OBIETTIVI
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in continua evoluzione, delle biotecnologie vegetali. Il corso si propone di rafforzare le conoscenze di base sulle biotecnologie vegetali applicate agli alberi forestali (biotecnologie verdi, categorie di processi e prodotti biotecnologici, piante modello, colture di tessuti vegetali, metodi ricombinanti, strumenti molecolari), offrendo un quadro per affrontare i problemi scientifici attuali ( cioè l'uso di alberi transgenici) e fornire anche una base per studi specializzati nel campo della propagazione clonale in vitro, del miglioramento genetico degli alberi e della genomica funzionale. Nelle lezioni di laboratorio gli studenti svilupperanno alcune delle tecniche attualmente utilizzate per ottenere piante micropropagate, colture di calli e protoplasti di specie forestali e per rilevare la variazione genetica. I concetti chiave del corso saranno integrati in una serie di casi di studio e gli studenti miglioreranno la loro capacità di applicarli a nuove situazioni in sessioni di problem solving, in particolare dedicate alla regione mediterranea.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso gli studenti avranno una conoscenza approfondita dei principi di base delle biotecnologie forestali e delle moderne tecniche per ottenere prodotti tecnologici (materiale in vitro caratterizzato da fedeltà clonale o varianti somaclonali, metaboliti secondari, materiali transgenici e cisgenici alberi, strumenti molecolari per lo studio della variabilità genetica). Infine, avranno acquisito la capacità di comprendere le potenzialità di utilizzo degli alberi biotech al fine di aumentare la produttività delle piantagioni forestali anche in ambienti svantaggiati (stress biotici e abiotici) o di utilizzare gli alberi biotech per il recupero di terreni aridi (salinità, inquinamento );
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno incoraggiati a mettere a frutto le conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni di laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche quali, ad esempio, la propagazione di genotipi migliorati o di varianti somaclonali resistenti a biotiche o abiotiche stressanti o caratterizzati da elevata produttività del legno, nonché la conservazione di specie o provenienze minacciate;
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti saranno in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati a lezione e di individuarne i punti salienti ei punti salienti;
Abilità comunicative: durante le lezioni sarà stimolata la capacità di riflessione e discussione degli studenti sugli argomenti trattati nonché il confronto di opinioni per sviluppare le proprie capacità comunicative. Queste abilità saranno poi verificate durante l'esame;
Capacità di apprendimento: gli studenti saranno in grado di esporre e sviluppare tematiche scientifiche legate al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze nelle pratiche di laboratorio, svilupperà tale abilità.
FOREST BIOTECHNOLOGY
ELENA KUZMINSKY
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
OBIETTIVI
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in continua evoluzione, delle biotecnologie vegetali. Il corso si propone di rafforzare le conoscenze di base sulle biotecnologie vegetali applicate agli alberi forestali (biotecnologie verdi, categorie di processi e prodotti biotecnologici, piante modello, colture di tessuti vegetali, metodi ricombinanti, strumenti molecolari), offrendo un quadro per affrontare i problemi scientifici attuali ( cioè l'uso di alberi transgenici) e fornire anche una base per studi specializzati nel campo della propagazione clonale in vitro, del miglioramento genetico degli alberi e della genomica funzionale. Nelle lezioni di laboratorio gli studenti svilupperanno alcune delle tecniche attualmente utilizzate per ottenere piante micropropagate, colture di calli e protoplasti di specie forestali e per rilevare la variazione genetica. I concetti chiave del corso saranno integrati in una serie di casi di studio e gli studenti miglioreranno la loro capacità di applicarli a nuove situazioni in sessioni di problem solving, in particolare dedicate alla regione mediterranea.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso gli studenti avranno una conoscenza approfondita dei principi di base delle biotecnologie forestali e delle moderne tecniche per ottenere prodotti tecnologici (materiale in vitro caratterizzato da fedeltà clonale o varianti somaclonali, metaboliti secondari, materiali transgenici e cisgenici alberi, strumenti molecolari per lo studio della variabilità genetica). Infine, avranno acquisito la capacità di comprendere le potenzialità di utilizzo degli alberi biotech al fine di aumentare la produttività delle piantagioni forestali anche in ambienti svantaggiati (stress biotici e abiotici) o di utilizzare gli alberi biotech per il recupero di terreni aridi (salinità, inquinamento );
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno incoraggiati a mettere a frutto le conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni di laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche quali, ad esempio, la propagazione di genotipi migliorati o di varianti somaclonali resistenti a biotiche o abiotiche stressanti o caratterizzati da elevata produttività del legno, nonché la conservazione di specie o provenienze minacciate;
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti saranno in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati a lezione e di individuarne i punti salienti ei punti salienti;
Abilità comunicative: durante le lezioni sarà stimolata la capacità di riflessione e discussione degli studenti sugli argomenti trattati nonché il confronto di opinioni per sviluppare le proprie capacità comunicative. Queste abilità saranno poi verificate durante l'esame;
Capacità di apprendimento: gli studenti saranno in grado di esporre e sviluppare tematiche scientifiche legate al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze nelle pratiche di laboratorio, svilupperà tale abilità.
Le lezioni saranno incentrate sui seguenti gruppi di argomenti/abilità.
- Introduzione generale alla biotecnologia vegetale: storia, significato globale della moderna biotecnologia vegetale, alberi biotecnologici;
- Piante modello per specie arboree: la necessità di una pianta modello per specie arboree;
- Propagazione vegetativa e coltura tissutale (clonazione di alberi, micropropagazione, crioconservazione, coltura del callo, piante aploidi, isolamento di protoplasti, produzione di metaboliti secondari);
- Introduzione generale agli alberi geneticamente modificati; Metodi di trasformazione genetica degli alberi forestali (Agrobacterium, biolistico ed elettroporazione)
- Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante per il miglioramento degli alberi forestali
- Introduzione generale alle scienze omiche (genomica, proteomica e metabolomica)
- Sequenziamento delle specie arboree (storia e principali metodologie), Sequenziamento di nuova generazione
- Storia dei marcatori molecolari, marcatori molecolari attualmente utilizzati nelle biotecnologie vegetali
- Selezione assistita da marcatori
Modalità Esame
Esame orale sul programma del corso per verificare la capacità di conoscere e collegare i contenuti del corso.
L'esame consiste in una prova orale. Si ricorda agli studenti che, per sostenere l'esame, è necessario registrarsi all'appello in questione presso il “Portale dello studente”. L'esame è lo stesso sia per i frequentanti che per i non frequentanti.
L'esame si svolge secondo il Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame prevede un punteggio massimo di 30 punti (voto minimo 18/30), che concorre al calcolo della media dei tuoi voti, e valuta:
1. conoscenza dei contenuti del corso (superficiale, appropriata, accurata e completa, completa e approfondita);
2. capacità di integrare e discutere criticamente i contenuti del corso (sufficiente, buono, ottimo);
3. capacità di progettare un'attività di monitoraggio a partire da un caso di studio (sufficiente, buono, ottimo).
Testi adottati
1. Colture cellulari vegetali, metodi essenziali (2010). Edito da M.R. Davey e P. Anthony. Wiley-Blackwell.
2. Biotecnologie forestali (2014). Edito da K. G. Ramawat, J. M. Mérillon, M. R. Ahuja. CRC Press.
3. Biotecnologie vegetali e agricoltura: Prospettive per il 21° secolo (2012). Edito da Altman A e Hasegawa PM. Accademic Press.
Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il docente per informazioni sul programma, sui materiali didattici e su come valutarne il possibile profitto in termini di aumento delle conoscenze.
Modalità di frequenza
Fortemente raccomandata, in particolare per le esperienze di laboratorio, ma non obbligatoria.
Bibliografia
Vedi testi
FOREST GENETICS
MARIO CIAFFI
Primo Semestre
6
AGR/07
Obiettivi formativi
OBIETTIVI
Fornire allo studente conoscenze sulla natura, modificazione, funzione e trasmissione dell'informazione genetica negli organismi viventi, con particolare riferimento agli alberi forestali. Far conoscere allo studente le principali metodologie per lo studio della variabilità genetica nelle specie forestali ed il suo utilizzo nel miglioramento genetico.
RISULTATI ATTESI
Dopo aver completato il corso, gli studenti devono dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali:
1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare);
2) genetica di popolazioni;
3) genetica quantitativa;
4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana
- Principi Mendeliani
Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente.
- Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica
- Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA.
- Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico.
- Struttura e regolazione genica.
- L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità,
- Genomica.
- Mutazioni.
- Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali.
2) GENETICA DI POPOLAZIONI
- Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche.
- La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali.
- Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli
alberi forestali.
- Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA
- Caratteristiche dei caratteri quantitativi.
- Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione.
- Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali.
- Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e
specifica.
- Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica
quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo.
- Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione
tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI
- Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente.
- Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali.
- Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali.
- Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna.
- Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali.
- Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
Modalità Esame
FOREST GENETICS
La prova orale si baserà sulla valutazione individuale dello studente mediante la formulazione di tre domande riguardanti i macrosettori del corso: la genetica Mendeliana e molecolare, la genetica di popolazioni, la genetica quantitativa e il miglioramento genetico degli alberi forestali.
In particolare, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi, nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
La prova orale viene ritenuta sufficiente se lo studente risponde in maniera chiara ed esauriente ad almeno due delle tre domande proposte.
Testi adottati
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente;
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Modalità di svolgimento
FOREST GENETICS
Il corso è organizzato in lezioni in classe (44 ore) ed attività pratica in laboratorio (4 ore). Durante le lezioni, saranno analizzati i principali temi relativi alle quattro sezioni principali del corso (richiami di base di genetica, genetica di popolazione, genetica quantitativa e miglioramento genetico degli alberi forestali). Le lezioni coinvolgeranno direttamente gli studenti al fine di verificare le loro conoscenze precedenti e il livello di apprendimento degli argomenti durante il corso. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l'uso di metodologie molecolari per lo studio della variabilità genetica nelle specie forestali.
Bibliografia
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
17926 - FOREST ECOPHYSIOLOGY
PAOLO DE ANGELIS
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
OBJECTIVES:
To know the environmental constrains of the main physiological processes, at tree and stand levels; to understand the acclimation responses to climate changes and to water scarcity; to gain familiarity with techniques and methodological approaches used in tree ecophysiology
EXPECTED LEARNING OUTCOMES
knowledge and understanding
• A scientific based knowledge and understanding of the acclimation and adaptation of plant traits as response to the environmental conditions.
• An updated knowledge and understanding of the environmental drivers of carbon, water and nutrient cycles in plant and forest ecosystems.
• A basic knowledge and understanding of the process-based models as scaling tools
applying knowledge and understanding
- defining proper strategies and plans to improve the resilience of the forest ecosystems, also in a context of climate changes
- defining monitoring plans to support the management of trees and forests
- supporting screening strategies of resistant varieties and provenances of trees and shrubs, in reforestation programmes
- supporting the sustainable management of forest ecosystems, analysing the main functional processes in response to the management practices
making judgements
- analyse the results of survey and monitoring activities, providing scientific supported interpretation of the most probable cause-effects relationships
- interpret results of trials and pilot systems for the management or the re-establishments of trees and forest ecosystems/plantations
communication skills
- writes reports and prepares oral presentations on different subjects at professional and wide information levels
- explain proposed solutions to specific management questions in a multidisciplinary context
- presenting results of testing and experimental activities in scientific contexts
learning skills
- reading and understanding the international scientific literatures in the sector of forest and environmental relationships
- new methods and tools for the functional analyses of plant and forests
Morphologic and functional features of the main organs of forest trees: adaptation and acclimation
Growth and development of forest trees and responses to environmental factors and stresses
Tree architecture and forest microclimate
Transpiration, water relations and stress
Photosynthesis, respiration and carbon cycle of forest ecosystems
Quantitative methods for forest ecophysiological analyses (lab)
Introduction to ecophysiological process based mathematical models
Modalità Esame
ASSESSMENT
Course requirements include laboratory practices, class presentation and a final oral examination.
For the oral examination, the students discuss a review selected from the international scientific literature on a topic selected by self and related to the topics covered by the course. Furthermore, the commission will ask questions to evaluate the acquired competence of the student according to the programme of the course.
For the ONLINE oral examination, the students summarise in maximum 10 slides the content of a review selected from the international scientific literature on a topic related to the programme of the course.
Testi adottati
Textbooks
Thomas P. Trees: their natural history. Cambridge University Press, 2000.
Hirons A. D., Thomas P. Applied tree biology Wiley, 2018.
Hans Lambers, F. Stuart Chapin III, Thijs L. Pons. Plant Physiological Ecology. Second Edition. Springer 2008.
Modalità di svolgimento
TEACHING METHOD
The course is structured on 4 hours lectures per week on the program topics, for a total of 40 hours. Updated scientific evidences on physiological processes and plant traits, will be used to learn and understand the functional adaptation and responses of trees and forests to the environmental constraints.
Additional 8 hours will be devoted to the demonstration of ecophysiological instruments.
During the last week of the class, each student holds a class lecture based on a research publication selected by him. Considering an average effort of 25 hours per credit, the personal study requested will be around 100 hours.
Modalità di frequenza
Lessons and other class activities are carried out in person in the classroom and in the laboratory
Bibliografia
Other References
Specific Technical documents & Scientific papers will be provided during the course
Jones H.G. Plants and Microclimate. Second Edition. Cambridge University Press, 1992.
Kozlowski T. T. & Pallardy S.G. Physiology of woody plants. Second edition. Academic Press, 1997.
Schulze E.D., Beck E., Muller-Hohenstein K.. Plant Ecology. Springer, Berlin – Heidelberg, 2005.
Kozlowski T. T., Kramer P.J. & Pallardy S.G. The physiological ecology of woody plants. Academic Press, 1991.
Landsberg J.J. & Gower S.T. Applications of physiological ecology to forest management. Academic Press, 1997.
McDonald M.S. Photobiology of higher plants. Wiley, 2003.
Pugnaire F.I. & Vallardes F. Functional Plant Ecology – second edition. CRC Press, 2007.
EXTRACURRICULAR ERASMUS GROUP (FOREST AND ENVIRONMENT)
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FOREST GENETICS
MARIO CIAFFI
Primo Semestre
6
AGR/07
Obiettivi formativi
OBIETTIVI
Fornire allo studente conoscenze sulla natura, modificazione, funzione e trasmissione dell'informazione genetica negli organismi viventi, con particolare riferimento agli alberi forestali. Far conoscere allo studente le principali metodologie per lo studio della variabilità genetica nelle specie forestali ed il suo utilizzo nel miglioramento genetico.
RISULTATI ATTESI
Dopo aver completato il corso, gli studenti devono dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali:
1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare);
2) genetica di popolazioni;
3) genetica quantitativa;
4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana
- Principi Mendeliani
Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente.
- Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica
- Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA.
- Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico.
- Struttura e regolazione genica.
- L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità,
- Genomica.
- Mutazioni.
- Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali.
2) GENETICA DI POPOLAZIONI
- Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche.
- La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali.
- Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli
alberi forestali.
- Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA
- Caratteristiche dei caratteri quantitativi.
- Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione.
- Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali.
- Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e
specifica.
- Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica
quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo.
- Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione
tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI
- Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente.
- Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali.
- Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali.
- Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna.
- Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali.
- Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
Modalità Esame
FOREST GENETICS
La prova orale si baserà sulla valutazione individuale dello studente mediante la formulazione di tre domande riguardanti i macrosettori del corso: la genetica Mendeliana e molecolare, la genetica di popolazioni, la genetica quantitativa e il miglioramento genetico degli alberi forestali.
In particolare, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi, nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
La prova orale viene ritenuta sufficiente se lo studente risponde in maniera chiara ed esauriente ad almeno due delle tre domande proposte.
Testi adottati
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente;
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Modalità di svolgimento
Il corso è organizzato in lezioni in aula (44 ore) ed esperienze pratiche in laboratorio (4 ore). Durante le lezioni verranno analizzate le principali tematiche relative alle quattro sezioni principali del corso (principi di genetica di base, genetica delle popolazioni, genetica quantitativa, principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali). Le lezioni coinvolgeranno anche direttamente gli studenti per verificare le loro conoscenze pregresse e il livello di apprendimento degli argomenti durante il corso. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l'utilizzo di metodologie molecolari per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali.
Bibliografia
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali:
1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare);
2) genetica di popolazioni;
3) genetica quantitativa;
4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana
- Principi Mendeliani
Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente.
- Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica
- Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA.
- Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico.
- Struttura e regolazione genica.
- L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità,
- Genomica.
- Mutazioni.
- Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali.
2) GENETICA DI POPOLAZIONI
- Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche.
- La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali.
- Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli
alberi forestali.
- Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA
- Caratteristiche dei caratteri quantitativi.
- Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione.
- Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali.
- Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e
specifica.
- Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica
quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo.
- Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione
tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI
- Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente.
- Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali.
- Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali.
- Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna.
- Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali.
- Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
Modalità Esame
FOREST GENETICS
La prova orale si baserà sulla valutazione individuale dello studente mediante la formulazione di tre domande riguardanti i macrosettori del corso: la genetica Mendeliana e molecolare, la genetica di popolazioni, la genetica quantitativa e il miglioramento genetico degli alberi forestali.
In particolare, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi, nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
La prova orale viene ritenuta sufficiente se lo studente risponde in maniera chiara ed esauriente ad almeno due delle tre domande proposte.
Testi adottati
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente;
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Modalità di svolgimento
Il corso è organizzato in lezioni in aula (44 ore) ed esperienze pratiche in laboratorio (4 ore). Durante le lezioni verranno analizzate le principali tematiche relative alle quattro sezioni principali del corso (principi di genetica di base, genetica delle popolazioni, genetica quantitativa, principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali). Le lezioni coinvolgeranno anche direttamente gli studenti per verificare le loro conoscenze pregresse e il livello di apprendimento degli argomenti durante il corso. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l'utilizzo di metodologie molecolari per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali.
Bibliografia
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per progettare e implementare un sistema di monitoraggio degli scambi ed il sequestro di carbonio in funzione dell’ecosistema studiato e della domanda/applicazione di ricerca. Fornirà anche le conoscenze per trovare i dati e le informazioni da fonti esistenti e valutarli in modo critico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.
1) Conoscenza e comprensione: alla fine del corso lo studente avrà gli strumenti necessari per definire la migliore strategia per monitorare il ciclo del carbonio degli ecosistemi, le diverse opzioni disponibili e le conoscenze generali per monitorare lo scambio di carbonio degli ecosistemi terrestri e di altri gas serra (GHG) con l'atmosfera nel contesto del cambiamento climatico.
2) Conoscenze applicate e comprensione: il corso fornirà gli strumenti cognitivi necessari per consentire la scelta delle tecniche più adatte per lo studio del bilancio del carbonio e degli altri gas serra di un ecosistema e le opzioni per raccogliere, organizzare, depositare e analizzare correttamente le misure.
3) Formulare giudizi: una volta terminato il corso, lo studente avrà gli strumenti per giudicare e decidere in modo autonomo su questioni relative alle interazioni tra clima, atmosfera ed ecosistemi nel contesto dello scambio e del sequestro del carbonio e sulle opzioni disponibili per la quantificazione e il monitoraggio dello scambio di gas serra negli ecosistemi naturali.
4) Capacità di comunicazione: al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate durante il corso, dimostrando capacità di integrazione delle conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà aver appreso i concetti e le tecniche affrontate e saperne definire limiti e fondamenti.
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
What is remote sensing and what is it used for?
-Optical Image Formation Process: at-Sensor - Radiance and Reflectance
-Spectral response of main land cover classes
-Vegetation indices
Type of remotely sensed data
-Satellite, airborne and drone platforms
-Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
-Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
-Field work: acquisition of reference data
-Data preprocessing: image data enhancement
-Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
-Introduction to digital image processing techniques
-Photointerpretation for land cover and forest type mapping
-Automated classification of satellite images
-Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
What is remote sensing and what is it used for?
-Optical Image Formation Process: at-Sensor - Radiance and Reflectance
-Spectral response of main land cover classes
-Vegetation indices
Type of remotely sensed data
-Satellite, airborne and drone platforms
-Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
-Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
-Field work: acquisition of reference data
-Data preprocessing: image data enhancement
-Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
-Introduction to digital image processing techniques
-Photointerpretation for land cover and forest type mapping
-Automated classification of satellite images
-Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
119721 - MONITORING FORESTS RESOURCES AND ECOSYSTEMS CARBON CYCLE
-
12
-
-
Obiettivi formativi
Monitoring terrestrial ecosystems carbon cycle/
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per progettare e implementare un sistema di monitoraggio degli scambi ed il sequestro di carbonio in funzione dell’ecosistema studiato e della domanda/applicazione di ricerca. Fornirà anche le conoscenze per trovare i dati e le informazioni da fonti esistenti e valutarli in modo critico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.
1) Conoscenza e comprensione: alla fine del corso lo studente avrà gli strumenti necessari per definire la migliore strategia per monitorare il ciclo del carbonio degli ecosistemi, le diverse opzioni disponibili e le conoscenze generali per monitorare lo scambio di carbonio degli ecosistemi terrestri e di altri gas serra (GHG) con l'atmosfera nel contesto del cambiamento climatico.
2) Conoscenze applicate e comprensione: il corso fornirà gli strumenti cognitivi necessari per consentire la scelta delle tecniche più adatte per lo studio del bilancio del carbonio e degli altri gas serra di un ecosistema e le opzioni per raccogliere, organizzare, depositare e analizzare correttamente le misure.
3) Formulare giudizi: una volta terminato il corso, lo studente avrà gli strumenti per giudicare e decidere in modo autonomo su questioni relative alle interazioni tra clima, atmosfera ed ecosistemi nel contesto dello scambio e del sequestro del carbonio e sulle opzioni disponibili per la quantificazione e il monitoraggio dello scambio di gas serra negli ecosistemi naturali.
4) Capacità di comunicazione: al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate durante il corso, dimostrando capacità di integrazione delle conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà aver appreso i concetti e le tecniche affrontate e saperne definire limiti e fondamenti.
Remote sensing in forests resource management/
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
MONITORING TERRESTRIAL ECOSYSTEMS CARBON CYCLE
RICCARDO VALENTINI
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Monitoring terrestrial ecosystems carbon cycle/
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per progettare e implementare un sistema di monitoraggio degli scambi ed il sequestro di carbonio in funzione dell’ecosistema studiato e della domanda/applicazione di ricerca. Fornirà anche le conoscenze per trovare i dati e le informazioni da fonti esistenti e valutarli in modo critico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.
1) Conoscenza e comprensione: alla fine del corso lo studente avrà gli strumenti necessari per definire la migliore strategia per monitorare il ciclo del carbonio degli ecosistemi, le diverse opzioni disponibili e le conoscenze generali per monitorare lo scambio di carbonio degli ecosistemi terrestri e di altri gas serra (GHG) con l'atmosfera nel contesto del cambiamento climatico.
2) Conoscenze applicate e comprensione: il corso fornirà gli strumenti cognitivi necessari per consentire la scelta delle tecniche più adatte per lo studio del bilancio del carbonio e degli altri gas serra di un ecosistema e le opzioni per raccogliere, organizzare, depositare e analizzare correttamente le misure.
3) Formulare giudizi: una volta terminato il corso, lo studente avrà gli strumenti per giudicare e decidere in modo autonomo su questioni relative alle interazioni tra clima, atmosfera ed ecosistemi nel contesto dello scambio e del sequestro del carbonio e sulle opzioni disponibili per la quantificazione e il monitoraggio dello scambio di gas serra negli ecosistemi naturali.
4) Capacità di comunicazione: al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate durante il corso, dimostrando capacità di integrazione delle conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà aver appreso i concetti e le tecniche affrontate e saperne definire limiti e fondamenti.
Remote sensing in forests resource management/
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
Remote sensing in forests resource management/
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
What is remote sensing and what is it used for?
-Optical Image Formation Process: at-Sensor - Radiance and Reflectance
-Spectral response of main land cover classes
-Vegetation indices
Type of remotely sensed data
-Satellite, airborne and drone platforms
-Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
-Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
-Field work: acquisition of reference data
-Data preprocessing: image data enhancement
-Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
-Introduction to digital image processing techniques
-Photointerpretation for land cover and forest type mapping
-Automated classification of satellite images
-Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation will be based on a final written examination with 4 open questions on theoretical topics and 4 practical exercises on image analysis and classification to be developed with open source QGIS software.
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
The course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
OPTIONAL RELATED AND INTEGRATIVE FORESTS AND ENVIRONMENT GROUP
-
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MANAGEMENT OF FORESTS AND AGROFOREST SOILS
TOMMASO CHITI
Primo Semestre
6
AGR/14
Obiettivi formativi
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Condurre analisi di campo di base dei suoli forestali e agrari, compresa la descrizione di profili del suolo e delle forme del terreno, classificazione e descrizione di base del sito di studi. Comprendere le proprietà e i processi fondamentali dei suoli forestali e agrari e le loro relazioni con la crescita degli alberi / produttività del sito.
Conoscere gli effetti delle pratiche di gestione delle foreste sulle proprietà e sui processi del suolo forestale e sapere come utilizzare le tecniche selvicolturali per influenzare le proprietà e i processi del suolo per migliorare la produttività e la sostenibilità.
UTILIZZAZIONE DELLE CONOSCENZE E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Capacità di riconoscere la corretta tipologia gestione da applicare in relazione al tipo di ecosistema . Indagine pedologica per stabilire la connessione tra i diversi tipi di suolo, la vegetazione e la gestione. Applicazione di metodologie di indagine pedologica: identificazione di aree omogenee per i fattori di pedogenesi e analisi e descrizione di un profilo del suolo. Capacità di riconoscere le principali tipologie di gestione in campo ambientale.
CAPACITA' DI TRARRE CONCLUSIONI
Essere in grado di interpretare i processi che si verificano in un ecosistema forestale e agrario. Capacità di valutazione delle caratteristiche dell'ambiente. Capacità di valutare un suolo forestale e agrario in relazione al tipo di gestione.
ABILITA' COMUNICATIVE
Essere in grado di esporre temi scientifici con chiarezza e sintesi.
ABILITA' DI APPRENDERE
Essere in grado di descrivere argomenti relativi alla gestione dei suoli forestali e agroforestaliin forma scritta e / o orale. Questa abilità verrà sviluppata attraverso il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in classe e sul campo su argomenti specifici relativi al corso.
1. Storia e gestione dei suoli forestali e agroforestali(4 ore)
2. Composizione dei suoli: formazione del suolo e minerali (4 ore)
3. Composizione dei suoli: materia organica del suolo (4 ore)
4. Composizione dei suoli: struttura del suolo, acqua e pori (4 ore)
5. Vita nei suoli: i microrganismi (4 ore)
6. Biogeochimica forestale e agroforestale (4 ore)
7. Campionamento di un suolo nello spazio e nel tempo (4 ore)
8. Influenza delle specie arboree, del fuoco e della preparazione del sito sui terreni forestali e agroforestali (4 ore)
9. Gestione del suolo e della nutrizione delle foreste (4 ore)
10. Gestione del suolo forestale e agroforestali per il sequestro del carbonio (4 ore)
11. Pratica sul campo in una foresta nell'area di Viterbo: descrizione del suolo e valutazione del sito (8 ore)
Modalità Esame
Prova in itinere, della durata di 1 ora massimo, consisterà di un test con 30 domande a risposta multipla volte ad accertare la conoscenza da parte dello studente dei concetti presentati durante il corso.
Soglia minima per la sufficienza: 18 risposte esatte.
Esame finale orale.
Testi adottati
Testi consigliati per la preparazione dell'esame:
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
Materiale didattico supplementare fornito dal docente:
Le presentazioni delle singole lezioni saranno rese disponibili su MOODLE alla pagina del corso. Ulteriore materiale come dispense e/o video saranno resi disponibili sempre su MOODLE.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria.E' consigliata la frequenza per le esercitazioni in azienda agraria e in bosco.
Bibliografia
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
118983 - INVASIVE FOREST PATHOGENS AND GLOBAL CHANGES
ANDREA VANNINI
Secondo Semestre
6
AGR/12
Obiettivi formativi
Il corso di Patogeni Forestali Invasivi e Cambiamenti Globali gli studenti in un contesto internazionale che riguarda la protezione delle piante e, specificatamente, delle piante forestali, in uno scenario di invasioni biologiche e cambiamenti climatici. Il corso vuole fornire tutti gli elementi che compongono il quadro complesso della prevenzione, monitoraggio, diagnosi e controllo dei patogeni delle piante, affrontando di volta in volta i temi delle convenzioni internazionali, dei regolamenti, le nuove frontiere per la prevenzione, i nuovi metodi di diagnosi e le nuove conoscenze sui processi di invasione biologica.
a) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding). Gli studenti riceveranno tutte le informazioni necessarie a formarsi un quadro conoscitivo complesso ma con un comune denominatore che permetterà loro di associare ed integrare le singole tematiche svolte. Attraverso un percorso non nozionistico ma basato sull'analisi, il confronto in classe e la stimolazione dello spirito critico, lo studente recepirà ed elaborerà le singole tematiche sulla protezione delle piante collocandole nel complesso quadro internazionale coniugando informazioni prettamente biologiche ed ecologiche, con aspetti normativi ed elementi socio-economici. b) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding); Il complesso delle informazioni fornite allo studente attraverso un approccio interattivo, e con esempi pratici applicativi, permetterà agli stessi di percepirne l'applicabilità nelle attività professionali sia in ambito nazionale che internazionale. Gli studenti avranno inoltre la possibilità di condurre attività pratiche che riguardano, specialmente, il procedimento e i protocolli diagnostici, la loro integrazione e utilizzo nelle attività pratiche di campo e laboratorio. c) Autonomia di giudizio (making judgements); il metodo di insegnamento interattivo e basato sull'inquadramento delle tematiche generali e loro svolgimento attraverso esempi pratici e discussioni in classe, stimoleranno la capacità degli studenti di coniugare un giudizio personale ed autonomo. d) Abilità comunicative (communication skills); il corpo delle informazioni fornite durante il corso forniranno agli studenti gli strumenti per poter efficacemente, e con cognizione di causa, comunicare le tematiche relative al complesso sistema della biosicurezza in campo vegetale da cui è scaturito il corpo di accordi, regolamenti e leggi che governano tale sistema a livello globale, comunitario e dei singoli stati membri e) Capacità di apprendere (learning skills). l'adozione di un metodo di insegnamento basato su concetti generali poi svolti con esempi pratici e applicativi, favoriscono l'apprendimento da parte degli studenti e, in particolare, l'assimilazione dei concetti
OPTIONAL RELATED AND INTEGRATIVE FORESTS AND ENVIRONMENT GROUP
-
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-
-
MICROPROPAGATION OF WOODY PLANTS
ELENA KUZMINSKY
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Acquisire le basi teoriche e pratiche per la propagazione di piante legnose appartenenti a specie utilizzate nelle infrastrutture verdi.
1) Conoscenza e comprensione
Gli studenti saranno incoraggiati a mettere a frutto le conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni di laboratorio al fine di applicarle (anche in ambiti non familiari) a problematiche specifiche quali, ad esempio, la propagazione di piante arboree produttive per la selvicoltura a rotazione rapida (SFR ) o piante legnose ornamentali, nonché alberi storici. Gli studenti saranno incoraggiati a lavorare in contesti interdisciplinari al fine di rilevare e risolvere problemi legati alla produzione di piante sane per infrastrutture verdi (architetture del paesaggio, urbanisti, ecc.).
2) Applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, gli studenti avranno una conoscenza approfondita dei principi della propagazione delle piante legnose per l'ottenimento di materiale vegetale sano per CSS e infrastrutture verdi. Gli studenti saranno in grado di sviluppare protocolli per la propagazione di specie legnose non previste dal corso sulla base delle conoscenze acquisite al fine di ottenere piante legnose adatte ai contesti produttivi, ambientali, storici e culturali in cui opereranno.
3) Formulare giudizi
Gli studenti saranno in grado di interpretare e discutere articoli scientifici presentati durante il corso e saranno in grado di individuarne i punti salienti e i punti salienti, nonché di esprimere giudizi anche con dati incompleti.
4) Abilità comunicative
Durante le lezioni sarà stimolata la capacità di riflessione e discussione degli studenti sugli argomenti trattati, nonché il confronto di opinioni per sviluppare le proprie capacità comunicative. Tali abilità verranno poi verificate in sede d'esame al fine di migliorare le future capacità comunicative degli studenti nei confronti di interlocutori specialisti e non in relazione agli approcci utilizzati e ai risultati ottenuti.
5) Capacità di apprendimento
Gli studenti saranno in grado di esporre e sviluppare tematiche scientifiche legate al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze nelle pratiche di laboratorio svilupperanno tali abilità.
Acquire the theoretical and practical bases for the propagation of woody plants belonging to species used in the green infrastructures.
1) Knowledge and understanding
Students will be encouraged to take advantage of the knowledge acquired during the course and during laboratory practice in order to apply them (also in unfamiliar areas) to specific issues such as, for example, the propagation of productive tree plants for short rotation forestry (SFR) or ornamental woody plants, as well as historical trees. Students will be encouraged to work in interdisciplinary contexts in order to detect and solve problems related with the production of healthy plants for green infrastructures (landscape architectures, city planners, etc..).
2) Applying knowledge and understanding
At the end of the course, students will have a thorough knowledge of the principles of woody plant propagation to the obtainment of healthy plant material for SRF and green infrastructures. The students will be able to develop protocols for the propagation of woody species not included in the course on the base of the acquired knowledge in order to obtain woody plants suitable for the productive, environmental, historical and cultural contexts where they will work.
3) Making judgements
Students will be able to interpret and discuss scientific papers presented during the course and be able to identify in them the highlights and key points, as well as make judgments even with incomplete data.
4) Communication skills
During the lessons, it will be stimulated students' ability to think and discuss about the topics covered, as well as the comparison of opinions to develop their communication skills. These skills will then be tested in the examination in order to ameliorate the future communication skills of the students towards specialist and non-specialist interlocutors in relation to the approaches used and the results obtained.
5) Learning skills
Students will be able to expose and develop scientific issues related to the course. The active involvement of students through oral classroom discussions and experiences in the laboratory practices will develop those skills.
1) Tecniche di coltura di tessuti vegetali.
2) Propagazione e micropropagazione delle piante legnose.
3) Variazione in colture e piante rigenerate.
4) Attrezzature e procedure.
5) Controllo dei contaminanti persistenti e delle malattie delle piante.
6) Stoccaggio e distribuzione di materiale clonale.
7) Fattori che influenzano la crescita e la morfogenesi delle piante legnose (I. Genotipo e ambiente fisico, II. Fattori dipendenti dai tessuti.
8) Le componenti dei media culturali.
9) La derivazione, la preparazione e l'uso di terreni di coltura di tessuti vegetali.
10) Regolatori di crescita delle piante
11) Fattori di crescita e substrati appropriati per piante legnose.
12) Problemi nell'iniziare e nel mantenere le colture, specialmente nelle piante legnose.
13) Radicamento e adattamento.
14) Il fenotipo del materiale micropropagato.
15) Micropropagazione commerciale.
16) La micropropagazione in pratica
Modalità Esame
Esame orale sul programma del corso per verificare la capacità di conoscere e collegare i contenuti del corso.
L'esame consiste in una prova orale. Si ricorda agli studenti che, per sostenere l'esame, è necessario registrarsi all'appello in questione presso il “Portale dello studente”. L'esame è lo stesso sia per i frequentanti che per i non frequentanti.
L'esame si svolge secondo il Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame prevede un punteggio massimo di 30 punti (voto minimo 18/30), che concorre al calcolo della media dei tuoi voti, e valuta:
1. conoscenza dei contenuti del corso (superficiale, appropriata, accurata e completa, completa e approfondita);
2. capacità di integrare e discutere criticamente i contenuti del corso (sufficiente, buono, ottimo);
3. capacità di progettare un'attività di monitoraggio a partire da un caso di studio (sufficiente, buono, ottimo).
Testi adottati
1. Colture cellulari vegetali, metodi essenziali (2010). Editore, M.R. Davey and P. Anthony. Wiley-Blackwell.
2. Hartmann & Kester. Propagazione delle piante: Principi ed esempi pratici. Edizioni, New International
Modalità di frequenza
Fortemente raccomandata, in particolare per le esperienze di laboratorio, ma non obbligatoria.
Bibliografia
Vedi testi
DIGITAL TECHNOLOGIES FOR CLIMATE-SMART FORESTRY
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per valutare diverse tecnologie digitali, in particolare l’analisi di serie temporali relative alle capacità di sequestro di carbonio da parte di ecosistemi forestali e l’influenza della variabilità climatica sulle risposte funzionali degli ecosistemi forestali.
1. Conoscenza e comprensione
Al termine del corso, si dovrà dimostrare una solida conoscenza teorica del ciclo del carbonio nelle foreste e delle risposte funzionali oltre ad una conoscenza delle misure e loro interpretazione in relazione al bilancio del carbonio forestale a diverse scale temporali con particolare in riferimento a:
• Conoscenza del ciclo del carbonio in foresta, delle risposte funzionali e dei driver coinvolti nei principali processi
• Avere familiarità e competenze pratiche nell’analisi di serie temporali di flussi scambi di carbonio ed energia e di driver meteorologici, dell’incertezza e degli approcci statistici per l’interpretazione delle misure.
2. Applicazione di conoscenza e comprensione
Al termine del corso, si dovrà essere in grado interpretare e gestire serie storiche digitali usando tecnologie di analisi dati connesse a conoscenze di base del funzionamento degli ecosistemi forestali.
3. Autonomia di giudizio
Si dovrà sviluppare un pensiero critico in grado di valutare serie temporali, considerarne l’incertezza e la significatività e la capacità di scegliere il corretto approccio per la valutazione del ruolo delle foreste sul clima usando tecnologie digitali.
4. Abilità comunicative
Al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate di fronte a diversi tipi di pubblico. In particolare:
• Illustrare in modo chiaro il ruolo delle foreste nell’ambito dei cambiamenti climatici e dell’assorbimento di CO2 atmosferica.
• Illustrare serie storiche digitali di scambi di carbonio e driver meteorologici e climatici con particolare attenzione alle anomalie ed alle incertezze.
5. Capacità di apprendere
Le capacità apprese si tradurranno nel saper definire e spiegare il ruolo delle foreste nella mitigazione dei cambiamenti climatici, progettare approcci per la quantificazione del sequestro di carbonio attraverso tecnologie digitali, interpretare i dati e le serie storiche ottenute e analizzare le risposte degli ecosistemi forestali agli stessi biotici e abiotici
SOIL POLLUTION, REMEDIATION AND MONITORING
FABRIZIO DE CESARE
Primo Semestre
6
AGR/13
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire agli studenti le conoscenze necessarie per comprendere i rischi significativi associati agli inquinanti e i loro effetti sull’ecosistema suolo e sulla salute umana. Gli studenti impareranno a identificare questi inquinanti ed esploreranno metodi per riportare i suoli contaminati a condizioni di maggior sicurezza ambientale.
Gli argomenti principali trattati nel corso comprendono:
1. Una panoramica sull'inquinamento.
2. La descrizione dei componenti del suolo.
3. Un'esplorazione del comportamento e dell'interazione degli inquinanti con il suolo a seguito della toro aggiunta, accidentale o intenzionale, e dei rischi a ciò associati.
4. Una valutazione dell'impatto di questi inquinanti sugli ecosistemi del suolo e sulla loro resilienza.
5. Metodi di rilevamento e monitoraggio degli inquinanti nel suolo.
6. Tecniche per il ripristino di suoli inquinati, quali metodi di (bio)risanamento sia tradizionali che avanzati.
Il corso fornirà informazioni approfondite sulla natura e le caratteristiche degli inquinanti primari del suolo (sia naturali che sintetici), sulle loro classificazioni e sui loro effetti tossici sugli esseri umani. Presenterà inoltre le componenti del suolo e la dinamica dell'ecosistema suolo come entità vivente che sostiene la vita umana.
Gli studenti impareranno a conoscere le interazioni tra inquinanti e componenti del suolo, quali minerali, microbi, piante e animali, per capire e prevedere i possibili disturbi e rischi che gli inquinanti possono porre all’ecosistema suolo.
Il corso metterà in rilievo gli approcci tecnologici tradizionali e innovativi per la rilevazione e il monitoraggio di inquinanti nel suolo, compresi i progressi conseguenti all’utilizzo di nanotecnologie. Inoltre, gli studenti esploreranno le principali tecniche abiotiche e biotiche che possono essere implementate in scenari reali per ridurre le concentrazioni di inquinanti a livelli legalmente accettabili.
2 - RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Gli studenti dovranno dimostrare:
• La conoscenza dei vari inquinanti e delle principali caratteristiche che influenzano il loro comportamento ambientale.
• La conoscenza dei vari componenti dei suoli naturali e delle loro interazioni con gli ecosistemi.
• La conoscenza dei principi e dei meccanismi fisici, chimici e fisico-chimici che influenzano le interazioni tra inquinanti, componenti del suolo e organismi.
• La conoscenza dei vari approcci e tecnologie (tradizionali vs. innovativi) impiegati nel monitoraggio di terreni naturali e inquinati e nelle tecnologie di bonifica del suolo.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Gli studenti dovranno dimostrare la capacità di integrare e applicare le informazioni assimilate nel corso in contesti specifici quali:
• Identificazione degli ecosistemi naturali rispetto a quelli inquinati sulla base di parametri specifici come marcatori.
• Individuazione degli approcci, metodologie e tecnologie adatte per analizzare l’ecosistema suolo in condizioni perturbate, e comprendere la dinamica e il destino degli inquinanti ivi presenti, nonché valutare i rischi per la componente biotica.
• Individuazione dei sistemi di monitoraggio più adeguati per valutare la presenza di inquinanti nell’ecosistema suolo in varie condizioni.
• Individuazione di tecnologie adeguate per la bonifica di suoli variamente inquinati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Gli studenti dovranno dimostrare la capacità di valutare le informazioni provenienti da osservazioni e misurazioni ottenute (monitoraggio) allo scopo di interpretare l'entità delle possibili perturbazioni del suolo e le conseguenti azioni da intraprendere.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Gli studenti dovranno mostrare:
• Ascolto attivo durante il corso.
• Analisi della situazione dei diversi ecosistemi, individuando le caratteristiche principali che caratterizzano i suoli naturali e quelli perturbati.
• Argomentazione sintetica ma persuasiva dei concetti, delle dinamiche e dei processi che si verificano nell’ecosistema suolo, come descritto nel corso, dimostrando competenza terminologica.
• Parlare in pubblico con rispetto degli altri.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
• Pensiero analitico e interpretazione corretta del testo dei vari tipi di materiali forniti nel corso per ottenere una conoscenza adeguata dell’ecosistema suolo in condizioni naturali e inquinate
• Curiosità nel comprendere le cause degli eventi che si verificano nei suoli perturbati, rispetto a quelli naturali
• Apertura nei confronti di altre opinioni, con pensiero critico e senza pregiudizi.
SEZIONE 1 - INTRODUZIONE AL CORSO
• Informazioni sul corso
- Informazioni operative
• Cosa sappiamo della Terra?
- Organizzazione della Terra: le quattro “sfere” e le loro interazioni negli ecosistemi e nei biomi
- Minacce presenti e future per l'uomo: popolazione, cibo, terreni coltivabili, biodiversità, acqua, aree urbane, inquinamento, salute; i 17 Obiettivi di Sviluppo Sostenibile e il ruolo del suolo in essi; agricoltura sostenibile
SEZIONE 2 - COMPOSIZIONE, FORMAZIONE E CARATTERISTICHE DELL'ECOSISTEMA DEL SUOLO
• Cosa sappiamo del suolo?
- Definizioni, funzioni e importanza
• Da dove proviene il suolo?
- Fattori e processi che guidano la formazione del suolo
• Di cosa è composto il suolo?
- Componenti abiotici vs biotici
- Frazione inorganica: descrizione e proprietà dei componenti inorganici solidi - Minerali (silicati e non silicati). Origine e formazione della frazione inorganica
- Acqua: chimica, proprietà e importanza dell'acqua. Interazioni e dinamiche suolo-acqua; movimenti dell'acqua nel suolo. Contenuto di acqua nel suolo: concetti, tipologie, misurazioni e gestione
- Aria: composizione e importanza dell'aria nel suolo; dinamica dell'aria nel suolo. Sostanze volatili del suolo (VOCs)
- Frazione organica: descrizione, composizione e proprietà della sostanza organica del suolo. Origine, formazione (umificazione) e decomposizione della frazione organica del suolo
- Biota: ecosistemi del suolo e componenti della biota del suolo, loro classificazione, distribuzione e funzioni. Relazioni suolo-pianta-microrganismi - La rizosfera
• Quali sono le proprietà dei suoli?
- Fisiche
- Chimiche
- Fisico-chimiche
- Biologiche/biochimiche
SEZIONE 3 - INQUINAMENTO
• Cosa si sa sugli inquinanti?
- Inquinamento come “perturbazione dell'ecosistema”
- Classificazione dell'inquinamento in base ai compartimenti terrestri; effetti indotti; cause che producono; fonti che inducono; tipi di inquinamento
• Inquinanti chimici
- Classificazione degli inquinanti chimici per categorie
- Tossicità, natura, caratteristiche, strutture e applicazioni
SEZIONE 4 - INQUINAMENTO DEL SUOLO
• Salute, qualità e resilienza del suolo: definizioni e differenze
• Quali sono le cause dell'inquinamento del suolo?
- Usi e attività del territorio: aree industriali, agricole e urbane
• Quali tipi di inquinanti si possono trovare nei suoli?
- Inquinanti inorganici nel suolo: interazioni, processi (partizione, adsorbimento/fissazione, assorbimento, solubilizzazione, mobilità, lisciviazione) e persistenza
- Inquinanti organici nel suolo: interazioni, processi (partizione, adsorbimento/fissazione, assorbimento, solubilizzazione, mobilità, volatilizzazione, degradazione, lisciviazione) e persistenza
• Quali sono le interazioni tra inquinanti e suolo?
- Componenti e proprietà del suolo che influenzano le interazioni con gli inquinanti
- Destino dei contaminanti/inquinanti nel suolo (adsorbimento/fissazione, assorbimento, volatilizzazione, degradazione, lisciviazione) e persistenza
• Quali sono gli effetti degli inquinanti del suolo?
- Tossicità degli inquinanti negli ecosistemi del suolo: effetti sugli organismi del suolo
- Effetti sulle proprietà del suolo
SEZIONE 5 - MONITORAGGIO DEGLI INQUINANTI DEL SUOLO
• Come rilevare e monitorare gli inquinanti nei suoli?
- Monitoraggio della qualità del suolo (indicatori, indici, ecc.)
- Monitoraggio degli inquinanti del suolo (metalli, sostanze organiche, nanomateriali, prodotti farmaceutici, ecc.)
- Approcci tradizionali al monitoraggio del suolo (campionamento e analisi di laboratorio)
- Approcci innovativi nel monitoraggio del suolo (sensori, biosensori, nano(bio)sensori, sonde e sistemi di rilevamento (ibridi)).
SEZIONE 6 - GESTIONE DELL'INQUINAMENTO E DEL RISANAMENTO DEL SUOLO
• Come gestire l'inquinamento del suolo?
- Limitazione, prevenzione e trattamento dell'inquinamento del suolo.
• Come bonificare i terreni inquinati?
- Tecnologie tradizionali per la bonifica del suolo (fisiche e chimiche)
- Approcci di biorisanamento per la rimozione di inquinanti e il recupero del suolo
- Approcci innovativi di (bio)risanamento del suolo
Modalità Esame
DESCRIZIONE DEI METODI DI ACCERTAMENTO
VALUTAZIONI DURANTE IL CORSO
Sarà richiesto agli studenti di presentare attività individuali o di gruppo su temi specifici del corso, sulla base delle pubblicazioni scientifiche fornite.
PROVA ORALE
Si tratta di un'intervista orale con gli studenti, in cui vengono poste domande su vari argomenti in base al programma del corso per valutare i seguenti parametri (con valutazioni):
- Conoscenza delle materie del corso (sufficiente, media, completa, approfondita).
- Capacità di risolvere problemi e di pensiero analitico da parte dello studente, capacità di descrivere con competenza le caratteristiche del suolo e i processi legati alla presenza di inquinanti e capacità di individuare azioni adeguate di trattamenti di bonifica di siti inquinati, nonché attività di monitoraggio (sufficienti, buoni, eccellenti).
- Capacità di integrare informazioni e relazionare eventi e processi di microscala con effetti a livello di ecosistema (sufficiente, buono, eccellente).
- Argomentazione sintetica ma persuasiva di concetti combinando informazioni generali e dettagliate e competenza tecnologica (semplice, chiaro e corretto, sicuro e preciso).
- Padronanza nell’esprimersi in maniera scientifica usando una terminologia appropriata (sufficiente, buona, eccellente).
- Capacità di stabilire collegamenti interdisciplinari (sufficienti, buoni, eccellenti).
Testi adottati
TESTI SUGGERITI
- R.R. Weil, N.C. Brady (2016). The nature and properties of soils (15th Edition). Pearson.
OR
- R.R. Weil, N.C. Brady (2019). Elements of the nature and properties of soils (4th Edition). Pearson.
- M.L. Brusseau, I.L. Pepper, C.P. Gerba, (2019). Environmental and Pollution Science (3rd Edition). Academic Press.
ALTRO:
Durante il corso verranno fornite ulteriori pubblicazioni scientifiche su argomenti specifici.
Modalità di frequenza
FREQUENZA
- La partecipazione al corso non è obbligatoria. Tuttavia, si consiglia vivamente agli studenti di partecipare alle lezioni a causa delle difficoltà di comprensione di vari concetti, e delle interconnessioni e l'interdipendenza di diversi argomenti presentati nel corso che potrebbero rendere difficile la loro comprensione agli studenti con conoscenze di base limitate (controllare i "Prerequisiti" nella scheda). Inoltre, poiché sono necessari più libri di testo per coprire tutti gli argomenti del corso, la presenza in classe può facilitare lo studio e l’apprendimento.
- Le lezioni saranno impartite nelle aule. La connessione in streaming sarà consentita SOLO a causa dell'impossibilità di uno studente di essere presente di persona in classe, e su richiesta specifica inoltrata in anticipo. Non verranno fornite lezioni registrate del corso SPRM.
119722 - SILVICULTURE OF MEDITERRANEAN AND TEMPERATE FORESTS
MAURIZIO SABATTI
Secondo Semestre
7
AGR/05
Obiettivi formativi
Il corso fa parte del campo della conoscenza della gestione multifunzionale e sostenibile delle risorse forestali e dell'utilizzo di prodotti legnosi e non legnosi delle foreste. Il corso fornisce agli studenti la conoscenza della corologia, dell'ecologia e della selvicoltura delle principali specie forestali in Europa, nella prospettiva di applicare questa conoscenza alla gestione di sistemi territoriali complessi. Gli studenti che completeranno il corso svilupperanno una buona capacità di:
- scegliere il miglior sistema selvicolturale per il raggiungimento degli obiettivi di gestione forestale.
- valutare gli effetti dei sistemi selvicolturali sull'attitudine delle foreste a fornire beni e servizi specifici.
- stimare le conseguenze ecologiche e sociali della gestione forestale su scala territoriale.
1. Conoscenza e capacità di comprensione.
Aver sviluppato nel corso delle lezioni le conoscenze relative alle caratteristiche delle principali formazioni forestali di ambiente Mediterraneo e temperato in una prospettiva integrata agli aspetti ecologici e selvicolturali. Capacità di comprendere le dinamiche evolutive dei sistemi forestali, sia quelle naturali che quelle indotte dall’uomo, in relazione agli obiettivi della gestione forestale sostenibile.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
Capacità di applicare la conoscenza e la comprensione ai fini di definire criteri e modalità colturali per la gestione forestale adattativa delle formazioni forestali. Essere in grado di applicare metodologie per l'analisi e la pianificazione della gestione dei sistemi forestali a scala territoriale. Descrivere e fornire temi scientifici e applicativi inerenti le diverse problematiche legate alla gestione forestale.
3. Autonomia di giudizio.
Essere in grado di sviluppare capacità di collegamento interdisciplinare e discussione critica dei contenuti del corso. Sviluppare capacità di interpretazione e discussione critica di esperienze o risultati sperimentali nel settore forestale analoghi a quelli discussi a lezione.
4. Abilità comunicative.
Capacità di comunicare con chiarezza e convinzione le conoscenze selvicolturali acquisite nell’ambito corso o attraverso l’analisi di articoli scientifici o altre pubblicazioni del settore forestale. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni in classe o nel corso delle esercitazioni sulle diverse problematiche forestali.
5. Capacità di apprendere.
Condizione di successo nell’apprendimento è la capacità di ricostruire e sintetizzare in modo autonomo le nozioni acquisite riguardo alle scienze forestali ed applicarle alla selvicoltura delle foreste Mediterranee e temperate.
1. Introduzione e obiettivi del corso. Selvicoltura naturalistica e selvicoltura sostenibile: basi teoriche e principi applicativi. Effetti della selvicoltura sulle caratteristiche genetiche dei boschi. Risorse forestali in Europa: una prospettiva integrata su servizi ecosistemici, disturbi e minacce. Importanza della bioeconomia forestale in Europa.
2. Foreste europee: una panoramica ecologica. Fasce di vegetazione forestale in Italia. Classificazione delle foreste europee. Tipologie di foreste europee: la matrice delle specie forestali. Ripopolamento forestale in Europa nel postglaciale.
3. Distribuzione, ecologia e selvicoltura delle foreste mediterranee: macchia mediterranea, pinete di pini mediterranei (Pinus halepensis, P. pinaster, P. pinea); querceti sempreverdi (Quercus ilex, Q. suber, Q. coccifera). Produzione legnosa delle foreste mediterranee. Selvicoltura di alcune specie forestali minori dell’ambiente Mediterraneo.
4. Distribuzione, ecologia e selvicoltura delle foreste della fascia basale: querceti caducifoglie (Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens, Q. frainetto, Q. cerris, Q. trojana); castagneti (Castanea sativa). Cenni su latifoglie correlate alle querce (Carpinus spp., Acer spp., Fraxinus spp.). Cenni sulla vegetazione degli ambienti ripariali in Europa. Produzione legnosa delle foreste della fascia basale. Cenni sulla vegetazione degli ambienti ripariali in Europa.
5. Distribuzione, ecologia e selvicoltura delle foreste della fascia montana: Faggete (Fagus sylvatica); Abetine (Abies alba); Pinete montane (P. sylvestris, P. nigra, P. laricio, P. leucodermis). Cenni sulla selvicoltura delle grandi latifoglie esigenti comuni a più fasce di vegetazione. (Acer spp., Tilia spp., Fraxinus excelsior, Prunus avium). Produzione legnosa delle foreste montane.
6. Distribuzione, ecologia e selvicoltura delle foreste subalpine: peccete (Picea abies). Lariceti, cembreti, pinete di pino uncinato, mughete (Larix decidua, Pinus cembra, Pinus uncinata, Pinus mugo). Produzione legnosa delle foreste subalpine.
7. Cenni su materiali forestali di moltiplicazione e vivaistica forestale. Piantagioni forestali: finalità e criteri operativi. Cenni su selvicoltura clonale, selvicoltura a turno breve, ripristino di aree forestali.
Modalità Esame
La valutazione delle conoscenze acquisite si svolgerà attraverso un esame orale, che sarà pubblicato con largo anticipo sul sito web del corso. La prova finale verificherà la preparazione dello studente su tutte le parti del programma. Esso riguarderà la discussione di tre argomenti attinenti al corso. Uno degli argomenti potrà essere a scelta, concordato con il docente, consistente nella discussione di un elaborato scritto che approfondisca gli aspetti selvicolturali di un articolo scientifico attinente al corso o di una situazione reale affrontata nel corso delle esercitazioni in foresta e/o di diretta conoscenza dello studente.
Criteri di valutazione:
- livello di conoscenza degli argomenti trattati durante il corso;
- capacità di collegamento interdisciplinare e discussione critica dei contenuti del corso;
- abilità nella pianificazione di una attività selvicolturale partendo da un caso di studio;
- padronanza di espressione ed uso corretto della terminologia tecnica.
Testi adottati
Bernetti G., 1995 - Selvicoltura speciale. - UTET, Torino.
I libri sono disponibili presso la biblioteca universitaria o sul web. Il materiale didattico verrà distribuito durante il corso e/o reso disponibile sul web.
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie, video, animazioni. Durante il corso sono previste esercitazioni in foresta per metà/intera giornata nelle foreste della Provincia di Viterbo. Alla fine del corso saranno organizzate esercitazioni in foresta per un breve periodo a Pieve Tesino (TN) sulle Alpi; queste esercitazioni si tengono in genere nella seconda settimana di giugno. Il materiale didattico verrà distribuito nel corso delle lezioni e/sarà reso disponibile sul web.
Modalità di frequenza
La frequenza del corso non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata.
Bibliografia
Del Favero R.. 2004 - I Boschi delle Regioni Alpine Italiane. Tipologia, funzionamento, selvicoltura. Coop. Libraria Editrice Università di Padova.
Del Favero R.. 2008 - I Boschi delle Regioni Meridionali ed Insulari d’Italia. Tipologia, funzionamento, selvicoltura. Coop. Libraria Editrice Università di Padova.
Del Favero R.. 2010 - I Boschi delle Regioni dell’Italia centrale. Tipologia, funzionamento, selvicoltura. Coop. Libraria Editrice Università di Padova.
I libri sono disponibili presso la biblioteca universitaria o sul web. Il materiale didattico verrà distribuito durante il corso e/o reso disponibile sul web.
14366 - ESAME A SCELTA
Secondo Semestre
12
121161 - MONITORING SOIL QUALITY
-
6
-
-
Obiettivi formativi
Bioindicators of soil quality (4ECTS)
Knowledge and skills of understanding
Students will learn how to set up soil quality monitoring using chemical, biochemical and microbiological indicators and bioindicators
Applied knowledge and understanding skills
Students will be able to select a package of indicators suitable for a given soil, specific pedo-climatic conditions and land uses
Autonomy of judgment
Students will be able to make judgments in relation to the performance of soil quality indicators and indices to assess critical situations or monitor effectiveness of reclamation processes to restore degraded soils
Communication
Students will learn specific language and terminology related to soil science, chemistry, biochemistry and microbiology that will allow proper communication tools at different levels (academic, institutional, stakeholders)
Ability to learn
The knowledge acquired will enable them to build a basic preparation that will allow to pursue their studies and/or professional activities with competence.
Knowledge and skills of understanding
Students will learn how to carry out soil quality monitoring by means of field morphological description and laboratory analysis of chemical-physical and biochemical properties selected as indicators of quality
Applied knowledge and understanding skills
Students will be able to analyze a package of indicators suitable for given soil and climate conditions and/or given land uses
Autonomy of judgment
Students will be able to make a judgement on soil quality assessed analytically through field morphological and chemical-physical and biochemical laboratory analyses
Communication
Students will learn specific language and terminology related to soil science, with particular reference to the analytical determination of quality indicators that will allow proper communication tools at different levels (academic, institutional, stakeholders)
Ability to learn
The knowledge acquired will enable them to build a basic preparation that will allow them to pursue their studies and/or professional activities with competence.
BIOINDICATORS OF SOIL QUALITY
MARIA CRISTINA MOSCATELLI
Primo Semestre
4
AGR/13
Obiettivi formativi
Knowledge and skills of understanding
Students will learn how to set up soil quality monitoring using chemical, biochemical and microbiological indicators and bioindicators
Applied knowledge and understanding skills
Students will be able to select a package of indicators suitable for a given soil, specific pedo-climatic conditions and land uses
Autonomy of judgment
Students will be able to make judgments in relation to the performance of soil quality indicators and indices to assess critical situations or monitor effectiveness of reclamation processes to restore degraded soils
Communication
Students will learn specific language and terminology related to soil science, chemistry, biochemistry and microbiology that will allow proper communication tools at different levels (academic, institutional, stakeholders)
Ability to learn
The knowledge acquired will enable them to build a basic preparation that will allow to pursue their studies and/or professional activities with competence.
I. Introduction
Soil and its different definitions
Role and position of soils in terrestrial ecosystems
Ecosystem services and soil functions
Concepts of chemical and biological fertility
II. Drivers of global soils change:
Natural and anthropogenic pressures (climate changes, land use changes, pollution)
Threats to soil functions
Soil degradation, soil loss
III. Indicators of soil quality and health
Review of concepts of soil quality, soil health and soil security. Rationale for the use of soil indicators and specific requisites. Physical, chemical and biological indicators. Static and dynamic descriptors.
Pools and processes.
Main bioindicators: definitions and functions.
Soil quality indexes
IV. Pools: Soil organic matter and microbial biomass
Soil organic matter (SOM)
Main features, composition, physical, chemical and biological properties.
SOM as a complex indicator of soil quality. Quantity and quality of SOM
Role of SOM to maintain soil fertility, to promote carbon storage and as the site of tight interactions with soil biota. Pools of ecological relevance.
Microbial biomass
Definition, composition and main characteristics
Functions of soil microrganisms and their specific role within nutrient cycles.
How to study microbial biomass. Quantitative and qualitative approaches. FE method, SIR, multi-SIR, CLPP techniques. Concepts of genetic and functional diversity.
Microbial indexes: the microbial quotient, significance and measurement.
V. Processes: Mineralization processes (C & N mineralization) and soil enzymes
Significance of mineralization processes to guarantee soil fertility
C mineralization. Soil respiration and its components: definition and measurement
Microbial indexes: the metabolic and the mineralization quotients: significance and measurement
N mineralization. Mineralization potential and in situ measurements
Definitions and main features of soil enzymes. Localization and origin of soil enzymes. Classes of soil enzymes. Functions and stability of enzymes in soil. Immobilized enzymes.
Intra- and extracellular enzymes.
Determination of enzyme activities by means of different methods : colorimetric and fluorimetric techniques. Real and potential activity.
VI. How to plan a monitoring activity
WWWHWWW scheme.
Experimental design, sampling schemes.
How to choose the right indicators. New sets of indicators.
Presentation of specific case studies in forest soils
Modalità Esame
Written test
Evaluation criteria:
1) knowledge of course contents,
2) ability to integrate and critically discuss course contents,
3) skill in planning a monitoring activity starting from a case study,
4) level of clarity in exposition
Testi adottati
Texts
1) Brady NC, Weil RR, 2016
The nature and properties of soils, XV Ed. (Chapt. 1, 11, 12, 20), XIV Ed.(Chapt. 2, 12, 13, 21) or XIII Ed. (Chapt. 1-11-12-20)(University Library)
2) FAO and ITPS., 2015.
Status of the World’s Soil Resources (SWSR) – Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy (selected chapters)
3) NERI Technical Report No. 388, 2002
Microorganisms as indicators of soil health,
4) European Commission - DG ENV, Report 2010
Soil biodiversity: functions, threats and tools for policy makers,
5) Gardi C., Jeffrey J. , 2009
Soil biodiversity, JRC Scientific and Technical Reports
6) Shukla G., Varma A., 2011,
Soil enzymology –Springer Verlag
(selected chapters)
Additional articles, reports etc will be provided for each section of the course
Course slides may be only used as a guide to prepare the exam
Modalità di svolgimento
Lectures
Practical classes in the laboratory
Working groups
Integrative seminars
Modalità di frequenza
Attendance to all activities is strongly suggested
Bibliografia
Texts
1) Brady NC, Weil RR, 2016
The nature and properties of soils, XV Ed. (Chapt. 1, 11, 12, 20), XIV Ed.(Chapt. 2, 12, 13, 21) or XIII Ed. (Chapt. 1-11-12-20)(University Library)
2) FAO and ITPS., 2015.
Status of the World’s Soil Resources (SWSR) – Main Report. Food and Agriculture Organization of the United Nations and Intergovernmental Technical Panel on Soils, Rome, Italy (selected chapters)
3) NERI Technical Report No. 388, 2002
Microorganisms as indicators of soil health,
4) European Commission - DG ENV, Report 2010
Soil biodiversity: functions, threats and tools for policy makers,
5) Gardi C., Jeffrey J. , 2009
Soil biodiversity, JRC Scientific and Technical Reports
6) Shukla G., Varma A., 2011,
Soil enzymology –Springer Verlag
(selected chapters)
Additional articles, reports etc will be provided for each section of the course
Course slides may be only used as a guide to prepare the exam
Course slides may be only used as a guide to prepare the exam
SOIL DESCRIPTION AND ANALYSIS
SARA MARINARI
Primo Semestre
2
AGR/13
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione
Gli studenti apprenderanno come svolgere un monitoraggio della qualità del suolo mediante la descrizione morfologica di campo e l’analisi in laboratorio delle proprietà chimico-fisiche e biochimiche selezionate come indicatori di qualità
Conoscenze applicate e capacità di comprensione
Gli studenti saranno in grado di determinare analiticamente il pacchetto di indicatori selezionati sulla base delle condizioni pedoclimatiche e/o usi del suolo
Autonomia di giudizio
Gli studenti saranno in grado di formulare un giudizio sulla qualità del suolo valutata analiticamente attraverso le analisi morfologica di campo e chimico-fisica e biochimica di laboratorio
Comunicazione
Gli studenti apprenderanno un linguaggio e una terminologia specifici e relativi alla scienza del suolo, con particolare riferimento alla determinazione analitica degli indicatori di qualità
Capacità di apprendere
Le conoscenze acquisite consentiranno di costruire una preparazione di base che consentirà di proseguire gli studi e/o le attività professionali con competenza
Descrizione del suolo in campo
- Valutazione dei fattori pedogenetici: clima, geomorfologia, organismi, materiale parentale, epoca, antropico
- Descrizione morfologica del profilo del suolo: identificazione degli orizzonti pedologici e delle loro caratteristiche (colore, limite, tessitura, struttura, presenza di figure pedogenetiche, radici, scheletro)
Analisi e misurazioni degli indicatori di qualità del suolo
- Proprietà fisiche: tessitura, ritenzione idrica e struttura del suolo
- Proprietà chimiche: pH, capacità di scambio cationico, saturazione basica del suolo
- Proprietà biologiche del suolo: biomassa microbica, attività enzimatica, misurazione della respirazione del suolo
- Indici microbici: misurazione dei quozienti metabolici e di mineralizzazione
- Analisi dei pool di carbonio. Quantità e qualità della sostanza organica (analisi strumentale)
Calcolo degli indici di qualità del suolo.
Modalità Esame
La valutazione si svolgerà con una prova scritta (3 domande sulla valutazione degli indicatori di qualità del suolo) e una prova pratica inerente la determinazione di un indicatore di qualità
Testi adottati
Guidelines for soil description (FAO)
Visual Soil Assessment
Modalità di frequenza
E' fortemente consigliata la partecipazione alle esercitazioni di campo e di laboratorio.
Sono previste 6 lezioni (2 in campo e 4 in laboratorio) di 3 ore ciascuna
Bibliografia
Ya’nan Fan et al. (2025). Development of soil quality assessment framework: A comprehensive review of indicators, functions, and approaches. Ecological Indicators Volume 172, March 2025, 113272
121165 - TRAINEESHIP
Secondo Semestre
4
INSEGNAMENTO
SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
17700 - FOREST MANAGEMENT PLANNING
LUIGI PORTOGHESI
Primo Semestre
7
AGR/05
Obiettivi formativi
Nell'ambito dell'obiettivo generale del Corso di Laurea Magistrale in Scienze forestali e ambientali, cioè di formare professionalità in grado di governare i processi di gestione forestale in relazione al ruolo che le foreste rivestono oggi, e alle sfide che i sistemi socio-ambientali devono affrontare a fronte dei processi di Global Change, al termine del corso lo studente avrà acquisito:
a) conoscenze e comprensione circa le fasi e i metodi del processo di pianificazione forestale, sostenibile e multifunzionale, cioè, sviluppato secondo criteri ecologici, a scala aziendale e di paesaggio;
b) conoscenza e comprensione su come applicare le conoscenze teoriche alle decisioni di pianificazione forestale attraverso casi di studio riguardanti la stima della ripresa legnosa, il riconoscimento e la tutela delle funzioni sociali e ambientali svolte dai popolamenti forestali, l'integrazione della produzione legnosa con la conservazione della complessità dei sistemi forestali;
c) autonomia di giudizio e decisione circa la validità dei diversi approcci alla pianificazione forestale applicabili in un dato contesto socio-ecologico in relazione alla molteplicità degli obiettivi da raggiungere con la gestione forestale;
d) migliore capacità di comunicare e discutere gli obiettivi e le modalità di gestione con i diversi portatori d'interesse coinvolti nel processo di pianificazione forestale, con particolare riferimento all'impatto ambientale delle decisioni di piano.
e) migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo a) acquisire conoscenze e comprensione circa le fasi e i metodi del processo di pianificazione forestale, sostenibile e multifunzionale, cioè sviluppato secondo criteri ecologici, a scala aziendale e di paesaggio, sono destinati, in particolare, i seguenti argomenti, per un totale di tempo stimato in 32 ore (4 CFU):
- Il concetto di gestione forestale sostenibile
- Le funzioni del bosco
- Gli strumenti della gestione forestale sostenibile
- Livelli della pianificazione forestale in Italia
- Le fasi della pianificazione territoriale e quelle dell’assestamento forestale classico
- Definizione di Assestamento forestale
- Scopo, obiettivi e attori del Piano di assestamento
- La fase conoscitiva del Piano di assestamento
- I comparti forestali: compresa, particella, sottoparticella, incluso forestale
- Criteri di suddivisione di un a superficie forestale in particelle
- Concetto e dimensioni del Bosco normale
- I tipi di turno
- Tipi di ripresa
- L’assestamento del ceduo matricinato: il metodo planimetrico spartitivo e il metodo planimetrico organico
- L’assestamento della fustaia coetanea produttiva:
- Normalità planimetrico cronologica, normalità strutturale, normalità provvisionale, normalità incrementale.
- Calcolo della ripresa: Metodo camerale austrico, principio di Paulsen-Hundesagen e formule derivate
Assestamento della fustaia disetanea produttiva:
- Costruzione della curva di distribuzione normale
- Calcolo della ripresa
- Il periodo di curazione
I metodi colturali:
- Metodo del controllo
- Metodo colturale
- Il principio del controllo.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo b) conoscenza e comprensione su come applicare le conoscenze teoriche alle decisioni di pianificazione forestale attraverso casi di studio sono dedicate le esperienze didattiche in foresta e le esercitazioni pratiche riguardanti la stima della ripresa legnosa, il riconoscimento e la tutela delle funzioni sociali e ambientali svolte dai popolamenti forestali, l'integrazione della produzione legnosa con la conservazione della complessità dei sistemi forestali, per un totale di tempo stimato in 12 ore (1,5 CFU).
Al conseguimento degli obiettivi formativi c) autonomia di giudizio e decisione circa la validità dei diversi approcci alla pianificazione forestale applicabili in un dato contesto socio-ecologico in relazione alla molteplicità degli obiettivi da raggiungere con la gestione forestale, ed e) migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali sono destinati, in particolare, i seguenti argomenti, per un totale di tempo stimato in 8 ore (1 CFU):
- La gestione forestale di fronte alle sfide del cambiamento globale.
- Il superamento del Bosco normale: dalla previsione al controllo. La gestione "vicino alla natura" nelle sue diverse espressioni.
- Il bosco come sistema biologico complesso e adattativo. La gestione sistemica.
- La pianificazione della foresta con prevalente uso di protezione dai pericoli naturali.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo d) migliore capacità di comunicare e discutere gli obiettivi e le modalità di gestione con i diversi portatori d'interesse coinvolti nel processo di pianificazione forestale, con particolare riferimento all'impatto ambientale delle decisioni di piano, per un totale di tempo stimato in 4 ore (0,5 CFU):
- La pianificazione forestale a scala di paesaggio: caratteristiche generali, peculiarità, benefici, fasi operative.
- Il processo partecipativo nella pianificazione forestale.
Modalità Esame
L'accertamento consiste in una prova scritta basata su quindici domande prevalentemente a risposta aperta, volte ad accertare il grado di conoscenza e comprensione acquisito dallo studente sulle diverse fasi e metodi del processo di pianificazione forestale, sui diversi approcci alla pianificazione forestale, sia quelli orientati alla produzione legnosa sia quelli che perseguono la multifunzionalità, e sulla loro applicazione anche attraverso semplici esercizi. Non più di due domande potranno essere a risposta multipla chiusa. Verranno poste allo studente tre domande per ciascuno di cinque gruppi di argomenti che hanno avuto maggiore rilevanza durante il corso. Le domande prevedono risposte brevi che possono richiedere al massimo dieci righe. Il tempo a disposizione sarà di un'ora e quindici minuti.
Testi adottati
Piermaria Corona, Anna Barbati, Barbara Ferrari, Luigi Portoghesi
Pianificazione Ecologica dei Sistemi Forestali
Compagnia delle Foreste, 2011
Articoli segnalati dal docente e disponibili su Moodle
Modalità di svolgimento
Il corso consiste di lezioni teoriche (5,5 CFU) e esercitazioni pratiche (1,5 CFU).
Le attività pratiche consistono:
- sviluppo di ipotesi di assestamento di comprese produttive a partire dai dati di casi di studio
- valutazione della produttività di un popolamento forestale tramite rilievi in aree di saggio e calcolo di indici quantitativi;
- visita a una foresta soggetta a pianificazione multifunzionale, illustrazione e discussione di problematiche di pianificazione forestale anche con la partecipazione di portatori d'interesse.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma caldamente raccomandata, sia alle lezioni teoriche che alle attività pratiche.
Bibliografia
Piermaria Corona
Metodi di inventariazione delle masse e degli incrementi legnosi in assestamento forestale. Dispense didattiche
Aracne editrice, 2007
Piermaria Corona, Giovanni Carraro, Luigi Portoghesi, Remo Bertani, Maurizio Dissegna, barbara Ferrari, Marco Marchetti, Giuseppe Fincati, Alessandro Alivernini.
Pianificazione Forestale di Indirizzo Territoriale. Metodologia e applicazione sperimentale all'altopiano di Asiago.
Piccoli Giganti Edizioni, 2010
Disponibile presso il docente
17930 - FOREST ECONOMICS AND POLICY
FRANCESCO CARBONE
Primo Semestre
6
AGR/01
Obiettivi formativi
Conoscenza e comprensione delle dinamiche dell’economia ambientale
Capacità di analizzare informazioni ed approfondimenti delle rilevanti tematiche mondiali
Acquisire una capacità di analisi delle problematiche e formulare giudizi di valutazione
Abilità di esporre le problematiche economiche e di policy su scala vasta
Acquisire la proprietà dei principali concetti base e integrali nel proprio bagaglio tecnico-culturale
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi idrologici per la comprensione e la gestione delle problematiche delle applicazioni idrologiche.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
Conoscere i processi idrologici e la loro modellazione, con particolare enfasi per il concetto della portata di progetto e i suoi risvolti pratici.
Capire e apprendere il concetto di idrogramma di progetto e della modellazione a scala di evento sia teoricamente che praticamente.
Apprendere ed applicare un modello idrologico per la stima dell’idrogramma di progetto in piccoli bacini non strumentati.
Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati:
Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (utilizzo di software di simulazione).
Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (idrogramma di progetto) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli report da sviluppare in maniera indipendente).
Autonomia di giudizio e abilità comunicative
Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un progetto assegnato senza uno schema rigido, ma lasciando libero lo studente di identificare una domanda scientifica alla quale rispondere utilizzando dei casi di studio reali. La costituzione di piccolo gruppi di lavoro e l’interazione con il docente stimolerà “Making judgements - Communication skills - Learning skills”.
-Definizione portata di progetto e idrogramma di progetto;
-Tempo di Ritorno: significato, equazione, e implicazioni pratiche;
-Formula Razionale, teoria e pratica;
- Curve IDF - Intensità-Durata-Frequenza, teoria e pratica (Laboratorio con Excel);
- Modelli afflussi-deflussi per approcci a scala di evento;
- Ietogramma di progetto;
- Stima della precipitazione netta, il metodo NRCS-CN;
- Trasformazione afflussi-deflussi, approccio IUH e WFIUH;
- Strumenti GIS per applicazioni idrologiche;
- Software EBA4SUB: introduzione e discussione dei progetti (Laboratorio+lezioni frontali);
- Applicazione su casi di studio reali.
Modalità Esame
La modalità di valutazione è tradizionale costituita da tre domande orali, i cui contenuti e tipologia permetteranno di valutare se lo studente ha raggiunto gli obiettivi formativi dell'insegnamento.
Opzionalmente lo studente può produrre un report relativo al progetto e/o alla esercitazione, impostato durante le lezioni frontali, che può essere oggetto di discussione in sede di verifica.
In aggiunga al testo sono resi disponibili sulla piattaforma GOMP articoli e altro materiale didattico utile, principalmente, allo svolgimento dell'esercitazione e del progetto.
Modalità di frequenza
La frequenza nel corso non è obbligatoria, seppur sia auspicabile.
Il corso di lingua inglese si pone l'obiettivo di far familiarizzare gli studenti con le tecniche di scrittura in lingua inglese che presentano delle differenze rispettano allo scrivere in italiano e consentire quindi anche la produzione di documenti e/o saggi brevi utili al loro corso di studi.
Il corso, quindi, si concentra su due delle quattro abilità linguistiche - writing and reading - senza tuttavia dimenticare listening and speaking.
Per realizzare questi obiettivi, le lezioni sono condotte esclusivamente in lingua inglese. Ed è per tale ragione che le basi grammaticali della lingua e i suoi aspetti fonologici non vengono trascurati ma vengono analizzati ogni qual volta se ne presenti la necessità.
L'obiettivo finale è il raggiungimento del livello B2 del Common European Framework of Reference (CEFR), adottato dal Consiglio di Europa per mezzo del quale lo studente:
*Comprende le idee principali di testi complessi su argomenti sia concreti che astratti, comprese le discussioni tecniche sul suo campo di specializzazione.
*E' in grado di interagire con una certa scioltezza e spontaneità che rendono possibile una interazione naturale con i parlanti nativi senza sforzo per l’interlocutore.
*Sa produrre un testo chiaro e dettagliato su un’ampia gamma di argomenti e spiegare un punto di vista su un argomento fornendo i pro e i contro delle varie opzioni.
Tali obiettivi vengono raggiunti sviluppando e consolidando le abilità linguistiche ma soprattutto applicazione la conoscenza linguistica che si va man mano acquisendo.
Particolare attenzione viene posta al testo e al contesto e vengono effettuate analisi di testi per l'individuazione del lessico specifico e pertinente, del registro da utilizzare e della modalità di stesura di un saggio.
Agli studenti vengono sottoposti testi di vari contenuti ma con un focus sulle tematiche scientifiche, oggetto del loro corso di studi e audio per sviluppare l'abilità di comprensione orale; inoltre, ad ogni lezione, gli studenti devono relazionare su argomenti di loro interesse attraverso presentazioni Power Point.
OPTIONAL RELATED AND INTEGRATIVE FORESTS AND ENVIRONMENT GROUP
-
-
-
-
VERTEBRATES OF FOREST ECOSYSTEMS
Secondo Semestre
6
BIO/05
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di fornire allo Studente le basi per comprendere la struttura e la complessità dei vertebrati con particolare riguardo agli ecosistemi forestali, facendo riferimento ad un quadro sia italiano che europeo e mediterraneo. Per ogni gruppo saranno fornite nozioni generali relative al piano organizzativo del corpo, alla biologia, al ruolo ecologico, agli aspetti evolutivi mettendo in evidenza le specie più significative ed i problemi di conservazione.
INSEGNAMENTO
SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
17701 - FOREST ECONOMICS AND POLICY
FRANCESCO CARBONEFRANCESCO CARBONE
Primo Semestre
6
AGR/01
Obiettivi formativi
Conoscenza e comprensione delle dinamiche dell’economia ambientale
Capacità di analizzare informazioni ed approfondimenti delle rilevanti tematiche mondiali
Acquisire una capacità di analisi delle problematiche e formulare giudizi di valutazione
Abilità di esporre le problematiche economiche e di policy su scala vasta
Acquisire la proprietà dei principali concetti base e integrali nel proprio bagaglio tecnico-culturale
Nell'ambito dell'obiettivo generale del Corso di Laurea Magistrale in Scienze forestali e ambientali, cioè di formare professionalità in grado di governare i processi di gestione forestale in relazione al ruolo che le foreste rivestono oggi, e alle sfide che i sistemi socio-ambientali devono affrontare a fronte dei processi di Global Change, al termine del corso lo studente avrà acquisito:
a) conoscenze e comprensione circa le fasi e i metodi del processo di pianificazione forestale, sostenibile e multifunzionale, cioè, sviluppato secondo criteri ecologici, a scala aziendale e di paesaggio;
b) conoscenza e comprensione su come applicare le conoscenze teoriche alle decisioni di pianificazione forestale attraverso casi di studio riguardanti la stima della ripresa legnosa, il riconoscimento e la tutela delle funzioni sociali e ambientali svolte dai popolamenti forestali, l'integrazione della produzione legnosa con la conservazione della complessità dei sistemi forestali;
c) autonomia di giudizio e decisione circa la validità dei diversi approcci alla pianificazione forestale applicabili in un dato contesto socio-ecologico in relazione alla molteplicità degli obiettivi da raggiungere con la gestione forestale;
d) migliore capacità di comunicare e discutere gli obiettivi e le modalità di gestione con i diversi portatori d'interesse coinvolti nel processo di pianificazione forestale, con particolare riferimento all'impatto ambientale delle decisioni di piano.
e) migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo a) acquisire conoscenze e comprensione circa le fasi e i metodi del processo di pianificazione forestale, sostenibile e multifunzionale, cioè sviluppato secondo criteri ecologici, a scala aziendale e di paesaggio, sono destinati, in particolare, i seguenti argomenti, per un totale di tempo stimato in 32 ore (4 CFU):
- Il concetto di gestione forestale sostenibile
- Le funzioni del bosco
- Gli strumenti della gestione forestale sostenibile
- Livelli della pianificazione forestale in Italia
- Le fasi della pianificazione territoriale e quelle dell’assestamento forestale classico
- Definizione di Assestamento forestale
- Scopo, obiettivi e attori del Piano di assestamento
- La fase conoscitiva del Piano di assestamento
- I comparti forestali: compresa, particella, sottoparticella, incluso forestale
- Criteri di suddivisione di un a superficie forestale in particelle
- Concetto e dimensioni del Bosco normale
- I tipi di turno
- Tipi di ripresa
- L’assestamento del ceduo matricinato: il metodo planimetrico spartitivo e il metodo planimetrico organico
- L’assestamento della fustaia coetanea produttiva:
- Normalità planimetrico cronologica, normalità strutturale, normalità provvisionale, normalità incrementale.
- Calcolo della ripresa: Metodo camerale austrico, principio di Paulsen-Hundesagen e formule derivate
Assestamento della fustaia disetanea produttiva:
- Costruzione della curva di distribuzione normale
- Calcolo della ripresa
- Il periodo di curazione
I metodi colturali:
- Metodo del controllo
- Metodo colturale
- Il principio del controllo.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo b) conoscenza e comprensione su come applicare le conoscenze teoriche alle decisioni di pianificazione forestale attraverso casi di studio sono dedicate le esperienze didattiche in foresta e le esercitazioni pratiche riguardanti la stima della ripresa legnosa, il riconoscimento e la tutela delle funzioni sociali e ambientali svolte dai popolamenti forestali, l'integrazione della produzione legnosa con la conservazione della complessità dei sistemi forestali, per un totale di tempo stimato in 12 ore (1,5 CFU).
Al conseguimento degli obiettivi formativi c) autonomia di giudizio e decisione circa la validità dei diversi approcci alla pianificazione forestale applicabili in un dato contesto socio-ecologico in relazione alla molteplicità degli obiettivi da raggiungere con la gestione forestale, ed e) migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali migliore capacità di apprendere la complessità delle problematiche riguardanti la gestione delle risorse naturali sono destinati, in particolare, i seguenti argomenti, per un totale di tempo stimato in 8 ore (1 CFU):
- La gestione forestale di fronte alle sfide del cambiamento globale.
- Il superamento del Bosco normale: dalla previsione al controllo. La gestione "vicino alla natura" nelle sue diverse espressioni.
- Il bosco come sistema biologico complesso e adattativo. La gestione sistemica.
- La pianificazione della foresta con prevalente uso di protezione dai pericoli naturali.
Al conseguimento dell'obiettivo formativo d) migliore capacità di comunicare e discutere gli obiettivi e le modalità di gestione con i diversi portatori d'interesse coinvolti nel processo di pianificazione forestale, con particolare riferimento all'impatto ambientale delle decisioni di piano, per un totale di tempo stimato in 4 ore (0,5 CFU):
- La pianificazione forestale a scala di paesaggio: caratteristiche generali, peculiarità, benefici, fasi operative.
- Il processo partecipativo nella pianificazione forestale.
Modalità Esame
L'accertamento consiste in una prova scritta basata su quindici domande prevalentemente a risposta aperta, volte ad accertare il grado di conoscenza e comprensione acquisito dallo studente sulle diverse fasi e metodi del processo di pianificazione forestale, sui diversi approcci alla pianificazione forestale, sia quelli orientati alla produzione legnosa sia quelli che perseguono la multifunzionalità, e sulla loro applicazione anche attraverso semplici esercizi. Non più di due domande potranno essere a risposta multipla chiusa. Verranno poste allo studente tre domande per ciascuno di cinque gruppi di argomenti che hanno avuto maggiore rilevanza durante il corso. Le domande prevedono risposte brevi che possono richiedere al massimo dieci righe. Il tempo a disposizione sarà di un'ora e quindici minuti.
Testi adottati
Piermaria Corona, Anna Barbati, Barbara Ferrari, Luigi Portoghesi
Pianificazione Ecologica dei Sistemi Forestali
Compagnia delle Foreste, 2011
Articoli segnalati dal docente e disponibili su Moodle
Modalità di svolgimento
Il corso consiste di lezioni teoriche (5,5 CFU) e esercitazioni pratiche (1,5 CFU).
Le attività pratiche consistono:
- sviluppo di ipotesi di assestamento di comprese produttive a partire dai dati di casi di studio
- valutazione della produttività di un popolamento forestale tramite rilievi in aree di saggio e calcolo di indici quantitativi;
- visita a una foresta soggetta a pianificazione multifunzionale, illustrazione e discussione di problematiche di pianificazione forestale anche con la partecipazione di portatori d'interesse.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma caldamente raccomandata, sia alle lezioni teoriche che alle attività pratiche.
Bibliografia
Piermaria Corona
Metodi di inventariazione delle masse e degli incrementi legnosi in assestamento forestale. Dispense didattiche
Aracne editrice, 2007
Piermaria Corona, Giovanni Carraro, Luigi Portoghesi, Remo Bertani, Maurizio Dissegna, barbara Ferrari, Marco Marchetti, Giuseppe Fincati, Alessandro Alivernini.
Pianificazione Forestale di Indirizzo Territoriale. Metodologia e applicazione sperimentale all'altopiano di Asiago.
Piccoli Giganti Edizioni, 2010
Disponibile presso il docente
Il concetto di gestione forestale sostenibile
Le funzioni del bosco
Gli strumenti della gestione forestale sostenibile
Livelli della pianificazione forestale in Italia
Le fasi della pianificazione territoriale e quelle dell’assestamento forestale classico
Definizione di Assestamento forestale
Scopo, obiettivi e attori del Piano di assestamento
La fase conoscitiva del Piano di assestamento
I comparti forestali: compresa, particella, sottoparticella, incluso forestale
Criteri di suddivisione di un a superficie forestale in particelle
Concetto e dimensioni del Bosco normale
I tipi di turno
Tipi di ripresa
L’assestamento del ceduo matricinato: il metodo planimetrico spartitivo e il metodo planimetrico organico
L’assestamento della fustaia coetanea produttiva:
- Normalità planimetrico cronologica, normalità strutturale, normalità provvisionale, normalità incrementale.
- Calcolo della ripresa: Metodo camerale austrico, principio di Paulsen-Hundesagen e formule derivate
Assestamento della fustaia disetanea produttiva:
- Costruzione della curva di distribuzione normale
- Calcolo della ripresa
- Il periodo di curazione
I metodi colturali:
- Metodo del controllo
- Metodo colturale
- ll principio del controllo.
La gestione forestale di fronte alle sfide del cambiamento globale.
Il superamento del Bosco normale: dalla previsione al controllo. La gestione "vicino alla natura" nelle sue diverse espressioni.
Il bosco come sistema biologico complesso e adattativo. La gestione sistemica.
La pianificazione della foresta con prevalente uso di protezione dai pericoli naturali.
La pianificazione forestale a scala di paesaggio: caratteristiche generali, peculiarità, benefici, fasi operative.
Il processo partecipativo nella pianificazione forestale.
Modalità Esame
L'accertamento consiste in una prova scritta basata su quindici domande a risposta breve volte ad accertare il grado di conoscenza acquisito dallo studente sulle diverse fasi del processo di pianificazione forestale. Verranno poste allo studente tre domande per ciascuno di cinque gruppi di argomenti che hanno avuto maggiore rilevanza durante il corso. Il tempo a disposizione sarà di un'ora e quindici minuti. Al massimo due domande potranno essere a risposta multipla chiusa.
Testi adottati
Piermaria Corona, Anna Barbati, Barbara Ferrari, Luigi Portoghesi
Pianificazione Ecologica dei Sistemi Forestali
Compagnia delle Foreste, 2011
Modalità di svolgimento
Il corso consiste di lezioni teoriche (5 CFU) e esercitazioni pratiche (2 CFU).
Le attività pratiche consistono:
- sviluppo di ipotesi di assestamento di comprese produttive a partire dai dati di casi di studio
- valutazione della produttività di un popolamento forestale tramite rilievi in aree di saggio e calcolo di indici quantitativi;
- visita a una foresta soggetta a pianificazione multifunzionale, illustrazione e discussione di problematiche di pianificazione forestale anche con la partecipazione di portatori d'interesse.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma caldamente raccomandata, sia alle lezioni teoriche che alle attività pratiche.
Bibliografia
Piermaria Corona
Metodi di inventariazione delel masse e degli incrementi legnosi in assestamento forestale. Dispense didattiche
Aracne editrice, 2007
Piermaria Corona, Giovanni Carraro, Luigi Portoghesi, Remo Bertani, Maurizio Dissegna, barbara Ferrari, Marco Marchetti, Giuseppe Fincati, Alessandro Alivernini.
Pianificazione Forestale di Indirizzo Territoriale. Metodologia e applicazione sperimentale all'altopiano di Asiago.
Piccoli Giganti Edizioni, 2010
14366 - ESAME A SCELTA
Primo Semestre
12
17702 - APPLIED HYDROLOGY
SALVATORE GRIMALDISALVATORE GRIMALDI
Secondo Semestre
6
AGR/08
Obiettivi formativi
Il corso si pone come obiettivo formativo la conoscenza dei processi idrologici per la comprensione e la gestione delle problematiche delle applicazioni idrologiche.
Si possono identificare tre obiettivi primari:
Conoscere i processi idrologici e la loro modellazione, con particolare enfasi per il concetto della portata di progetto e i suoi risvolti pratici.
Capire e apprendere il concetto di idrogramma di progetto e della modellazione a scala di evento sia teoricamente che praticamente.
Apprendere ed applicare un modello idrologico per la stima dell’idrogramma di progetto in piccoli bacini non strumentati.
Riferendosi ai descrittori di Dublino i risultati di apprendimento appresi possono essere cosi declinati:
Conoscenza e capacità di comprensione.
Lo studente sarà stimolato alla conoscenza dei processi idrologici (precipitazioni e portate) con approcci diversificati sia teorici classici sia di comprensione e analisi diretta (utilizzo di software di simulazione).
Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
I concetti con un risvolto più tecnico e applicativo (idrogramma di progetto) saranno consolidati tramite esercizi pratici sia tradizionali (esercitazioni) che progettuali (piccoli report da sviluppare in maniera indipendente).
Autonomia di giudizio e abilità comunicative
Sarà stimolata tramite lo sviluppo di un progetto assegnato senza uno schema rigido, ma lasciando libero lo studente di identificare una domanda scientifica alla quale rispondere utilizzando dei casi di studio reali. La costituzione di piccolo gruppi di lavoro e l’interazione con il docente stimolerà “Making judgements - Communication skills - Learning skills”.
-Definizione portata di progetto e idrogramma di progetto;
-Tempo di Ritorno: significato, equazione, e implicazioni pratiche;
-Formula Razionale, teoria e pratica;
- Curve IDF - Intensità-Durata-Frequenza, teoria e pratica (Laboratorio con Excel);
- Modelli afflussi-deflussi per approcci a scala di evento;
- Ietogramma di progetto;
- Stima della precipitazione netta, il metodo NRCS-CN;
- Trasformazione afflussi-deflussi, approccio IUH e WFIUH;
- Strumenti GIS per applicazioni idrologiche;
- Software EBA4SUB: introduzione e discussione dei progetti (Laboratorio+lezioni frontali);
- Applicazione su casi di studio reali.
Modalità Esame
La modalità di valutazione è tradizionale costituita da tre domande orali, i cui contenuti e tipologia permetteranno di valutare se lo studente ha raggiunto gli obiettivi formativi dell'insegnamento.
Opzionalmente lo studente può produrre un report relativo al progetto e/o alla esercitazione, impostato durante le lezioni frontali, che può essere oggetto di discussione in sede di verifica.
In aggiunga al testo sono resi disponibili sulla piattaforma GOMP articoli e altro materiale didattico utile, principalmente, allo svolgimento dell'esercitazione e del progetto.
Modalità di frequenza
La frequenza nel corso non è obbligatoria, seppur sia auspicabile.
-Definizione portata di progetto e idrogramma di progetto;
-Tempo di Ritorno: significato, equazione, e implicazioni pratiche;
-Formula Razionale, teoria e pratica;
- Curve IDF - Intensità-Durata-Frequenza, teoria e pratica (Laboratorio con Excel);
- Modelli afflussi-deflussi per approcci a scala di evento;
- Ietogramma di progetto;
- Stima della precipitazione netta, il metodo NRCS-CN;
- Trasformazione afflussi-deflussi, approccio IUH e WFIUH;
- Strumenti GIS per applicazioni idrologiche;
- Software EBA4SUB: introduzione e discussione dei progetti (Laboratorio+lezioni frontali);
- Applicazione su casi di studio reali.
Modalità Esame
La modalità di valutazione è tradizionale costituita da tre domande orali, i cui contenuti e tipologia permetteranno di valutare se lo studente ha raggiunto gli obiettivi formativi dell'insegnamento.
Opzionalmente lo studente può produrre un report relativo al progetto e/o alla esercitazione, impostato durante le lezioni frontali, che può essere oggetto di discussione in sede di verifica.
In aggiunga al testo sono resi disponibili sulla piattaforma GOMP articoli e altro materiale didattico utile, principalmente, allo svolgimento dell'esercitazione e del progetto.
Modalità di frequenza
La frequenza nel corso non è obbligatoria, seppur sia auspicabile.
118986 - BIOLOGICAL SCIENCES FOR SUSTAINABLE FOREST MANAGEMENT
-
12
-
-
Obiettivi formativi
Il corso di Patogeni Forestali Invasivi e Cambiamenti Globali gli studenti in un contesto internazionale che riguarda la protezione delle piante e, specificatamente, delle piante forestali, in uno scenario di invasioni biologiche e cambiamenti climatici. Il corso vuole fornire tutti gli elementi che compongono il quadro complesso della prevenzione, monitoraggio, diagnosi e controllo dei patogeni delle piante, affrontando di volta in volta i temi delle convenzioni internazionali, dei regolamenti, le nuove frontiere per la prevenzione, i nuovi metodi di diagnosi e le nuove conoscenze sui processi di invasione biologica.
a) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding). Gli studenti riceveranno tutte le informazioni necessarie a formarsi un quadro conoscitivo complesso ma con un comune denominatore che permetterà loro di associare ed integrare le singole tematiche svolte. Attraverso un percorso non nozionistico ma basato sull'analisi, il confronto in classe e la stimolazione dello spirito critico, lo studente recepirà ed elaborerà le singole tematiche sulla protezione delle piante collocandole nel complesso quadro internazionale coniugando informazioni prettamente biologiche ed ecologiche, con aspetti normativi ed elementi socio-economici. b) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding); Il complesso delle informazioni fornite allo studente attraverso un approccio interattivo, e con esempi pratici applicativi, permetterà agli stessi di percepirne l'applicabilità nelle attività professionali sia in ambito nazionale che internazionale. Gli studenti avranno inoltre la possibilità di condurre attività pratiche che riguardano, specialmente, il procedimento e i protocolli diagnostici, la loro integrazione e utilizzo nelle attività pratiche di campo e laboratorio. c) Autonomia di giudizio (making judgements); il metodo di insegnamento interattivo e basato sull'inquadramento delle tematiche generali e loro svolgimento attraverso esempi pratici e discussioni in classe, stimoleranno la capacità degli studenti di coniugare un giudizio personale ed autonomo. d) Abilità comunicative (communication skills); il corpo delle informazioni fornite durante il corso forniranno agli studenti gli strumenti per poter efficacemente, e con cognizione di causa, comunicare le tematiche relative al complesso sistema della biosicurezza in campo vegetale da cui è scaturito il corpo di accordi, regolamenti e leggi che governano tale sistema a livello globale, comunitario e dei singoli stati membri e) Capacità di apprendere (learning skills). l'adozione di un metodo di insegnamento basato su concetti generali poi svolti con esempi pratici e applicativi, favoriscono l'apprendimento da parte degli studenti e, in particolare, l'assimilazione dei concetti
INVASIVE FOREST PATHOGENS AND GLOBAL CHANGES
ANDREA VANNINI
Primo Semestre
6
AGR/12
Obiettivi formativi
Il corso di Patogeni Forestali Invasivi e Cambiamenti Globali gli studenti in un contesto internazionale che riguarda la protezione delle piante e, specificatamente, delle piante forestali, in uno scenario di invasioni biologiche e cambiamenti climatici. Il corso vuole fornire tutti gli elementi che compongono il quadro complesso della prevenzione, monitoraggio, diagnosi e controllo dei patogeni delle piante, affrontando di volta in volta i temi delle convenzioni internazionali, dei regolamenti, le nuove frontiere per la prevenzione, i nuovi metodi di diagnosi e le nuove conoscenze sui processi di invasione biologica.
a) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding). Gli studenti riceveranno tutte le informazioni necessarie a formarsi un quadro conoscitivo complesso ma con un comune denominatore che permetterà loro di associare ed integrare le singole tematiche svolte. Attraverso un percorso non nozionistico ma basato sull'analisi, il confronto in classe e la stimolazione dello spirito critico, lo studente recepirà ed elaborerà le singole tematiche sulla protezione delle piante collocandole nel complesso quadro internazionale coniugando informazioni prettamente biologiche ed ecologiche, con aspetti normativi ed elementi socio-economici. b) Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding); Il complesso delle informazioni fornite allo studente attraverso un approccio interattivo, e con esempi pratici applicativi, permetterà agli stessi di percepirne l'applicabilità nelle attività professionali sia in ambito nazionale che internazionale. Gli studenti avranno inoltre la possibilità di condurre attività pratiche che riguardano, specialmente, il procedimento e i protocolli diagnostici, la loro integrazione e utilizzo nelle attività pratiche di campo e laboratorio. c) Autonomia di giudizio (making judgements); il metodo di insegnamento interattivo e basato sull'inquadramento delle tematiche generali e loro svolgimento attraverso esempi pratici e discussioni in classe, stimoleranno la capacità degli studenti di coniugare un giudizio personale ed autonomo. d) Abilità comunicative (communication skills); il corpo delle informazioni fornite durante il corso forniranno agli studenti gli strumenti per poter efficacemente, e con cognizione di causa, comunicare le tematiche relative al complesso sistema della biosicurezza in campo vegetale da cui è scaturito il corpo di accordi, regolamenti e leggi che governano tale sistema a livello globale, comunitario e dei singoli stati membri e) Capacità di apprendere (learning skills). l'adozione di un metodo di insegnamento basato su concetti generali poi svolti con esempi pratici e applicativi, favoriscono l'apprendimento da parte degli studenti e, in particolare, l'assimilazione dei concetti
Il corso di Vertebrates of Forest Ecosystems ha lo scopo di fornire allo Studente conoscenza di base e capacità di comprensione della composizione e della complessità della fauna europea e mediterranea dei vertebrati, con particolare riguardo agli ecosistemi forestali italiani. Tale conoscenza e capacità di comprensione troverà applicazione nella conservazione delle specie. Lo studente sarà in grado anche di avere autonomia di giudizio attraverso l'esame di casi di studio. Verranno altresì sviluppate abilità comunicative e capacità di apprendere.
SILVICULTURE OF MEDITERRANEAN AND TEMPERATE FORESTS
MAURIZIO SABATTI
Primo Semestre
6
AGR/05
MICROPROPAGATION OF WOODY PLANTS
ELENA KUZMINSKY
Primo Semestre
6
AGR/05
INSEGNAMENTO
SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
16340 - FOREST ECOPHYSIOLOGY
PAOLO DE ANGELISPAOLO DE ANGELIS
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
OBJECTIVES:
To know the environmental constrains of the main physiological processes, at tree and stand levels; to understand the acclimation responses to climate changes and to water scarcity; to gain familiarity with techniques and methodological approaches used in tree ecophysiology
EXPECTED LEARNING OUTCOMES
knowledge and understanding
• A scientific based knowledge and understanding of the acclimation and adaptation of plant traits as response to the environmental conditions.
• An updated knowledge and understanding of the environmental drivers of carbon, water and nutrient cycles in plant and forest ecosystems.
• A basic knowledge and understanding of the process-based models as scaling tools
applying knowledge and understanding
- defining proper strategies and plans to improve the resilience of the forest ecosystems, also in a context of climate changes
- defining monitoring plans to support the management of trees and forests
- supporting screening strategies of resistant varieties and provenances of trees and shrubs, in reforestation programmes
- supporting the sustainable management of forest ecosystems, analysing the main functional processes in response to the management practices
making judgements
- analyse the results of survey and monitoring activities, providing scientific supported interpretation of the most probable cause-effects relationships
- interpret results of trials and pilot systems for the management or the re-establishments of trees and forest ecosystems/plantations
communication skills
- writes reports and prepares oral presentations on different subjects at professional and wide information levels
- explain proposed solutions to specific management questions in a multidisciplinary context
- presenting results of testing and experimental activities in scientific contexts
learning skills
- reading and understanding the international scientific literatures in the sector of forest and environmental relationships
- new methods and tools for the functional analyses of plant and forests
Morphologic and functional features of the main organs of forest trees: adaptation and acclimation
Growth and development of forest trees and responses to environmental factors and stresses
Tree architecture and forest microclimate
Transpiration, water relations and stress
Photosynthesis, respiration and carbon cycle of forest ecosystems
Quantitative methods for forest ecophysiological analyses (lab)
Introduction to ecophysiological process based mathematical models
Modalità Esame
ASSESSMENT
Course requirements include laboratory practices, class presentation and a final oral examination.
For the oral examination, the students discuss a review selected from the international scientific literature on a topic selected by self and related to the topics covered by the course. Furthermore, the commission will ask questions to evaluate the acquired competence of the student according to the programme of the course.
For the ONLINE oral examination, the students summarise in maximum 10 slides the content of a review selected from the international scientific literature on a topic related to the programme of the course.
Testi adottati
Textbooks
Thomas P. Trees: their natural history. Cambridge University Press, 2000.
Hirons A. D., Thomas P. Applied tree biology Wiley, 2018.
Hans Lambers, F. Stuart Chapin III, Thijs L. Pons. Plant Physiological Ecology. Second Edition. Springer 2008.
Modalità di svolgimento
TEACHING METHOD
The course is structured on 4 hours lectures per week on the program topics, for a total of 40 hours. Updated scientific evidences on physiological processes and plant traits, will be used to learn and understand the functional adaptation and responses of trees and forests to the environmental constraints.
Additional 8 hours will be devoted to the demonstration of ecophysiological instruments.
During the last week of the class, each student holds a class lecture based on a research publication selected by him. Considering an average effort of 25 hours per credit, the personal study requested will be around 100 hours.
Modalità di frequenza
Lessons and other class activities are carried out in person in the classroom and in the laboratory
Bibliografia
Other References
Specific Technical documents & Scientific papers will be provided during the course
Jones H.G. Plants and Microclimate. Second Edition. Cambridge University Press, 1992.
Kozlowski T. T. & Pallardy S.G. Physiology of woody plants. Second edition. Academic Press, 1997.
Schulze E.D., Beck E., Muller-Hohenstein K.. Plant Ecology. Springer, Berlin – Heidelberg, 2005.
Kozlowski T. T., Kramer P.J. & Pallardy S.G. The physiological ecology of woody plants. Academic Press, 1991.
Landsberg J.J. & Gower S.T. Applications of physiological ecology to forest management. Academic Press, 1997.
McDonald M.S. Photobiology of higher plants. Wiley, 2003.
Pugnaire F.I. & Vallardes F. Functional Plant Ecology – second edition. CRC Press, 2007.
Morphologic and functional features of the main organs of forest trees: adaptation and acclimation
Growth and development of forest trees and responses to environmental factors and stresses
Tree architecture and forest microclimate
Transpiration, water relations and stress
Photosynthesis, respiration and carbon cycle of forest ecosystems
Quantitative methods for forest ecophysiological analyses (lab)
Introduction to ecophysiological process based mathematical models
Modalità Esame
ASSESSMENT
Course requirements include laboratory practices, class presentation and a final oral examination.
For the oral examination, the students discuss a review selected from the international scientific literature on a topic selected by self and related to the topics covered by the course. Furthermore, the commission will ask questions to evaluate the acquired competences of the student according to the programme of the course.
Testi adottati
TEXTBOOKS
• Thomas P. Trees: their natural history. Cambridge University Press, 2000.
• Hirons A. D., Thomas P. Applied tree biology Wiley, 2018.
• Hans Lambers, F. Stuart Chapin III, Thijs L. Pons. Plant Physiological Ecology. Second Edition. Springer 2008.
Modalità di svolgimento
TEACHING METHOD
The course is structured on 4 hours lectures per week on the program topics, for a total of 40 hours. Updated scientific evidence on physiological processes and plant traits, will be used to learn and understand the functional adaptation and responses of trees and forests to the environmental constraints. Additional 8 hours will be devoted to the demonstration of ecophysiological instruments. During the last week of the class, each student holds a class lecture based on a research publication selected by him. Considering an average effort of 25 hours per credit, the personal study requested will be around 100 hours.
Modalità di frequenza
Lessons and other class activities are carried out in person in the classroom and in the laboratory
Bibliografia
WEB Resources (provided by Scientific Organisations)
https://onlinemicroscopy.ugent.be/introENG.htm
http://www.worldfloraonline.org/
http://www.try-db.org/TryWeb/
Other References
• Technical documents & Scientific papers provided during the course
• Jones H.G. Plants and Microclimate. Second Edition. Cambridge University Press, 1992.
• Kozlowski T. T. & Pallardy S.G. Physiology of woody plants. Second edition. Academic Press, 1997.
• Schulze E.D., Beck E., Muller-Hohenstein K.. Plant Ecology. Springer, Berlin – Heidelberg, 2005.
• Kozlowski T. T., Kramer P.J. & Pallardy S.G. The physiological ecology of woody plants. Academic Press, 1991.
• Landsberg J.J. & Gower S.T. Applications of physiological ecology to forest management. Academic Press, 1997.
• McDonald M.S. Photobiology of higher plants. Wiley, 2003.
• Pugnaire F.I. & Vallardes F. Functional Plant Ecology – second edition. CRC Press, 2007.
16343 - FOREST TREE CROPPING
MAURIZIO SABATTI
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Le attività didattiche saranno orientate a fornire elementi e metodi per la programmazione e gestione di impianti per arboricoltura da legno e per acquisire familiarità con le tecniche e le tecnologie attualmente in uso. Sarà inoltre enfatizzato il contesto delle piantagioni forestali e agro-forestali in ambiente Mediterraneo.
1. Conoscenza e capacità di comprensione.
Aver sviluppato nel corso delle lezioni le conoscenze relative alla programmazione e realizzazione dei principali sistemi agro-forestali in ambiente Mediterraneo. Capacità di comprendere le dinamiche delle piantagioni forestali ed agro-forestali in relazione agli obiettivi di una gestione sostenibile.
2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate.
Capacità di applicare la conoscenza e la comprensione ai fini di definire criteri e modalità colturali per la gestione di piantagioni forestali ed agro-forestali. Essere in grado di applicare metodologie per l'analisi e la pianificazione della gestione di piantagioni forestali ed agro-forestali a scala territoriale. Descrivere e fornire temi scientifici e applicativi inerenti le diverse problematiche legate alla gestione di piantagioni per arboricoltura da legno.
3. Autonomia di giudizio.
Essere in grado di sviluppare capacità di collegamento interdisciplinare e discussione critica dei contenuti del corso. Sviluppare capacità di interpretazione e discussione critica di esperienze o risultati sperimentali nel settore agro-forestale analoghi a quelli discussi a lezione.
4. Abilità comunicative.
Capacità di comunicare con chiarezza e convinzione le conoscenze su piantagioni forestali e agro-forestali acquisite nell’ambito corso o attraverso l’analisi di articoli scientifici o altre pubblicazioni del settore. Tale abilità verrà sviluppata mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni in classe o nel corso delle esercitazioni sulle diverse problematiche agro-forestali.
5. Capacità di apprendere.
Condizione di successo nell’apprendimento è la capacità di ricostruire e sintetizzare in modo autonomo le nozioni acquisite riguardo alle scienze forestali ed applicarle alle piantagioni forestali in ambiente Mediterraneo.
Significato, scopi e metodi dell’arboricoltura da legno in Italia e nel Mondo. Considerazioni preliminari relative alle piantagioni da legno relative a: caratteristiche della stazione; scelta della specie; scelta del materiale d’impianto e aspetti di miglioramento genetico; tecniche di coltivazione e cure colturali. Analisi delle principali specie per l’arboricoltura da legno:
Latigoglie: Quercus suber, Castanea sativa, Juglans spp., Prunus avium, Populus spp., Eucalyptus spp., Robinia pseudoacacia, specie minori.
Conifere: Pinus halepensis ,Pinus pinea, Pinus pinaster Pinus radiata, Cedrus spp, specie minori.
Piantagioni per la produzione di biomassa a turno breve (Short Rotation Forestry – SRF).
Agroselvicoltura.
Ruolo dell’arboricoltura da legno nella conservazione e nel miglioramento dell’ambiente: biodiversità e paesaggio, fasce ripariali, fasce tampone boscate (FTB), assorbimento del carbonio, fitodepurazione e fitorimedio.
Modalità Esame
La valutazione delle conoscenze acquisite è verificata attraverso le seguenti tre fasi: test intermedio con risoluzione di domande ed esercizi (40%); presentazione PowerPoint su un argomento definito in precedenza (pubblicazioni scientifiche e / o capitoli di libri) (20%); esame orale finale (40%). Il test intermedio sarà orientato a valutare la preparazione dello studente su argomenti specifici del corso; il risultato non porta ad una nuova valutazione in sede di esame finale. Il test intermedio e la presentazione PowerPoint si svolgono solo nel periodo della pausa di una settimana durante il corso. Le prove intermedie sono facoltative per lo studente e sono considerate valide fino alla fine dell'anno accademico in cui sono sostenute. Test intermedio, presentazione PowerPoint e prova orale finale si terranno a date fisse comunicate agli studenti o pubblicate con largo anticipo sul sito del corso.
Criteri di valutazione:
- livello di conoscenza degli argomenti trattati durante il corso;
- capacità di collegamento interdisciplinare e discussione critica dei contenuti del corso;
- abilità nella pianificazione di una piantagione forestale partendo da un caso di studio;
- padronanza di espressione ed uso corretto della terminologia tecnica.
Testi adottati
Bernetti, G., Pividori, M., & Del Favero, R. (2012). Selvicoltura produttiva: manuale pratico. Edagricole.
Mercurio R. Minotta G. (2000) Arboricoltura da legno. CLUEB Bologna.
I libri sono disponibili presso la biblioteca universitaria o il docente.
Il materiale didattico verrà distribuito durante il corso e/o reso disponibile sul web
Modalità di svolgimento
Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie, video. Attività in foresta durante il corso consistenti in visite (mezza/intera giornata) nelle foreste della provincia di Viterbo.
Il materiale didattico verrà distribuito nel corso delle lezioni e/sarà reso disponibile sul web.
Modalità di frequenza
La frequenza del corso non è obbligatoria, ma è fortemente consigliata.
Bibliografia
Materiale bibliografico supplementare verrà suggerito durante lo svolgimento dell'insegnamento sulla base della preparazione dello studente
16365 - FOREST BIOTECHNOLOGY
ELENA KUZMINSKYELENA KUZMINSKY
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
OBIETTIVI
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in continua evoluzione, delle biotecnologie vegetali. Il corso si propone di rafforzare le conoscenze di base sulle biotecnologie vegetali applicate agli alberi forestali (biotecnologie verdi, categorie di processi e prodotti biotecnologici, piante modello, colture di tessuti vegetali, metodi ricombinanti, strumenti molecolari), offrendo un quadro per affrontare i problemi scientifici attuali ( cioè l'uso di alberi transgenici) e fornire anche una base per studi specializzati nel campo della propagazione clonale in vitro, del miglioramento genetico degli alberi e della genomica funzionale. Nelle lezioni di laboratorio gli studenti svilupperanno alcune delle tecniche attualmente utilizzate per ottenere piante micropropagate, colture di calli e protoplasti di specie forestali e per rilevare la variazione genetica. I concetti chiave del corso saranno integrati in una serie di casi di studio e gli studenti miglioreranno la loro capacità di applicarli a nuove situazioni in sessioni di problem solving, in particolare dedicate alla regione mediterranea.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso gli studenti avranno una conoscenza approfondita dei principi di base delle biotecnologie forestali e delle moderne tecniche per ottenere prodotti tecnologici (materiale in vitro caratterizzato da fedeltà clonale o varianti somaclonali, metaboliti secondari, materiali transgenici e cisgenici alberi, strumenti molecolari per lo studio della variabilità genetica). Infine, avranno acquisito la capacità di comprendere le potenzialità di utilizzo degli alberi biotech al fine di aumentare la produttività delle piantagioni forestali anche in ambienti svantaggiati (stress biotici e abiotici) o di utilizzare gli alberi biotech per il recupero di terreni aridi (salinità, inquinamento );
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: gli studenti saranno incoraggiati a mettere a frutto le conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni di laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche quali, ad esempio, la propagazione di genotipi migliorati o di varianti somaclonali resistenti a biotiche o abiotiche stressanti o caratterizzati da elevata produttività del legno, nonché la conservazione di specie o provenienze minacciate;
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti saranno in grado di interpretare e discutere i lavori scientifici presentati a lezione e di individuarne i punti salienti ei punti salienti;
Abilità comunicative: durante le lezioni sarà stimolata la capacità di riflessione e discussione degli studenti sugli argomenti trattati nonché il confronto di opinioni per sviluppare le proprie capacità comunicative. Queste abilità saranno poi verificate durante l'esame;
Capacità di apprendimento: gli studenti saranno in grado di esporre e sviluppare tematiche scientifiche legate al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze nelle pratiche di laboratorio, svilupperà tale abilità.
Le lezioni saranno incentrate sui seguenti gruppi di argomenti/abilità.
- Introduzione generale alla biotecnologia vegetale: storia, significato globale della moderna biotecnologia vegetale, alberi biotecnologici;
- Piante modello per specie arboree: la necessità di una pianta modello per specie arboree;
- Propagazione vegetativa e coltura tissutale (clonazione di alberi, micropropagazione, crioconservazione, coltura del callo, piante aploidi, isolamento di protoplasti, produzione di metaboliti secondari);
- Introduzione generale agli alberi geneticamente modificati; Metodi di trasformazione genetica degli alberi forestali (Agrobacterium, biolistico ed elettroporazione)
- Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante per il miglioramento degli alberi forestali
- Introduzione generale alle scienze omiche (genomica, proteomica e metabolomica)
- Sequenziamento delle specie arboree (storia e principali metodologie), Sequenziamento di nuova generazione
- Storia dei marcatori molecolari, marcatori molecolari attualmente utilizzati nelle biotecnologie vegetali
- Selezione assistita da marcatori
Modalità Esame
Esame orale sul programma del corso per verificare la capacità di conoscere e collegare i contenuti del corso.
L'esame consiste in una prova orale. Si ricorda agli studenti che, per sostenere l'esame, è necessario registrarsi all'appello in questione presso il “Portale dello studente”. L'esame è lo stesso sia per i frequentanti che per i non frequentanti.
L'esame si svolge secondo il Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame prevede un punteggio massimo di 30 punti (voto minimo 18/30), che concorre al calcolo della media dei tuoi voti, e valuta:
1. conoscenza dei contenuti del corso (superficiale, appropriata, accurata e completa, completa e approfondita);
2. capacità di integrare e discutere criticamente i contenuti del corso (sufficiente, buono, ottimo);
3. capacità di progettare un'attività di monitoraggio a partire da un caso di studio (sufficiente, buono, ottimo).
Testi adottati
1. Colture cellulari vegetali, metodi essenziali (2010). Edito da M.R. Davey e P. Anthony. Wiley-Blackwell.
2. Biotecnologie forestali (2014). Edito da K. G. Ramawat, J. M. Mérillon, M. R. Ahuja. CRC Press.
3. Biotecnologie vegetali e agricoltura: Prospettive per il 21° secolo (2012). Edito da Altman A e Hasegawa PM. Accademic Press.
Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il docente per informazioni sul programma, sui materiali didattici e su come valutarne il possibile profitto in termini di aumento delle conoscenze.
Modalità di frequenza
Fortemente raccomandata, in particolare per le esperienze di laboratorio, ma non obbligatoria.
Le lezioni saranno incentrate sui seguenti gruppi di argomenti/abilità.
- Introduzione generale alla biotecnologia vegetale: storia, significato globale della moderna biotecnologia vegetale, alberi biotecnologici;
- Piante modello per specie arboree: la necessità di una pianta modello per specie arboree;
- Propagazione vegetativa e coltura tissutale (clonazione di alberi, micropropagazione, crioconservazione, coltura del callo, piante aploidi, isolamento di protoplasti, produzione di metaboliti secondari);
- Introduzione generale agli alberi geneticamente modificati; Metodi di trasformazione genetica degli alberi forestali (Agrobacterium, biolistico ed elettroporazione)
- Applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante per il miglioramento degli alberi forestali
- Introduzione generale alle scienze omiche (genomica, proteomica e metabolomica)
- Sequenziamento delle specie arboree (storia e principali metodologie), Sequenziamento di nuova generazione
- Storia dei marcatori molecolari, marcatori molecolari attualmente utilizzati nelle biotecnologie vegetali
- Selezione assistita da marcatori
Modalità Esame
Esame orale sul programma del corso per verificare la capacità di conoscere e collegare i contenuti del corso.
L'esame consiste in una prova orale. Si ricorda agli studenti che, per sostenere l'esame, è necessario registrarsi all'appello in questione presso il “Portale dello studente”. L'esame è lo stesso sia per i frequentanti che per i non frequentanti.
L'esame si svolge secondo il Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame prevede un punteggio massimo di 30 punti (voto minimo 18/30), che concorre al calcolo della media dei tuoi voti, e valuta:
1. conoscenza dei contenuti del corso (superficiale, appropriata, accurata e completa, completa e approfondita);
2. capacità di integrare e discutere criticamente i contenuti del corso (sufficiente, buono, ottimo);
3. capacità di progettare un'attività di monitoraggio a partire da un caso di studio (sufficiente, buono, ottimo).
Testi adottati
1. Colture cellulari vegetali, metodi essenziali (2010). Edito da M.R. Davey e P. Anthony. Wiley-Blackwell.
2. Biotecnologie forestali (2014). Edito da K. G. Ramawat, J. M. Mérillon, M. R. Ahuja. CRC Press.
3. Biotecnologie vegetali e agricoltura: Prospettive per il 21° secolo (2012). Edito da Altman A e Hasegawa PM. Accademic Press.
Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il docente per informazioni sul programma, sui materiali didattici e su come valutarne il possibile profitto in termini di aumento delle conoscenze.
Modalità di frequenza
Fortemente raccomandata, in particolare per le esperienze di laboratorio, ma non obbligatoria.
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per progettare e implementare un sistema di monitoraggio degli scambi ed il sequestro di carbonio in funzione dell’ecosistema studiato e della domanda/applicazione di ricerca. Fornirà anche le conoscenze per trovare i dati e le informazioni da fonti esistenti e valutarli in modo critico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.
1) Conoscenza e comprensione: alla fine del corso lo studente avrà gli strumenti necessari per definire la migliore strategia per monitorare il ciclo del carbonio degli ecosistemi, le diverse opzioni disponibili e le conoscenze generali per monitorare lo scambio di carbonio degli ecosistemi terrestri e di altri gas serra (GHG) con l'atmosfera nel contesto del cambiamento climatico.
2) Conoscenze applicate e comprensione: il corso fornirà gli strumenti cognitivi necessari per consentire la scelta delle tecniche più adatte per lo studio del bilancio del carbonio e degli altri gas serra di un ecosistema e le opzioni per raccogliere, organizzare, depositare e analizzare correttamente le misure.
3) Formulare giudizi: una volta terminato il corso, lo studente avrà gli strumenti per giudicare e decidere in modo autonomo su questioni relative alle interazioni tra clima, atmosfera ed ecosistemi nel contesto dello scambio e del sequestro del carbonio e sulle opzioni disponibili per la quantificazione e il monitoraggio dello scambio di gas serra negli ecosistemi naturali.
4) Capacità di comunicazione: al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate durante il corso, dimostrando capacità di integrazione delle conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà aver appreso i concetti e le tecniche affrontate e saperne definire limiti e fondamenti.
118988 - REMOTE SENSING IN FOREST RESOURCE MANAGEMENT
ANNA BARBATIANNA BARBATI
Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
What is remote sensing and what is it used for?
Optical Image Formation Process: at-Sensor Radiance and Reflectance
Spectral response of main land cover classes
Vegetation indices
Type of remotely sensed data
Satellite, airborne and drone platforms
Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
Data preprocessing: image data enhancement
Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
Introduction to digital image processing techniques
Photointerpretation for land cover and forest type mapping
Automated classification of satellite images
Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
What is remote sensing and what is it used for?
Optical Image Formation Process: at-Sensor Radiance and Reflectance
Spectral response of main land cover classes
Vegetation indices
Type of remotely sensed data
Satellite, airborne and drone platforms
Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
Data preprocessing: image data enhancement
Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
Introduction to digital image processing techniques
Photointerpretation for land cover and forest type mapping
Automated classification of satellite images
Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
119548 - MANAGEMENT OF FORESTS AND AGOFOREST SOILS
TOMMASO CHITITOMMASO CHITI
Primo Semestre
6
AGR/14
Obiettivi formativi
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Condurre analisi di campo di base dei suoli forestali e agrari, compresa la descrizione di profili del suolo e delle forme del terreno, classificazione e descrizione di base del sito di studi. Comprendere le proprietà e i processi fondamentali dei suoli forestali e agrari e le loro relazioni con la crescita degli alberi / produttività del sito.
Conoscere gli effetti delle pratiche di gestione delle foreste sulle proprietà e sui processi del suolo forestale e sapere come utilizzare le tecniche selvicolturali per influenzare le proprietà e i processi del suolo per migliorare la produttività e la sostenibilità.
UTILIZZAZIONE DELLE CONOSCENZE E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Capacità di riconoscere la corretta tipologia gestione da applicare in relazione al tipo di ecosistema . Indagine pedologica per stabilire la connessione tra i diversi tipi di suolo, la vegetazione e la gestione. Applicazione di metodologie di indagine pedologica: identificazione di aree omogenee per i fattori di pedogenesi e analisi e descrizione di un profilo del suolo. Capacità di riconoscere le principali tipologie di gestione in campo ambientale.
CAPACITA' DI TRARRE CONCLUSIONI
Essere in grado di interpretare i processi che si verificano in un ecosistema forestale e agrario. Capacità di valutazione delle caratteristiche dell'ambiente. Capacità di valutare un suolo forestale e agrario in relazione al tipo di gestione.
ABILITA' COMUNICATIVE
Essere in grado di esporre temi scientifici con chiarezza e sintesi.
ABILITA' DI APPRENDERE
Essere in grado di descrivere argomenti relativi alla gestione dei suoli forestali e agroforestaliin forma scritta e / o orale. Questa abilità verrà sviluppata attraverso il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in classe e sul campo su argomenti specifici relativi al corso.
1. Storia e gestione dei suoli forestali e agroforestali(4 ore)
2. Composizione dei suoli: formazione del suolo e minerali (4 ore)
3. Composizione dei suoli: materia organica del suolo (4 ore)
4. Composizione dei suoli: struttura del suolo, acqua e pori (4 ore)
5. Vita nei suoli: i microrganismi (4 ore)
6. Biogeochimica forestale e agroforestale (4 ore)
7. Campionamento di un suolo nello spazio e nel tempo (4 ore)
8. Influenza delle specie arboree, del fuoco e della preparazione del sito sui terreni forestali e agroforestali (4 ore)
9. Gestione del suolo e della nutrizione delle foreste (4 ore)
10. Gestione del suolo forestale e agroforestali per il sequestro del carbonio (4 ore)
11. Pratica sul campo in una foresta nell'area di Viterbo: descrizione del suolo e valutazione del sito (8 ore)
Modalità Esame
Prova in itinere, della durata di 1 ora massimo, consisterà di un test con 30 domande a risposta multipla volte ad accertare la conoscenza da parte dello studente dei concetti presentati durante il corso.
Soglia minima per la sufficienza: 18 risposte esatte.
Esame finale orale.
Testi adottati
Testi consigliati per la preparazione dell'esame:
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
Materiale didattico supplementare fornito dal docente:
Le presentazioni delle singole lezioni saranno rese disponibili su MOODLE alla pagina del corso. Ulteriore materiale come dispense e/o video saranno resi disponibili sempre su MOODLE.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria.E' consigliata la frequenza per le esercitazioni in azienda agraria e in bosco.
Bibliografia
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
Programma in italiano
1. Storia e gestione dei suoli forestali e agroforestali(4 ore)
2. Composizione dei suoli: formazione del suolo e minerali (4 ore)
3. Composizione dei suoli: materia organica del suolo (4 ore)
4. Composizione dei suoli: struttura del suolo, acqua e pori (4 ore)
5. Vita nei suoli: i microrganismi (4 ore)
6. Biogeochimica forestale e agroforestale (4 ore)
7. Campionamento di un suolo nello spazio e nel tempo (4 ore)
8. Influenza delle specie arboree, del fuoco e della preparazione del sito sui terreni forestali e agroforestali (4 ore)
9. Gestione del suolo e della nutrizione delle foreste (4 ore)
10. Gestione del suolo forestale e agroforestali per il sequestro del carbonio (4 ore)
11. Pratica sul campo in una foresta nell'area di Viterbo: descrizione del suolo e valutazione del sito (8 ore)
Modalità Esame
Prova in itinere, della durata di 1 ora massimo, consisterà di un test con 30 domande a risposta multipla volte ad accertare la conoscenza da parte dello studente dei concetti presentati durante il corso.
Soglia minima per la sufficienza: 18 risposte esatte.
Esame finale orale.
Testi adottati
Testi consigliati per la preparazione dell'esame:
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
Materiale didattico supplementare fornito dal docente:
Le presentazioni delle singole lezioni saranno rese disponibili su MOODLE alla pagina del corso. Ulteriore materiale come dispense e/o video saranno resi disponibili sempre su MOODLE.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria.E' consigliata la frequenza per le esercitazioni in azienda agraria e in bosco.
Bibliografia
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
16355 - TESI DI LAUREA
Secondo Semestre
26
GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA
ANNO/SEMESTRE
CFU
SSD
LINGUA
EXTRACURRICULAR ERASMUS GROUP (FOREST AND ENVIRONMENT)
-
-
-
118558 - FOREST GENETICS
MARIO CIAFFI
Primo Anno / Primo Semestre
6
AGR/07
Obiettivi formativi
OBIETTIVI
Fornire allo studente conoscenze sulla natura, modificazione, funzione e trasmissione dell'informazione genetica negli organismi viventi, con particolare riferimento agli alberi forestali. Far conoscere allo studente le principali metodologie per lo studio della variabilità genetica nelle specie forestali ed il suo utilizzo nel miglioramento genetico.
RISULTATI ATTESI
Dopo aver completato il corso, gli studenti devono dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali:
1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare);
2) genetica di popolazioni;
3) genetica quantitativa;
4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana
- Principi Mendeliani
Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente.
- Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica
- Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA.
- Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico.
- Struttura e regolazione genica.
- L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità,
- Genomica.
- Mutazioni.
- Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali.
2) GENETICA DI POPOLAZIONI
- Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche.
- La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali.
- Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli
alberi forestali.
- Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA
- Caratteristiche dei caratteri quantitativi.
- Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione.
- Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali.
- Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e
specifica.
- Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica
quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo.
- Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione
tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI
- Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente.
- Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali.
- Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali.
- Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna.
- Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali.
- Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
Modalità Esame
FOREST GENETICS
La prova orale si baserà sulla valutazione individuale dello studente mediante la formulazione di tre domande riguardanti i macrosettori del corso: la genetica Mendeliana e molecolare, la genetica di popolazioni, la genetica quantitativa e il miglioramento genetico degli alberi forestali.
In particolare, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi, nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
La prova orale viene ritenuta sufficiente se lo studente risponde in maniera chiara ed esauriente ad almeno due delle tre domande proposte.
Testi adottati
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente;
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Modalità di svolgimento
Il corso è organizzato in lezioni in aula (44 ore) ed esperienze pratiche in laboratorio (4 ore). Durante le lezioni verranno analizzate le principali tematiche relative alle quattro sezioni principali del corso (principi di genetica di base, genetica delle popolazioni, genetica quantitativa, principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali). Le lezioni coinvolgeranno anche direttamente gli studenti per verificare le loro conoscenze pregresse e il livello di apprendimento degli argomenti durante il corso. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l'utilizzo di metodologie molecolari per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali.
Bibliografia
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali:
1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare);
2) genetica di popolazioni;
3) genetica quantitativa;
4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana
- Principi Mendeliani
Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente.
- Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica
- Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA.
- Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico.
- Struttura e regolazione genica.
- L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità,
- Genomica.
- Mutazioni.
- Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali.
2) GENETICA DI POPOLAZIONI
- Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche.
- La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali.
- Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli
alberi forestali.
- Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA
- Caratteristiche dei caratteri quantitativi.
- Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione.
- Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali.
- Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e
specifica.
- Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica
quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo.
- Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione
tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI
- Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente.
- Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali.
- Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali.
- Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna.
- Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali.
- Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
Modalità Esame
FOREST GENETICS
La prova orale si baserà sulla valutazione individuale dello studente mediante la formulazione di tre domande riguardanti i macrosettori del corso: la genetica Mendeliana e molecolare, la genetica di popolazioni, la genetica quantitativa e il miglioramento genetico degli alberi forestali.
In particolare, in coerenza con i risultati di apprendimento attesi, nella prova orale lo studente dovrà dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
La prova orale viene ritenuta sufficiente se lo studente risponde in maniera chiara ed esauriente ad almeno due delle tre domande proposte.
Testi adottati
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente;
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Modalità di svolgimento
Il corso è organizzato in lezioni in aula (44 ore) ed esperienze pratiche in laboratorio (4 ore). Durante le lezioni verranno analizzate le principali tematiche relative alle quattro sezioni principali del corso (principi di genetica di base, genetica delle popolazioni, genetica quantitativa, principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali). Le lezioni coinvolgeranno anche direttamente gli studenti per verificare le loro conoscenze pregresse e il livello di apprendimento degli argomenti durante il corso. Le esercitazioni di laboratorio riguarderanno l'utilizzo di metodologie molecolari per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali.
Bibliografia
Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per progettare e implementare un sistema di monitoraggio degli scambi ed il sequestro di carbonio in funzione dell’ecosistema studiato e della domanda/applicazione di ricerca. Fornirà anche le conoscenze per trovare i dati e le informazioni da fonti esistenti e valutarli in modo critico.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI.
1) Conoscenza e comprensione: alla fine del corso lo studente avrà gli strumenti necessari per definire la migliore strategia per monitorare il ciclo del carbonio degli ecosistemi, le diverse opzioni disponibili e le conoscenze generali per monitorare lo scambio di carbonio degli ecosistemi terrestri e di altri gas serra (GHG) con l'atmosfera nel contesto del cambiamento climatico.
2) Conoscenze applicate e comprensione: il corso fornirà gli strumenti cognitivi necessari per consentire la scelta delle tecniche più adatte per lo studio del bilancio del carbonio e degli altri gas serra di un ecosistema e le opzioni per raccogliere, organizzare, depositare e analizzare correttamente le misure.
3) Formulare giudizi: una volta terminato il corso, lo studente avrà gli strumenti per giudicare e decidere in modo autonomo su questioni relative alle interazioni tra clima, atmosfera ed ecosistemi nel contesto dello scambio e del sequestro del carbonio e sulle opzioni disponibili per la quantificazione e il monitoraggio dello scambio di gas serra negli ecosistemi naturali.
4) Capacità di comunicazione: al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate durante il corso, dimostrando capacità di integrazione delle conoscenze acquisite.
5) Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà aver appreso i concetti e le tecniche affrontate e saperne definire limiti e fondamenti.
118982 - REMOTE SENSING IN FOREST RESOURCE MANAGEMENT
ANNA BARBATI
Primo Anno / Primo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
The course is designed to give an introduction on how to generate information from remote sensing data and how to analyse these data in a geographic information system, in order to map forest resources and monitor relevant changes in forest canopy cover.
The course examines the basics of theoretical issues and image classification to help students understand and choose remote sensing solutions for forest classification and forest monitoring problems. The main topics are covered with many practical exercises of forest classification and forest change detection.
Expected Learning outcomes:
1) Knowledge and understanding: comprehensive knowledge of the basics of theoretical issues behind optical remote sensing and image classification
2) Applied knowledge and understanding: ability to select, conceptualize, and implement image classification techniques of multispectral RS images in QGIS with respect to a given practical application in forest cover mapping and change detection
3) Making judgments: critical analysis and evaluation of the potentials and limitations of different image classification methods
4) Communication skills: Refined presentation skills of an own image classification project for forest applications
5) Learning skills: an own mental model for addressing simple tasks exercises of forest classification and forest change detection (competent practitioner of RS)
What is remote sensing and what is it used for?
-Optical Image Formation Process: at-Sensor - Radiance and Reflectance
-Spectral response of main land cover classes
-Vegetation indices
Type of remotely sensed data
-Satellite, airborne and drone platforms
-Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
-Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
-Field work: acquisition of reference data
-Data preprocessing: image data enhancement
-Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
-Introduction to digital image processing techniques
-Photointerpretation for land cover and forest type mapping
-Automated classification of satellite images
-Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
What is remote sensing and what is it used for?
-Optical Image Formation Process: at-Sensor - Radiance and Reflectance
-Spectral response of main land cover classes
-Vegetation indices
Type of remotely sensed data
-Satellite, airborne and drone platforms
-Multispectral and hyperspectral sensors
Resolution
-Image data preprocessing by data providers
Geodata handling and image data pre-processing in GIS
-Field work: acquisition of reference data
-Data preprocessing: image data enhancement
-Creating a geographic database: digitizing and managing coordinate systems
Remote sensing data applications to forest resource mapping
-Introduction to digital image processing techniques
-Photointerpretation for land cover and forest type mapping
-Automated classification of satellite images
-Forest change detection
Modalità Esame
The evaluation for this course will be based on two components:
Individual Project Work (30% of final grade): This project requires students to develop a case study demonstrating the application of remote sensing techniques to issues related to forest resource monitoring.
Final Written Examination (70% of final grade): This comprehensive examination will assess the student's overall understanding of the course material. The final written examination (2 hrs) consists of open questions and practical exercises with open source GIS software. The exam requirements include:
• Bases of electromagnetic radiation and its interactions with the atmosphere and terrestrial land cover types;
• Basic techniques of remote sensing image acquisition, pre-processing, enhancement and classification – as covered in the lectures and labs;
• Knowledge and skills regarding application of the software as used in the practical labs;
• Options of remote sensing integration into forest mapping and monitoring tasks;
Testi adottati
- Remote Sensing and Image Interpretation (2015)- T.M. Lillesand, R.W. Kiefer, J.W. Chipman, Wiley International Edition
- Remote Sensing and Gis for Ecologists: Using Open Source Software (2016). M.Wegmann, B. Leutner and S. Dech, Pelagic Publishing
Modalità di svolgimento
This course is application-oriented and students will learn to use basic image classification techniques and software tools by a mix of lectures and classroom practical exercises sessions.
Modalità di frequenza
Course attendance is strongly recommended.
Bibliografia
- Franklin SE (2001). Remote Sensing for Sustainable Forest Management. CRC Press, Taylor and Francis
OPTIONAL RELATED AND INTEGRATIVE FORESTS AND ENVIRONMENT GROUP
-
12
-
-
118985 - MANAGEMENT OF FORESTS AND AGROFOREST SOILS
TOMMASO CHITI
Primo Anno / Primo Semestre
6
AGR/14
Obiettivi formativi
CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Condurre analisi di campo di base dei suoli forestali e agrari, compresa la descrizione di profili del suolo e delle forme del terreno, classificazione e descrizione di base del sito di studi. Comprendere le proprietà e i processi fondamentali dei suoli forestali e agrari e le loro relazioni con la crescita degli alberi / produttività del sito.
Conoscere gli effetti delle pratiche di gestione delle foreste sulle proprietà e sui processi del suolo forestale e sapere come utilizzare le tecniche selvicolturali per influenzare le proprietà e i processi del suolo per migliorare la produttività e la sostenibilità.
UTILIZZAZIONE DELLE CONOSCENZE E CAPACITA' DI COMPRENSIONE
Capacità di riconoscere la corretta tipologia gestione da applicare in relazione al tipo di ecosistema . Indagine pedologica per stabilire la connessione tra i diversi tipi di suolo, la vegetazione e la gestione. Applicazione di metodologie di indagine pedologica: identificazione di aree omogenee per i fattori di pedogenesi e analisi e descrizione di un profilo del suolo. Capacità di riconoscere le principali tipologie di gestione in campo ambientale.
CAPACITA' DI TRARRE CONCLUSIONI
Essere in grado di interpretare i processi che si verificano in un ecosistema forestale e agrario. Capacità di valutazione delle caratteristiche dell'ambiente. Capacità di valutare un suolo forestale e agrario in relazione al tipo di gestione.
ABILITA' COMUNICATIVE
Essere in grado di esporre temi scientifici con chiarezza e sintesi.
ABILITA' DI APPRENDERE
Essere in grado di descrivere argomenti relativi alla gestione dei suoli forestali e agroforestaliin forma scritta e / o orale. Questa abilità verrà sviluppata attraverso il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in classe e sul campo su argomenti specifici relativi al corso.
1. Storia e gestione dei suoli forestali e agroforestali(4 ore)
2. Composizione dei suoli: formazione del suolo e minerali (4 ore)
3. Composizione dei suoli: materia organica del suolo (4 ore)
4. Composizione dei suoli: struttura del suolo, acqua e pori (4 ore)
5. Vita nei suoli: i microrganismi (4 ore)
6. Biogeochimica forestale e agroforestale (4 ore)
7. Campionamento di un suolo nello spazio e nel tempo (4 ore)
8. Influenza delle specie arboree, del fuoco e della preparazione del sito sui terreni forestali e agroforestali (4 ore)
9. Gestione del suolo e della nutrizione delle foreste (4 ore)
10. Gestione del suolo forestale e agroforestali per il sequestro del carbonio (4 ore)
11. Pratica sul campo in una foresta nell'area di Viterbo: descrizione del suolo e valutazione del sito (8 ore)
Modalità Esame
Prova in itinere, della durata di 1 ora massimo, consisterà di un test con 30 domande a risposta multipla volte ad accertare la conoscenza da parte dello studente dei concetti presentati durante il corso.
Soglia minima per la sufficienza: 18 risposte esatte.
Esame finale orale.
Testi adottati
Testi consigliati per la preparazione dell'esame:
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
Materiale didattico supplementare fornito dal docente:
Le presentazioni delle singole lezioni saranno rese disponibili su MOODLE alla pagina del corso. Ulteriore materiale come dispense e/o video saranno resi disponibili sempre su MOODLE.
Modalità di frequenza
La frequenza al corso non è obbligatoria.E' consigliata la frequenza per le esercitazioni in azienda agraria e in bosco.
Bibliografia
- ECOLOGY AND MANAGEMENT OF FOREST SOILS. FOURTH EDITION. Dan Binkley, Richard F. FisherJohn Wiley & Sons, Ltd (2013)
- Fahad, S.; Chavan, S.B.; Chichaghare, A.R.; Uthappa, A.R.; Kumar, M.; Kakade, V.; Pradhan, A.; Jinger, D.; Rawale, G.; Yadav, D.K.; Kumar, V.; Farooq, T.H.; Ali, B.; Sawant, A.V.; Saud, S.; Chen, S.; Poczai, P. Agroforestry Systems for Soil Health Improvement and Maintenance. Sustainability 2022, 14, 14877. https://doi.org/10.3390/su142214877
119269 - MICROPROPAGATION OF WOODY PLANTS
ELENA KUZMINSKY
Primo Anno / Secondo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Acquisire le basi teoriche e pratiche per la propagazione di piante legnose appartenenti a specie utilizzate nelle infrastrutture verdi.
1) Conoscenza e comprensione
Gli studenti saranno incoraggiati a mettere a frutto le conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni di laboratorio al fine di applicarle (anche in ambiti non familiari) a problematiche specifiche quali, ad esempio, la propagazione di piante arboree produttive per la selvicoltura a rotazione rapida (SFR ) o piante legnose ornamentali, nonché alberi storici. Gli studenti saranno incoraggiati a lavorare in contesti interdisciplinari al fine di rilevare e risolvere problemi legati alla produzione di piante sane per infrastrutture verdi (architetture del paesaggio, urbanisti, ecc.).
2) Applicare conoscenza e comprensione
Al termine del corso, gli studenti avranno una conoscenza approfondita dei principi della propagazione delle piante legnose per l'ottenimento di materiale vegetale sano per CSS e infrastrutture verdi. Gli studenti saranno in grado di sviluppare protocolli per la propagazione di specie legnose non previste dal corso sulla base delle conoscenze acquisite al fine di ottenere piante legnose adatte ai contesti produttivi, ambientali, storici e culturali in cui opereranno.
3) Formulare giudizi
Gli studenti saranno in grado di interpretare e discutere articoli scientifici presentati durante il corso e saranno in grado di individuarne i punti salienti e i punti salienti, nonché di esprimere giudizi anche con dati incompleti.
4) Abilità comunicative
Durante le lezioni sarà stimolata la capacità di riflessione e discussione degli studenti sugli argomenti trattati, nonché il confronto di opinioni per sviluppare le proprie capacità comunicative. Tali abilità verranno poi verificate in sede d'esame al fine di migliorare le future capacità comunicative degli studenti nei confronti di interlocutori specialisti e non in relazione agli approcci utilizzati e ai risultati ottenuti.
5) Capacità di apprendimento
Gli studenti saranno in grado di esporre e sviluppare tematiche scientifiche legate al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula ed esperienze nelle pratiche di laboratorio svilupperanno tali abilità.
Acquire the theoretical and practical bases for the propagation of woody plants belonging to species used in the green infrastructures.
1) Knowledge and understanding
Students will be encouraged to take advantage of the knowledge acquired during the course and during laboratory practice in order to apply them (also in unfamiliar areas) to specific issues such as, for example, the propagation of productive tree plants for short rotation forestry (SFR) or ornamental woody plants, as well as historical trees. Students will be encouraged to work in interdisciplinary contexts in order to detect and solve problems related with the production of healthy plants for green infrastructures (landscape architectures, city planners, etc..).
2) Applying knowledge and understanding
At the end of the course, students will have a thorough knowledge of the principles of woody plant propagation to the obtainment of healthy plant material for SRF and green infrastructures. The students will be able to develop protocols for the propagation of woody species not included in the course on the base of the acquired knowledge in order to obtain woody plants suitable for the productive, environmental, historical and cultural contexts where they will work.
3) Making judgements
Students will be able to interpret and discuss scientific papers presented during the course and be able to identify in them the highlights and key points, as well as make judgments even with incomplete data.
4) Communication skills
During the lessons, it will be stimulated students' ability to think and discuss about the topics covered, as well as the comparison of opinions to develop their communication skills. These skills will then be tested in the examination in order to ameliorate the future communication skills of the students towards specialist and non-specialist interlocutors in relation to the approaches used and the results obtained.
5) Learning skills
Students will be able to expose and develop scientific issues related to the course. The active involvement of students through oral classroom discussions and experiences in the laboratory practices will develop those skills.
1) Tecniche di coltura di tessuti vegetali.
2) Propagazione e micropropagazione delle piante legnose.
3) Variazione in colture e piante rigenerate.
4) Attrezzature e procedure.
5) Controllo dei contaminanti persistenti e delle malattie delle piante.
6) Stoccaggio e distribuzione di materiale clonale.
7) Fattori che influenzano la crescita e la morfogenesi delle piante legnose (I. Genotipo e ambiente fisico, II. Fattori dipendenti dai tessuti.
8) Le componenti dei media culturali.
9) La derivazione, la preparazione e l'uso di terreni di coltura di tessuti vegetali.
10) Regolatori di crescita delle piante
11) Fattori di crescita e substrati appropriati per piante legnose.
12) Problemi nell'iniziare e nel mantenere le colture, specialmente nelle piante legnose.
13) Radicamento e adattamento.
14) Il fenotipo del materiale micropropagato.
15) Micropropagazione commerciale.
16) La micropropagazione in pratica
Modalità Esame
Esame orale sul programma del corso per verificare la capacità di conoscere e collegare i contenuti del corso.
L'esame consiste in una prova orale. Si ricorda agli studenti che, per sostenere l'esame, è necessario registrarsi all'appello in questione presso il “Portale dello studente”. L'esame è lo stesso sia per i frequentanti che per i non frequentanti.
L'esame si svolge secondo il Regolamento Didattico di Ateneo. L'esame prevede un punteggio massimo di 30 punti (voto minimo 18/30), che concorre al calcolo della media dei tuoi voti, e valuta:
1. conoscenza dei contenuti del corso (superficiale, appropriata, accurata e completa, completa e approfondita);
2. capacità di integrare e discutere criticamente i contenuti del corso (sufficiente, buono, ottimo);
3. capacità di progettare un'attività di monitoraggio a partire da un caso di studio (sufficiente, buono, ottimo).
Testi adottati
1. Colture cellulari vegetali, metodi essenziali (2010). Editore, M.R. Davey and P. Anthony. Wiley-Blackwell.
2. Hartmann & Kester. Propagazione delle piante: Principi ed esempi pratici. Edizioni, New International
Modalità di frequenza
Fortemente raccomandata, in particolare per le esperienze di laboratorio, ma non obbligatoria.
Bibliografia
Vedi testi
119549 - DIGITAL TECHNOLOGIES FOR CLIMATE-SMART FORESTRY
Primo Anno / Secondo Semestre
6
AGR/05
Obiettivi formativi
Il corso fornirà le conoscenze necessarie per valutare diverse tecnologie digitali, in particolare l’analisi di serie temporali relative alle capacità di sequestro di carbonio da parte di ecosistemi forestali e l’influenza della variabilità climatica sulle risposte funzionali degli ecosistemi forestali.
1. Conoscenza e comprensione
Al termine del corso, si dovrà dimostrare una solida conoscenza teorica del ciclo del carbonio nelle foreste e delle risposte funzionali oltre ad una conoscenza delle misure e loro interpretazione in relazione al bilancio del carbonio forestale a diverse scale temporali con particolare in riferimento a:
• Conoscenza del ciclo del carbonio in foresta, delle risposte funzionali e dei driver coinvolti nei principali processi
• Avere familiarità e competenze pratiche nell’analisi di serie temporali di flussi scambi di carbonio ed energia e di driver meteorologici, dell’incertezza e degli approcci statistici per l’interpretazione delle misure.
2. Applicazione di conoscenza e comprensione
Al termine del corso, si dovrà essere in grado interpretare e gestire serie storiche digitali usando tecnologie di analisi dati connesse a conoscenze di base del funzionamento degli ecosistemi forestali.
3. Autonomia di giudizio
Si dovrà sviluppare un pensiero critico in grado di valutare serie temporali, considerarne l’incertezza e la significatività e la capacità di scegliere il corretto approccio per la valutazione del ruolo delle foreste sul clima usando tecnologie digitali.
4. Abilità comunicative
Al termine del percorso formativo lo studente dovrà dimostrare di saper comunicare e discutere in modo conciso ma efficace le tematiche affrontate di fronte a diversi tipi di pubblico. In particolare:
• Illustrare in modo chiaro il ruolo delle foreste nell’ambito dei cambiamenti climatici e dell’assorbimento di CO2 atmosferica.
• Illustrare serie storiche digitali di scambi di carbonio e driver meteorologici e climatici con particolare attenzione alle anomalie ed alle incertezze.
5. Capacità di apprendere
Le capacità apprese si tradurranno nel saper definire e spiegare il ruolo delle foreste nella mitigazione dei cambiamenti climatici, progettare approcci per la quantificazione del sequestro di carbonio attraverso tecnologie digitali, interpretare i dati e le serie storiche ottenute e analizzare le risposte degli ecosistemi forestali agli stessi biotici e abiotici
121160 - SOIL POLLUTION, REMEDIATION AND MONITORING
FABRIZIO DE CESARE
Primo Anno / Secondo Semestre
6
AGR/13
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire agli studenti le conoscenze necessarie per comprendere i rischi significativi associati agli inquinanti e i loro effetti sull’ecosistema suolo e sulla salute umana. Gli studenti impareranno a identificare questi inquinanti ed esploreranno metodi per riportare i suoli contaminati a condizioni di maggior sicurezza ambientale.
Gli argomenti principali trattati nel corso comprendono:
1. Una panoramica sull'inquinamento.
2. La descrizione dei componenti del suolo.
3. Un'esplorazione del comportamento e dell'interazione degli inquinanti con il suolo a seguito della toro aggiunta, accidentale o intenzionale, e dei rischi a ciò associati.
4. Una valutazione dell'impatto di questi inquinanti sugli ecosistemi del suolo e sulla loro resilienza.
5. Metodi di rilevamento e monitoraggio degli inquinanti nel suolo.
6. Tecniche per il ripristino di suoli inquinati, quali metodi di (bio)risanamento sia tradizionali che avanzati.
Il corso fornirà informazioni approfondite sulla natura e le caratteristiche degli inquinanti primari del suolo (sia naturali che sintetici), sulle loro classificazioni e sui loro effetti tossici sugli esseri umani. Presenterà inoltre le componenti del suolo e la dinamica dell'ecosistema suolo come entità vivente che sostiene la vita umana.
Gli studenti impareranno a conoscere le interazioni tra inquinanti e componenti del suolo, quali minerali, microbi, piante e animali, per capire e prevedere i possibili disturbi e rischi che gli inquinanti possono porre all’ecosistema suolo.
Il corso metterà in rilievo gli approcci tecnologici tradizionali e innovativi per la rilevazione e il monitoraggio di inquinanti nel suolo, compresi i progressi conseguenti all’utilizzo di nanotecnologie. Inoltre, gli studenti esploreranno le principali tecniche abiotiche e biotiche che possono essere implementate in scenari reali per ridurre le concentrazioni di inquinanti a livelli legalmente accettabili.
2 - RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Gli studenti dovranno dimostrare:
• La conoscenza dei vari inquinanti e delle principali caratteristiche che influenzano il loro comportamento ambientale.
• La conoscenza dei vari componenti dei suoli naturali e delle loro interazioni con gli ecosistemi.
• La conoscenza dei principi e dei meccanismi fisici, chimici e fisico-chimici che influenzano le interazioni tra inquinanti, componenti del suolo e organismi.
• La conoscenza dei vari approcci e tecnologie (tradizionali vs. innovativi) impiegati nel monitoraggio di terreni naturali e inquinati e nelle tecnologie di bonifica del suolo.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Gli studenti dovranno dimostrare la capacità di integrare e applicare le informazioni assimilate nel corso in contesti specifici quali:
• Identificazione degli ecosistemi naturali rispetto a quelli inquinati sulla base di parametri specifici come marcatori.
• Individuazione degli approcci, metodologie e tecnologie adatte per analizzare l’ecosistema suolo in condizioni perturbate, e comprendere la dinamica e il destino degli inquinanti ivi presenti, nonché valutare i rischi per la componente biotica.
• Individuazione dei sistemi di monitoraggio più adeguati per valutare la presenza di inquinanti nell’ecosistema suolo in varie condizioni.
• Individuazione di tecnologie adeguate per la bonifica di suoli variamente inquinati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Gli studenti dovranno dimostrare la capacità di valutare le informazioni provenienti da osservazioni e misurazioni ottenute (monitoraggio) allo scopo di interpretare l'entità delle possibili perturbazioni del suolo e le conseguenti azioni da intraprendere.
ABILITÀ COMUNICATIVE
Gli studenti dovranno mostrare:
• Ascolto attivo durante il corso.
• Analisi della situazione dei diversi ecosistemi, individuando le caratteristiche principali che caratterizzano i suoli naturali e quelli perturbati.
• Argomentazione sintetica ma persuasiva dei concetti, delle dinamiche e dei processi che si verificano nell’ecosistema suolo, come descritto nel corso, dimostrando competenza terminologica.
• Parlare in pubblico con rispetto degli altri.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
• Pensiero analitico e interpretazione corretta del testo dei vari tipi di materiali forniti nel corso per ottenere una conoscenza adeguata dell’ecosistema suolo in condizioni naturali e inquinate
• Curiosità nel comprendere le cause degli eventi che si verificano nei suoli perturbati, rispetto a quelli naturali
• Apertura nei confronti di altre opinioni, con pensiero critico e senza pregiudizi.
SEZIONE 1 - INTRODUZIONE AL CORSO
• Informazioni sul corso
- Informazioni operative
• Cosa sappiamo della Terra?
- Organizzazione della Terra: le quattro “sfere” e le loro interazioni negli ecosistemi e nei biomi
- Minacce presenti e future per l'uomo: popolazione, cibo, terreni coltivabili, biodiversità, acqua, aree urbane, inquinamento, salute; i 17 Obiettivi di Sviluppo Sostenibile e il ruolo del suolo in essi; agricoltura sostenibile
SEZIONE 2 - COMPOSIZIONE, FORMAZIONE E CARATTERISTICHE DELL'ECOSISTEMA DEL SUOLO
• Cosa sappiamo del suolo?
- Definizioni, funzioni e importanza
• Da dove proviene il suolo?
- Fattori e processi che guidano la formazione del suolo
• Di cosa è composto il suolo?
- Componenti abiotici vs biotici
- Frazione inorganica: descrizione e proprietà dei componenti inorganici solidi - Minerali (silicati e non silicati). Origine e formazione della frazione inorganica
- Acqua: chimica, proprietà e importanza dell'acqua. Interazioni e dinamiche suolo-acqua; movimenti dell'acqua nel suolo. Contenuto di acqua nel suolo: concetti, tipologie, misurazioni e gestione
- Aria: composizione e importanza dell'aria nel suolo; dinamica dell'aria nel suolo. Sostanze volatili del suolo (VOCs)
- Frazione organica: descrizione, composizione e proprietà della sostanza organica del suolo. Origine, formazione (umificazione) e decomposizione della frazione organica del suolo
- Biota: ecosistemi del suolo e componenti della biota del suolo, loro classificazione, distribuzione e funzioni. Relazioni suolo-pianta-microrganismi - La rizosfera
• Quali sono le proprietà dei suoli?
- Fisiche
- Chimiche
- Fisico-chimiche
- Biologiche/biochimiche
SEZIONE 3 - INQUINAMENTO
• Cosa si sa sugli inquinanti?
- Inquinamento come “perturbazione dell'ecosistema”
- Classificazione dell'inquinamento in base ai compartimenti terrestri; effetti indotti; cause che producono; fonti che inducono; tipi di inquinamento
• Inquinanti chimici
- Classificazione degli inquinanti chimici per categorie
- Tossicità, natura, caratteristiche, strutture e applicazioni
SEZIONE 4 - INQUINAMENTO DEL SUOLO
• Salute, qualità e resilienza del suolo: definizioni e differenze
• Quali sono le cause dell'inquinamento del suolo?
- Usi e attività del territorio: aree industriali, agricole e urbane
• Quali tipi di inquinanti si possono trovare nei suoli?
- Inquinanti inorganici nel suolo: interazioni, processi (partizione, adsorbimento/fissazione, assorbimento, solubilizzazione, mobilità, lisciviazione) e persistenza
- Inquinanti organici nel suolo: interazioni, processi (partizione, adsorbimento/fissazione, assorbimento, solubilizzazione, mobilità, volatilizzazione, degradazione, lisciviazione) e persistenza
• Quali sono le interazioni tra inquinanti e suolo?
- Componenti e proprietà del suolo che influenzano le interazioni con gli inquinanti
- Destino dei contaminanti/inquinanti nel suolo (adsorbimento/fissazione, assorbimento, volatilizzazione, degradazione, lisciviazione) e persistenza
• Quali sono gli effetti degli inquinanti del suolo?
- Tossicità degli inquinanti negli ecosistemi del suolo: effetti sugli organismi del suolo
- Effetti sulle proprietà del suolo
SEZIONE 5 - MONITORAGGIO DEGLI INQUINANTI DEL SUOLO
• Come rilevare e monitorare gli inquinanti nei suoli?
- Monitoraggio della qualità del suolo (indicatori, indici, ecc.)
- Monitoraggio degli inquinanti del suolo (metalli, sostanze organiche, nanomateriali, prodotti farmaceutici, ecc.)
- Approcci tradizionali al monitoraggio del suolo (campionamento e analisi di laboratorio)
- Approcci innovativi nel monitoraggio del suolo (sensori, biosensori, nano(bio)sensori, sonde e sistemi di rilevamento (ibridi)).
SEZIONE 6 - GESTIONE DELL'INQUINAMENTO E DEL RISANAMENTO DEL SUOLO
• Come gestire l'inquinamento del suolo?
- Limitazione, prevenzione e trattamento dell'inquinamento del suolo.
• Come bonificare i terreni inquinati?
- Tecnologie tradizionali per la bonifica del suolo (fisiche e chimiche)
- Approcci di biorisanamento per la rimozione di inquinanti e il recupero del suolo
- Approcci innovativi di (bio)risanamento del suolo
Modalità Esame
DESCRIZIONE DEI METODI DI ACCERTAMENTO
VALUTAZIONI DURANTE IL CORSO
Sarà richiesto agli studenti di presentare attività individuali o di gruppo su temi specifici del corso, sulla base delle pubblicazioni scientifiche fornite.
PROVA ORALE
Si tratta di un'intervista orale con gli studenti, in cui vengono poste domande su vari argomenti in base al programma del corso per valutare i seguenti parametri (con valutazioni):
- Conoscenza delle materie del corso (sufficiente, media, completa, approfondita).
- Capacità di risolvere problemi e di pensiero analitico da parte dello studente, capacità di descrivere con competenza le caratteristiche del suolo e i processi legati alla presenza di inquinanti e capacità di individuare azioni adeguate di trattamenti di bonifica di siti inquinati, nonché attività di monitoraggio (sufficienti, buoni, eccellenti).
- Capacità di integrare informazioni e relazionare eventi e processi di microscala con effetti a livello di ecosistema (sufficiente, buono, eccellente).
- Argomentazione sintetica ma persuasiva di concetti combinando informazioni generali e dettagliate e competenza tecnologica (semplice, chiaro e corretto, sicuro e preciso).
- Padronanza nell’esprimersi in maniera scientifica usando una terminologia appropriata (sufficiente, buona, eccellente).
- Capacità di stabilire collegamenti interdisciplinari (sufficienti, buoni, eccellenti).
Testi adottati
TESTI SUGGERITI
- R.R. Weil, N.C. Brady (2016). The nature and properties of soils (15th Edition). Pearson.
OR
- R.R. Weil, N.C. Brady (2019). Elements of the nature and properties of soils (4th Edition). Pearson.
- M.L. Brusseau, I.L. Pepper, C.P. Gerba, (2019). Environmental and Pollution Science (3rd Edition). Academic Press.
ALTRO:
Durante il corso verranno fornite ulteriori pubblicazioni scientifiche su argomenti specifici.
Modalità di frequenza
FREQUENZA
- La partecipazione al corso non è obbligatoria. Tuttavia, si consiglia vivamente agli studenti di partecipare alle lezioni a causa delle difficoltà di comprensione di vari concetti, e delle interconnessioni e l'interdipendenza di diversi argomenti presentati nel corso che potrebbero rendere difficile la loro comprensione agli studenti con conoscenze di base limitate (controllare i "Prerequisiti" nella scheda). Inoltre, poiché sono necessari più libri di testo per coprire tutti gli argomenti del corso, la presenza in classe può facilitare lo studio e l’apprendimento.
- Le lezioni saranno impartite nelle aule. La connessione in streaming sarà consentita SOLO a causa dell'impossibilità di uno studente di essere presente di persona in classe, e su richiesta specifica inoltrata in anticipo. Non verranno fornite lezioni registrate del corso SPRM.
OPTIONAL RELATED AND INTEGRATIVE FORESTS AND ENVIRONMENT GROUP
-
12
-
-
17703 - VERTEBRATES OF FOREST ECOSYSTEMS
Secondo Anno / Secondo Semestre
6
BIO/05
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di fornire allo Studente le basi per comprendere la struttura e la complessità dei vertebrati con particolare riguardo agli ecosistemi forestali, facendo riferimento ad un quadro sia italiano che europeo e mediterraneo. Per ogni gruppo saranno fornite nozioni generali relative al piano organizzativo del corpo, alla biologia, al ruolo ecologico, agli aspetti evolutivi mettendo in evidenza le specie più significative ed i problemi di conservazione.
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