Conceitos - Ecossistemas
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
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)
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
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
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.
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
Diagrama de organização do ecossistema
Sentido do fluxo de energia
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)
Função dos ecossistemas Interação entre os 3 componentes básicos: 1 a comunidade biótica 2 o fluxo de energia 3 a ciclagem de nutrientes
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
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.
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
Componentes funcionais fluxo de energia cadeias de alimentos diversidade (tempo e espaço) ciclos de nutrientes sucessão e evolução controle (cibernética)
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
Ciclos dos nutrientes - podem ser reutilizados várias vezes - eficiência da reciclagem varia com o ecossistema
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
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
Exemplos de ecossistemas Um lago ecossistema aquático Campo abandonado ecossistema terrestre O que esses ecossistemas têm em comum? Quais as características básicas?
Fluxo de energia num lago
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
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.
Características básicas dos 2 ecossistemas - organismos produtores: - no lago plantas flutuantes (macrófitas) e algas do fitoplâncton
- macroconsumidores No lago: - zooplâncton e bentos No campo: - pequenos insetos e invertebrados - grandes roedores e mamíferos ungulados que pastejam
macroconsumidores Secundários carnívoros Lago insetos e peixes predadores No campo insetos, aranhas, aves e mamíferos predadores
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
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.
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
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
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.
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.
Ecosystems Other developments during the 60 s that helped the idea of ecosystem catch on: Systems Analysis and Cybernetics
Cinco Classes de Sistemas Sistemas Naturais Incluem o homem que pode criar Desenho dos sistemas físicos Desenho de sistemas abstratos Sistemas da atividade humana
Ecosystems Entendimento atual dos ecossistemas ~ como o termo é usado?
Ecosystems Entendimento atual de Ecossistemas ~ Tudo está relacionado com algo
Ecossistemas Como especificamente são os ecossistemas e qual é o seu comportamento?
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
Componentes Básicos de um Ecossistema
Ecossistemas Noções de equilíbrio isto acontece? Um ecossistema morre como os indíviduos morrem?
Ecosystems Podemos estabelecer limites no ecossistema? Qual é o espaço da humanidade nos ecossistemas?
Limites dos ecossistemas Fluxos e redistribuição de matéria e energia ocorre entre os componentes dos ecossistemas.
Paisagem antrópica
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.
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