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ECOSSISTEMAS MÓDULO 1 Professora: Patrícia Feitosa O QUE É UM ECOSSISTEMA ? E o que forma o conjunto dos Ecossistemas????? Comunidade A Comunidade B Comunidade D INTERAGINDO!!!!! Comunidade C Espécie População Comunidade Ecossistema ECOSSISTEMA BIÓTICOS (biocenose) QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS ? Estável Equilibrado Auto-suficiente Dimensões variadas Habitat / nicho O2 CO2 H2O ABIÓTICOS (biótopo) • 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 EXEMPLOS DE ECOSSISTEMAS QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS ? • 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 Elementos ABIÓTICOS e elementos BIÓTICOS ECOSSISTEMA AQUÁTICO FLORA 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. FAUNA Consumidores Primários Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais Consumidores Secundários São aqueles que alimentam- se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc Consumidores Terciários As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando- se dos consumidores secundários DECOMPOSITORES 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 ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS Sol Produtores (plantas enraizadas) Produtores (fitoplâncton) Consumidores primários (zooplâncton) Consumidores secundários (peixe) Elementos químicos dissolvidos Consumidores terciários (tartarugas) Sedimentos Decompositores (Bactérias e fungos) ECOSSISTEMA TERRESTRE FLORA Produtores Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores. FAUNA 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. DECOMPOSITORES 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. ECOSSISTEMAS TERRESTRES Sol Produtor Precipitação Produtor Consumidor primário (coelho) Consumidor secundário (Raposa) CO2 O2 Água Decompositores do solo Nutrientes e minarais solúveis Decompositores (Bactérias e fungos) Energia solar Calor Calor Calor Calor Calor Compostos químicos Abióticos (CO2, O2, N, Minerais) Consumidores (Herbívoros e Carnívoros) Produtores (plantas) PRINCIPAIS COMPONENTES ESTRUTURAIS DE UM ECOSSITEMA PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA 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. PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO ECOLÓGICA Chamamos de sucessão ecológica a substituição seqüencial de espécies em uma comunidade; compreende todas as etapas desde a colonização das espécies pioneiras até o clímax. Estas espécies pioneiras como bactérias e líquens, em muitos casos, podem modificar gradualmente as características originais da área, tornando-a, ao final, uma região capaz de ser habitada PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA Sucessão primária Sucessão secundária A sucessão primária é aquela que ocorre em regiões estéreis (sem vida), por exemplo, terrenos cobertos pelo extravasamento e escoamento de lava, rochas expostas por recuo de geleiras, ilhas vulcânicas ou dunas de areias. A sucessão secundária ocorre nos locais já habitados cujo equilíbrio foi rompido devido alterações ambientais drásticas, causadas ou não pelo ser humano. Essa condição configura o cenário observado em plantações abandonadas, matas destruídas por incêndios e lagos que secaram, sendo a vegetação parcialmente ou completamente destruída. ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Capim gafanhotos pássaros raposas Trigo pulgão protozoários Cadeia de Predadores Cadeia de Parasitas Folhas fungos vermes Cadeia de Decompositores CADEIA ALIMENTAR arranjo produtor- consumidor. 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 Dentritívoros (decompositores e consumidores de dentritos) Energia Solar Calor Calor Calor Calor Calor Calor Calor Calor ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Humanos Baleia-azul Cachalote Foca-caranguejeira Baleia-assassina Elefante marinho Foca-Leopardo Petrel Peixe Lula Plâncton Carnívoro camarão Fitoplâncton Zooplâncton herbívoro Pinguim – Imperador Pinguins De Adélia TEIA ALIMENTAR Complexa rede de cadeias alimentares interagindo. A Figura ao lado mostra uma teia alimentar simplificada na Antática. ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide NÚMERO ENERGIA (cal) BIOMASSA (kg) PIRÂMIDES ECOLÓGICAS TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Representa o número de indivíduos existentes em cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento. Representa a massa total seca dos organismos de cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento. Representa a quantidade de energia armazenadanos seres de cada um dos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado momento. PIRÂMIDE DE NÚMEROS PIRÂMIDE DE MASSA PIRÂMIDE DE ENERGIA 1000 plantas 300 Gafanhoto 20 Aves Pulgão Protozoário Trigo Ciências do Ambiente – Cap 5 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE NÚMEROS 10 toneladas de soja 1000 kg gado 10 homem (70kg) Fitoplâncton Zooplâncton Crustáceos Biomassa Quantidade de matéria viva no ecossistema TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE BIOMASSA Consumidores secundários Consumidores primários Produtores 40 kcal/m2/ano 400 kcal/m2/ano 4000 kcal/m2/ano Ciências do Ambiente – Cap 5 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE ENERGIA Ciências do Ambiente – Cap 5 TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Consumidores Secundários (perca) 10 100 1.000 10.000 Energia Disponível em Cada Nivel trófico (emk quilocaorias) Calor Calor Calor Calor Calor Produtores (fitoplâncton Consumidores Terciários (Humanos) Consumidores Primários (zooplâncton) D e c o m p o s it o re s PIRÂMIDE DE ENERGIA 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 • A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS 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. A produtividade no ecossistema pode ser representada por: PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS PPB PPL R PPB ou PB = produção primária bruta PPL ou PL = produção primária líquida R= energia dissipada Energia perdida e não disponível aos consumidores Respiração Crescimento e reprodução Sol Produção Primária bruta Produção Primária Líquida (Energia disponível para os consumidores) DIFERENÇAS ENTRE PPB E PPL Apenas a biomassa representada pelo PPL está disponível em forma de alimento para os consumidores que utilizam somente parte dessa quantia. A PPL da Terra acaba por limitar o número de consumidores (inclusive os seres humanos) que podem sobreviver na Terra. ESTÁGIOS DA 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) 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 ESTÁGIOS DA SUCESSÃO ECOLÓGICA DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Destruição de um dos elos da cadeia; Exemplos: Eliminação de cobras nos campos Caça predatória do sapo-boi em Pernambuco. Introdução de organismo estranho à cadeia; Exemplos: Introdução do sapo-boi na Austrália para controle biológico de besouro. Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus). Bloqueio da Cadeia Alimentar DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS 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) Fitoplâncton (0,5) Inseticida transferido por via alimentar Água (0,014) Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979 Biomagnificação DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS 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. DESORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMAS COMO OS ECOLOGISTAS APRENDEM SOBRE OS ECOSSISTEMAS Locais críticos para o ninho Serviço Florestal Topografia Tipos de habitat Mundo real Floresta Campo Lago Área alagadiça Pesquisa de campo Sensoriamento remoto GIS Pesquisa de laboratório Análise de sistemas Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido pela Profª Selma de Araújo e Andréa
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