Introducció
1. Concepte d'ecologia. Orígens de l'ecologia: tradicions biogeogràfica, demogràfica i ecofisiològica. Nivells d'integració en ecologia. Autoecologia i sinecologia. Enfocs estructural, funcional i dinàmic. L'ecologia com a ciència de síntesi. Ecologia, termodinàmica i teoria general de sistemes. Models en ecologia.
Ecologia d'ecosistemes
2. L'estudi dels ecosistemes. Concepte d'ecosistema. Biomassa i producció. Matèria i energia. Models de compartiments i fluxos. Producció primària i producció secundària. Producció neta de l'ecosistema. Relació Producció/Respiració.
3. Cicle de la matèria i flux d'energia en l'ecosistema. La xarxa tròfica. Nivells tròfics. Piràmide de biomassa. Model de compartiments del cicle de la matèria: via dels fitòfags i via dels detritívors. Principis de termodinàmica. Destí de l'energia radiant. Piràmide energètica. Fluxos d'energia en diferents ecosistemes. Ecosistemes autotròfics i heterotròfics.
4. Producció primària. Concepte de producció primària. Mètodes de mesura de la producció primària aquàtica i terrestre. Factors limitants de la producció primària. Organització dels ecosistemes en relació a la llum. Eficiència fotosintètica, límits de la producció i subsidis d'energia. Llei del mínim de Liebig. Producció primària en diferents biomes.
5. Producció secundària. Concepte de producció secundària. Tipus d'alimentació. Ingestió, assimilació i producció. Energia de manteniment. Eficiències ecològiques. Mètodes de mesura de la producció secundària. Factors limitants de la producció secundària. Importància dels descomponedors.
6. Cicles biogeoquímics. Necessitats nutritives dels organismes. Cicles de nutrients: cicle intersistèmic i cicle intrasistèmic. Cicles globals dels nutrients principals. Cicles de nutrients en diferents ecosistemes. Eutròfia i oligotròfia. L'home i els cicles biogeoquímics.
Ecologia de poblacions
7. L'estudi de les poblacions. El concepte de població. Poblaments, poblacions i estocs. Organismes unitaris i organismes modulars. Genets i formes clonals. Característiques poblacionals d'interés ecològic.
8. Organismes i ambient. Factors ecològics: Condicions, recursos i interaccions interespecífiques. Corbes de resposta-intensitat. Llei de tolerància de Shelford. El principi d'assignació energètica. Hàbitat i nínxol ecològic: model de l'hipervolum. El procés d'adaptació: la selecció natural. Especiació.
9. Processos demogràfics. Processos que determinen la grandària de les poblacions: natalitat, mortalitat, immigració i emigració. Reclutament i població accessible. Generacions i cohorts.
10. Mortalitat. Taules de vida convencionals i en digrama. Taules de vida estructurades per edats.Taules de vida de cohort i taules estàtiques. Corbes de supervivència. Piràmides d'edat. Esperança de vida. Taules de vida estructurades per estadis o talles. Anàlisi del factor clau.
11. Reproducció. Natalitat i fecunditat. Quadre de fecunditat. Taxa reproductora bàsica. Valor reproductiu.
12. Competència intraespecífica. Concepte de competència intraespecífica. Formes de competència. Mortalitat, fecunditat i creixement dependents de la densitat. Competència en plantes: producció constant i autoatenuació. Competència negativa i efecte Allee.
13. Creixement poblacional. Poblacions amb reproducció contínua: model exponencial i logístic. Poblacions amb reproducció a intervals discrets: model geomètric i sigmoidal. Fluctuacions poblacionals. Factors intrínsecs i extrínsecs: inestabilitat de l'estructura etària, retards temporals, estrés fisiològic, variació de la capacitat de càrrega i interaccions.
14. Competència interespecífica. Models matemàtics i resultats teòrics: coexistència versus exclusió competitiva. Factors externs que modifiquen la competència. La competència interespecífica i l'ensolapament de nínxols. El principi d'exclusió competitiva.
15. Depredació. Classificació funcional dels depredadors. Models matemàtics de la dinàmica de la depredació. Respostes funcional i númerica. Determinació de la dieta (teoria de l'aprovisionament òptim). Preferència alimentària i permutació.
16. Cicles vitals i estratègies vitals. Components dels cicles vitals. Mecanismes afavorits per la selecció natural. Estratègies vitals: l'eix r-K de MacArthur-Wilson. Selecció intrapoblacional i interpoblacional. Evolució de r cap a K.
Ecologia de comunitats
17. Naturalesa i organització de la comunitat. Conceptes de comunitat. Característiques emergents de la comunitat. Enfoc organísmic i individualístic. Els límits: continuïtat o discontinuïtat. Estructura tròfica. Connectància. Processos d'interacció. Estructura en gremis. Descripció de la composició de la comunitat.
18. Diversitat. Diversitat, riquesa d'espècies i equitabilitat. Diagrames rang-abundància. Mesura de la diversitat: índexs de riquesa, diversitat i dominància. Teoria de la informació i índex de Shannon. Espectres i gradients de diversitat. Mecanismes que generen i mantenen la diversitat.
19. Successió. El concepte de successió. El concepte de clímax. Successió primària i secundària. Successió degradativa. Exemples de successions. Microsuccessions. Regularitats al llarg de la successió de comunitats terrestres. La successió de comunitats aquàtiques. Models i mecanismes de la successió. Canvis cíclics en les comunitats. Resistència i resiliència. Estabilitat i pertorbacions.
Biogeografia
20. La distribució biogeogràfica. Concepte d'àrea de distribució. Àrea virtual i àrea real. Tipus d'àrees. Endemismes. Relíquies. Vicariància. Disjuncions. Regions biogeogràfiques. Criteris de classificació.
21. Causes de la distribució biogeogràfica. Passat i present de les hipòtesis biogeogràfiques. El clima i els factors ambientals. Propagació i dispersió de les espècies. Deriva continental i paleogeografia. El paradigma de la vicariància. Canvis climàtics i del nivell del mar.
22. Biogeografia de la insularitat. Relació àrea-nombre d'espècies a les illes. Teoria de l'equilibri dinàmic de MacArthur i Wilson: els efectes de la grandària i la distància. El cas de les illes remotes. El cas de les illes de pont continental. Hàbitats continentals insulars. Ecologia insular i reserves naturals.
Pràctiques
Les pràctiques són obligatòries. Es realitzen en grup. Al finalitzar, cal entregar una memòria de cada pràctica de camp o d'exercici.
• Resolució de problemes i d'exercicis sobre ecologia d'ecosistemes, de comunitats i de poblacions.
• Pràctica de camp (ecosistema forestal) sobre ecologia de comunitats i de poblacions.
• Pràctica de simulació amb ordinador sobre models d'ecologia de poblacions.
• Pràctica de laboratori sobre ecologia d'ecosistemes.