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Ecologia e conservazione della Biodiversità animale

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Ecology and conservation of animal biodiversity

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Anno accademico 2014/2015

Codice dell'attività didattica
SVB0003
Docenti
Prof. Antonio Rolando (Titolare)
Dott. Daniel Edward Chamberlain (Titolare)
Corso di studi
[f008-c508] LM in Biologia dell'Ambiente (Classe LM-06)
Anno
1° anno
Periodo didattico
I semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
10
SSD dell'attività didattica
BIO/07 - ecologia
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano/English
Modalità di frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti
Ecologia
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Acquisire conoscenze di ecologia avanzata ed applicarle nel contesto della conservazione e salvaguardia della biodiversità animale.

To acquire expertise in advanced ecology and to be able to apply it in the
context of conservation of animal biodiversity.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenze delle più recenti discipline dell'ecologia animale e dei metodi e criteri della conservazione della fauna.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Si tratta di rispondere a 40 domande a risposta multipla (quattro opzioni) e 10 domande a risposta aperta Sono poi proposte anche due domande facoltative.

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Programma

a) ECOLOGIA ANIMALE

Introduzione. La dinamica ecosistemica e le sue ricadute ai vari livelli dell'organizzazione ecologica. Le successioni ecologiche autotrofe ed eterotrofe. Esempi di studio. L’ecologia evolutiva.   L'adattamento. The making of the fittest di Sean B. Carrol. Pesci senza sangue. I geni della visione e quelli dell'odorato. I geni della colorazione della pelle e quelli della falcemia. I geni fossili. La logica del processo selettivo. La convergenza adattativa. Passeriformi del genere Ammodramus, mimidi, picidi, trochilidi. Ornitofauna europea vs. ornitofauna americana. Mammiferi placentati e marsupiali. La convergenza a livello di comunità. Alcidi del nord Europa-nord America. Mammiferi sotterranei. Uccelli delle praterie americane e della macchia mediterranea. Uccelli di torbiera. Convergenza ecologico-funzionale: bivalvi e tunicati.  La coevoluzione. La sistematica filogenetica: nematodi e primati. Relazioni preda-predatore: i mesonichidi americani. Pesci pulitori: Labroides e Aspidontus. Automimetismo in Haplocromis burtoni. Parassitismo di cova. Mimetismo mulleriano e batesiano. Imenotteri e orchidee.  Ecologia della speciazione. Speciazione adattativa ed ecologica. Radiazione adattativa nei ciclidi africani., speciazione ecologica nello Spinarello. Ecologia comportamentale. La teoria dell'optimal foraging. Il teorema del valore marginale. Ottimizzazione riproduttiva in organismi marini. Selezione sessuale e mating types. Ecologia antiossidativa: cenni. Ecologia di popolazione. Equazioni di crescita logistica ed esponenziale. Cenni di demografia. PVA Population Viability Analysis, Vortex. Tecniche e metodi dell'indagine radiotelemetrica. Esempi di studio. Ecologia di metapopolazione. Modellistica : modelli a due sottopopolazioni, modello di Levins e modelli spazialmente espliciti. Dinamica di popolazione e interazioni tra specie. La struttura spaziale delle popolazioni. Presenza delle specie e disponibilità degli habitat. Rete di patches. Habitat loss e habitat fragmentation. I casi dello Strix occidentalis caurina e della Melitea cinxia. Ecologia di comunità. La teoria della nicchia ecologica: cenni storici. Gli esperimenti di Gause e la formulazione del principio di esclusione competitiva. Le equazioni di Lotka-Volterra. La nicchia multidimensionale di Hutchinson. La nicchia competitiva di Levins e MacArthur. Ampiezza e sovrapposizione di nicchia. Identità formale tra l’indice di ampiezza e quello di diversità di Shannon. Scoiattolo grigio e scoiattolo rosso. La coesistenza interspecifica. Segregazione da habitat e da nicchia: cince, crostacei cirripedi, Typha. La predazione: selettività, omeostasi e controllo della diversità. Equazioni Lotka-Volterra. Esperimenti di Huffaker e Paine. Alci e lupi nella Royal Isle. Curve di Holling. Le reazioni difensive delle prede: fuga, mobbing, risposte evasive, movimenti erratici, fronteggiare il predatore, costo della predazione. Caratteri aposematici e segnali di avvertimento. Analisi della diversità. Specie comuni e specie rare: curve di distribuzione (modelli statistici e biologici). Indici di diversità. Diversità tassonomica, funzionale, genetica. Diversità e valutazione ambientale. Misure di beta diversità. Combinazione additiva della diversità. Misure di Diversità ed Entropia.

b) CONSERVAZIONE E GESTIONE DELLA FAUNA

Metodi di cattura, marcatura e ricattura - Catture di mammiferi: telesedazione, gabbie. Catture di uccelli: mist nets, clap nets e metodi vari. Catture di rettili, anfibi e invertebrati. Le marcature: anelli, marche e targhette. Collari e radiomarcatura. Alterazioni morfologiche permanenti e temporanee. Contrassegni naturali. Censimenti-conteggi. Mappaggio dei territori, transetti lineari e punti di ascolto; metodi vari per mammiferi e uccelli. Curve di contattabilità, algoritmi e softwares. Analisi demografiche – Bootstrapping. Popolazioni chiuse ed aperte. Mortalità, sopravvivenza, emigrazione permanente. Metodi di Petersen, Schnabel, Jolly-Seber. Andamento di popolazione.  Alerts. Analisi di vulnerabilità popolazionale. Modelli demografici.  Dipendenza dalla densità. Prelievi animali e dinamica di popolazione - caccia e pesca. Depauperamento venatorio: stambecco, starna, rinoceronte, elefante africano. Sovrasfruttamento da pesca: acciuga peruviana, Tapes decussatus. Equazioni differenziali: crescita esponenziale, logistica. Prelievo sostenibile. Legge nazionale della caccia e specie particolarmente protette. Aree protette - Convenzioni e direttive internazionali. Aree protette dell’IUCN e il Global Protected Areas Programme. Direttive Birds e Habitat. Natura 2000 e SIC. Aree protette in Italia (parchi nazionali e regionali). Conservazione della biodiversità – Convention on Biological Diversity. Convenzioni e direttive internazionali.  IUCN e le categorie di minaccia. Le liste rosse. La lista rossa dei vertebrati italiani. BirdLife International e le specie SPEC. IBA e ZPS. Specie carismatiche, specie chiave, specie bandiera, specie ombrello. Sensibilizzazione e protezione attiva. Strategie adattative e conservazione. Strategie di ‘land sparing e ‘land sharing’. Linee generali di gestione della fauna italiana – Uccelli italiani di interessa interessa conservazionistico.  Mortalità compensativa.  L’effetto dell’intensificazione di agricoltura sulle popolazioni di uccelli in Gran Bretagna. Mammiferi italiani di interessa conservazionistico.

 

a) ANIMAL ECOLOGY

Introduction. The theory of the ecological niche: historical background.The experiments of Gause and the formulation of the principle of competitive exclusion. The equations of Lotka-Volterra. Hutchinson’s multidimensional niche. Levins and MacArthur’s competitive niche. Niche
breadth and overlap. Differences between index of breadth and index of
Shannon diversity. Inter specific coexistence. Habitat and niche segregation: tits, barnacles,
Typha. Evolutionary ecology. The role of interspecific competition in the evolutionary process. Niche shift and character displacement in Darwin’s Finches. Competitive exclusion in the Galapagos. Adaptive radiation in the Drepanididae of Hawaii. The genus Anolis in the Lesser Antilles.Interspecific competition in Hidrobia gastropods. The alpine hybridization zone of the crow Corvus corone. Adaptive converge. Ammodramus sparrows, mockingbirds, woodpeckers, hummingbirds. European vs. American avifauna. Placental mammals and marsupials mammals. Converge at the community level. Alcidae of Northern Europe and America. Subterranean
mammals. Birds of the American Prairies and the Coevolution. Phylogenetics: nematodes and primates. Predator-prey relationships: American mesonychids. Cleaner fish: Labroides and
Aspidontus. Automimicry in Haplocromis burtoni. Brood parasitism. Mullerian and Batesian mimicry. Hymenoptera and orchids. Predation: selectivity, homeostasis and control of biodiversity. The experiments of Huffaker and Paine. Moose and wolves on Isle Royal.
Holling’s curve. Defensive reactions: hiding, mobbing, evasion, erratic movements, confronting predators, costs of predation. Aposematism and distraction signals. Metapopulation ecology. Ecological modelling: models of two subpopulations, Levins’ model, spatially explicit models. Population dynamics and species interactions. Spatial structure of populations. Species presence and habitat availability. Patch networks. Habitat loss and fragmentation. The case of Strix occidentalis caurina and Melitea cinxia. Behavioural ecology. Optimal foraging theory. The Marginal Value Theorem. Reproductive optimisation in marine organisms. Sexual
selection and mating types. Measuring animal diversity. Common and rare species: distribution
curves (statistical and biological models). Diversity indices. Taxonomic, functional and genetic diversity. Diversity and environmental assessment. Measures of beta diversity. Additive combinations anddiversity.

b) ANIMAL CONSERVATION AND MANAGEMENT

Methods of capture, marking and recapture – Mammal catching: telesedation, traps.  Bird catching: mist nests, clap nets and various methods.  Catching reptiles, amphibians and invertebrates.  Animal marking: ringing, marks and tags. Collars and radio-tagging.  Permanent and temporary morphological alterations. Natural markings. Census methods – Territory mapping, line transects and point counts; various census methods for birds and mammals.  Detectability curves, algorithms and software. Demographic analysis – Bootstrapping. Closed and open populations. Mortality, survival and permanent emigration. The methods of Petersen, Schnabel, Jolly-Seber.  Population trends. Alerts, Analysis of population vulnerability.  Demographic modelling,  Density-dependence. Hunting and population dynamics – hunting and fishing. Population impacts of hunting: alpine ibex, grey partridge, rhino, African elephant. Over-fishing: Peruvian anchovy, Tapes decussatus. Population dynamic equations: exponential growth, logistic growth. Sustainable harvest. The national law on hunting and specially protected species. Protected areas – International conventions and directives. IUCN protected areas and the Global Protected Areas Programme.  The Birds and Habitats Directives.  Natura 2000 and SIC. Protected areas in Italy (national and regional parks). The conservation of biodiversity – Convention on Biological Diversity. International conventions and directives. IUCN threat categories.  The Red List. The Italian Red List of vertebrates. BirdLife International and SPEC species. IBAs and ZPSs. Charismatic, keystone, flagship and umbrella species.  Awareness raising and active protection.  Adaptive strategies and conservation.  Strategies of ‘land sparing’ and ‘land sharing’. Management guidelines for Italian fauna – Italian birds of conservation interest.  Compensatory mortality.  The effects of agricultural intensification on bird populations in Great Britain. Italian mammals of conservation interest. 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

C. Rixen & A. Rolando. 2013. The impact of skiing and winter recreational
activities on mountain environment. Bentham e-book. Open access.



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Ultimo aggiornamento: 13/05/2015 09:40
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