Laurea magistrale in Biologia dell'Ambiente

Alla fine del corso lo studente sarà in grado di:

[MODULO CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITÀ VEGETALE]

• Ricorrere a strumenti normativi comunitari e nazionali per la salvaguardia della biodiversità.
• Quantificare e valutare la biodiversità vegetale a diversi livelli di scala: singole specie, comunità, ecosistemi, con approfondimento dei fattori attuali e storici che influenzano la distribuzione di piante e comunità vegetali.
• Riconoscere i principali habitat prioritari e di interesse comunitario secondo la Direttiva Habitat 92/43/CEEsulla base della conoscenza delle comunità vegetali presenti e descriverne lo stato di conservazione.
• Suggerire tecniche di gestione ambientale efficaci degli habitat, con particolare attenzione alla conservazione della biodiversità. 
• Individuare le minacce alla biodiversità potenziali e/o in corso in un determinato habitat.
• Interpretare la biodiversità funzionale delle comunità vegetali e le ricadute sui processi ecosistemici.

[MODULO ECOFISIOLOGIA VEGETALE]

• Comprendere quali sono i principali fattori ambientali che hanno effetto sulle piante.
• Discutere sulle diverse tipologie di risposte delle piante a stress biotici e abiotici.
• Discutere in maniera approfondita su come la variabilità ambientale influisca su fotosintesi, conduttanza stomatica, traspirazione e bilancio idrico.
• Acquisire le conoscenze sulle risposte fisiologiche vegetali alla base delle interazioni fra piante e altri organismi.
• Acquisire le conoscenze pratiche per lo studio delle risposte metaboliche delle piante.
• Discutere sull'impatto dei cambiamenti globali presenti e future e comprendere come possano influire sulla fisiologia delle piante  e sull'ambiente che li circonda.

CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE

Lo studente acquisirà conoscenze adeguate relative alla conservazione della biodiversità vegetale e ai metodi sperimentali e analitici impiegati nella ricerca della fisiologia degli stress delle piante. In particolare, al termine del corso, lo studente sarà in grado di:

• Spiegare le ragioni ecologiche e "storiche" della distribuzione delle specie vegetali native (rare ed endemiche, comuni) e delle specie esotiche (casuali, naturalizzate ed invasive) a livello italiano, europeo e mondiale.
• Comprendere come la biodiversità vegetale ai diversi livelli di scala sia in grado di mediare la risposta degli ecosistemi al cambiamento climatico e di uso del suolo, sia in termini strutturali sia funzionali.
• Applicare i metodi di rilevamento delle comunità vegetali per il monitoraggio ambientale.
• Identificare i più comuni habitat italiani, metterli in relazione con l'uso del territorio e con le necessità di conservazione.
• Conoscere e saper fare riferimento alla Direttiva "Habitat" 92/43 CEE e alle altre normative relative alla conservazione delle specie vegetali.
• Descrivere i principali meccanismi di risposta delle piante ai cambiamenti ambientali.
• Conoscere gli effetti/danni causati sulle piante da una condizione di stress.
• Descrivere le risposte delle piante a stress multipli (biotici e abiotici).

CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Le conoscenze acquisite durante le lezioni frontali verranno applicate in occasione delle attività in campo e delle esercitazioni in aula, permettendo allo studente di verificare e acquisire la capacità di:

• Distinguere, classificare e analizzare i diversi habitat sulla base della vegetazione presente.
• Saper analizzare i dati di comunità rilevati ed elaborare grafici.
• Interpretare i risultati con particolare attenzione alla struttura della comunità e alla bioindicazione.
• Utilizzare le conoscenze acquisite nell’ambito dell’ecofisiologia vegetale in contesti multidisciplinari e in ambiti più ampi della biologia dell’ambiente.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Gli studenti saranno in grado di:

• Rielaborare le conoscenze acquisite utilizzando sia le nozioni teoriche sia quelle pratiche derivanti dall’insegnamento, attraverso attività (esercitazioni pratiche, discussioni in aula e attività seminariali) mirate a sviluppare capacità di analisi critica e discussioni sugli argomenti trattati durante il corso.
• Contestualizzare le tematiche dell’insegnamento all’interno delle problematiche ambientali attuali.
• Stabilire se vi sono necessità di conservazione di un determinato habitat in relazione alle specie presenti e ai servizi ecosistemici forniti all'uomo, considerandoli in termini di equilibri biogeochimici, di biodiversità, di economia e di benessere della popolazione umana.

ABILITA' COMUNICATIVE

Lo studente svilupperà la capacità di comunicare i diversi aspetti caratterizzanti le tematiche scientifiche del corso grazie a un’interazione continua con i docenti e attività seminariali. Durante la fase finale dell’insegnamento lo studente sarà chiamato a preparare una presentazione sintetica sotto forma seminariale riguardante gli argomenti trattati durante il corso. In queste attività lo studente dovrà essere in grado di adottare un linguaggio appropriato ed approcci comunicativi efficaci, organizzare un discorso in modo chiaro e sintetico, supportandolo con strumenti informatici.

CAPACITA' DI APPRENDIMENTO

Lo studente sarà in grado di esercitare capacità autonome di apprendimento sia nell'utilizzo della letteratura scientifica che nello sviluppo del lavoro collegato alla prova finale. Inoltre, lo studente acquisirà capacità autonome di apprendimento riguardanti le tematiche strettamente correlate e/o interconnesse con l’insegnamento di ecofisiologia vegetale tali da permettere l'inserimento in diversi contesti professionali.

[MODULO CONSERVAZIONE DELLA BIODIVERSITÀ VEGETALE]

Introduzione al corso e al concetto di biodiversità. Cause della distribuzione delle specie vegetali sul globo. Biodiversità nel territorio italiano e piemontese.

Normativa italiana ed europea sulla conservazione. Direttiva Habitat 92/43/CEE. Ambienti e specie. Gli habitat di interesse comunitario: praterie, arbusteti, boschi, torbiere e comunità palustri, gli habitat acquatici, gli habitat ripariali, ghiaioni e rocce.

Classificazione delle piante in relazione alle loro caratteristiche biologiche, morfologiche ed ecologiche.

Le specie vegetali come bioindicatori. Indici ecologici di Ellenberg e Landolt: utilità, applicazione e limiti.

Corologia: il concetto di areale. Barriere geografiche, climatiche, capacità di diffusione e adattamento. Areali unitari e disgiunti. Esempi: le specie arcto-terziarie e la flora artico-alpina. Principali gruppi corologici della flora italiana. Spettro corologico di un territorio.

Specie endemiche. Endemismi delle Alpi. Isolamento sistematico e geografico.

Ecologia delle invasioni. Cause ed effetti del fenomeno. Ricadute sulla conservazione della biodiversità. Definizioni di specie esotiche, casuali, naturalizzate, invasive. Concetto di lag time. Tens rule. Capacità invasiva delle specie alloctone. Enemy release Hypothesis, Propagule pressure. Invasibilità degli habitat. Le principali esotiche presenti in Piemonte. Problemi e prospettive.

Le comunità vegetali. Metodi di rilevamento della vegetazione (aspetti fisionomici, strutturali, punti sulla linea, quadrati permanenti, fitosociologia, valutazione delle biomasse, produttività, produzione). Cartografie tematiche di base e derivate, carta delle serie di vegetazione. I principali ecosistemi terrestri sulla base delle comunità  vegetali presenti: rapporti esistenti tra comunità, fattori ambientali biotici e abiotici e antropizzazione.

Dinamismo della vegetazione: successioni primarie e secondarie. Casi studio sulla vegetazione europea e, in particolare, italiana. Le serie di vegetazione: modi e tempi di evoluzione nei diversi ambienti in relazione ai fattori abiotici e biotici. L'antropizzazione come fattore determinante del dinamismo della vegetazione. Effetti dell'antropizzazione sulla vegetazione alle diverse quote.

Impatto potenziale dei cambiamenti climatici sulla vegetazione. I sistemi montuosi come hot spot di biodiversità vegetale. I cambiamenti climatici previsti e in atto sulle montagne del globo.
Risposte potenziali delle specie vegetali all'incremento di temperatura: persistenza in situ (meccanismi di adattamento) o migrazione. Risposte potenziali delle specie vegetali all'incremento di CO2. Studi fenologici.

Il taglio e la distruzione delle foreste sul globo. Distribuzione ed entità della riduzione. Cause. Effetti a scala locale e globale. La conservazione del suolo.  La situazione nei vari continenti. Le normative. Tecniche di intervento per il recupero ed il ripristino di ambienti  a diverso grado di antropizzazione. Scelta delle specie da utilizzare.

[MODULO ECOFISIOLOGIA VEGETALE]

Introduzione alla fisiologia ambientale vegetale.

La teoria dello stress nella fisiologia vegetale.

Risposte della pianta a una diversa intensità luminosa.

Effetto dell'aumento globale della CO2 e della temperatura. 

Risposte delle piante ai cambiamenti di temperature (meccanismi di risposta al freddo e al calore). 

Risposte della pianta alla carenza di ossigeno: meccanismi di adattamento ai fenomeni di sommersione.

Relazioni idriche nelle piante: meccanismo di risposta alla siccità. 

Risposte della pianta allo stress salino.

Suoli acidi: risposte della pianta alla tossicità da alluminio.

Suolo calcareo: risposte della pianta ad una carenza di fosforo e di ferro.

Omeostasi di macro e micronutrienti.

Risposte della pianta alla tossicità di sostante inorganiche ed organiche. 

Relazioni tritrofiche piante-erbivoro-predatore/parassita. 

Interazioni delle piante con l'ecosistema esterno. 

Ricerca di base e applicata per la valutazione dell'interazione di fattori ambientali e di sistemi di colture sull'efficienza fisiologica delle piante. 

Effetto dei parametri ambientali sulla via di trasduzione del segnale. 

Modulo di Conservazione della Biodiversità Vegetale: lezioni frontali per un totale di 36 ore e 24 ore di esercitazione in laboratorio e/o in campo (6 CFU). 

Modulo di Ecofiosiologia Vegetale: lezioni frontali per un totale di 32 ore e 16 ore di esercitazione in laboratorio (5 CFU). 

Le lezioni pratiche saranno condotte in presenza con la possibilità di accedere al materiale didattico sul portale campusnet. Questo insegnamento affiancherà alla didattica in presenza anche la didattica telematica. Eventuali variazioni saranno comunicate dal docente compatibilmente con il tipo di attività, la numerosità degli studenti e le disposizioni di carattere sanitario.

A causa dell'incertezza generata dall'emergenza sanitaria dovuta a COVID 19,  comunicazioni specifiche saranno fornite agli studenti circa eventuali modifiche delle modalità di insegnamento

L'apprendimento è verificato attraverso un esame orale costituito da 4 domande sul programma svolto per ciascun modulo d'insegnamento. Lo scopo è di valutare le capacità critiche, rielaborative e comunicative degli studenti sulle tematiche inerenti al corso, l'apprendimento dei concetti presentati durante il corso che la capacità di spiegare in modo esteso i meccanismi di interazione delle piante con l'ambiente.

Facoltativo: Gli studenti potranno ottenere un bonus di massimo 3 punti (che verranno sommati alla media ponderata degli esiti dei due moduli - per poter usufruire di tale bonus è necessario avere almeno una media ponderata pari a 24/30) attraverso la presentazione di un poster su argomenti comuni ai due moduli. Tali argomenti verranno discussi insieme ai docenti durante il corso.

Modulo di Conservazione dellla Biodiversità Vegetale: lo studente avrà a disposizione per lo studio il materiale didattico caricato su moodle al termine di ciascuna lezione. I riferimenti bibliografici e sitografici saranno riportati nel materiale didattico fornito.

Modulo di Ecofisiologia Vegetale: il materiale didattico delle lezioni è disponibile sul portale d'ateneo. I riferimenti bibliografici sono riportati nel materiale didattico fornito.

Neil Willey. Environmental Plant Physiology. Garlans Science_Taylor &Francis Group

Schulza ED, Beck E, Muller-Hohenstein K. Plant Ecology. Springer

Sanità di Toppi L. Interazioni Piante-Ambiente. Piccin.