10 Ecologia lezione PDF

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Appunti lezione 10...

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stadi serali: di successione fino al climax, dopo stadio di comunità pioniere successioni: - 1°: tipica di habitat neoformati, es. lava quando si raffredda (suolo nudo) - 2°: quando c'è ripresa di successione naturale su terreni già colonizzati, ma in cui vegetazione è scomparsa a seguito di gravi perturbazioni, ad es. incendio o attività antropiche: distruzione e successiva ricolonizzazione dell'ambiente; es. campo abbandonato specie pioniere: specie che avviano la colonizzazione di ambiente, es. batteri, muschi e licheni (terra), funghi (mare) successioni ecologiche: spesso lunghe per raggiungere maturità = climax; più lunghe di vita di un ricercatore serie temporali delle dune del lago Michigan: piante erbacee -> pioppi -> faggi -> querce nere; man mano che si formano nuove dune, si segue la stessa evoluzione > Perché? Di solito c'è netta influenza climatica che riguarda regione piuttosto ampia; anche fattori edafici influenzano = caratteristiche del suolo, del substrato (costante, sempre dune sabbiose, dunque in questo caso è solo il clima ad influenzare) es. successione 1°: Etna, Stromboli: continua formazione, esplosioni non violente; in mare: crollo falesia, corpo morto buttato in H2O, zone di placca (anche se difficile da studiare); lava è ricca di nutrienti caso di studio: successione Glacier Bay, Alaska: suolo di argilla basica pH = 8,4 priva di nutrienti -> stadio serale: comunità pioniere -> boschetti -> podzol acido pH = 5 ricco di nutrienti e N; arrivo di nuove specie ha modificato composizione del suolo (ci vuole tempo, in questo caso ca. 200 anni -> attività biologica determina variazione substrato) successione 2°: stadi serali vegetali o animali caso di studio: Stati Uniti sud-orientali, abbandono durante corsa alla conquista del West: contadini della East coast partirono alla volta dell'Ovest; campo abbandonato viene via via colonizzato da cespugli -> foresta di pini -> foresta di querce e noci ecotono di passaggio da erbe e cespugli a alberi: favorisce maggior presenza di uccelli, forse perché molto diversificata presenza di siti di nidificazione evoluzione di un lago: diventa da stagno a terraferma se si bloccano affluenti ed effluenti; riduzione profondità prima e poi sviluppo di specie arbustive prima e arboree poi nella fascia di terra; specie animali cambieranno totalmente perché prima specie acquatiche, poi anfibi e poi specie boschive -> si tratta di progressioni naturali, senza effetto antropico se si vuole conservare biodiversità di un lago, si pompa acqua e si usa energia per mantenere tali condizioni

all'inizio ambiente è ostile, quindi specie che si insediano devono essere molto tolleranti a condizioni estreme = pioniere, buone colonizzatrici; precipitazioni e T estreme -> specie euriecie: maggiore energia si impiega per riproduzione per quasi tutta la vita; ciclo vitale breve; es. licheni (specie a strategia r); semelparità = più energia per riproduzione; specie a strategia K: si instaurano successivamente, imparano a coesistere o competono con le altre; l'ambiente si è stabilizzato (tanto si produce e tanto si consuma); investono sul loro metabolismo piuttosto che sulla riproduzione (iteroparità = una sola riproduzione durante vita) + cure parentali rigenerazione forestale dopo incendio: alberi bruciati, arbusti con grizzly, poi ricrescono alberi, solo foresta giovane, poi alberi morti, caduti, che formeranno sottobosco secco, che provocherà nuovo incendio management tipico di foresta: piccole porzioni vengono incendiate allo stadio di max sviluppo, per sviluppare certa quota di rigenerazione; foresta giovane produce maggiormente O2 (in Europa la maggior parte lo sono; non hanno ancora raggiunto fase in cui tanto si produce e tanto si consuma; ciò avviene al climax; foreste giovani producono più O2 di quanto ne consumino; più vecchia è foresta e > è lettiera, ciò che cade dagli alberi e dunque è degradato da decompositori, che respirano maggiormente, quindi producono CO2; se c'è eccesso di biomassa a terra, foglie a terra che non vengono mangiate se non dai decompositori -> > volume di bosco "consumato" dai decompositori organizzazione ecosistema: - 2D: es. prateria, erba - 3D: es. mare, foresta pluviale -> formano ecosistema più stratificato barriera corallina e foresta pluviale: ambienti con maggiore biodiversità organizzazione funzionale ecosistemi: - per invasione, controllata da disturbo e reclutamento (immissione nuove specie dall'esterno) -> successione 1° - coevoluzione (sviluppo dall'interno) -> stadi successivi a successione 1° successione: - per facilitazione: ingresso specie più tardive dipende da quelle pioniere, che modificano ambiente iniziale (successioni 1°) - per tolleranza: specie tardive sono capaci di tollerare più bassi livelli di risorse e di accrescersi fino alla maturità in presenza di specie precoci, finendo per escluderle competitivamente (successioni 2°) - per inibizione: finché i colonizzatori più precoci persistono senza subire danni, escludono o soffocano i successivi colonizzatori di tutte le specie, es. arbusti in foresta vengono soffocati, anche se questi tentano di sfruttare nuove nicchie, infilandosi tra un albero e l'altro facilitazione: modificazione ambiente da parte dei primi occupanti -> ambiente più idoneo per reclutamento specie tardive -> col tempo specie precoci sono eliminate per competizione per le risorse con gli adulti delle specie tardive; la sequenza continua finché le specie residenti non facilitano più l’invasione di altre specie e/o

non vi sono più specie in grado di invadere ed accrescersi in presenza delle specie residenti tolleranza: modificazione dell’ambiente ad opera dei primi occupanti ha scarso o nullo effetto sul reclutamento di specie tardive -> continua come gli stadi successivi prec. inibizione: modificazione ambiente ad opera delle specie pioniere lo rende meno idoneo al reclutamento di specie tardive -> finché i colonizzatori precoci persistono, escludono successivi colonizzatori di ogni specie -> stress esterni possono eliminare le specie precoci e far sì che si sostituiscano con altre più competitive = più resistenti soltanto fattori esterni possono cacciare specie colonizzatrici, lasciando spazio a specie esterne successione autogena: rapporto fra produzione primaria lorda (PPL) e respirazione (R) è indice della maturità del sistema (PPL/R); ecosistema: ▪ maturo: PPL = R (climax, stable stadium) ▪ primi stadi: PPL>R ▪ condizioni sfavorevoli: PPL aumento indice di ciclizzazione -> self-mantaining climax: ecosistema autonomo, non dipende dall'esterno né per ricevere nutrienti né per eliminare scorie - STRUTTURA SPECIE E COMUNITÀ: 1) variazione composizione in specie (ricambio floro-faunistico) 2) aumento ricchezza in biodiversità e omogeneità (biodiversità e stesso n° individui per ogni specie) 3) r-strategia -> K-strategia 4) cicli biologici più lunghi e complessi 5) aumento grandezza organismi (perché cicli più lunghi -> crescita maggiore prima della morte, vita più lunga permette ciò) 6) aumento interazioni complesse (es. simbiosi e parassitismo) diverse fasi di un ecosistema:

evoluzione degli ecosistemi:

organismi pionieri: alta resilienza perché turnover veloce, all'inizio; man mano aumenta resistenza e diminuisce resilienza (macchia mediterranea è ecosistema in fase pioniera, perché conserva sua resilienza in quanto ogni tanto brucia; foresta è al contrario: più resistente al fuoco, ma ha bassa resilienza, se riesce a prendere fuoco impiega tempo per riformarsi)

climax: termine di una successione 1° o 2°, comunità finale e stabile di una serie di stadi di sviluppo (sere) - monoclimax (Clements): influenzato da clima; unico risultato finale di ogni successione in una data regione; comunità = superorganismo (in quella determinata area c'è un solo climax) Gleason: sviluppo della comunità è casuale, dipende dai fattori ambientali; a seconda delle specie presenti in partenza, grazie alle interazioni che si stabiliscono tra loro, verrà fuori climax diverso - policlimax (Tansley, 1939): oltre a fattori climatici hanno importanza anche fattori edafici (natura suolo, disponibilità di nutrienti ed H2O) - disclimax: es. macchia mediterranea; è successione troncata in stadio giovanile; non raggiunge climax climax (per la prof non esiste): dovremmo avere condizioni non perturbate dall'esterno, ma ciò è quasi impossibile; alla fine per autoavvelenamento (es. stagno non irrigato, accumulo di metaboliti) stesso il climax non si mantiene; solitamente piuttosto che mettere in evidenza un climax stabile si vede la velocità di variazione della successione che diminuisce fino al punto in cui qualsiasi variazione diventa impercettibile durata climax: si prolunga finché non ci sono perturbazioni a modificare condizioni; ciò non è possibile, quindi durata climax è più o meno stabile cosa influenza climax: - monoclimax: fattori climatici - gradiente di climax: controllati da fattori edafici le due teorie non sono in contrapposizione: di norma esiste struttura unitaria, caratteristica della regione climatica (climax climatico o regionale), che può subire modificazioni in funzione di specifiche condizioni locali (climax edafici o locali) teoria del policlimax:

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continua oscillazione regolare fra stadi differenti: Patella evita colonizzazione di altre specie su scoglio in H2O marina perché occupa tutto spazio diffusibile; patelle grattano film sulla roccia; dopo che ha grattato nutrimento si sposta, lasciando spazio vuoto per insediamento di nuovi organismi (un'altra patella, se si insediasse, non avrebbe più di che grattare); cirripede = crostaceo filtratore, filtra quel che c'è in H2O; poi arriva predatore dei Cirripedi, che lascia spazio vuoto per patelle; queste, con la loro azione meccanica, fanno diminuire densità dell'alga Fucus es. riccio e alga: riccio mangia alghe, se scompaiono alghe, ricci scompariranno, quindi si estingueranno finché non rinasceranno alghe -> situazione ciclica suolo nudo -> subclimax -> climax climatico suolo nudo -> plagioclimax o disclimax (se vi sono interferenze umane o altri eventi esterni) -> climax ma può anche tornare indietro

es. plagioclimax: foreste -> suolo con vegetazione degradata; se si irriga poco, prateria; se si irriga troppo, erba; se c'è fuoco, brughiera; se si fertilizza, pascolo o terra da coltivare...