Ecologia cap 2 y 3 - estructura y función de los ecosistemas. ii sem 2013

Universidad de Cartagena Ingeniería Civil

Universidad de Cartagena Capitulo 2. Ecosistemas: unidades con sostenibilidad. Universidad de Cartagena Capitulo 2. Ecosistemas: unidades con sostenibilidad.

Ecosistemas Unidades con sostenibilidad

Capitulo 2

Universidad de Cartagena Capitulo 2. Ecosistemas: unidades con sostenibilidad.

Conceptos

BIOTA (Bios, vida): Agrupamiento de plantas, animales y microbios que se observan al estudiar bosques, pastizales, charcas, arrecifes de coral y áreas inexploradas.

FACTORES ABIOTICOS: Los elementos físicos, químicos e inertes. Como el agua o la humedad, la temperatura, la salinidad y la clase de suelo.

ESPECIES: Son las diferentes clases de vegetales, animales y microbios.

POBLACIÓN: El número de individuos que componen el grupo de apareamiento y reproducción. Se distingue de especie en que se

aplica a los miembro que viven en determinada área.

¿Qué es un ecosistema?

Es una comunidad de organismos que se autorregulan y sobreviven

interactuando con el medio físico dentro de un espacio geográfico

definido.

Es tanto la comunidad biótica como las condiciones abióticas en las

que viven sus elementos.

Otros conceptos

ECOLOGÍA: Es la ciencia que se ocupa del estudio de los ecosistemas,

de las interacciones de los elementos que los componen y de las

relaciones de éstos con el entorno.

BIOMAS: Agrupación de ecosistemas similares o relacionados.

BIOSFERA: Es el gran ecosistema que conforma la Tierra, se pueden ver

todas las especies junto con sus ambientes.

Ecotono de la Playa de Tunquen. Fuente: Internet

PASTIZALES

BOSQUE

BOSQUE-PASTIZAL

Especies de los bosques caducifolios

ECOTONO: Región de transición donde se superponen gradualmente los ecosistemas. Se comparten muchas especies y características de los ecosistemas adyacentes.

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Estructura de los ecosistemas

ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS

Los ecosistemas están conformados por elementos no vivos o

componentes abióticos, y por componentes vivos o bióticos.

Estos interactúan para proveer los materiales y la energía necesarios

para que los organismos sobrevivan.

ABIÓTICOS

BIÓTICOS

Se compone por la energía, la materia y los factores físicos

Esta compuesta

por los organismos

vivos de un

ecosistema

SERES VIVOS

Los autótrofos y los heterótrofos.

Esta distinción se basa en sus

necesidades nutricionales y el

tipo de alimentación.

Nutrientes, elementos

químicos, la temperatura,

la humedad, el rocío, la

luz, el viento y el espacio

disponible.

FACTORES BIÓTICOS

Entre los seres vivos de un ecosistema puedes establecerse diferentes

niveles de organización:

POBLACIÓN Seres de la

especie que

forman parte

ecosistema.

COMUNIDAD (Biocenosis)

Conjunto de

poblaciones

de seres vivos

que habitan

ecosistema.

ESTRUCTURA BIÓTICA

• Categoría de Organismos

• Asociaciones Alimentarias

• Relaciones No Alimentarias

ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Productores: Son principalmente plantas verdes que aprovechan la energía luminosa del Sol para convertir agua y dióxido de carbono en un azúcar llamado

glucosa y liberar oxígeno como subproducto.

MINERALES:

Nitrato, Fosfato,

Potasio H20

Glucosa (C6H12O6) Fotosíntesis

Energía Solar

ESTRUCTURA BIÓTICA

Consumidores: Comprenden una gran variedad de organismos que van de bacterias microscópicas a las ballenas azules. Ej.: Los protozoarios, los gusanos, los

peces, los crustáceos, los insectos, los reptiles, los anfibios, las aves y los mamíferos.

Consumidores Primarios o Herbívoros. Se alimentan de

productores.

Consumidores Secundarios. Se alimentan de los consumidores

primarios.

Consumidores de tercer orden y superiores. Junto con los

secundarios son llamados carnívoros y omnívoros (se alimentan

de plantas y animales)

ESTRUCTURA BIÓTICA

Consumidores

PARASITISMO DEPREDACIÓN

Depredador: Es el animal que ataca, mata y se come a otro,

que recibe el nombre de presa. Relación

depredador y presa.

Parásitos: Se trata de organismos -

vegetales o animales – que se vinculan estrechamente a su “presa” y se

alimentan de ella durante un largo período, por lo regular sin matarla.

• Huésped: Planta o animal del

que el parásito se alimenta.

Se llama detritos a los materiales vegetales muertos, como hojas, ramas

y troncos caídos y hierba seca. Y los saprofitos son los que se alimentan

de los detritos.

Saprofitos Primarios.

Saprofitos Secundarios.

Descomponedores de detritos.

ESTRUCTURA BIÓTICA

Saprofitos y descomponedores de detritos

ESTRUCTURA BIÓTICA

Saprofitos y descomponedores de detritos

ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones Alimentarias

• Cadena Alimentaria. Secuencias en que un organismo es comido

por otro, y éste a su vez por uno más, etc.

• Trama Alimentaria. Denota la compleja “malla” de cadenas

alimentarias entreveradas.

• Niveles Tróficos.

¿Cuántos niveles tróficos hay? No más de tres o cuatro en cada ecosistema, según se desprende de observaciones directas.

ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones Alimentarias Cadena Alimentaria

Pirámide de la biomasa.

ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones No Alimentarias

SIMBIOSIS

MUTUALISMO

Mutualismo: Asociaciones

que favorecen

a las dos

partes.

Simbiosis: Sólo se refiere al hecho de

“vivir juntos” y no

específica daño ni

beneficio alguno;

así, las asociaciones

simbióticas

comprenden tanto

a las parasitarias

como a las

mutualista.

Aunque no se clasifiquen como mutualistas, hay

numerosas asociaciones en los ecosistemas que colaboran a la capacidad general de sostenimiento. Ej.: Los detritos.

MUTUALISMO

El pez payaso y las

anémonas

El pájaro de la miel y el ratel

(mamífero)

FACTORES ABIÓTICOS

Punto Óptimo, Zonas de Tensión y Límites de Tolerancia.

FACTORES ABIÓTICOS

Son las características físico-químicas que posee un medio.

No dependen directamente de los seres vivos, aunque su

actividad puede modificarlos.

MEDIO ACUÁTICO

Temperatura

Gases Disueltos

Salinidad

MEDIO TERRESTRE

Humedad

Temperatura

FACTORES ABIÓTICOS

INCREMENTO EN CONDICIONES DE

SEQUIA Y TEMPERATURA = MAS CACTUS

FACTORES ABIÓTICOS

MAYOR INCREMENTO EN CONDICIONES DE SEQUIA Y TEMPERATURA ?

FACTORES ABIÓTICOS

Punto Óptimo. Cierto a nivel al que los organismos funcionan mejor.

Margen Óptimo. Intervalo de varios grados donde suele encontrarse en el punto óptimo.

Margen de Tolerancia. Variación total que permite cualquier crecimiento. Sus

puntos extremos se denominan límites de tolerancia.

Entre el margen óptimo y el límite superior o inferior de tolerancia hay zonas de

tensión: conforme el factor se aparta en un sentido u otro del margen óptimo, los organismo sufren mayor tensión hasta que, al cruzar el límite, ya no logran

sobrevivir.

Factor abiótico

FACTORES ABIÓTICOS

Justus von Liebig May 12, 1803 – April 18, 1873

FACTORES ABIÓTICOS

Ley de los factores limitantes

• Cada factor abiótico tiene su punto óptimo y sus límites de

tolerancia.

• El agente que obstaculiza el crecimiento se llama factor

limitante.

Ley de los Factores Limitantes: Cualquier factor fuera del margen

óptimo causará tensión y limitará el crecimiento, la reproducción e

incluso la sobrevivencia de la población.

¿POR QUÉ REGIONES

DIFERENTES SOSTIENEN

ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Descripción del promedio de temperatura y

precipitación que puede esperarse para cada día del

• Las condiciones de temperatura y precipitación se

combinan casi de cualquier manera para dar una

extensa variedad de climas.

• Cada clima sostiene solo a las especies que

encuentran puntos óptimos los niveles de

temperatura y precipitación.

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

CLIMA Y LOS GRANDES

BIOMAS

MICROCLIMAS Y OTROS FACTORES ABIÓTICOS

– Microclima: Conjunto de condiciones climáticas que

privan en zonas localizadas.

– Dan por resultado variaciones en la comunidad biótica

del bioma.

– Los suelos y la topografía también contribuyen a la

diversidad del bioma.

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES SOSTIENEN

Imagen Satélite – Ciudad del Cabo, Sudáfrica

Fynbos en Sudáfrica

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES SOSTIENEN

– Los factores limitantes

pueden ser causados

por otras especies.

– Ej.: Relación entre los

pastos, la precipitación y

los árboles.

FACTORES BIÓTICOS

BARRERAS FÍSICAS

• Océanos

• Desiertos

• Sierras

Se pueden originar “invasiones” exitosas cuando se

cambia una especie de lugar (otro continente).

Otras barreras: Diques, carreteras, ciudades y

granjas

Universidad de Cartagena Capitulo 3. Funcionamiento de los ecosistemas

El funcionamiento de los

ecosistemas

Capítulo 3

Elementos, Vida y Energía

Los átomos son las piezas básicas de la constitución de la

materia.

La materia son los gases, líquidos y sólidos que constituyen

a los seres vivos, e inertes.

¿Cómo es posible que los innumerables materiales que conforman

nuestro mundo, incluyendo los tejidos de los seres vivos, estén hechos

de sólo 92 elementos?

Para ser precisos, 99% de la corteza de terrestre se compone de

apenas ocho de esos elementos.

ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS E INERTES

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

Molécula. Se refiere a cualquier enlace específico de dos o más

átomos.

Compuesto. Es cualquier enlace de

dos o más átomos diferentes.

Mezcla. Significa que no hay enlaces químicos entre las

moléculas que lo componen.

Desde el punto de vista biológico, los tres gases más importantes en la parte inferior de la atmósfera son el nitrógeno, el oxígeno y el dióxido de carbono.

ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS E INERTES

Los minerales son materiales inorgánicos duros y cristalinos de cierta

composición química.

Las moléculas basadas en el carbono que forman los tejidos de los

organismos vivos reciben el nombre de moléculas orgánicas.

Las moléculas y los compuestos que sin enlaces carbono-carbono ni

carbono-hidrógeno son inorgánicos.

Los elementos esenciales para la vida (C, H, O, etc.) están presentes en el aire, el agua y

los minerales, en forma de moléculas relativamente simples.

En cambio, los organismos vivos están organizados en moléculas orgánicas muy

complejas.

CONSIDERACIONES ENERGÉTICAS

30/09/2013

Materia. Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y

posee masa.

La Energía. Es la capacidad de mover materia.

Energía

Energía Cinética

Energía Potencial

30/09/2013

CONSIDERACIONES ENERGÉTICAS

La energía cinética. Es energía en acción o movimiento. Ej.: LA luz, el

calor y el movimiento físico.

La energía potencial es energía almacenada.

La caloría, se define como el calor requerido para elevar la

temperatura de un gramo de agua un grado centígrado.

Energía potencial se transforma en cinética

LEYES DE LA ENERGÍA

• Ley de la conservación de la energía: La energía no se crea ni

se destruye, sólo se transforma.

• Segunda ley de la termodinámica: Cualquier conversión

energética terminará con menos energía de la que tenía al

comenzar.

CAMBIOS DE MATERIA Y ENERGÍA EN ORGANISMOS Y

ECOSISTEMAS

6CO2 + 6H2O

C6H12O6 + 6O2

ENERGIA SOLAR

ELEVADA ENERGIA POTENCIAL!!

C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O

RESPIRACIÓN CELULAR

Principios del funcionamiento

de los ecosistemas

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

LOS CICLOS DE LOS NUTRIENTES

Ciclo del Carbono

Ciclo del Fosforo

Ciclo del Nitrógeno

Las bacterias que viven

en los nódulos de las

raíces convierten el

nitrógeno de la

atmósfera en formas

que las plantas

puedan aprovechar.

Este proceso permite

que el nitrógeno se

transforme en

compuestos necesarios

para la vida.

EL CICLO DEL NITRÓGENO

Fijación del nitrógeno

Implicaciones para el Hombre

Primer principio básico de la sostenibilidad de los ecosistemas:

Para su sostenibilidad, los ecosistemas reciclan todos los

elementos de modo que se libran de los desechos y reponen los

nutrientes.

Segundo Principio básico de la sostenibilidad: Para su sostenibilidad,

los ecosistemas aprovechan la luz solar como fuente de energía.

IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR

El aprovechamiento de la luz del sol como fuente básica de

energía es fundamental para la sostenibilidad por dos razones:

No contamina

Es Inagotable

Tercer Principio básico de la sostenibilidad: Para la sostenibilidad, el

tamaño de las poblaciones de consumidores es tal que no hay

pastoreo excesivo ni otros consumos en exceso.

IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

Prevención del pastoreo excesivo

• El consumo no debe exceder la producción.

• Biomasa permanente: Parte, o población, que no es

consumida y que se mantiene intacta para continuar

la producción.

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