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ECOLOGIA, BIODIVERSIDADE E ÁREAS PROTEGIDAS TUTORA FERNANDA GARCIA DRAGAN AULA 1 “Ecologia é uma área da biologia que se preocupa em estudar as relações entre os seres vivos e entre eles e o ambiente em que vivem” (Lopes e Rosso, 2005) 2 Ecologia Grego oikos (casa) e logos (estudo) Definições: “O estudo das inter- relações entre o ser vivo e o seu ambiente físico, e com todos os outros organismos que vivem nesse ambiente” (Phillipson, 1969) “Estudo da estruturação e funcionamento da natureza” (Odum, 1977) “Ciência que estuda as condições em que os seres vivos existem e suas interações com o seu meio” (Dajoz, 1978) “Estudo das relações entre os seres vivos e os fatores físicos e biológicos que os atingem, ou são afetados por eles, direta ou indiretamente” (Pianka, 1983) Ciências de apoio 3 Química Física Climatologia Geografia Economia Oceanografia Geologia Antropologia Sociologia Botânica Zoologia FisiologiaECOLOGIA HISTÓRIA DA ECOLOGIA 1866 – Ernst Haeckel Muitos pesquisadores já investigavam essa área, mas ainda não tinha nome 1887 – Forbes divulga a ecologia Ecologia humana – desenvolvida levando-se em consideração o surgimento da termidiâmica, estatística e cibernética 4 HISTÓRIA DA ECOLOGIA Os estudos ecológicos foram divididos em: Indivíduo e ambiente (autoecologia) População e ambiente (demoecologia) Comunidade e ambiente (sinecologia) 5 RAMOS DA ECOLOGIA Autoecologia Estuda as espécies a partir de suas relações com o meio ambiente (clima, relevo, vegetação) Demoecologia Estuda cada população separadamente (dinâmica de populações) 6 RAMOS DA ECOLOGIA Sinecologia Estuda as comunidades dos seres vivos, analisando as cadeias alimentares, as sucessões ecológicas e inter- relações entre predadores e presas Novos ramos têm surgido atualmente como: ecologia social, ecologia comportamental, ecologia matemática... 7 Os organismos e o meio-físico Fatores Abióticos a=sem; bio= vida Todos os elementos não vivos de um ambiente (luz, solo, ar, água, temperatura) Fatores Bióticos Todos os elementos vivos de um ambiente (tanto aquáticos quanto terrestre) 8 ORGANISMO Conjunto de sistemas que permite a formação de um indivíduo. Níveis de Organização POPULAÇÃO Conjunto de organismos da mesma espécie que habitam, ao mesmo tempo, um mesmo local do planeta, de forma que interajam entre si. Níveis de Organização COMUNIDADE Conjunto de populações diferentes (espécies diferentes) que habitam uma mesma região (habitat) ao mesmo tempo, podendo existir uma interação entre essas populações. Níveis de Organização ECOSSISTEMA É o conjunto de comunidades (fatores bióticos) presentes em um local específico, além dos fatores abióticos desse local (como luz, temperatura, água, nutrientes do solo e outros) Níveis de Organização BIOMA Grande comunidade estável e desenvolvida, adaptada às condições ecológicas de uma determinada região e geralmente caracterizado por um tipo principal de vegetação. Níveis de Organização BIOSFERA É o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, o que inclui todas as regiões habitadas por seres vivos Níveis de Organização ALGUMAS DEFINIÇÕES Habitat: é o lugar preciso onde uma espécie vive, isto é, o seu “endereço” dentro do ecossistema que determina o comportamento de sobrevivência e reprodutivo da comunidade Biótopo: é a área física na qual determinada comunidade vive. ALGUMAS DEFINIÇÕES Nicho ecológico: pode ser definido como o total de necessidades e condições necessárias à sobrevivência de um organismo. É um espaço n-dimensional, no sentido de que há uma infinidade de propriedades envolvidas Ecótono: é a região de transição entre duas ou mais comunidades/ ecossistemas. Nesta área de transição (ecótono) encontramos grande número de espécies, e consequentemente, grande número de nichos ecológicos. Potencial Biótico Uma população sem resistência ao meio e sem mortalidade cresceria de forma infinita 17 Potencial Biótico Potencial Biótico - A capacidade de crescimento sob essas condições A resistência do meio impede que as espécies alcancem seu potencial biótico O conjunto de fatores ambientais (bióticos e abióticos) limitam o crescimento das populações Indisponibilidade de alimentos, água, espaço, condições climáticas e pelas relações com outras espécies 18 Potencial Biótico Potencial Biótico 21Fatores limitantes Fator que se aproxime das necessidades mínimas de sucesso Principais fatores limitantes físicos (abióticos): CO2 O2 N2 Fatores limitantes Fatores limitantes bióticos Limitam o crescimento e reprodução de organismos e comunidades (parasitismo, competição e predação) 22 23 Princípio de Gause Duas populações não podem coexistir no mesmo nicho sem que uma não tenha um decrescimo da sua população Fontes fisicas de estresse ambiental Condições extermas de calor, umidade, luz, radiação) Fontes biológicas de estresse ambiental Predadores, parasitas (inclusive patógenos) Lei de tolerância O organismo ou o grupo apresentam um limite de tolerância à deficiencia ou ao excesso de um determinado fator ambiental O mínimo e o máximo representam a amplitude ecológica de determinado fator para aquela espécie Quanto mais próximo deste limite, maior será o estresse ambiental 24 Bioacumulação Magnificação biológica ou trófica Concentração acumulativa de substâncias não biodegradáveis por meio da cadeia alimentar Uma maior acumulação sempre irá acontecer em animais de topo de cadeia (ser humano) 25 Bioacumulação Algums exemplos: Radionuclídeos persistentes (césio-127, plutônio-239) Pesticidas (hidrobarbonetos clorados) Metais pesados (tintas, agrotóxicos) Benzopireno 26 Condições ambientais Determinam a distribuição e o comportamento do organismo Podem ser: extremas, adversas, proprícias, estressantes 27 Condições ambientais Regulam os processos fisiológicos O relógio biológico percebe os sinais que indicam que terá uma mudança ambiental As estações do ano contribuem para as alterações no comportamento Alterações no fotoperíodo Na região Norte Cheia e Seca 28 Curva de respostas Efeito provocado pelas condições ambientais Curva de efeitos da temperatura e pH As condições extremas são letais, mas entre os extremos tem um continuum Cresce em uma faixa restrita e se reproduz em uma mais restrita ainda 29 Curva de respostas Curva de efeito de veneno Letal apenas em altas concentrações Curva de efeito da exigência de condições de concentração Necessita do recurso em concentrações baixas Em altas concentrações se tornam tóxicos 30 Recursos Componentes abióticos e bióticos que podem ser consumidos pelo organismo durante sua vida, tornando este recurso menos disponível para outros organismos Recursos vegetais Luz Água Gás carbonico Minerais 31 Recursos Recursos dos animais Se alimentam direta ou indiretamente dos metabólicos (gorduras, carboidratos e proteínas) criados pelas plantas (seres autótrofos) Grupamento de heterótrofos: Decompositores, Parasitas e Predadores Espécies generalistas: não dependem da disponibilidade de apenas um recurso; costumam ter vida longa Espécie especialista: depende da disponibilidade de m determinado recurso; costuma ter vida curta 32 O que define um bioma? Formação de biomas O clima influencia Espécies de plantas Espécies de animais Biomas Tundra • América do Norte • Próximo do circulo polar • Temperatura média - 5⁰C • Subsolo com permafrost • Vegetação • Gramíneas, ervas, musgo e líquens Taiga • Clima parecido com tundra • Alta precipitação • Temp de -60⁰C a 20⁰C Florestas Pluviais Tropicais • Amazônia, bacia do Congo e Sudeste da Ásia • Climaquente o ano todo • Alta precipitação • Árvores de até 60 m • + 50% da biodiversidade Campos Tropicais (Savana e Cerrado) • Árvores esparsas • Seca prolongada • Incêndio •Baixa umidade •Estação conforme a precipitação •Raízes com mais de 10 m Biomas Brasileiros Amazônia • O maior bioma brasileiro • Úmido e quente • Solo pobre em nutrientes • Árvores com + 60m • Maior biodiversidade do mundo Cerrado • 0,6% com água superficial • Vegetação de pequeno porte com raízes profundas • Onde nascem as 3 maiores bacias (Amazônas, São Francisco, Prata) Caatinga • Único exclusivamente brasileiro • Nordeste • Clima semiárido • Temp média 27⁰C a 29⁰C • Lençol freático Mata Atlântica • Resta apenas 7% da original • Ocorre na região costeira • Vegetação parecida com a Amazônia Pantanal • Bem conservado • Poucas plantações • Muito cultivo de gado Pampa ou Campos Sulinos • 4 estações • Clima subtropical • Áreas planas • Predomínio de gramíneas e leguminosas
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