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1 Perché siamo qui??? Perché lecologia?. 2 Le attività umane hanno trasformato le terre emerse (azione più evidente), aggiunto o tolto specie, alterato.

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1 1 Perché siamo qui??? Perché lecologia?

2 2 Le attività umane hanno trasformato le terre emerse (azione più evidente), aggiunto o tolto specie, alterato i cicli biogeochimici - circa il 50% delle terre emerse è stato direttamente modificato - sup. agricole e aree urbane sono circa 10-15% terre emerse; i pascoli sono il 6-8% - utilizziamo 50% dellacqua di deflusso

3 3 - cambiamento di uso del suolo è la principale ragione di perdita di biodiversità - invasione biologica: specie non indigene > 20% (in certe isole anche 50%) - introdotti nuovi composti: DDT, CFCs, isotopi radioattivi Ecosistemi marini - 22% delle riserve marine sono sovrasfruttate o esaurite e 44% sono al limite dello sfruttamento

4 4 Tutti gli ambienti sono stati direttamente o indirettamente modificati dallattività delluomo Morale…

5 5 Sintesi effetti indotti

6 6 Compito dellecologo è descrivere e capire la natura e, sulla base della comprensione, cercare di predire, gestire e proteggere Cosa possiamo fare noi?

7 7 Siamo intervenuti anche sulle foreste Le foreste sono state gestite empiricamente (prova.. e guarda se funziona) Adesso non è più possibile - aumento domande di risorse - tempo di risposta troppo lungo - sempre più scarsa accettazione di errori

8 8 Bisogna fare PREDIZIONI accurate degli effetti delle nostre attività Le predizioni possono essere fatte SOLO se si conosce come funziona la foresta Ossia se si conosce lecologia forestale

9 9 Ecologia forestale è la base per una gestione sostenibile GS= gestione di una foresta per fornire in perpetuo un flusso (continuo o periodico) di prodotti, servizi o benefici In perpetuo = per le generazioni future, senza intaccare il capitale

10 10 Ecologia Si occupa di... - interazioni tra organismi viventi e ambiente - Funzionalità dei sistemi - distribuzione e abbondanza organismi

11 11 Organismi viventi = enorme diversità biologica biodiversità evoluzione

12 12 Charles Darwin (1859) On the origin of species Teoria dellevoluzione Elementi fondamentali tutti gli organismi necessitano di risorse le risorse sono limitate alcuni organismi muoiono senza riprodursi altri hanno molti discendenti ossia NON tutti gli individui danno lo stesso contributo alla generazione successiva (successo differenziale degli individui)

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16 16 Come mai? …. Per puro caso Ricombinazione genica e mutazioni (errori) fanno comparire nuovi caratteri Nuovi caratteri SENZA direzione precisa Se il carattere è favorevole gli individui producono più progenie perché riescono a sfruttare meglio le risorse

17 17 Ci sono più probabilità che anche la progenie abbia lo stesso carattere (positivo) La progenie sfrutta meglio lambiente e ha maggiori probabilità di sopravvivere rispetto agli altri consimili (condannati dalla concorrenza) Il processo di eliminazione naturale=selezione La selezione determina ladattamento

18 18 Un esempio di selezione antropogena Anni Inghilterra forte inquinamento Caratteristiche di una farfalla notturna Biston betularia L. Forma tipica peppered forma melanica

19 19 tipica melanica

20 20 Inquinamento: meno licheni su cortecce Maggiore predazione

21 21 Area NON inquinataArea inquinata

22 22 … dopo le politiche di riduzione di inquinanti Percentuale di forma melanica

23 23 Riassumendo - gli individui di una popolazione NON sono identici - alcune variazioni tra individui sono ereditabili -tutte le popolazioni producono una progenie che invaderebbe tutto lambiente - Non tutti gli individui contribuiscono allo stesso modo alla progenie - restano gli individui che sfruttano meglio le risorse

24 24 In sintesi la selezione naturale è: La variazione differenziale della frequenza relativa di genotipi, dovuta alla differente capacità dei rispettivi fenotipi di essere rappresentati nella generazione successiva

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27 27 Diverse visioni dellevoluzione

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30 30 Evoluzione convergente

31 31 Evoluzione parallela

32 32 Attenzione pero…... - la direzione dellevoluzione NON è definita - possono rimanere caratteri NON sfavorevoli - se cambia lambiente gli adattamenti possono NON essere più efficaci (nessun obiettivo futuro)

33 33 Ecologia Si occupa di... - interazioni tra organismi viventi e ambiente - distribuzione e abbondanza organismi Ecologia forestale = fondamenta per una gestione sostenibile della foresta

34 34 - Cosè la foresta? Non solo alberi La foresta è formata da: Alberi Substrato (nutrienti + acqua) Altre piante (ombreggiamento, competizione) Animali (mangiano le piante, si proteggono..) Microrganismi (effetti benefici o di antagonismo) Atmosfera e clima

35 35 Questi elementi non sono separati ma strettamente interagenti tra loro …. Forse è meglio dare una definizione più funzionale La foresta è un ecositema Una unità che include tutti gli organismi in una certa area che interagiscono con lambiente fisico cosicché il flusso di energia determina una struttura trofica, una diversità biotica e cicli biogeochimici ben definiti (Odum 1971) Unità funzionale costituita da organismi interagenti + ambiente che agisce su di loro e su cui loro agiscono (Whittaker 1975) Ecositema è un concetto più che una specifica entità fisica

36 36 ECOSISTEMA Concetto con 5 attributi importanti 1) attributo: struttura autotrofi eterotrofi

37 37 2) attributo: funzione Cè un costante flusso di energia e di materia tra ambiente fisico e comunità biotica 3) attributo: complessità È il risultato dellalto livello di integrazione biologica. Ogni evento (condizione) viene determinato in modo multiplo. Ciò rende molto difficile la predizione degli effetti

38 38 4) attributo: interazione e interdipendenza Linterdipendenza tra comunità biotica e ambiente è talmente stretta che ogni variazione di un componente porta ad una conseguente modifica in quasi tutti gli altri … morale devo fare molta attenzione quando agisco sulla natura (ossia su ogni ecosistema)

39 39 5) attributo: variazione temporale Gli ecosistemi non sono STATICI: funzione e struttura possono cambiare nel tempo Visione ecosistemica della FORESTA dà importanza a: struttura, complessità dellorganizzazione, interazione, interdipendenza, funzionalità (ma molto poco ai confini fisici del sistema)

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41 41 Lecosistema è definito da alcuni parametri quantitativi Come, per esempio: -biomassa totale (Mg ha -1 ) -o carbonio totale (MgC ha -1 ) Carbonio 0.5 massa secca totale

42 42 LAI = 2 LAI = 4 - indice di area fogliare (leaf area index) m 2 m -2

43 43 -produzione primaria netta (NPP) gC m -2 d -1 ( o anche in g sostanza secca) Ossia quantità di C fissato al netto della respirazione delle piante Fotosintesi lorda complessiva = GPP Produzione primaria lorda (tutto quello che viene fissato con la fotosintesi) GPP - R autotrofa = NPP

44 44 - flusso annuale di azoto (kg ha -1 y -1 ) - velocità di degradazione della lettiera (y) Questi ed altri parametri ci consentono di raggruppare ecosistemi simili BIOMI


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