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eugene p. odum - Sistema Bibliotecario e Documentale
EUGENE P. ODUM UN PONTE TRA SCIENZA E SOCIETÀ Edìzion italiana a cura di SILVANO FOCARDI ' VenezJo ls11Mo tkllll8"ilorio ArchlletllJ'o Venello RIA 883 Servizio Blbllograflco Audiovisivo e di Documentazione Eugene P. Odum Istituto di Ecologia Università di Georgia ECOLOGIA Un Ponte tra Scienza e Società Edizione italiana a cura del Prof. Silvano Focardi Dipartimento di Scienze Ambientali dell'Università di Siena ISTITUTO UNIVERSITARIO ARCHITETIURA VENEZIA AREA SERVIZI BIBUOGRAFICI EDOCUMENTALI ?.f?..:f...................... INV. CIA ......J.§... PICCIN Indice generale IX 1 2 4 6 9 15 18 20 22 25 29 29 31 31 32 33 34 35 36 38 Prefazione Prologo La Missione dell'Apollo 13 Il conto alla rovescia L'esplosione Navetta spaziale e sistemi di sostenimento della vita Capitolo 1 L'ambiente che Sostiene la vVita L'esperimento Biosphere-2 Sostenere le aree urbane e industriali Il "New York Bight'' Il fiume Illinois L'inquinamento da sorgenti puntiformi e da sorgenti diffuse Capitolo 2 Livelli di Organizzazione La gerarchia ecologica Ordine fuori dal caos L'importanza del tempo e della scala Il rapporto Ecologia-Economia ed altre interfacce Il principio delle proprietà emergenti La nuova ecologia Insetti nocivi e specie esotiche Applicazioni della teoria gerarchica I modelli Xli Indice generale 43 44 47 49 51 54 54 56 57 59 61 65 66 67 70 72 77 78 79 81 83 84 84 86 88 89 89 91 92 97 98 99 101 106 108 111 111 113 Capitolo 3 l'Ecosistema Modelli di ecosistemi Il prato e lo stagno Ecosistemi eterotrofi Componenti abiotici Gradienti ed ecotoni La comunità biotica: habitat e nicchie ecologiche La comunità biotica: struttura di specie Il problema delle erbe infestanti Ecologia del paesaggio e i territori dominati dall'uomo La varietà è fondamentale per la vita Diversità di paesaggio Tipi di ecosistemi L'ipotesi Gaia di James Lovelock · Sistemi di controllo nella gerarchia ecologica Terra senza vita Capitolo 4 Energetica Unità energetiche Le leggi dell'energia Radiazione solare Minacce allo strato d'ozono La radiazione a livello della superficie terrestre Il flusso energetico nella biosfera Concentrazione dell'energia: eMergia La produttività primaria Energetiche Source-Sink Tipi di fotosintesi .La distribuzione mondiale della produttività primaria Cibo per l'uomo Cibo per gli animali domestici Cibo proveniente dal mare La produzione di combustibili e fibre La ripartizione energetica nelle catene alimentari Ripartizione dell'energia tra gli Individui La classificazione degli ecosistemi su base energetica Le energie del futuro Il concetto di energia netta Energia e denaro Indice generale 136 137 139 139 141 143 144 146 147 149 150 151 153 155 158 159 Capitolo 5 Cicli Biogechimici e Condizioni Fisiche della Vita Il ciclo idrologico Il dilemma dell'acquifero di Ogallala Salinizzazione Cicli biogeochimici Due tipi fondamentali di cicli Il ciclo dell' àzoto Il ciclo del fosforo Il ciclo dello zolfo Risorse nel posto sbagliato L'ozono, una "erba infestante chimica" Il ciclo del carbonio L'equilibrio precario tra riscaldamento e raffreddamento del pianeta Altri gas atmosferici Il ciclo dei nutrienti nei suoli Le vie del riciclaggio Il riciclaggio della carta Concetto di fattore limitante Compensazione dei fattori Orologi biologici Gli incendi come fattore ambientale Il suolo come risorsa Lo sviluppo del suolo Tipologia dei suoli più Importanti Erosione naturale ed erosione di origine antropica Agricoltura sostenibile Rifiuti tossici: la sventura delle società industriali Riduzione delle sorgenti e internalizzazione dei costi Il modello stress-sussidio 165 165 171 173 175 176 177 178 178 179 182 184 185 Capitolo 6 Ecologia di Popolazione Forme di crescita di una popolazione r- e K-selezione Capacità portante Ottimizzare l'uso dell'energia Ragni cacciatori contro ragni tessitori Uso dello spazio Diversità genetica Dinamica della metapopolazione Crescita demografica della popolazione umana Interazione tra due specie La competizione Esclusione competitiva e coesistenza 119 120 121 123 124 125 127 127 129 130 134 134 135 Xlii XIV Indice generale 188 190 191 195 198 199 205 206 206 208 209 211 213 216 218 219 221 222 224 224 225 226 228 229 230 232 234 235 236 241 241 246 250 252 255 257 261 261 Predatori e prede Erbivoria Parassiti ed ospiti Commensalismo, protocooperazione e mutualismo I licheni Mutualismo di rete Capitolo 7 Sviluppo ed Evoluzione degli Ecosistemi Un esempio: la successione in un vecchio campo Teoria della successione: una breve storia Tipi di successione Modelli di sviluppo dell'ecosistema Modelli di successione in un microcosmo Un modello per descrivere lo sviluppo autogeno di un ecosistema Il fattore tempo e le forze di origine allogena Spiagge dinamiche Invecchiamento e successione ciclica Subclimax stabilizzato da stress ciclici Il significato dello sviluppo dell'ecosistema nella pianificazione dell'uso del territorio Teoria della complessità della rete Quando la successione fallisce Evoluzione della biosfera I cianobatteri: il primo balzo in avanti I meccanismi dell'evoluzione Macroevoluzione e microevoluzione La speciazione Selezione artificiale ed ingegneria genetica Biogeografia delle isole Coevoluzione Evoluzione della cooperazione e complessità: selezione di gruppo Capitolo 8 Principali tipi di Ecosistemi del Pianeta L'oceano Estuari e spiagge Mangrovieti e barriere coralline Ruscelli e fiumi Laghi e stagni Paludi d'acqua dolce e salmastre Terreni paludosi boschivi Biomi terrestri Indice generale 264 266 268 271 277 278 278 279 281 282 Il deserto La tundra La prateria La foresta Selvicoltura Le caverne Il nostro habitat ai margini della foresta Agroecosistemi Agroecosistemi tradizionali ed industriali Tecno-ecosistemi urbano-industriali 289 291 293 294 295 296 297 297 298 299 300 301 301 303 303 304 305 306 307 Epilogo La Transizione dalla Giovinezza alla Maturità Modelli globali Divari preoccupanti La valutazione ecologica Prospettive storiche Le trappole sociali Chiudere il cerchio Dominio e amministrazione dei beni ambientali Crescita economica e sviluppo economico Il paesaggio umano: stabilire le priorità Il paradosso dello sviluppo tecnologico L'ecologia del restauro La gestione dell'Input Comportamento umano e cambiamenti ambientali Etica ambientale ed estetica Capitalismo doppio Un modello ospite-parassita per l'uomo e per la biosfera Un modello di sopravvivenza di tipo etico Sommario: transizione su tempi lunghi 313 Indice Analitico XV EDUCAZIONE AMBIENTALE CHIMICA ORGANICA di G.T. MILLER di R.J. FESSENDEN e J.S. FESSENDEN Traduzione della V edizione americana a cura di S. FOCARDI. Traduzione italiana di F. O' ANGELI. Volume di 1160 pagine, illustrato. Questo libro è disegnato in modo da essere usato per corsi introduttivi di scienze ambientali. Esso tratta le scienze ambientali come uno studio interdisciplinare, integrando idee ed informazioni che vanno dalle scienze naturali (per esempio biologia, chimica e geologia) alle scienze sociali (economia, politica ed estetica), per presentare un' idea generale di come funziona la natura e come sono interconnesse tutte le cose. Questo studio di collegamenti nell 'ambito della natura interessa l' uso e l'abuso dell'ambiente e ciò che ogni individuo può fare per proteggerlo e migliorarlo sia per sé stessi sia per le future generazioni sia per gli altri organismi viventi. Questo libro non è semplicemente una descrizione dei gravi problemi che si affrontano ogni giorno. Anzi, dopo la discussione di ogni problema segue una lista e una serie di proposte di soluzioni a livello globale, nazionale, locale ed individuale (soluzioni suggerite da scienziati, studiosi ed analisti ambientalisti). Alcuni riquadri , denominati Soluzioni, hanno la funzione di dare un ' idea su tali informazioni relative a ciascun capitolo. Questa edizione offre importanti aggiornamenti stereochimici sia nel testo, sia inseriti nell 'autentica novità didattica, costituita dai ventisei "~say Problems", presentati come '.'Un nuovo argomento" per ciascuno dei ventisei capitoli . Questi nuovi argomenti descrivono dettagliatamente esperimenti di laboratorio tratti direttamente dalla recente letteratura chimica. Per ognuno di essi sono citati trattati classici o giornali di grande diffusione. La descrizione degli elementi e dei risultati è accompagnata da domande non facili che insegnano a ragionare e forniscono ulteriori elementi di informazione. I "Nuovi argomenti" si aggiungono agli altri quattro tipi di problemi: "problemi campione", "problemi per lo studio", "problemi" e "problemi di riepilogo". Sono stati notevolmente accresciuti i dati ed i problemi di carattere biologico e farmaceutico, particolarmente adatti ai corsi universitari annuali per le lauree in Farmacia, Agraria, Scienze Biologiche e Scienze Naturali ed all'insegnamento di Chimica organica I per Chimica e Tecnologie Farmaceutiche. CHIMICA DELL'AMBIENTE BIOLOGIA MOLECOLARE di. S.E. MANAHAN di G. MANGIAROTII Edizione italiana a cura di L. ZOCCOLILLO. Volume di 864 pagine, illustrato. Volume di circa 500 pagine, illustrato a colori. La chimica dell'ambiente è materia di specifico interesse per lo studio e l'interpretazione del fenomeno inquinamento e consiste in un esame critico delle manifestazioni che lattività antropica determina su atmosfera, idrosfera, geosfera e biosfera. Tali manifestazioni, talvolta, possono dar luogo a situazioni preoccupanti per l'umanità, come ad esempio, la distruzione dell'ozono stratosferico operata dai clorofluorocarburi. Nella riorganizzazione dei curricula universitari è stato considerato di importanza prioritaria l'inserimento di un corso di chimica dell 'ambiente in grado di fornire agli studenti dei corsi di laurea in Chimica, Chimica Industriale, Scienze Ambientali, Scienze Biologiche, Scienze Naturali e Corsi di Diploma Universitario affini, una specifica preparazione su tale disciplina. Ritengo che l' opera del professor Manahan nella quale le problematiche ambientali vengono trattate sotto tutti gli aspetti, costituisca, per docenti e studenti, una valida guida per la valutazione e la comprensione di una qualunque fenomenologia influenzata dall 'attività dell'uomo. Ho creduto opportuno cercare di enucleare i concetti classici della Biologia Molecolare ed includere solo questi nel mio libro. Spero, anche con la collaborazione dei Proff. Barrera, Boncinelli, Camaschella, Gargiulo e Torre che hanno scritto ciascuno un capitolo, e di quanti hanno letto criticamente parte del testo, di essere riuscito a scrivere un libro che renda più agevole l' insegnamento e l'apprendimento della Biologia Molecolare sia in quei corsi di laurea in cui questa disciplina ha trovato uno spazio apparentemente adeguato (Scienze Biologiche, Biotecnologie) che quelli in cui essa rimane purtroppo soffocata da altre discipline (Medicina, Agraria , Farmacia, Veterinaria). Lo scopo per cui ho scritto questo libro è proprio quello di cercare di far capire che la Biologia Molecolare attraversa una fase di sviluppo esplosivo, ed è destinata ad influenzare sempre più tutte le branche applicative specialistiche degli studi biologici. Ad essa va dunque lasciato più spazio, togliendolo se necessario ad altre discipline che sono fisiologicamente invecchiate. G. MANGIARCYITI PICCIN COD. 1501060 ISBN 882991561-0 1 lrillulo www.piccinonline.com I ~l~l~l l~l l~l]/~1 1~1~~1 ]1~1~ 01001144 A ServizJo