Aula_6 (Introdução ao Ecossistema)

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FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA
Instituto de Ciência e Tecnologia – Universidade Federal de Alfenas
Porque estabelecer o conceito de Ecossistema?
Karl A.ugust Möbius
Estudou bancos de ostras na costa da 
Alemanha (1877)
Introduziu o termo biocenose
Stephen Alfred Forbes 
Publicou o trabalho “The lake as a 
microcosm” (1887)
UNIDADE ENTRE OS ORGANISMOS
(Odum, 1985)
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Porque estabelecer o conceito de Ecossistema?
Tansley, A.G. 1935. The Use and Abuse of Vegetational Concepts and
Terms, Ecology 16: 284-307..
Arthur G. Tansley
“Já apresentei minhas razões para rejeitar os termos ‘organismo complexo’ e 
‘comunidade biótica’...A noção mais fundamental, ao meu ver, é a totalidade do 
sistema... Os sistemas assim formados são, do ponto de vista do ecólogo, as 
unidades de base da natureza na superfície da Terra. (...)”
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Porque estabelecer o conceito de Ecossistema?
Populações e Comunidades → Ecologia Evolutiva
Processos e Funções → Ecologia de Sistêmica
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Algumas formas de se definir Ecossistema…
“O conjunto de organismos com seus ambientes físicos e 
químicos formam um ecossistema” (Ricklfes,2003)
“Ecossistema é o conjunto de organismos vivos numa 
determinada área, que interagem com seu ambiente físico de tal 
forma que haja um fluxo de energia e ciclagem de materiais entre 
partes vivas e não-vivas.” (Chapman & Reiss, 1997)
“Ecossistema é um sistema integrado formado de interações
entre componentes bióticos e abióticos.” (Tansley, 1935)
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Propriedades de um Ecossistema
Jorgensen, S. E. (Ed) 2009. Ecosystem Ecology. Elsevier: Amsterdam.
521p.
Sven E. Jorgensen
Cinco propriedades básicas que estão enraizadas nas 10 leis fundamentais 
que abrangem todas as propriedades do (eco)sistema.
 
Propriedade básica Propriedades derivadas do sistema 
1. Ecossistemas são abertos 
As funções de força (variáveis externas) determinam as condições do 
ecossistema 
2. Ecossistemas tem direcionalidade 
Ecossistemas mostram autocatálise 
Ecossistemas crescem e se desenvolvem 
Os ecossistemas têm a propensão para maximizar o armazenamento de energia 
e exergia 
Os ecossistemas têm um padrão de tamanho do corpo 
3.Ecossistemas têm conectividade 
Os componentes bióticos e abióticos de um ecossistema estão ligados em rede 
A rede dá o mutualismo no ecossistema e na sinergia 
O efeito indireto é significativo devido à rede e pode até ultrapassar o efeito 
direto 
Os ecossistemas são auto-organizáveis e auto-reguláveis 
Ecossistemas de energia de ciclo, matéria e informação 
4. Ecossistemas têm hierarquia emergente Os ecossistemas são organizados hierarquicamente 
5. Ecossistemas têm dinâmica complexa 
Ecossistemas crescem e se desenvolvem, aumentando a biomassa, a rede, e o 
nível de informações 
Os ecossistemas são sistemas adaptativos 
Ecossistemas crescem e se desenvolvem e podem lidar com distúrbios por uma 
propensão a aumentar o armazenamento exergia e o poder 
Ecossistemas, especialmente sob condições naturais, muitas vezes têm uma 
grande diversidade, que dá aos ecossistemas um amplo espectro de diferentes 
capacidades tampão 
Ecossistemas têm capacidades tampão elevado como resultado da dinâmica 
complexa 
Ecossistemas recuperar normalmente rápida e eficaz após distúrbios 
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Problemática do Conceito de Ecossistemas
1. “recinto” fechado
2. Homogeneidade espacial
3. Binômini latino é substituível
4. Seleção natural é minimizada ou
ignorada
5. Homo sapiens não é um componente do 
ecossistema
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Representação do Conceito de Ecossistema
Ciclagem de materiais
(C, N, etc.)
Energia
luminosa
Energia
química
Calor
SistemaAmbiente de entrada Ambiente de saída+ +
Materiais brutos
Organismos
Materiais processados 
Organismos
ECOSSISTEMA
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Importância dos Ambientes de Entrada e Saída
2 Ecossistemas com maior taxa ou intensidade metabólica
dependem mais dos ambientes de entrada e saída
1 Ecossistemas maiores dependem em menor grau do ambiente
exterior
3 Ecossistemas com desequilíbrio autotrófico-heterofrófico são
mais dependentes dos elementos externos para se reequilibrar
4 Ecossistemas em estágios mais avançados de desenvolvimento 
tendem a ser menos dependentes do exterior
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Componentes dos Ecossistemas
Ponto de vista trófico
 estrato autotrófico
 estrato heterotrófico
Ponto de vista biológico
 substâncias inorgânicas (C, N,
CO2, H2O ,entre outras)
 compostos orgânicos
 ambientes atmosférico/hidrológico
 produtores
 macroconsumidores ou fagótrofos
 microconsumidores ou decom-
positores
Componentes Estruturais
 fluxo de energia
 cadeias e teias alimentares
 diversidade (tempo e espaço)
 ciclos de nutrientes
 sucessão e evolução
 controle (estabilidade)
Componentes Funcionais
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Funcionamento dos Ecossistemas
Bertalanffy, L. von (1950). An Outline of General Systems Theory. British
Journal for the Philosophy of Science, v. 1, n. 2, p.139-164.
Ludwig von Bertalanffy
Organização & Informação
o Um conjunto de partes inter-relacionadas que
trabalham na direção de um objetivo.
o Todo sistema é um sub-sistema de um sistema
maior.
o Os sistemas podem ser classificados quanto à sua:
natureza (natural / artificial), origem (concreto /
abstrato) e tipo (aberto / fechado).
o Os sistemas têm propósito, são afetados pela
globalidade e sofrem os efeitos tanto da entropia
como da homeostase.
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Funcionamento dos Ecossistemas
Eugene P. Odum
“Além dos fluxos de energia e ciclos de materiais, os
ecossistemas são ricos em redes de informação que
compreendem fluxos de comunicação físicos e químicos que
interligam todas as partes e governam ou regulam o sistema
como um todo.” (Odum, 1983, p.29)
Retroalimentação
Howard T. OdumA B
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Funcionamento dos Ecossistemas
Naeem, S. 2002 Ecosystem consequences of biodiversity loss: the
evolution of a paradigm. Ecology vol. 83, n.6, p.1537-1552
Shahid Naeem
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Funcionamento dos Ecossistemas
Biodiversidade
Estabilidade Produtividade
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Funcionamento dos Ecossistemas
Holling, C.S. 1973 Resilience and stability of ecological systems. Annual
Review of Ecology and Systematics Vol 4 :1-23
Crawford S Holling
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Funcionamento dos Ecossistemas
2 Os organismos devem incorporar a energia através de 
compostos orgânicos
1 Deve existir um suprimento constante de energia.
3 Deve existir uma ciclagem de materiais entre os organismos 
e o ambiente
4 A biodiversidade deve estar presente.
A estabilidade nos ecossistemas
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Funcionamento dos Ecossistemas
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Funcionamento dos Ecossistemas
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Riqueza de Espécies Riqueza de Espécies
Riqueza de Espécies Riqueza de Espécies Riqueza de Espécies
Nível
Natural
Nível
Natural
Nível
Natural
Nível
Natural
Nível
Natural
Linear Rivet
Redundância Espécie chave Idiossincrática
▪ Ecossistema global
▪A biosfera é “ auto-contida” (self-contained)▪ Fatores abióticos mais importantes para 
estrutura e dinâmica da biosfera são:
 energia solar
 água
 temperatura
“ A biosfera é a tênue camada superficial da 
terra na qual a vida pode desabrochar (...)”
(Hutchinson,1970)
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Biosfera e Biomas Mundiais
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Biosfera e Biomas Mundiais
Modelo de Circulação Atmosférica
proposto por George Hadley em 1735
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Biosfera e Biomas Mundiais
“Grande biossistema regional ou subcontinental caracterizado por um 
tipo principal de vegetação ou outro identificador da paisagem.”
(Odum, 1983, p.3)
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Biosfera e Biomas Mundiais
“Grande biossistema regional ou subcontinental caracterizado por um 
tipo principal de vegetação ou outro identificador da paisagem.”
(Odum, 1983, p.3)
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Biosfera e Biomas Mundiais
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Principais Biomas Terrestres
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Principais Biomas Terrestres
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Principais Biomas Aquáticos