Professora: Andréa Rodrigues Monitora: Marina Borges

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1 ECOSSISTEMAS MÓDULO 1 Professora: Andréa Rodrigues Monitora: Marina Borges

2 ESPÉCIES EXISTENTES NA TERRA Espécies conhecidas Outros animais Insetos Fungos Procariontes Protistas Plantas

3 O QUE É UM ECOSSISTEMA? Espécie Comunidade A Comunidade B Comunidade D População Comunidade C Comunidade INTERAGINDO!!!!! E o que forma o conjunto dos Ecossistemas????? Ecossistema

4 DEFINIÇÃO O ECOSSISTEMA é a unidade básica do estudo da ecologia Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos (biocenose) interage entre si e com o meio natural (biótipo) de maneira equilibrada, pela reciclagem de matéria e pelo uso eficiente da energia solar. A união entre esses conjuntos, biótipo e biocenose, forma o ecossistema É um sistema equilibrado, estável e auto-suficiente

5 EXEMPLOS DE ECOSSISTEMAS Uma planta constitui um ecossistema O oceano é um ecossistema Um aquário é um ecossistema Uma floresta é um ecossistema Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema

6 QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS? BIÓTICOS (biocenose) ABIÓTICOS (biótopo) ECOSSISTEMA Estável Equilibrado Auto-suficiente O 2 CO 2 H 2 O Dimensões variadas Habitat / nicho

7 QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS? Elementos ABIÓTICOS e elementos BIÓTICOS Abióticos (matéria inorgânica ou sem vida) Água, ar, solo Condições climáticas Condições edáficas Variáveis físicas e químicas Bióticos (seres vivos) Seres vivos produtores, consumidores (vários níveis) e decompositores

8 COMPONENTES BIÓTICOS E ABIÓTICOS Produtores (plantas enraizadas) Sol Produtores (fitoplâncton) Consumidores secundários (peixe) Consumidores terciários (tartarugas) Consumidores primários (zooplâncton) Sedimentos Elementos químicos dissolvidos Decompositores (Bactérias e fungos)

9 ECOSSISTEMA AQUÁTICO FLORA FAUNA DECOMPOSITORES Produtores Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton. Consumidores Primários Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais Consumidores Secundários São aqueles que alimentamse do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc Consumidores Terciários As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentandose dos consumidores secundários Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando -se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias

10 COMPONENTES BIÓTICOS E ABIÓTICOS O 2 Sol Precipitação Produtor Produtor CO 2 Consumidor primário (coelho) Consumidor secundário (Raposa) Decompositores do solo Água Nutrientes e minarais solúveis

11 ECOSSISTEMA TERRESTRE FLORA FAUNA DECOMPOSITORES Produtores Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores. Consumidores Primários São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes Consumidores Secundários Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte. Consumidores Terciários Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários. Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.

12 PRINCIPAIS COMPONENTES ESTRUTURAIS DE UM ECOSSITEMA Calor Compostos químicos Abióticos (CO 2, O 2, N, Minerais) Calor Energia solar Calor Decompositores (Bactérias e fungos) Produtores (plantas) Calor Consumidores (Herbívoros e Carnívoros) Calor

13 PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE

14 PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR SISTEMA ABERTO OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES HOMEOSTASE Toda a massa de matéria viva da Terra funciona como um vasto organismo que ativamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades.

15 PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE SUCESSÃO ECOLÓGICA

16 PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA Sucessão primária Sucessão secundária

17 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA CADEIA ALIMENTAR arranjo produtorconsumidor. Podem ser divididas em dois tipos: As que começam pelos vegetais vivos e passam pelos herbívoros e carnívoros E as que se iniciam pelos detritos vegetais e animais e passam pelos detritívoros

18 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Cadeia de Predadores Capim gafanhotos pássaros raposas Cadeia de Parasitas Trigo pulgão protozoários Cadeia de Decompositores Folhas fungos vermes Dentro da cadeia alimentar ocorre a transferência de energia e nutrientes seguindo a ordem: produtores (plantas), consumidores (animais herbívoros e carnívoros) e decompositores (fungos e bactérias).

19 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Cadeia alimentar 1º Nível Trófico 2º Nível Trófico 3º Nível Trófico 4º Nível Trófico Produtores (Plantas) C.Primários (herbívoros) C.Secundários (Carnívoros) C.Terciários Carnívoros superiores Calor Calor Calor Energia Solar Calor Calor Calor Calor Dentritívoros (decompositores e consumidores de dentritos) Calor

20 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA TEIA ALIMENTAR Complexa rede de cadeias alimentares interagindo. A Figura ao lado mostra uma teia alimentar simplificada na Antática. camarão Baleia-azul Foca-caranguejeira Pinguins De Adélia Humanos Baleia-assassina Petrel Fitoplâncton Foca-Leopardo Peixe Plâncton Carnívoro Pinguim Imperador Cachalote Elefante marinho Lula Zooplâncton herbívoro

21 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA

22 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Teia ou cadeia alimentar?

23 PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide NÚMERO BIOMASSA (kg) ENERGIA (cal)

24 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Representa o número de indivíduos existentes em cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento. PIRÂMIDE DE NÚMEROS Representa a massa total seca dos organismos de cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento. PIRÂMIDE DE MASSA Representa a quantidade de energia armazenada nos seres de cada um dos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado momento. PIRÂMIDE DE ENERGIA

25 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE NÚMEROS 20 Aves Protozoário 300 Gafanhoto Pulgão 1000 plantas Trigo Ciências do Ambiente Cap 5

26 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE BIOMASSA Biomassa Quantidade de matéria viva no ecossistema 10 homem (70kg) Crustáceos 1000 kg gado Zooplâncton 10 toneladas de soja Fitoplâncton

27 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE ENERGIA Consumidores secundários 40 kcal/m 2 /ano Consumidores primários 400 kcal/m 2 /ano Produtores 4000 kcal/m 2 /ano Ciências do Ambiente Cap 5

28 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE ENERGIA Consumidores Terciários (Humanos) Calor Calor Calor Consumidores Secundários (perca) Calor Decompositores Consumidores Primários (zooplâncton) Calor Energia Disponível em Cada Nivel trófico (emk quilocaorias) Produtores (fitoplâncton Ciências do Ambiente Cap 5

29 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Produtividade dos ecossistemas Matéria orgânica produzida, ou energia fixada pelos produtores Transferência para os consumidores ao longo das seqüências alimentares

30 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Produtividade dos ecossistemas TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS SEQÜÊNCIAS ALIMENTARES: UNIDADES DE MASSA UNIDADES DE ENERGIA Calorias Incorporadas em Cada Nível Trófico Produção Primária (PP) produtor Produção Secundária (PS) consumidor 1 Produção Terciária (PT) consumidor 2

31 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Produtividade dos ecossistemas A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor

32 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Denomina-se PPB a quantidade de energia fixada pelas plantas no processo de fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada no processo de respiração do autótrofo (R) e parte (PPL) é incorporada a biomassa vegetal e transferida para os consumidores. A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada na forma de calor ou perdida na matéria excretada. Tornando-se R como um somatório da energia dissipada (energia calorífica) em todos os níveis tróficos. Assim, a produtividade no ecossistema pode ser representada por PPB=PPL+R.

33 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em um período fixo de tempo PPB PPL R PS=10% PL PT=10%PS PQ=10%PT PPB ou PB = produção primária bruta PPL ou PL = produção primária líquida R= energia dissipada

34 DIFERENÇAS ENTRE PPB E PPL Sol Apenas a biomassa representada pelo PPL está disponível em forma de alimento para os consumidores que utilizam somente parte dessa quantia. Produção Primária bruta Respiração Crescimento e reprodução Energia perdida e não disponível aos consumidores Produção Primária Líquida (Energia disponível para os consumidores) A PPL da Terra acaba por limitar o número de consumidores (inclusive os seres humanos) que podem sobreviver na Terra.

35 ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Produtividade dos ecossistemas Produtividade bruta R PL R 10%PL R 10% PS R 10% 10%PT R 10%PQ Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia do nível precedente Fluxo de energia

36 PRODUTIVIDADE Estágio de sucessão ecológica PPB/R Indicador da Comunidade Clímax ou da Sucessão Ecológica PPB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PPL = 0) PPB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PPL > 0)

37 PRODUTIVIDADE Estágio de sucessão ecológica DIFERENÇAS ENTRE O ECOSSISTEMA SUCESSIONAL E MADURO Características Ecossistema sucessional Ecossistema maduro Diversidade biológica Baixa Alta Biomassa total Pequena Grande Número de relações Pequeno Grande Teia alimentar Simples Complexa Relação produção/consumo Maior que 1 Menor que 1 Estabilidade Instável Estável Resistência aos distúrbios externos Baixa Alta

38 DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Bloqueio da Cadeia Alimentar Destruição de um dos elos da cadeia; Introdução de organismo estranho à cadeia; Exemplos: O Eucalipto e a Caturrita Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista o mundo. Anopheles gambiae, um mosquito africano. Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus).

39 DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Biomagnificação Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados Mergulhão (2500) Peixes carnívoros (22 a 221) Peixes planctófagos (7 a 9) Zooplâncton (3,0) Inseticida transferido por via alimentar Fitoplâncton (0,5) Água (0,014) Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979

40 DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Biomagnificação Os desequilíbrios também podem ocorrer devido: Às alterações do ambiente que impedem a camuflagem de determinadas espécies, expondo-as aos seus inimigos; Uso de inseticidas que diminuem ou eliminam espécies polinizadoras, levando ao desaparecimento de vegetais, e conseqüentemente, animais; Ao lançamento de esgotos, ricos em matéria orgânica, nos corpos d água, favorecendo as bactérias aeróbias em detrimento dos peixes.

41 DESORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMAS

42 COMO OS ECOLOGISTAS APRENDEM SOBRE OS ECOSSISTEMAS Locais críticos para o ninho Área alagadiça Lago Floresta Campo Serviço Florestal Topografia Tipos de habitat Pesquisa de campo Sensoriamento remoto GIS Pesquisa de laboratório Análise de sistemas Mundo real Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido pelas Profª Selma de Araújo e Nara Pimentel