Ecosistemas
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Comunidades y ecosistemas
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Presentación sobre Ecosistemas
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Comunidades y ecosistemas
COMUNIDAD
METAPOBLACION
POBLACION
POBLACION
POBLACION
INDIVIDUO
FLUJO GENETICO
ECOSISTEMA
¿Qué es un ecosistema?¿Qué es un ecosistema?
Cualquier comunidad biótica más o menos delimitada que
vive en cierto ambiente.
Es el conjunto formado por un sustrato físico (biotopo) y una
parte viva (biocenosis).
Son ejemplos de ecosistema un lago, un desierto, una zona
litoral, un estuario, un área de bosque amazónico, etc.
Puesto que ningún organismo puede vivir
fuera de su ambiente o sin relacionarse
con otras especies, es la unidad funcional
de la vida sostenible en la tierra.
Los ecosistemas
Un ecosistema está formado por un lugar y los seres vivos que habitan en el mismo.
Las relaciones más importantes entre los seres vivos son las que se establecen por la alimentación.
Todos los seres vivos que se alimentan unos de otros, forman una cadenaalimentaria, que empieza siempre con una planta, sigue con un herbívoroque se la come y continúa con un carnívoro que se come al herbívoro.
En un ecosistema podemos diferenciar dos tipos de elementos: los seres vivos y las condiciones físicas, que se influyen mutuamente.
LOS COMPONENTES DE UN ECOSISTEMA
Seres vivos Condiciones físicasAnimales, plantas, ... Aire, agua, luz, ...
Ecosistema
Componentes de un ecosistemaComponentes de un ecosistema
Ecosistema y ecotono
El ecotono conforma un hábitat característico que alberga especies que El ecotono conforma un hábitat característico que alberga especies que no se encuentran en los ecosistemas que lo rodean.no se encuentran en los ecosistemas que lo rodean.
Ecosistema 1 Ecosistema 2Ecotono (pantano)
Ecosistema terrestre
Ecosistema acuático
Ecosistema de transición
• Recordemos que los ecosistemas se agrupan cuando son
similares en clases mayores llamadas biomasbiomas y, que si
agrupamos todos los ecosistemas o biomas en uno solo,
formamos la biosferabiosfera.
Entonces reflexionemos
¿H¿Hasta que grado podemos afectar, trastornar o destruir asta que grado podemos afectar, trastornar o destruir un ecosistema y no afectar a la biosferaun ecosistema y no afectar a la biosfera??
¿Y¿Y en que medida es posible alterar parámetros globales en que medida es posible alterar parámetros globales como la atmósfera o la temperatura antes de influir en como la atmósfera o la temperatura antes de influir en todos los ecosistemas de la tierra todos los ecosistemas de la tierra ??
HHay 2 aspectos fundamentales en cualquier ecosistema:ay 2 aspectos fundamentales en cualquier ecosistema:
LOS FACTORES AMBIENTALES ABIÓTICOS
LA ESTRUCTURA BIÓTICA
3 categorías de organismo:
Productores: elaboran su propio alimento. Principalmente plantas verdes. Son los que con la energía de la luz convierten las sustancias inorgánicas en orgánicas.
Consumidores: se alimentan de los productores o de otros consumidores.
Saprofitos y descomponedores: se alimentan de materia orgánica muerta.
Basada en las relaciones de alimentación
Principales:
Régimen de lluvias: monto y distribución anual y humedad del suelo. Temperatura: extremos de frio y calor, promedio. Luz Viento Nutrientes químicos PH (acidez) Salinidad Incendios
Agentes físicos y químicos.
FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMASFUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS
Los ciclos de los nutrientes.Los ciclos de los nutrientes.
Productores
Los productos y subproductos de cada grupo de organismo
(productores, consumidores, saprofitos y descomponedores) son
la comida y los nutrientes esenciales del otro.
ConsumidoresSaprófitos y
descomponedores
Autótofos: elaboran su propia materia
orgánica
Heterótrofos: se alimentan de materia orgánica para obtener energía
Plantas verdes, bacterias fotosintéticas y bacterias
quimiosintéticas
Primaros (herbívoros), Omnívoros (herbívoros o carnívoros), Secundarios (se alimentan de los primarios), de Orden superior (se alimentan de otros carnívoros) y Parásitos (toman como huésped a otra planta o animal)
Descomponedores (se alimentan de putrefacción) Saprófitos primarios (se alimentan de
detritos) y Saprófitos secundarios
La materia orgánica y el oxígeno que producen las plantas verdes son los alimentos y el oxigeno que necesitan los heterótrofos. Y el dióxido de carbono y otros desechos que éstos generan son exactamente los nutrientes que necesitan las
plantas.
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaRelaciones alimentariasRelaciones alimentarias
Niveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedoresNiveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedoresEl ecosistema concebido como un flujo de materia y energía
Parte del flujo de materia y energía se plasma en las relaciones tróficas
entre los niveles tróficos
PRODUCTORES
Autótrofos fotosintéticos que utilizan luz como
fuente de energía y CO2 como fuente de
C
HERBÍVOROS Heterótrofos que se nutren de la materia orgánica fabricada por los Productores
CARNÍVOROS I
Heterótrofos - Se nutren de los herbívoros
CARNÍVOROS II
Heterótrofos Se nutren de los carnívoros I
DESCOMPONEDORES Heterótrofos – Se nutren de detritos (hongos, bacterias)
DETRITÍVOROS
La energía en el ecosistemaRelaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (I)
PRODUCTORES HERBÍVOROS CARNÍVOROS I CARNÍVOROS II
Consumidores primarios
Consumidores secundarios
Consumidores terciarios
NIVELES TRÓFICOS
En las cadenas alimentarias, el representante del nivel En las cadenas alimentarias, el representante del nivel trófico superior se come al representante del nivel trófico superior se come al representante del nivel trófico inferior, originando una relación lineal de la trófico inferior, originando una relación lineal de la energía.energía.
Las comunidades rara vez muestran cadenas Las comunidades rara vez muestran cadenas alimentarias con consumidores primarios secundarios y alimentarias con consumidores primarios secundarios y terciarios.terciarios.
Normalmente forman redes o tramas alimentarias Normalmente forman redes o tramas alimentarias donde muchas cadenas se interrelacionan. donde muchas cadenas se interrelacionan.
Muchas veces los animales que comen de todo y el Muchas veces los animales que comen de todo y el hombre ( omnívoro) actúa en diferentes momentos como hombre ( omnívoro) actúa en diferentes momentos como consumidor primario , secundario o terciario.consumidor primario , secundario o terciario.
Cadenas AlimentariasCadenas Alimentarias
La energía en la cadena alimentaria
La energía en la cadena alimentaria
En los seres vivos la energía fluye a lo largo de las En los seres vivos la energía fluye a lo largo de las comunidades.comunidades.
Cada categoría de organismo se llama nivel trófico ( que Cada categoría de organismo se llama nivel trófico ( que significa nivel de alimentación).significa nivel de alimentación).
Los productores, desde las bacterias hasta los árboles Los productores, desde las bacterias hasta los árboles más grandes como el alerce, obtienen su energía más grandes como el alerce, obtienen su energía directamente de la luz solar.directamente de la luz solar.
Los consumidores forman varios niveles tróficos y Los consumidores forman varios niveles tróficos y algunos, incluso, cambian de niveles al comer algunos, incluso, cambian de niveles al comer organismos de diferentes niveles.organismos de diferentes niveles.
Así por ejemplo, los gorriones comen semillas o insectosAsí por ejemplo, los gorriones comen semillas o insectos
La energía en el ecosistemaTransferencia de energía en una cadena trófica
Pérdidas por calor en respiración
Energía química (glucosa)
1% de energía luminosa
Incremento biomasa aprovechable por herbívoros (10%)
Energía luminosa
Restos no aprovechables por el nivel trófico
siguiente
La energía en el ecosistemaFlujo de materia y energía en el ecosistema (I)
10% 10% 10%
Flujo de materia: cerrado •••••• Flujo de energía: abierto
Pérdida de energía
Humus edáfico
Na, K, Mg, Ca, Sulfatos, nitratos, fosfatos
La energía en el ecosistemaFlujo de materia y energía en el ecosistema (II)
Flujo de energía en la biocenosis. Tamaños de los recuadros, anchura de flechas y cifras de unidades de energía (u. e.) sugieren el modelo general de flujo energético.
Pérdida de energía por reflexión e ineficacia fotosintética
Pérdidas de energía por respiración
Pérdidas de energía y de materia hacia
los descomponedores
¿Son todas las flechas del mismo ancho?
Niveles TróficosNiveles Tróficos
FUNCIONES DE LOS ORGANISMOS EN CADA COMUNIDAD
FUNCIONES DE LOS ORGANISMOS EN CADA COMUNIDAD
Los organismos fotosintéticos se llaman productores, Los organismos fotosintéticos se llaman productores, porque producen alimento para ellos mismos. porque producen alimento para ellos mismos.
Además, en forma indirecta, producen alimento para Además, en forma indirecta, producen alimento para casi todas las otras formas de vidacasi todas las otras formas de vida
Los organismos que no pueden fotosintetizar, no Los organismos que no pueden fotosintetizar, no producen alimento por sí mismos, sino que deben producen alimento por sí mismos, sino que deben adquirir la energía que se encuentra en las moléculas de adquirir la energía que se encuentra en las moléculas de los cuerpos de otros organismos. los cuerpos de otros organismos.
Estos organismos se llaman consumidores Estos organismos se llaman consumidores
Pirámide Pirámide AlimentariaAlimentaria
DEPREDADORESDEPREDADORES
CARNÍVOROSCARNÍVOROS
HERBÍVOROSHERBÍVOROS
PRODUCTORESPRODUCTORES
DESCOMPONEDORESDESCOMPONEDORES
En una pirámide En una pirámide se se aprecia la estructura alimentaria aprecia la estructura alimentaria de un ecosistema en donde de un ecosistema en donde conviven productores, conviven productores, consumidores y descomponedores.consumidores y descomponedores.
Los vegetales elaboran materia Los vegetales elaboran materia orgánica a través de la fotosíntesis. orgánica a través de la fotosíntesis.
Los herbívoros se alimentan de Los herbívoros se alimentan de ellos, y a su vez son comidos por ellos, y a su vez son comidos por predadores o carnívoros. predadores o carnívoros.
Cuando estos organismos van Cuando estos organismos van muriendo, sus restos son muriendo, sus restos son transformados en sustancias transformados en sustancias asimilables por la plantas, proceso asimilables por la plantas, proceso en el que intervienen los en el que intervienen los organismos descomponedoresorganismos descomponedores
•No basta que una cadena alimenticia No basta que una cadena alimenticia esté integrada por productores, esté integrada por productores, consumidores de primer y segundo consumidores de primer y segundo orden, y descomponedores.orden, y descomponedores. Además, es indispensable que el Además, es indispensable que el número de seres vivos que son parte número de seres vivos que son parte de cada uno de estos niveles sea de cada uno de estos niveles sea diferente, de acuerdo a su posición en diferente, de acuerdo a su posición en la cadena.la cadena.Así, deberá haber un número mayor Así, deberá haber un número mayor de productores que de consumidores de productores que de consumidores primarios, y más consumidores primarios, y más consumidores primarios que secundarios.primarios que secundarios.Esta relación entre el número de Esta relación entre el número de organismos y el lugar que ocupa en la organismos y el lugar que ocupa en la cadena alimentaria, se conoce como cadena alimentaria, se conoce como pirámide alimenticia.pirámide alimenticia.
Pirámide alimenticiaPirámide alimenticia
Son esquemas que se utilizan para representar cuantitativamente las relaciones tróficas entre los distintos niveles de un ecosistema.
Se utilizan barras superpuestas que suelen tener una altura constante y una longitud proporcional al parámetro elegido, de manera que el área representada es proporcional al valor del parámetro que se mide.
El nivel DESCOMPONEDORES no se suele representar, ya que es difícil de cuantificar.
Se suelen usar tres tipos de pirámides:
1. Pirámides de energía, 2. Pirámides de biomasa 3. Pirámides de números.
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaPirámides ecológicasPirámides ecológicas
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaPirámides ecológicasPirámides ecológicas
• Forma de representación de cada uno de los niveles tróficos en función de la variable estudiada (producción, biomasa, números)
Cada nivel trófico está representado por un rectángulo (o paralelepípedo, si 3D)
El ancho del rectángulo es
proporcional al valor de la variable
estudiada (en este caso, biomasa)
Todas las alturas de los rectángulos son
iguales
En la base se sitúan los productores
El resto de los pisos representa al resto de los
niveles tróficos
Pirámide de biomasa en los Silver Springs (Florida), surgencias de agua templada de temperatura constante
Los descomponedores, a veces, se representan
mediante un rectángulo
perpendicular al de los productores y apoyado en éste
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaPirámides ecológicasPirámides ecológicas
El rectángulo que representa a los productores es siempre el mayor, indicando la cantidad de energía necesaria para
sostener el resto de la biocenosis
Pirámide de energía
Pirámides de números
Pirámides de biomasa
Las pirámides de biomasa o números pueden ser invertidas cuando los productores representan poca masa, pero tienen altas tasas de renovación
de sus poblaciones, lo que garantiza un rendimiento fotosintético asegurado para el siguiente nivel trófico
Muchos herbívoros, pero pocas encinas
Las especies herbáceas son más pequeñas, pero mas numerosas
Productores con muy poca biomasa, pero altas tasas de renovación de sus poblaciones
En un ecosistema acuático la biodiversidad, o número de especies vegetales y En un ecosistema acuático la biodiversidad, o número de especies vegetales y animales que habitan en él, es menor que en uno terrestre. La base nutritiva está animales que habitan en él, es menor que en uno terrestre. La base nutritiva está en el fitoplancton y en el zooplancton.en el fitoplancton y en el zooplancton.La escala va en ascenso desde los peces y batracios hasta las aves acuáticas como La escala va en ascenso desde los peces y batracios hasta las aves acuáticas como el pato, y aéreas como el águila.el pato, y aéreas como el águila.
Ecosistema acuático
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaRelaciones alimentariasRelaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (II)Cadenas y redes tróficas (II)
CI
PCI P
CI
CII
CII
CII
CIII
CII
CIII
X
X
La red Trófica del marLa red Trófica del mar
Ecosistema de una lagunaEcosistema de una laguna
Ecosistema de un bosqueEcosistema de un bosque
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistema¿Cómo se mide la energía en el ecosistema? ¿Cómo se mide la energía en el ecosistema?
• BIOMASA– Cantidad de materia orgánica que compone un ser vivo, una población, un nivel trófico o una
biocenosis
– Expresable como kg/m2, t/ha, kj/m2, kcal/m2, g de C/L, etc. (1 j = 0,24 cal)
• PRODUCCIÓN– Incremento de biomasa por unidad de tiempo en un ser vivo, una población, un nivel trófico o
una biocenosis
– Expresable como kg/m2/año, kj/m2/año, kcal/m2/año, g de C/L/año• Producción Primaria Bruta (PPB): Incremento de biomasa (nuevas hojas, más raíces, flores, etc.)
en los productores debida a la fotosíntesis
• Producción Primaria Neta (PPN): Incremento de biomasa en productores en un determinado tiempo, resultante de restar a la PPB lo consumido por los propios productores en respiración (R) (parte de la glucosa sintetizada se consume): PPB – R = PPN
• Producción Secundaria Neta (PSN): Incremento de biomasa en un determinado tiempo en los diferentes niveles de consumidores. Resultante de restar a la biomasa ingerida (la disponible como PPN del nivel trófico anterior) la consumida por respiración (glucolisis u otros procesos) y la no aprovechada (desechos)
• Producción neta de un ecosistema (PNE): Incremento de biomasa que ha tenido lugar en un ecosistema en un determinado tiempo debida a la fotosíntesis tras restarle todo lo consumido por la respiración de todos los niveles tróficos
Ciclos biogeoquímicosCiclos biogeoquímicosLos elementos más importantes que forman parte de la materia viva están presentes en la atmósfera, hidrosfera y geosfera y son incorporados por los seres vivos a sus tejidos.
De esta manera, siguen un ciclo biogeoquímico que tiene una zona abiótica y una zona biótica.
La primera suele contener grandes cantidades de elementos biogeoquímicos pero el flujo de los mismos es lento, tienen largos tiempos de residencia.
En la parte biótica del ciclo, el flujo es rápido pero hay poca cantidad de tales sustancias formando parte de los seres vivos.
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos
a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire.
GASEOSOS
SEDIMENTARIOS
atmósfera – océanos
suelo-rocas-minerales
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaCiclos biogeoquímicosCiclos biogeoquímicos
El ciclo del carbonoEl ciclo del carbono
Ciclo petrogenéticoPlancton
Fermentación
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaCiclos biogeoquímicosCiclos biogeoquímicosEl ciclo del nitrógenoEl ciclo del nitrógeno
Rhizobium
NO3-
Ciclo del Nitrógeno Nitrógeno
Componente esencial de las proteínas y de la atmósfera
Estado gaseoso(N2)
Debe fijarse para su utilización
Acción química de alta energía
Biológico
Bacterias fijadoras de nitrógeno
Radiación cósmica
Relámpagos y rayos
Completamente sedimentario
Reservorios en rocas y depósitos naturales de
fosfatos
Desconocido en la atmósfera
La energía en el ecosistemaLa energía en el ecosistemaCiclos biogeoquímicosCiclos biogeoquímicos
El ciclo del fosforoEl ciclo del fosforo
