Conceitos - Ecossistemas

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Carmem Avelar Tomé
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1 Conceitos - Ecossistemas

2 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Lotka (1925): uso de princípios da termodinâmica, enfocando as transformações de massa entre os seus componentes - Elton (1927): conceito de teia alimentar, resumindo as relações de alimentação entre plantas, herbívoros e carnívoros - Tansley (1935): sistema que engloba o complexo de organismos com o complexo de fatores físicos

teia alimentar, resumindo as relações de alimentação entre plantas, herbívoros e carnívoros

3 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Lindeman (1942): ecossistema como unidade fundamental da Ecologia, juntamente com o conceito de teia alimentar (níveis tróficos), incluindo os nutrientes inorgânicos na base, e as tranformações energéticas entre os níveis (pirâmide)

conceito de teia alimentar (níveis tróficos), incluindo os

4 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Evans (1956): ecossistema envolve: a circulação, transformação e acumulação de energia e matéria pelos organismos e suas atividades; processos biológicos (fotossíntese, decomposição, herbivoria, predação, parasitismo, simbiose) responsáveis pelo transporte e armazenagem de energia e materiais; interações dos organismos (teia alimentar) como vias de distribuição

biológicos (fotossíntese, decomposição, herbivoria, predação, parasitismo, simbiose) responsáveis

5 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Odum (1953): ecossistemas representados através de diagramas de fluxo, com cada nível trófico equivalente a um compartimento, representando sua biomassa (ou o seu equivalente em energia ou nutrientes), com vias através do compartimento representando o fluxo de energia e de elementos

compartimento, representando sua biomassa (ou o seu equivalente em energia ou

6 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Van Dyne (1966), Watt (1968): uso de modelos (analogia matemática) que levam em consideração as propriedades dinâmicas do ecossistema e o efeito de perturbações alterando condições ambientais e abundância de espécies.

consideração as propriedades dinâmicas do ecossistema e o efeito

7 Evolução dos conceitos de Ecossistema - Odum (1968), Margalef (1963): desenvolvimento (sucessão) na direção de um ecossistema estável, com um máximo de biomassa (ou alto conteúdo de informação) e funções simbióticas mantidas em relação à unidade de energia disponível ( homeostasis ); diversidade biológica como medida do teor de informação contida no sistema - Allen & Starr (1982): estrutura hierárquica do sistemas, do organismo ao ecossistema, com cada nível da hierarquia possuindo sua própria escala espacial e temporal

disponível ( homeostasis ); diversidade biológica como medida do teor de informação contida no sistema - Allen & Starr (1982):

8 Diagrama de organização do ecossistema

9 Sentido do fluxo de energia

10 A Ecologia dos Ecossistemas estuda a circulação, transformação e acumulação de matéria e energia através dos organismos e de suas atividades, enfocando a identificação das vias (estrutura), como funcionam (função) e a quantificação dos processos (produtividade, ciclagem de nutrientes)

atividades, enfocando a identificação das vias (estrutura), como

11 Função dos ecossistemas Interação entre os 3 componentes básicos: 1 a comunidade biótica 2 o fluxo de energia 3 a ciclagem de nutrientes

12 tamanho do ecossistema Um ecossistema pode ter qualquer tamanho desde que tenha organismos, ambiente físico e interações. Ex.: pouco de solo contendo plantas e microrganismos Ou Biosfera contendo todos os ecossistemas

13 Modelos de ecossistemas Modelos são representações gráficas ou diagramas da realidade (natureza) a fim de representar o funcionamento do ecossistema. Ex.: fluxo de energia, ciclo da matéria.

14 Componentes estruturais dos ecossistemas substâncias inorgânicas (particuladas, dissolvidas) substâncias orgânicas (particuladas e dissolvidas) clima substrato físico (sólido, líquido e gasoso) componentes bióticos produtores consumidores predadores regeneradores

dissolvidas) clima substrato físico (sólido, líquido e gasoso)

15 Componentes funcionais fluxo de energia cadeias de alimentos diversidade (tempo e espaço) ciclos de nutrientes sucessão e evolução controle (cibernética)

16 Fluxo de energia - ocorre num só sentido - energia solar é convertida em matéria orgânica pela comunidade - grande parte da energia é degradada - sai do sistema em forma de calorias - pode ser estocada mas não é reutilizada leis da Termodinâmica

da energia é degradada - sai do sistema em forma de calorias

17 Ciclos dos nutrientes - podem ser reutilizados várias vezes - eficiência da reciclagem varia com o ecossistema

18 P R O T O P L A S M C E L L T I S S U E O R G A N Diagrama mostrando a organização ecológica de Odum (1959) O R G A N S Y S T E M O R G A N I S M P O P U L A T I O N C O M M U N I T Y E C O S Y S T E M B I O S P H E R E

19 Diagrama mostrando a organização ecológica de Odum (1971) BIOTIC COMPONENTS Genes Celulas Orgaos Organismos Populations Commun -ities Plus ABIOTIC COMPONENTS Matter Energy Equals BIOSYSTEMS Genetic Systems Cell Systems Organ Systems Organismic Systems Population Systems Ecosystems

Plus ABIOTIC COMPONENTS Matter Energy Equals BIOSYSTEMS Genetic

20 Exemplos de ecossistemas Um lago ecossistema aquático Campo abandonado ecossistema terrestre O que esses ecossistemas têm em comum? Quais as características básicas?

21 Fluxo de energia num lago

22 Fluxo de energia no campo Heat Abiotic chemicals (carbon dioxide, oxygen, nitrogen, minerals) Heat Solar energy Heat Decomposers (bacteria, fungus) Producers (plants) Heat Consumers (herbivores, carnivores) Heat

24 Características básicas dos 2 ecossistemas - substâncias abióticas compostos orgânicos e inorgânicos (água, CO2, O2, N, S) - substâncias estão prontas para o consumo - substâncias estão em depósitos estocadas - velocidade do funcionamento do ecossistema é feita diariamente: temperatura, duração do dia, etc.

25 Características básicas dos 2 ecossistemas - organismos produtores: - no lago plantas flutuantes (macrófitas) e algas do fitoplâncton

26 - macroconsumidores No lago: - zooplâncton e bentos No campo: - pequenos insetos e invertebrados - grandes roedores e mamíferos ungulados que pastejam

27 macroconsumidores Secundários carnívoros Lago insetos e peixes predadores No campo insetos, aranhas, aves e mamíferos predadores

28 macroconsumidores Detritívoros Detritos orgânicos provenientes dos autótrofos, herbívoros e carnívoros Organismos saprotróficos bactérias, flagelados e fungos São abundantes na interface lama-água do lago e na serapilheira no campo

29 decomposição - processo dependente da temperatura - do tipo de material que está sendo decomposto (celulose, lignina e húmus se decompõem mais lentamente). - camada da serapilheira funciona como um grande reservatório de carbono.

30 decomposição Nos lagos: - é medida pela concentração de oxigênio na coluna da água. Num lago poluído o consumo de oxigênio seria grande e maior que a produção pela fotossíntese causa uma condição anaeróbia. Medida pela DBO

31 diferenças A principal diferença entre os dois ecossistemas é o tamanho dos produtores Lago - < tamanho mas > quantidade Campo tamanho > mas menos indivíduos Taxa de turnover (reposição) razão entre biomassa/unidade de tempo

32 diferenças O turnover pode ser medido por fluxo de energia ou em biomassa existente - lago = taxa fotossintética 5g/m 2 /dia. - campo = o turnover demora mais tempo.

33 Ecossistemas Os ecossistemas existem em diferentes escalas. Se considera uma raíz na floresta, um lago ou um riacho, ou uma montanha inteira. Na natureza, nenhum ecossistema pode ser verdadeiramente isolado dos outros ecossistemas à sua volta ou incluí-los. it.

34 Ecosystems Other developments during the 60 s that helped the idea of ecosystem catch on: Systems Analysis and Cybernetics

35 Cinco Classes de Sistemas Sistemas Naturais Incluem o homem que pode criar Desenho dos sistemas físicos Desenho de sistemas abstratos Sistemas da atividade humana

36 Ecosystems Entendimento atual dos ecossistemas ~ como o termo é usado?

37 Ecosystems Entendimento atual de Ecossistemas ~ Tudo está relacionado com algo

38 Ecossistemas Como especificamente são os ecossistemas e qual é o seu comportamento?

39 Componentes Básicos de um Ecossistema PRODUtores Plantas Verdes Bactéria Nutrientes Básicos para as plantas CONSUMIDORES PRIMÁRIOS Herbivoros Plantas Parasitas DECOMPOSITO RES Saprofíticos bactéria e fungos CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS Omnívoros Carnívoros Parasitas Animais detritívoros

40 Componentes Básicos de um Ecossistema

41 Ecossistemas Noções de equilíbrio isto acontece? Um ecossistema morre como os indíviduos morrem?

42 Ecosystems Podemos estabelecer limites no ecossistema? Qual é o espaço da humanidade nos ecossistemas?

43 Limites dos ecossistemas Fluxos e redistribuição de matéria e energia ocorre entre os componentes dos ecossistemas.

45 Paisagem antrópica

46 Qual o papel da humanidade? O homem modela as paisagens mostrando elementos culturais humanos, assim como os processos ambientais naturais. Elementos antrópicos e naturais se afetam mutuamente.

47 Ecossistemas Problemas/desafios: Re-identicação de Ecossistemas O que é natural?

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