Aula 3 Recursos

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29/08/2014
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Ecologia - Zootecnia
Condições e Recursos
Parte 2
Prof. Dr. Anderson Ferreira
andersonferreira@ufgd.edu.br
Faculdade de Ciências Biológicas e Ambientais
FCBA - UFGD
Recursos
RECURSOS → tudo que o organismo USA ou CONSOME para o seu 
crescimento e manutenção, não sendo mais disponível para outros organismos 
podem ser bióticos e abióticos
os recursos são críticos para a sobrevivência, crescimento e reprodução → 
uma fonte potencial de conflito e competição ente os organismos
Ex: tocas, átomo de nitrogênio, fêmeas que já acasalaram, etc...
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Recursos
As plantas verdes realizam a fotossíntese e obtêm energia 
e matéria para seu crescimento e reprodução a partir de 
materiais inorgânicos → radiação solar, dióxido de carbono, 
água e os nutrientes minerais
Os organismos quimiossintetizantes (arqueobactérias) → 
obtém energia através da oxidação do metano, de íons de 
amônio, do ácido sulfídrico e etc → fontes hidrotermais e 
fendas marinhas profundas 
Todos os demais organismos se utilizam de outros 
organismos como RECURSOS → assim, o que foi consumido 
não está mais disponível
Recursos
buscam seu recurso
Plantas
● dependem da energia que é irradiada até ela
● do dióxido de carbono atmosférico
● da água e íons dissolvidos que as raízes absorvem do solo
Organismos que se movem Organismos fixos (plantas ou 
cracas)
crescimento em direção ao recurso ou 
captar os que se movimentam até eles
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Recursos
Grande parte da Ecologia trata das interações consumidor-recurso → 
começando pelo agrupamento de recursos inorgânicos pelas plantas até o 
reagrupamento desses conjuntos em cada estágio sucessivo
Recursos mais importantes para a fotossíntese (radiação solar, 
água, nutrientes minerais e dióxido de carbono) → promovem o 
crescimento dos indivíduos vegetais → determinam a 
Produtividade Primária
Iniciaremos com os recursos vegetais ...
Recursos
A Radiação Solar é a única fonte de energia que pode ser utilizada por plantas em 
atividades metabólicas
Chega até as plantas como um fluxo de radiação do sol → a fração direta é maior 
em latitudes baixas
Mapa global da radiação solar absorvida 
anualmente no sistema atmosfera-Terra
Radiação Solar
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Recursos
A Radiação Solar é um recurso restrito para as plantas → estas u9lizam apenas 
cerca de 44% do espectro da radiação solar visível (entre infravermelho e o 
ultravioleta)
Quando uma planta intercepta a energia radiante esta pode ser: Refletida (sem 
alterar o comprimento de onda); Transmitida (perdendo algumas faixas de 
onda) ou Absorvida
Pequena parte pode chegar até os cloroplastos e ativar a fotossíntese
Radiação Solar – o destino da radiação
Recursos
Reflexão (R) e atenuação 
da radiação solar incidindo 
sobre as comunidades 
vegetais distintas. As setas 
mostram as %s de radiação 
incidente atingindo ≠s 
níveis de vegetação.
Radiação Solar – o destino da radiação
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Durante a fotossíntese, a radiação é convertida em compostos químicos de 
carbono ricos em energia → depois serão decompostos na respiração (seja 
pela própria planta ou por organismos que a consomem)
A energia radiante que foi fixada na fotossíntese passa apenas uma vez pela 
Terra
Contrário do que ocorre com os átomos de N ou C ou molécula de H2O, que 
podem ser usadas repetidas vezes por infinitas gerações de organismos, através 
do processo de ciclagem
Radiação Solar – deve ser capturada ou é perdida para sempre
Recursos
A radiação solar é um recurso
contínuo (mas com espectros de
ondas ≠s) → porém as plantas só
utilizam uma faixa da radiação para
realizar a fotossíntese
Todas as plantas dependem da
clorofila e de outros pigmentos
para a fixação fotossintética de
carbono
Esses pigmentos fixam a radiação da faixa 
de ondas ≈ 400 e 700 nm
Radiação 
Fotossinteticamente 
Ativa
A maior parte da radiação incidente sobre a Terra (56%) situa-se fora desse intervalo 
→ não estão disponíveis como um recurso para as plantas
Radiação fotossinteticamente ativa
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Recursos
A radiação varia con9nuamente → 
razão pelas qual as plantas não 
atingem sua capacidade 
fotossintética
Em habitats terrestres , a radiação sob as 
folhas pode apresentar uma variação 
diária ou anual (sazonal) → além de ter a 
influencia de outras folhas (da mesma 
planta ou de outras)
Radiação recebida 
durante um ano
Radiação – foto-inibição a intensidades altas
Recursos
Média mensal de radiação diária registrada numa da região da Índia, Portugal e 
Noruega
Radiação – foto-inibição a intensidades altas
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Recursos
A radiação é essencial para as plantas, mas elas podem tanto estar sujeitas a 
excessos quanto à escassez desse recurso
Intensidade alta de radiação podem promover a 
FOTO-INIBIÇÃO da fotossíntese → assim a taxa 
fotossintética diminui com a radiação crescente
Intensidades altas de radiação também podem levar ao superaquecimento
prejudicial às plantas
Radiação – foto-inibição a intensidades altas
Macrófitas de água doce rara/e cresce 
em profundidade abaixo de 10m
Diminuição exponencial da intensidade de 
radiação em um habitat de água doce
A radiação solar que atinge uma planta está continuamente mudando 
O ângulo da radiação solar e sua intensidade mudam anual e diariamente, de 
maneira regular e sistemática, além da profundidade do dossel ou num corpo 
d’água.
Radiação – foto-inibição a intensidades altas Recursos
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A resposta da fotossíntese à intensidade de luz tem dois pontos de referência:
Ponto de compensação → nível de intensidade de luz no qual a
fotossíntese se equilibra a respiração da planta. Acima desse ponto, o
saldo energético da planta é positivo e abaixo é negativo.
Ponto de saturação → nível acima do qual a taxa de fotossíntese não mais
responde a qualquer aumento de intensidade de luz porque os pigmentos
fotossintetizadores estão saturados de luz.
Radiação – a fotossíntese varia com os níveis de luz
A fotossíntese aumenta assintoticamente com o aumento da intensidade de luz. 
O ponto de compensação é o nível de luz do qual a fotossíntese equilibra a
respiração; e o ponto de saturação é onde os níveis de fotossíntese param de
aumentar.
Radiação – a fotossíntese varia com os níveis de luz
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Pontos de compensação das plantas terrestres que se desenvolvem em plena luz 
do sol (≈500W/m2) ocorre entre 1 e 2 W/m2 
Pontos de saturação destas plantas são atingidos entre 30 e 40 W/m2. 
Os pontos de compensação e 
saturação das plantas que se 
desenvolvem na sombra 
ocorrem em intensidades de luz 
mais baixas.
Radiação – a fotossíntese varia com os níveis de luz
Recursos
Grande parte dos organismos 
vegetais é composto por água
A fotossíntese depende da
absorção de dióxido carbono pela
planta
Folha → entrada de CO2 e saída de vapor 
d’água
Qualquer mecanismo que faça a planta perder água (como o fechamento de 
estômatos na superfície foliar) reduzirá a taxa de absorção de dióxido de carbono 
→ consequentemente, haverá a redução da taxa fotossintética.
Água
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Recursos
A disponibilidade de água depende da estrutura física do solo
A quantidade de água no solo e sua 
disponibilidade para as plantas varia 
com a estrutura física do solo
A retenção de água no solo é devido
à capacidade das moléculas de água
se atraírem umas as outras e
também de se atraírem às
superfícies das partículas do solo
(atração capilar)
Quanto maior a área superficial do solo → mais água o solo pode reter
Água
RecursosSolos arenosos possuem poros grandes 
e não retêm muita água
Solos com mais argila (< 0,002mm) e 
silte (0,002 a 0,05 mm) tem poro finos e 
retêm mais água
Os solos consistem em grãos de argila, silte, areia e material orgânico.
As raízes das plantas retiram 
facilmente o que é retido
Dificulta a retirada da água pelas 
plantas
Água
A água drena mais rápido através da areia Solos mais argilosos retêm mais água
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Recursos
1° as plantas retiram água dos poros 
maiores (a água quando retirada, 
flui dos outros poros para preencher 
o vazio)
Depois das poros mais finos (argila e
silte)
Quando o solo ao redor das raízes é exaurido de água → 
“zonas de esgotamento de água”
Quanto + rápido as raízes retiram água do solo, maiores são essas zonas e mais 
lenta/e a água se moverá para elas
Água
Recursos
As plantas obtêm água do solo pelo potencial 
osmótico das células de suas raízes
Potencial osmó9co → Potencial de 
água → Transpiração
Teoria da tensão-coesão do movimento de 
água → potencial de água produzido nas 
células das folhas por transpiração. A força 
exigida para mover a água do xilema é 
gerada quando a água se move dos tecidos 
das folhas até suas células para substituir 
as perdas por transpiração. 
Água
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Recursos
As plantas retiram a água do solo e a liberam na atmosfera
Quando a taxa de absorção da água do solo for menor que a taxa de liberação da 
água pela planta → o corpo da planta começa a murchar
Esse fenômeno pode ser 
temporário e as plantas 
podem se recuperar e se 
hidratar no período noturno
Mas se essa diferença ente absorção e 
transpiração con9nuar → as folhas e 
toda planta podem vir a morrer
Água
Evitadores (evitam o problema) → plantas que possuem ciclo de vida curto 
(ervas daninhas anuais, plantas de deserto e a maioria das plantas de lavoura)
A atividade fotossintética é concentrada nos períodos do ano que possuem maior 
disponibilidade de água, ou seja, podem manter um balanço hídrico positivo.
Exemplo: spp que substituem as folhas velhas por folhas novas (gastam menos 
água ) ou aquelas que perdem todas as folhas no período seco
As plantas diferem nas maneiras que sobrevivem em ambientes secos.
Em ambientes com déficit de água, as plantas podem exibir estratégias de 
sobrevivência:
Água Recursos
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Tolerantes ao déficit de água → plantas que produzem folhas de vida longa que 
transpiram lentamente (por ex.: possuir estômatos em pequenas quantidades)
Através dessa estratégia, as plantas toleram a seca → 
mas a fotossíntese é mais lenta
Ou seja, essas plantas sacrificam a sua capacidade de 
alcançar a fotossíntese rápida quando a água é 
abundante, mas são capazes de realizar a fotossíntese 
mesmo nas épocas com baixa disponibilidade de água
Água Recursos
As plantas absorvem os nutrientes minerais do solo através das raízes → os 
nutrientes estão em formas iônicas dissolvidas na água no solo
Minerais essenciais necessários para as plantas: 
N; P; S; K; Ca; Mg; Fe; Mn; Zn, Cu e B
A assimilação desses elementos irá depender da capacidade de absorção da raiz e 
as plantas podem compensar os baixos níveis de nutrientes do solo pelo transporte 
ativo ou aumentando o crescimento das raízes
Nutrientes minerais Recursos
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Escassez de nutrientes no solo → 
aumento do sistema radicular
As plantas respondem à escassez de nutrientes com o
posicionamento da raiz ou crescimento de sua parte aérea
O aumento do sistema radicular 
das plantas é feito às custas do 
crescimento aéreo
A planta aumenta o sistema 
radicular a procura dos minerais 
escassos no solo
RecursosNutrientes minerais
Os solos são heterogêneos e variam no conteúdo 
de nutrientes e água 
O sistema de raízes desenvolvidas por 
uma plântula de trigo, crescendo através 
de um solo arenoso com uma camada de 
argila.
As raízes tendem a uma maior ramificação nas 
áreas mais ricas do solo
A camada de argila retêm mais recursos minerais e 
mais água do que a areia → as raízes respondem 
com uma ramificação mais intensa na argila
RecursosNutrientes minerais
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Existem fortes interações entre a água e nutrientes como recursos para o 
crescimento das plantas → as raízes não crescerão para nas regiões do solo onde 
não há disponibilidade de água → assim os nutrientes não serão u9lizados
Consequência: as plantas que não conseguem os minerais essenciais → crescem 
menos e não conseguem alcançar partes do solo que possuem água disponível
Exemplo: uma planta carente de nitrogênio apresentará um baixo crescimento das 
raízes e não conseguirá chegar em áreas do solo que possuem outros minerais ou 
que contêm mais nitrogênio
Nutrientes minerais – interações entre a absorção da água e os nutrientes
O Co2 utilizado na fotossíntese é obtido quase que total/e da atmosfera
Possui uma concentração 
extrema/e baixa na atmosfera 
(0,003%)
[CO2] na atmosfera > do que nas 
células das folhas → onde o CO2
é consumido pela fotossíntese 
Corte transversal de uma folha mostrando a lenta difusão do 
CO2 através da folha comparado com a evaporação de água 
da superfície da folha para o ar em volta
Dióxido de carbono Recursos
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As [CO2] podem variar no espaço e em escala curtas de tempo 
RecursosDióxido de carbono
Autotróficos (plantas e algumas 
bactérias) assimilam os recursos 
inorgânicos (quanta de radiação, 
íons e moléculas simples)
Autotróficos unem esses recursos em
moléculas orgânicas (carboidratos,
gorduras e proteínas) → depositando
essas moléculas em células, tecidos,
órgãos e nos organismos
Esses depósitos serão os recursos para outros
organismos → Heterotróficos (decompositores,
parasitos, pastadores e predadores)
Vão participar de uma cadeia de eventos em que cada consumidor de um recurso se 
tornará um recurso
Organismos como recursos alimentares Recursos
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Heterotróficos podem ser agrupados em:
→ decompositores
→ parasitos
→ predadores
→ pastadores
Organismos consumidores podem ser generalistas ou 
especialistas
Generalistas → consomem uma ampla diversidade de presas, embora
muitas vezes tenham certas preferências quando há disponibilidade de
recursos
Especialistas → consomem recursos específicos. Também podem se
especializar em determinadas partes de uma presa
Organismos como recursos alimentares Recursos
Referências Bibliográficas
A Economia da 
Natureza
Robert E. Rickefs
Fundamentos em 
Ecologia
Colin R. Townsend
e colaboradores
Ecologia: de 
indivíduos a 
ecossistemas
Michael Begon
e colaboradores
Recursos