GUIDA NATURALISTICALa Lomellina, agricoltura e natura come conoscenza

ECOLOGIA I9 marzo 2013

Mariella Nicastro – Parco Regionale della Valle del Lambro

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

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 essereScopo dell’ecologia è quello di spiegare le complesse interazioni che hanno luogo nel mondo naturale

ECOLOGIADi base

teorica e sperimentaleApplicata

Varie finalità: gestione ambientale, produttivo-industriale, etc..

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

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 circostanteCerca 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

• 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.

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

COMPONENTI (fisiche, chimiche e biologiche)

FATTORI (variabili ambientali che influenzano

direttamente la vita degli organismi come clima, temperatura, interazioni)

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

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)

FATTORI ECOLOGICI

• COMPONENTI ABIOTICHE di un ecosistema comprendono tutti quei fattori ambientali di natura chimico-fisica 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

COMPONENTI ABIOTICI E BIOTICI

FATTORI ECOLOGICI

•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

FATTORI ECOLOGICILa risposta di una popolazione al variare di una condizione

ECOSISTEMA

LA MATERIA CIRCOLA, L’ENERGIA FLUISCE

ECOSISTEMA

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

I SISTEMI VIVENTI SONO SISTEMI APERTI

ENERGIA NEI SISTEMI ECOLOGICI

STRUTTURA TROFICA

CATENA ALIMENTARE

CATENA ALIMENTARE

PRODUZIONE PRIMARIA

Ecosistema maturo PPL = R

Primi stadi di un ecosistema PPL > R

Ecosistema in condizioni sfavorevoli (es. siccità)

PPL < R

Il rapporto tra PPL e R è indice della maturità di un sistema

EFFICIENZE NEGLI AUTOTROFI

PRODUZIONE NEGLI ETEROTROFI

PIRAMIDE ALIMENTARE

PIRAMIDE ALIMENTARE

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 abioticheL’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)

SUCCESSIONE ECOLOGICA

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

Fino al Climax

Queste cambiano ancora ….

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’COMUNITA’ MATURE Numero elevato di specie

(biodiversità)

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

Bassa resistenza, elevata resilienza

Elevata resistenza, bassa resilienza

Resilienza = Velocità con cui una comunità torna allo stato iniziale

STADIO GIOVANILE

CLIMAX C

C

Ogni equilibrio ecologico è necessariamente dinamico, essendo la risultante di un’enorme numero di componenti che cambiano nel tempo

CHE COS’E’ UNA SPECIELa scelta di un criterio univoco ed universale per identificare le specie è però difficileEsistono, 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

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 geograficaCOMUNITA’: insieme delle POPOLAZIONI di tutte le specie che vivono in una determinata regione geografica e che sono potenzialmente interagenti tra loroECOSISTEMA: 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 ecosistemiECOSFERA: 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.

DALL’ORGANISMO ALL’ECOSFERA

CONCETTO DI COMUNITA’

BIOMI

BIOMI: DAL POLO NORD…

BIOMI: …VERSO I TROPICI…

BIOMI: …SINO ALL’EQUATORE