Scienze e Didattica dei Sistemi Naturali - Sciences and Teaching of Natural Systems

• Biodiversità Teoria: Introduzione al corso. Storia del termine. Origine della biodiversità: breve storia della vita. I driver della biodiversità: speciazione ed estinzione (evoluzione). Livelli di organizzazione della biodiversità (genetico, specifico, ecosistemico). Scale di analisi (α-β-γ-z diversità). Tipologie (diversità tassonomica, funzionale, filogenetica, strutturale). Pattern di distribuzione geografica della biodiversità: teoria biogeografica delle isole, gradiente latitudinale, altitudinale, hot-spot di biodiversità. Ipotesi che spiegano questi pattern: ipotesi ecologica (clima-ricchezza di specie); modelli nulli (costrizioni geometriche e “mid-domain effect”); ipotesi storica (tropical niche conservatism; estinzioni di massa); ipotesi evolutiva (variazione del tasso di diversificazione (speciazione-estinzione) con la latitudine). Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, raccolta dati in micro-plot di vegetazione assegnati a ciascun studente, analisi dei dati utilizzando QGIS e R softwares. • Agrobiodiversità Teoria: Sviluppo del concetto e sue interpretazioni. Principali componenti. Pattern di distribuzione: sviluppo dell’agricoltura, centri di diversità, processi di domesticazione, il movimento delle cultivar nel mondo. In Italia: distribuzione dei progenitori delle piante coltivate, caratteristiche ecologiche, domesticazione. Agricoltura intensiva, Agroecologia, Sovranità alimentare, “clean” food. Seminari di esperti dell'ARSIAL: legislazione internazionale, nazionale e regionale, programmi di sviluppo di agricoltura sostenibile e conservazione di cultivar tradizionali. Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, metodi di analisi utilizzando dati forniti nell’ambito del corso e/o scaricati da database open-access. Visita ad aziende dimostrative dell’ARSIAL che conservano cultivar antiche a rischio di erosione genetica. • Vegetazione, paesaggio e Agroecosistemi Teoria: Esistono le comunità di piante? Analisi del dibattito Clements-Gleason e del suo sviluppo; cenni di ecologia delle comunità. Fitosociologia: background teorico, metodi di campionamento (rilievo fitosociologico)e di analisi (tecniche di analisi multivariata per la classificazione, ordinamento e identificazione delle specie caratteristiche delle comunità di piante). Il paesaggio rurale nel dibattito scientifico e nelle politiche per l’ambiente. Agroecosistemi: componenti abiotici (clima, suolo, disturbi), biotici patogeni, parassiti, organismi del suolo, impollinatori, biodiversità naturale). Elementi di agroecologia. Seminario di esperta dell’ICEA relativi all’agricoltura biologica. Seminario di esperto di rilevamento e analisi fitosociologiche. Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, rilevamenti fitosociologici in campo (attività formative sul terreno), analisi di dati raccolti in campo con R, Juice, Turboveg, Qgis softwares. • Conservazione della biodiversità e agrobiodiversità Teoria: Principali minacce: la sesta estinzione di massa e l’Antropocene (land degradation, cambiamenti climatici, specie “aliene”, frammentazione), agricoltura e allevamento intensivi. Strategie di conservazione della biodiversità nelle direttive nazionali e internazionali per la sua conservazione (CBD, Direttiva Habitat…..). Seminario di esperti della Regione Lazio sulla legislazione e i programmi di conservazione della natura regionali e nazionali. Fallimento del Piano Strategico per la Biodiversità 2010-2020: siamo ancora in tempo? Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale.

Acquisizione di strumenti teorici e tecnici per l’analisi della biodiversità in sistemi naturali e in agro-ecosistemi e per la sua conservazione.

• ISPRA, Manuali e linee guida 47, 2008. Indicatori di Biodiversità per la sostenibilità in Agricoltura. (http://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00003400/3453-mlg-47-2008-biodiversita-agric.pdf/view) • ISPRA, Rapporti 128, 2010. Multifunzionalità dell'azienda agricola e sostenibilità ambientale. http://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/rapporti/multifinzionalita-dellazienda-agricola-e • ISPRA, Manuali e linee guida 62, 2010. Aree agricole ad alto valore naturale: dall'individuazione alla gestione.http://www.isprambiente.gov.it/it/temi/biodiversita/lispra-e-la-biodiversita/attivita-e-progetti/aree-agricole-ad-alto-valore-naturale-dallindividuazione-alla-gestione Letture consigliate: • Kolbert, 2014. The sixth extinction: An unnatural history. A&C Black. • Thomas, C. D., 2017. Inheritors of the Earth: how nature is thriving in an age of extinction. Hachette UK. • George Monbiot, 2022. Regenesis: feeding the world without devouring the planet. Penguin UK.

La valutazione si baserà sulla capacità di: Illustrare i concetti di base relativi a biodiversità, ecologia delle comunità, ecologia del paesaggio, agrobiodiversità Prova pratica di utilizzo del software QGIS e R Ipotesi progettuali di analisi e conservazione di biodiversità e agrobiodiversita

• Biodiversità Teoria: Introduzione al corso. Storia del termine. Origine della biodiversità: breve storia della vita. I driver della biodiversità: speciazione ed estinzione (evoluzione). Livelli di organizzazione della biodiversità (genetico, specifico, ecosistemico). Scale di analisi (α-β-γ-z diversità). Tipologie (diversità tassonomica, funzionale, filogenetica, strutturale). Pattern di distribuzione geografica della biodiversità: teoria biogeografica delle isole, gradiente latitudinale, altitudinale, hot-spot di biodiversità. Ipotesi che spiegano questi pattern: ipotesi ecologica (clima-ricchezza di specie); modelli nulli (costrizioni geometriche e “mid-domain effect”); ipotesi storica (tropical niche conservatism; estinzioni di massa); ipotesi evolutiva (variazione del tasso di diversificazione (speciazione-estinzione) con la latitudine). Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, raccolta dati in micro-plot di vegetazione assegnati a ciascun studente, analisi dei dati utilizzando QGIS e R softwares. • Agrobiodiversità Teoria: Sviluppo del concetto e sue interpretazioni. Principali componenti. Pattern di distribuzione: sviluppo dell’agricoltura, centri di diversità, processi di domesticazione, il movimento delle cultivar nel mondo. In Italia: distribuzione dei progenitori delle piante coltivate, caratteristiche ecologiche, domesticazione. Agricoltura intensiva, Agroecologia, Sovranità alimentare, “clean” food. Seminari di esperti dell'ARSIAL: legislazione internazionale, nazionale e regionale, programmi di sviluppo di agricoltura sostenibile e conservazione di cultivar tradizionali. Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, metodi di analisi utilizzando dati forniti nell’ambito del corso e/o scaricati da database open-access. Visita ad aziende dimostrative dell’ARSIAL che conservano cultivar antiche a rischio di erosione genetica. • Vegetazione, paesaggio e Agroecosistemi Teoria: Esistono le comunità di piante? Analisi del dibattito Clements-Gleason e del suo sviluppo; cenni di ecologia delle comunità. Fitosociologia: background teorico, metodi di campionamento (rilievo fitosociologico)e di analisi (tecniche di analisi multivariata per la classificazione, ordinamento e identificazione delle specie caratteristiche delle comunità di piante). Il paesaggio rurale nel dibattito scientifico e nelle politiche per l’ambiente. Agroecosistemi: componenti abiotici (clima, suolo, disturbi), biotici patogeni, parassiti, organismi del suolo, impollinatori, biodiversità naturale). Elementi di agroecologia. Seminario di esperta dell’ICEA relativi all’agricoltura biologica. Seminario di esperto di rilevamento e analisi fitosociologiche. Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale, rilevamenti fitosociologici in campo (attività formative sul terreno), analisi di dati raccolti in campo con R, Juice, Turboveg, Qgis softwares. • Conservazione della biodiversità e agrobiodiversità Teoria: Principali minacce: la sesta estinzione di massa e l’Antropocene (land degradation, cambiamenti climatici, specie “aliene”, frammentazione), agricoltura e allevamento intensivi. Strategie di conservazione della biodiversità nelle direttive nazionali e internazionali per la sua conservazione (CBD, Direttiva Habitat…..). Seminario di esperti della Regione Lazio sulla legislazione e i programmi di conservazione della natura regionali e nazionali. Fallimento del Piano Strategico per la Biodiversità 2010-2020: siamo ancora in tempo? Metodologie di raccolta dati e di analisi. Esercitazioni: Casi studio nella letteratura internazionale, analisi di progetti svolti in ambito nazionale e internazionale.

Acquisizione di strumenti teorici e tecnici per l’analisi della biodiversità in sistemi naturali e in agro-ecosistemi e per la sua conservazione.

• ISPRA, Manuali e linee guida 47, 2008. Indicatori di Biodiversità per la sostenibilità in Agricoltura. (http://www.isprambiente.gov.it/contentfiles/00003400/3453-mlg-47-2008-biodiversita-agric.pdf/view) • ISPRA, Rapporti 128, 2010. Multifunzionalità dell'azienda agricola e sostenibilità ambientale. http://www.isprambiente.gov.it/it/pubblicazioni/rapporti/multifinzionalita-dellazienda-agricola-e • ISPRA, Manuali e linee guida 62, 2010. Aree agricole ad alto valore naturale: dall'individuazione alla gestione.http://www.isprambiente.gov.it/it/temi/biodiversita/lispra-e-la-biodiversita/attivita-e-progetti/aree-agricole-ad-alto-valore-naturale-dallindividuazione-alla-gestione Letture consigliate: • Kolbert, 2014. The sixth extinction: An unnatural history. A&C Black. • Thomas, C. D., 2017. Inheritors of the Earth: how nature is thriving in an age of extinction. Hachette UK. • George Monbiot, 2022. Regenesis: feeding the world without devouring the planet. Penguin UK.

La valutazione si baserà sulla capacità di: Illustrare i concetti di base relativi a biodiversità, ecologia delle comunità, ecologia del paesaggio, agrobiodiversità Prova pratica di utilizzo del software QGIS e R Ipotesi progettuali di analisi e conservazione di biodiversità e agrobiodiversita