori ecologici.
Metodi di studio della flora.
Biodiversità; fenologia morfologica e riproduttiva; forme biologiche; corotipi, areali e centri di diffusione; concetto di endemismo; elaborazioni floristiche (numerosità, spettro biologico, spettro corologico). Metodi di studio della vegetazione. Distribuzione della vegetazione in funzione ai fattori ambientali;comunità vegetale; complessità fisionomica e strutturale; studio quali-quantitativo e metodo fitosociologico; concetto di associazione vegetale e organizzazione sintassonomica; area minima.
Dinamismo delle comunità vegetali; successioni e serie (progressive e regressive); specie edificatrici; restauro ambientale.
Botanica applicata. Principali ambienti terrestri e acquatici. Analisi dei cambiamenti dei fattori ambientali: cambiamenti climatici e la loro influenza sulla biodiversità vegetale; specie alloctone e specie invasive.
Esempi di studi applicati all’ambiente: monitoraggio ambientale e biomonitoraggio; tecniche di analisi, valutazione, progettazione e realizzazione di interventi di conservazione, valorizzazione del patrimonio
vegetale naturale; riqualificazione e recupero di ambienti vegetali; biodeterioramento e conservazione dei beni culturali; fitodepurazione; produzione di biogas/biofuel da biomasse vegetali.
Altri casi specifici.

PIGNATTI S. Ecologia del paesaggio. Utet
PIGNATTI S. Ecologia vegetale. Utet
UBALDI D. Flora, fitocenosi e ambiente: elementi di geobotanica e
fiosociologia. Clueb

Diversità, evoluzione e classificazione dei vertebrati marini. I sistemi d’organo dei vertebrati e la loro evoluzione. Omeostasi e bilancio energetico: bilancio idrico, regolazione della temperatura. La radiazione dei Condroitti. Specializzazioni evolutive dei Condroitti. Elettrorecezione degli Elasmobranchi. La vita dominante in acqua: la radiazione degli Osteitti. La respirazione e la locomozione in acqua. Il mondo sensoriale dei pesci. La linea laterale. I pesci elettrici. Specializzazioni dei Teleostei. I Rettili marini. Struttura e funzioni dei Cheloni. Navigazione e migrazione. Conservazione delle tartarughe marine. Gli Uccelli acquatici. Immergersi e nuotare sott’acqua. I Mammiferi marini e loro specializzazioni.

Generalità e definizioni.
Flora e vegetazione: diversità floristica, forme biologiche, corotipi della flora italiana, fitosociologia (approccio quali-quantitativo), associazione vegetale, analisi delle fitocenosi, successioni e dinamismo della vegetazione, cenni sulla storia della vegetazione, cartografia della vegetazione.
Complessi di vegetazione e geosigmeti: paesaggi d’Italia (generalità ed esemplificazioni), il paesaggio vegetale della Sicilia.
Gestione e conservazione: Il paesaggio come unità operativa, restauro ambientale, uomo e ambiente, impatto antropico e vegetazione nell’ecosistema mediterraneo, ecologia del paesaggio come metodo nella pianificazione territoriale, strategie di conservazione della biodiversità e dei paesaggi naturali e semi-naturali (habitat e specie prioritarie in Sicilia secondo la Direttiva habitat 43/92 CEE, Natura 2000, P.d.G. dei siti N2000)
Attività di campo: analisi della struttura/funzionalità del paesaggio, disamina degli habitat naturali e semi-naturali. Esemplificazione di alcune serie di vegetazione. Rilevamento fitosociologico. Il ruolo delle Riserve naturali e dei siti natura (SIC/ZSC) nella conservazione dei paesaggi. Gli effetti dell’uomo sul paesaggio vegetale. Laboratori.

Pignatti. S. Ecologia del paesaggio. UTET 1994
Turner & Gardner. Landscape Ecology in theory and practice: pattern and process. Springer 2015
Sestini A. Il paesaggio. T.C.I. 1963
Primack R.B. Conservazione della natura. Zanichelli 2003
Blasi C. (ed.). La vegetazione d’Italia. Palombi & Partner, Roma 2010