Metodologie Ecologiche I

Corso per il II anno di Ecologia
Facoltà di Scienze MM.FF.NN.
Università di Roma "Tor Vergata"

prof. Michele Scardi

Voti delle prove scritte: A.A. 2005-2006, A.A. 2006-2007, A.A. 2007-2008, A.A. 2008-2009 e 2009-2010 Voti

Scarica un esempio di domande aperte per la prova scritta finale

Lezioni, programma, testi

Dall'Anno Accademico 2009-2010 il corso di Metodologie Ecologiche per la Laurea Triennale in Ecologia non si terrà più. Per chi deve ancora sostenere l'esame, il programma del corso può essere consultato direttamente da questa pagina, e contiene informazioni anche sui libri consigliati.

Ricevimento degli studenti

Per spiegazioni, consigli o chiarimenti posso essere raggiunto telefonicamente al 335-6795190 (cellulare) per fissare un appuntamento presso il laboratorio di Ecologia Sperimentale ed Acquacoltura. Infine, per chi legge queste righe e quindi ha un accesso ad Internet, può anche essere più facile contattarmi via email.

Materiale disponibile

Solo alcuni degli argomenti trattati durante il corso sono trattati sui testi di Ecologia consigliati, che potranno essere utilizzati anche per altri corsi succesivi. Altri richiederanno la consultazione di materiale disponibile in rete e raggiungibile attraverso i links che seguono o altri di cui parleremo in aula.

Esistono anche dei testi che possono essere d'aiuto, ma sono tutti in inglese e quindi di costo elevato e di difficile reperibilità. Chi fosse interessato a questi ultimi, comunque, può chiedermi informazioni in merito.

Biodiversity and Conservation di Peter J. Bryant (School of Biological Sciences, University of California, Irvine, CA, USA): un ipertesto sui temi della conservazione e della biodiversita' in senso ambientalista. Ben fatto e con molte notizie, non richiede particolari conoscenze ecologiche di base.
How Many Species Are There on Earth? un articolo di Robert M. May pubblicato su Science nel 1988 (volume 247, pp. 1441-49)
Biodiversity, un testo curato da E.O. Wilson (Harvard University, National Academy of Sciences/Smithsonian Institution, USA), in vendita come libro, ma consultabile gratuitamente on-line.
Ecosim 7 di N.J. Gotelli e G.L. Entsminger (Acquired Intelligence Inc. & Kesey-Bear. Burlington, VT 05465, USA): un programma per lo studio avanzato della diversità (per Windows 9x/Me/NT/2000).
Quantitative Population Ecology di Alexei Sharov (Department of Entomology, Virginia Tech, Blacksburg, VA, USA): un eccellente corso di ecologia delle popolazioni (e non solo).
Visto che abbiamo parlato di clustering (o classificazione, che dir si voglia), ecco un paio di siti utili per chi non si perde di fronte ad un sito in inglese (forza!):
- un breve corso di clustering nel sito dell'Università di Manchester gestito da Alan Fielding, uno dei keynote speakers - cioè dei relatori principali, quelli che devono fare il punto della situazione in un dato campo - ad un congresso che ho organizzato nell'agosto 2002 (i curiosi possono cliccare qui per una vista alla home page del congresso);
- una pillola di clustering dal sito della Defense Acquisition University (da navigare con l'icona a forma di ">" nella barra a sinistra del testo).
Appunti sulle tecniche di analisi dei dati (distanze, similarità, clustering, ordinamento, etc.) di cui abbiamo parlato.
Un sito molto valido sulle tecniche di ordinamento curato da Mike Palmer.
Una nota breve sui modelli matematici in Ecologia (estratta dall'Enciclopedia Treccani, in formato Microsoft Word).
Una breve introduzione ai modelli di produzione primaria, con riferimento all'uso di tecniche di telerilevamento (formato Microsoft Word).

Slides (in formato PDF, richiede Adobe Acrobat Reader)

Intoduzione (486 kb)
Reti trofiche e flussi di energia (2.4 Mb), con alcuni semplici esempi di calcolo (117 kb)
Produzione primaria (2.3 Mb)
Modelli matematici in ecologia (3.4 Mb)
Costruzione di un semplice modello ecologico (252kb)
Dinamica di popolazioni (1.3 Mb)
Marcatura e ricattura (292 kb)
Dispersione spaziale degli organismi (1.06 Mb)
Ecologia delle comunità (248 kb)
Metodi di analisi dei dati ecologici (1.57 Mb)

Software

Per chi volesse cimentarsi con qualcosa di pratico, è disponibile software relativo a diverse delle cose di cui si parlerà durante il corso. Le indicazioni per l'uso dei files e per l'installazione dei programmi sono fornite caso per caso. Il materiale attualmente disponibile è il seguente:

simulazione di un esperimento di marcatura e ricattura (programma Win95/98/Me/NT/2000/XP);

animazione di un modello logistico al variare del tasso di crescita (videoclip in formato AVI);

un esempio di tavola di mortalità e fecondità per coorte (file in formato Microsoft Excel 5.0/95/97/2000/XP/2003);

un modello di competizione interspecifica (programma Win95/98/Me/NT/2000/XP);

un modello preda-predatore (programma Win95/98/Me/NT/2000/XP);

calcolo della diversità (programma MS-DOS);

calcolo di matrici di distanza e di dissimilarità (programma MS-DOS);

Multidimensional Scaling o Analisi delle Coordinate Principali (programma MS-DOS).

Il materiale elencato è stato allestito in modo da essere il più possibile compatto, in modo da contenere il tempo necessario a scaricarlo. Se incontrate difficoltà, non esitate a contattarmi.

Programma Win95/98/Me/NT/2000/XP per la simulazione di un esperimento di marcatura e ricattura per la stima del numero di individui di una popolazione di pesci in un lago (cliccare qui per scaricare MarcRicSetup.exe, 1.498.906 bytes).

Per installare il programma, eseguire MarcRicSetup.exe in una qualsiasi directory con un doppio clic sulla sua icona. Alla finestra di dialogo successiva cliccare Ok. Saranno generati tre files nella medesima directory: MarcRic.CAB, Setup.lst e setup.exe. Eseguire quest'ultimo con un doppio clic e seguire le istruzioni. Una volta terminata l'installazione, questi tre files possono essere cancellati, mentre MarcRicSetup.exe, anche se non più necessario, può essere conservato per ripetere l'installazione in caso di necessità.
Una volta installato, il programma potrà essere eseguito dal menu Avvio/Programmi/Ecologia. Le istruzioni per l'uso sono fornite dal programma stesso durante la sua esecuzione.

Animazioni in formato AVI che illustra il comportamento di un modello logistico risolto alle differenze finite (ipotizzando quindi variazioni temporali discrete) al variare del tasso intrinseco di accrescimento (r). La capacità portante (K) è raggiunta e mantenuta soltanto per r<2, mentre per 2<r<3 il modello manifesta delle oscillazioni periodiche e per r>3 ha un comportamento caotico. Per alcuni particolari valori di r maggiori di 3 (es. intorno a 3.145) il modello torna a produrre oscillazioni periodiche regolari invece di un andamento caotico. Sono disponibili in formato compresso autoscompattante sia un videoclip più completo, di circa 2 minuti di durata (cliccare qui per scaricare logistic.exe, 888.163 bytes), sia una versione più breve, di 6" di durata, estratta dalla precedente (cliccare qui per scaricare chaos.exe, 50.536 bytes).

Per visualizzare i videoclips è necessario decomprimere logistic.exe e/o chaos.exe in una qualsiasi directory, lanciandoli con un doppio clic sull'icona. Comparirà una finestra di dialogo che proporrà la directory corrente come destinazione del file decompresso. E' possibile selezionare una directory differente o accettare quella proposta, cliccando su OK. Ciascun file produrrà un file con lo stesso nome, ma in formato AVI, che potrà essere visulizzato con un doppio clic sulla sua icona.

Un file in formato Excel che contiene la procedura di calcolo per un semplice modello per la simulazione della crescita del fitoplancton in un sistema aperto arricchito da un immissione di azoto inorganico esempio. Il file è compatibile con le versioni dalla 5.0 alla 2003 (incluse 95, 97, 2000 e XP). Il foglio elettronico contiene tutte le formule necessarie ed è possibile modificare a piacere tutti i parametri del modello (cliccare qui per scaricare nmod.xls, 242.176 bytes).

Un esempio di tavola di mortalità e fecondità per coorte in formato Excel, compatibile con le versioni dalla 5.0 alla 2003 (incluse 95, 97, 2000 e XP). Il foglio elettronico contiene tutte le formule necessarie ed è possibile modificare a piacere il numero di individui (a_x) e le larve prodotte (m_x), ottenendo l'aggiornamento automatico dei risultati (cliccare qui per scaricare tavolamf.xls, 24.064 bytes). L'esempio è relativo ad una popolazione del Cirripede Balanus glandula ed è stato modificato da:

Connell, J.H. (1970). A predator-prey system in the marine intertidal region. I. Balanus glandula and several predatory species of Thais. Ecological monographs, 40, 49-78.

Programma Win95/98/Me/NT/2000/XP per la simulazione della competizione interspecifica, basato sul modello di Lotka-Volterra. Il programma permette di variare tutti i parametri del modello e fornisce un output grafico completo. Inoltre, sono disponibili informazioni teoriche sul modello ed indicazioni sull'uso del programma (cliccare qui per scaricare compSetup.exe, 1.721.732 bytes).

Per installare il programma, eseguire compSetup.exe in una qualsiasi directory con un doppio clic sulla sua icona. Alla finestra di dialogo successiva cliccare Ok. Saranno generati tre files nella medesima directory: comp.CAB, Setup.lst e setup.exe. Eseguire quest'ultimo con un doppio clic e seguire le istruzioni. Una volta terminata l'installazione, questi tre files possono essere cancellati, mentre compSetup.exe, anche se non più necessario, può essere conservato per ripetere l'installazione in caso di necessità.
Durante la procedura di installazione potrebbe essere generato un messaggio di errore che riguarda il file Riched32.dll, se questa libreria è già presente ed attiva nel sistema. In questo caso bisognerà premere il bottone "Ignora" e confermare di non copiare il file Riched32.dll al messaggio successivo, premendo il bottone "Si". Inoltre, su installazioni di Windows 95 non molto recenti, potrebbe essere segnalata la presenza di files di sistema non aggiornati, che il programma di installazione si offrirà di sostituire. In questo caso bisognerà accettare questa offerta e seguire le istruzioni fornite dal programma (in inglese).
Una volta installato, il programma potrà essere eseguito dal menu Avvio/Programmi/Ecologia. Le istruzioni per l'uso sono fornite dal programma stesso durante la sua esecuzione.

Programma Win95/98/Me/NT/2000/XP per la simulazione di un sistema preda-predatore, basato sul modello di Lotka-Volterra. Il programma permette di variare tutti i parametri del modello e fornisce un output grafico completo. Inoltre, sono disponibili informazioni teoriche sul modello ed indicazioni sull'uso del programma (cliccare qui per scaricare ppSetup.exe, 1.715.514 bytes).

Per installare il programma, eseguire ppSetup.exe in una qualsiasi directory con un doppio clic sulla sua icona. Alla finestra di dialogo successiva cliccare Ok. Saranno generati tre files nella medesima directory: pp.CAB, Setup.lst e setup.exe. Eseguire quest'ultimo con un doppio clic e seguire le istruzioni. Una volta terminata l'installazione, questi tre files possono essere cancellati, mentre ppSetup.exe, anche se non più necessario, può essere conservato per ripetere l'installazione in caso di necessità.
Durante la procedura di installazione potrebbe essere generato un messaggio di errore che riguarda il file Riched32.dll, se questa libreria è già presente ed attiva nel sistema. In questo caso bisognerà premere il bottone "Ignora" e confermare di non copiare il file Riched32.dll al messaggio successivo, premendo il bottone "Si". Inoltre, su installazioni di Windows 95 non molto recenti, potrebbe essere segnalata la presenza di files di sistema non aggiornati, che il programma di installazione si offrirà di sostituire. In questo caso bisognerà accettare questa offerta e seguire le istruzioni fornite dal programma (in inglese).
Una volta installato, il programma potrà essere eseguito dal menu Avvio/Programmi/Ecologia. Le istruzioni per l'uso sono fornite dal programma stesso durante la sua esecuzione.

Programma per il calcolo dell'indice di diversità e della regolarità (evenness). Può essere eseguito in una finestra MS-DOS di Win95/98/Me/NT/2000/XP. (cliccare qui per scaricare divSetup.exe, 79.323 bytes).

Eseguire divSetup.exe in una qualsiasi directory ed indicare nella finestra di dialogo la directory in cui dovranno essere decompressi i files in esso contenuti. Il programma accetta i dati in formato ASCII puro, con tante righe quante sono le specie e tante colonne quante sono le stazioni. Perchè i dati siano letti correttamente dal programma, il separatore decimale deve essere il punto ed i dati presenti su una stessa riga devono essere separati da spazi o da virgole. E' incluso anche il sorgente BASIC (diversit.bas), un file di dati di prova (10 specie x 5 stazioni, prova.dat) ed un file che contiene i risultati relativi a quest'ultimo (prova.div).

Programma per il calcolo di matrici di distanza, dissimilarità o associazione. Può essere eseguito in una finestra MS-DOS di Win95/98/Me/NT/2000/XP. (cliccare qui per scaricare disSetup.exe, 79.506 bytes).

Eseguire disSetup.exe in una qualsiasi directory ed indicare nella finestra di dialogo la directory in cui dovranno essere decompressi i files in esso contenuti. Il programma accetta i dati in formato ASCII puro, con tante righe quante sono le specie e tante colonne quante sono le stazioni o viceversa (bisognerà specificare la configurazione del file dei dati durante l'esecuzione del programma). Perchè i dati siano letti correttamente dal programma, il separatore decimale deve essere il punto ed i dati presenti su una stessa riga devono essere separati da spazi o da virgole. E' incluso anche il sorgente BASIC (distsim.bas), un file di dati di prova (10 specie x 5 stazioni, prova.dat) e due files che contengono rispettivamente una matrice di distanza euclidea 5x5 (prova.euc) ed una matrice di dissimilarità di Jaccard, sempre 5x5 (prova.dja).

Programma per Multidimensional Scaling o Analisi delle Coordinate Principali. Può essere eseguito in una finestra MS-DOS di Win95/98/Me/NT/2000/XP. (cliccare qui per scaricare mdsSetup.exe, 80.036 bytes). Utilizza come input delle matrici di distanza o di dissimilarità che possono essere fornite come tali o calcolate mediante il programma descritto in precedenza.

Eseguire mdsSetup.exe in una qualsiasi directory ed indicare nella finestra di dialogo la directory in cui dovranno essere decompressi i files in esso contenuti. Il programma accetta una matrice quadrata di distanza o di dissimilarità in formato ASCII puro, con tante righe e tante colonne quante sono le stazioni o gli oggetti da ordinare, come quelle prodotte da distsim.exe (vedi il punto precedente). Perchè i dati siano letti correttamente dal programma, il separatore decimale deve essere il punto ed i dati presenti su una stessa riga devono essere separati da spazi o da virgole. E' incluso anche il sorgente BASIC (pcooa.bas), un file di distanze euclidee di prova (5 stazioni, prova.euc) ed un file di risultati (prova.pco).

Ultimo aggiornamento: 18/5/2005

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