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7/25/2019 factores ambientales.pdf

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Ecologa GeneralEcologa General--IIII

Edilberto Chuquiln Bustamante, Blgo.Edilberto Chuquiln Bustamante, Blgo. M.ScM.Sc..Profesor AsociadoProfesor Asociado D.ED.E

rea de Biologa y Administracin del Ambienterea de Biologa y Administracin del AmbienteDepartamento Acadmico de los Recursos Naturales RenovablesDepartamento Acadmico de los Recursos Naturales Renovables

Facultad de Recursos Naturales RenovablesFacultad de Recursos Naturales RenovablesUniversidad Nacional Agraria de la SelvaUniversidad Nacional Agraria de la Selva

[email protected]@yahoo.es


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El suelo como sustrato Ecosistema Producto natural de

meteorizacin de las rocas y dela accin de los seres vivos. Unidad tridimensional Composicin:

Materia mineral 45%

Materia orgnica 5% (sustanciashmicas 50%, sustancias nohmicas 30 %,macromateriaorgnica 16%,biomasa viva 4%)

Agua 25% Aire 25%

Reservorio nutricional para losorganismos fotosintticos yquimiosintticos

Fases: Slida: materia mineral y

orgnica Lquida: agua Gaseosa: CO2y O2

Agregado de suelo: minerales y componentesorgnicos. La mayora de colonias demicroorganismos estn adheridas a las partculas del

suelo y son pocos los que estn libres en el aguaintersticial.

Blgo. Chuquiln Bustamante, E.


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El suelo como sustrato Formacin:

Meteorizacinfsica y qumica Implica 5

factores: Material madre

Clima Factoresbiticos

Topografa Tiempo

S(f)= clima +vegetacin Horizontes

Horizonte O

Capa de materia vegetal sindescomponer Horizonte A

Suelo superficial rico enmateria orgnica, actividadmicrobiana alta

Horizonte B Subsuelo con humus,material lixiviado, pobre en

materia orgnica, actividadmicrobiana menor que en elA)

Horizonte C Suelo base que se

desarrolla a partir de laroca madre, actividadmicrobiana muy bajaBlgo. Chuquiln Bustamante, E.


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Biomasa del suelo Microfauna 70%

Macrofauna 22% Races 8%



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Nutrientes



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Nutrientes

Para especies arbreas el rangoptimo de pH del suelo es: 5.2 6.2

Las concentraciones de Ca, Mg y K

son bajas en suelos muy cidos El Al, Fe, Mn tienden a ser ms

solubles en suelos cidos



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Nutrientes



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Radiacin solar

Ondas electromagnticas Constante solar = 1353 W/m2 = 1.94 cal/cm2/min



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- 31% de la

energa solar esreflejada

- 19%

absorbida/atmsfera

- 49% es

absorbida por elsuelo, agua yvegetacin

- < 1% utilizadapor lafotosntesis



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Radiacin solar Origina los patrones trmicos

Causante de los patrones de circulacin delos vientos y corrientes marinas

Influye en la distribucin de lasprecipitaciones Fuente de energa para el planeta Tierra

Es un recurso continuo? Luz visible = 400 700 nm = PAR (RFA)



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1 10 102 103 104 105 106

RayosGamma

Rayos X RayosUV

RayosIR

Luz

Visible

AZUL-VERDE

VERDE

VERDE-A

MARILLO

Longitud de Onda (nm)

300 400 500 600 700 800

AMARILL

O

NARANJA

VIOLETA

AZUL

ROJO

OndaCorta

OndaLarga

Espectro de la radiacinsolar

RayosGamma

MicroOndas

TV Radio



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Cubierta vegetal y luz

Gradientelumnico Intensidad

Duracin Longitud deonda

Estratificacin y disminucin de la luz en un bosqueModificadode Krebs (1978)

Intensidad de la luz (%)Blgo. Chuquiln Bustamante, E.


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Condiciones de radiacin en distintostipos de vegetacin (a) bosque planifolio

de zona templada 100% = RFA (55Klux)

10% = prdida porreflexin

79% = rbolesplanifolios

7% = rbolesaciculifolios

2% = arbustos 2% = estrato

herbceo,muscinal y suelo > ISF, < cantidad

de luz que llega alsuelo



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Absorcin de luz por los pigmentos fotosintticos en elespectro de radicacin solar

v a ve am an r

A

bsorcin

relativa

clorofilascarotenoides

Clorofila Absorbe luz

roja y violeta Refleja luz

verde y azul

Carotenoides Absorben luz

azul y verde Reflejan luz

amarilla yanaranjada

400 500 600 700Longitud de onda (nm)Blgo. Chuquiln Bustamante, E.


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Fotosntesis y cantidad

de luz Punto de saturacin Punto de

compensacin fotoinhibicin



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Radiacin y zonacin de lagos yocanos

Distribucin de laradiacin solar en unlago eutrfico de clima

templado, en laestacin de verano,Europa



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Luz y adaptaciones Relojes biolgicos y ciclo cicardiano

Fotoperodo (Modelo de Bnning) Plantas tolerantes a la sombra? Plantas intolerantes a la sombra?

Cada estacional de hojas Fototaxias y fototropismos Coloraciones crpticas, aposemticas,

mimetismo Defensas contra la radiacin UV



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Temperatura Los organismos viven en un ambiente trmico Temperatura ambiental vs distribucin y abundancia,

microclima, altitud, latitud, profundidad, oxgeno Temperatura y fotosntesis Tiempo fisiolgico: grados-da Temperatura como estmulo: germinacin de semillas

Aclimatacin y aclimatizacin (Rana pipiensa 5C y 25C) Temperaturas altas: coagulacin de enzimas,deshidratacin, respiracin > fotosntesis

Temperaturas bajas: cristalizacin de enzimas

Temperatura y variabilidad gentica Adaptaciones al calor y fro: mecanismos de endotermia,ectotermia y heterotermia; sobreenfriamiento, tiriteo,hibernacin (topor diario y estacional), diapausa yletargo, estivacin

Migraciones Blgo. Chuquiln Bustamante, E.


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Temperatura



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Ambiente trmico Formas de

transferencia decalor entreorganismos y su

ambiente Radiacin Conduccin conveccin Evaporacin


V i i i li ti d l


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Variacin microclimtica de latemperatura



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Temperatura y clasesorganismos

Homeotermos

T ambiental T corporal Poiquilotermos

T ambiental T corporal ????

Aves y mamferos

T corporal cuandohibernan

Endotermos Regulan su T produciendo

calor dentro su cuerpo Aves y mamferos Ectotermos

Para regular su T

corporal dependen defuentes externas de calor Peces, reptiles, anfibios,

plantas, protistas, hongos ????

Abejas y liblulasproducen calor pararegular su T duranteperodos limitados

En Philodendronel calor

metablico mantieneconstante la T de lasflores


T t t b li


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Temperatura y metabolismo

La tasa de consumo deoxgeno del escarabajo de la

patata aumenta con la

temperaturaQ10 = 2.5(Vant Hoff)

Regulacin entre factores abiticos y biticos en los presupuestos

de energa de un vertebrado ectotermoBlgo. Chuquiln Bustamante, E.

Aclimatacin y aclimatizacin


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Aclimatacin y aclimatizacin

Respuestas

diferentes a latemperatura enlas distintas

fases dedesarrollo dePisum sativum

ReglasReglastrmicastrmicas Longitud 4cm 2cm 1cm

Peso 64g 8g 1gSuperficie (S)96cm 24cm 6cmVolumen (V) 64cm3 8cm3 1cm3S/V 1.5 3 6

Relacin entre la superficie y volumen. Unanimal pequeo tiene ms superficie por unidad

de volumen que un animal grande

Los animales pequeos tienenmetabolismo mas elevado que los de

gran tamao Blgo. Chuquiln Bustamante, E.


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Zonacin y estratificacin


El agua como factor ambiental


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El agua como factor ambiental(recurso y condicin)

Composicin molecular Molcula de agua: 1H216O PM: 18.0154 El agua pura es una sustancia:

polmero (H2O)n , n>8 Composicin isotpica:

16O (99.75959, 17O (0.037%),18

O (0.204%) 1H (99.985%), 2H (0.015%), 3H Determina sus propiedades

Polaridad molecular y enlaceshidrgeno (viscosidad y tensin

superficial) Fuerzas de cohesin y adhesincapilaridad y tensin

superficial

O(-)

H(+)

H(+)

105

O ---- H ---- O

H

H H

O

H

H

O

H

H

O

O

H H

O

H H

H

H

O

O

H H



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El agua como factorambiental

Respuestas de los organismosfrente a la disponibilidad de

agua Osmosis y potencial osmtico Capacidad de campo Agua capilar, agua

higroscopica

Fotosntesis La cantidad de agua empleadaen la fotosntesis es muypequea en relacin alvolumen que pasa a travs de

la planta Al absorber CO2, las plantaspierden agua

Humedad relativa


El agua como


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factor

ambiental



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Dixido de

carbono Fuente de C para la fotosntesis Producto final del proceso de

descomposicin, respiracin En la atm. 300 ppm Flujo:

Ascendente (noche): suelo vegetacin atmsfera

Descendente (da): atmsfera

vegetacin Con fotosntesis mxima: Campo: 264 ppm Laboratorio: 5 10 ppm

La disponibilidad de CO2 es poco variable

En el agua: 200 veces ms soluble que el oxgeno H2O + CO2 H2CO3 HCO3- + H+ H2CO3 H2CO3 + OH- HCO3- + H2O H2CO3 CO2 + H+



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Dixido de carbono

Bomba biolgica: Mecanismo quetransporta C en contra de un gradiente de

concentracin en un medio acuticoBlgo. Chuquiln Bustamante, E.Distribucin vertical de CO2y pH en un lago estratificado


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Oxgeno CO2 + H2O C6H12O6 + O2 C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + ATP

Produccin fotoqumica de oxgeno y ozono en la atmsfera prebiolgica



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OxgenoOrganismo OD mnimo

(mg/l)

Trucha 6.5

Larvas

voladoras

4

Carpa 2

Larvas demosquitos 1

Fotosntesis aerbica Fotosntesis anaerbica Quimiosntesis aerbica Quimiosntesis anaerbica Respiracin aerbica

Respiracin anaerbica Rango de OD (dependiendo dela T y P):* 0 15 mg/l

* 7 15 mg/l en los arroyosde montaas, y sus niveles msbajos entre 2 y 11 mg/l



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Variacin de T y OD en

un lago eutrfico yoligotrfico. A)Estratificacin estival,

B) estratificacininvernal

Perfil de OD en el ocano y

concentracin en aguassuperficiales del ocano

Temperatura

C

Agua dulce

ml O2/l

Agua de mar

ml O2/l

0 10.3 8.0

10 8.0 6.415 7.2 5.8

20 6.5 5.3

30 5.6 4.5


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