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ECOLOGIA HIERARQUIA DE NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO Níveis são integrados, em espectro biossistêmico, onde: Organismo individual não consegue sobreviver por muito tempo sem sua população Órgão não sobrevive por muito tempo, como unidade autoperpetuante, sem seu organismo Comunidade não consegue existir sem a ciclagem de materiais e o fluxo de energia do ecossistema Civilização humana não pode existir separada do mundo natural BIOSFERA ou ECOSFERA • maior sistema biológico, que mais se aproxima da auto-suficiência. • caracterizado pela interação entre organismos vivos e ambiente físico (como um todo) em um estado contínuo Ecologia trata principalmente das relações entre biocenose (=comunidade) e biogeocenose (=ecossistema) IMPORTANTE (PROVA): PROPRIEDADES EMERGENTES À medida que os componentes combinam-se, para produzir sistemas funcionais maiores, emergem novas propriedades. Uma propriedade emergente não pode ser prevista a partir do estudo dos componentes ou unidade. Exemplo: O2 + H2O ECOSSISTEMA Conceito: Unidade (biossistema) que abrange todos os organismos que funcionam em conjunto em uma determinada área Interação entre componentes abióticos e bióticos produz uma ciclagem de materiais entre essas as partes Do ponto de vista de estrutura trófica um substrato apresenta dois estratos: Autotrófico – plantas clorofiladas; fixação de energia luminosa, a utilização de substâncias inorgânicas simples (N, CO2, H2O) e a construção de substâncias orgânicas complexas (proteínas, lipídios,carboidratos) Heterotrófico – solos e sedimentos, matéria em decomposição, raízes, etc; promove utilização, rearranjo e decomposição de materiais complexos. COMPONENTES QUE CONSTITUEM O ECOSSISTEMA SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS: C, N, CO2, H2O e outras, envolvidas nos ciclos de materiais COMPOSTOS ORGÂNICOS: proteínas, carboidratos, lipídios, etc. AMBIENTE: atmosférico, hidrológico, do substrato, incluindo o regime climático e outros fatores físicos PRODUTORES OU AUTÓTROFOS: organismos autotróficos (plantas verdes principalmente) que manufaturam o alimento a partir de substâncias inorgânicas simples MACROCONSUMIDORES OU FAGÓTROFOS : organismos heterotróficos, animais que ingerem outros organismos ou matéria orgânica particulada MICROCONSUMIDORES, SAPRÓFOTROS, DECOMPOSITORES OU OSMÓTROFOS: organismos heterotróficos (bactérias e fungos) que obtêm energia degradando tecidos mortos ou absorvendo matéria orgânica extraída de plantas ou outros organismos Decompositores liberam nutrientes inorgânicos, alimento para os macroconsumidores e substâncias, parecidas com hormônios, que regulam outros componentes do ecossistema. Os ecossistemas são: • Sistemas abertos, com uma entrada e uma saída de energia • controlados por mecanismos microbianos (armazenamento e liberação de nutrientes) e mecanismos comportamentais (predador e presa, competição por recursos) CONTROLE BIOLÓGICO DO AMBIENTE GEOQUÍMICO Os organismos individuais não somente se adaptam ao ambiente, como também adaptam o ambiente geoquímico segundo as suas necessidades biológicas. Comunidades e seus ambientes de entrada e saída desenvolvem-se em conjunto. Os organismos evoluíram junto com o ambiente físico, formando um sistema complexo de controle, o qual mantém as condições da Terra favoráveis à vida. Modificamos o ambiente para satisfazer nossas necessidades imediatas (visão à curto prazo) gerando a destruição dos componentes bióticos necessários a nossa existência causando perturbação dos balanços globais somos macroconsumidores, do topo da cadeia alimentar, dependemos do ambiente natural, mesmo com avançadas tecnologias nossas cidades são parasitas da biosfera (ar, água, combustíveis e alimento) PRODUÇÃO GLOBAL E DECOMPOSIÇÃO Durante a maior parte do tempo geológico uma fração da matéria orgânica produzida foi incompletamente decomposta, sedimentada e fossilizada esse superávit de produção orgânica é considerado uma das principais razões para um decréscimo de CO2 e aumento de O2 na atmosfera tal contexto possibilitou a evolução e sobrevivência das formas mais avançadas de vida formação de combustível fóssil possibilitando a revolução industrial Nos últimos 60 milhões de anos ocorreram mudanças nos balanços: Bióticos, variações na atividade vulcânica, intemperismo de rochas, sedimentação e entrada solar RESULTOU ESTADO CONTÍNUO OSCILANTE NA PRODUÇÃO DE CO2 /O2 Essa oscilação provocou uma alternância de aquecimento e resfriamento de climas. Atualmente as atividades agroindustriais aumentaram significantemente as taxas de CO2 atmosférico (potencial para alterações climáticas), constituindo um problema global preocupante. DEGRADAÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA Processo longo e complexo que controla várias funções importantes do ecossistema: Recicla os nutrientes através da mineralização da matéria morta Recupera nutrientes e energia por ação microbiana Quela e complexa minerais, mantendo-os em solução e na forma não tóxica, mitigando ação dos efluentes industriais Produz alimento para uma sequência de organismos na cadeia alimentar Produz metabólitos secundários que podem ser inibidores ou estimuladores (reguladores) Detritos, substâncias húmicas e outros produtos da decomposição são importantes para a fertilização do solo Proporciona uma atmosfera que permite a vida de aeróbios de grande biomassa, como nós Além dos decompositores... Fagótrofos protozoários, ácaros do solo, colêmbolos, nematodos, ostracodos, gastropodes, etc. aceleram o processo de decomposição são coadjuvantes na transformação bioquímica da matéria providenciam o “ajuste fino” que mantém algum grau de estabilidade no ecossistema Fases da decomposição: • Formação de detritos particulados por ação física ou biológica, acompanhada de matéria orgânica dissolvida • Formação relativamente rápida do húmus e a liberação de outros compostos orgânicos solúveis • Mineralização do húmus, em ritmo mais lento EQUILÍBRIO GLOBAL Categorias funcionais - autótrofos, fagótrofos e saprótrofos Mais de uma espécie com a capacidade de realizar uma dada função (> diversidade = > estabilidade) Formas de estabilidade: DE RESISTÊNCIA: capacidade de se manter estável diante do estresse, mantendo intactos sua estrutura e funcionamento DE ELASTICIDADE: capacidade de se recuperar rapidamente (resiliência) após um desequilíbrio causado por uma perturbação Obs.: As duas formas podem estar inversamente relacionadas COMPARTIMENTOS AMBIENTAIS Compartimento – parte de um ecossistema complexo, que pode ser descrita e definida por meio de: • concentrações materiais • processos de transformação • mecanismos de transporte entre áreas-limite (compartimentos) Ex. ar, solo e água CICLOS BIOGEOQUÍMICOS ESPÉCIES AMBIENTE FÍSICO Constante permuta de elementos em uma atividade cíclica (aspectos ou etapas biológicas, físicas e químicas alternantes) Expressão empregada para definir a complexa interação de processos biológicos, químicos e físicos que controlam a ciclagem de matéria e energia, na superfície da terra e perto dela. A desregulação destes é um dos maiores problemas causados pelo homem Muitos contaminantes entram nos ciclos naturais, sendo redistribuídos e/ou concentrados em alguma etapa em que o ciclo trata de recuperar seu equilíbrio, podendo gerar efeitos sobre o bem-estare a saúde humana CICLO DO CARBONO Este ciclo pode ser dividido em dois tipos: • ciclo geológico (lento) • ciclo biológico (rápido) Ciclo Geológico Cerca de 99% do carbono terrestre está contido na litosfera (camada de rocha) • inorgânico - em rocha sedimentares (maioria) • orgânico - em depósitos de combustíveis fósseis CO2 atmosférico + água = ácido carbônico ácido carbônico reage com: cálcio e magnésio = carbonatos Os carbonatos, com as chuvas, são arrastados para os oceanos onde ocorre: • acumulação • assimilação por organismos marinhos (depois de mortos, também se depositam no fundo do mar) RESULTA Formação das rochas sedimentares (milhares de anos) O CO2 é devolvido para a atmosfera através das atividades vulcânicas, completando-se o ciclo. O carbono orgânico, na ausência de oxigênio, originou: carvão, petróleo e gás natural Ciclo biológico Desempenha um papel importante nos fluxos C, entre os três reservatórios (atmosférico, terrestre e oceânico), através dos processos da fotossíntese e respiração Fotossíntese - as plantas fixam energia luminosa e CO2 , produzindo hidratos de carbono (glicose) e oxigênio Respiração - animais e plantas utilizam os hidratos de carbono, como fonte de energia, emitindo CO2 Respiração + Decomposição = carbono devolvido para atmosfera O reservatório atmosférico de carbono é o menor dos três, mas sua concentração pode Influenciar o clima terrestre. As transferências de carbono entre as camadas superficiais dos oceanos, assim como as concentrações no ar, da superfície terrestre, dependem da temperatura e da concentração de CO2. Temperaturas mais quentes podem causar maior emissão de CO2 (do oceano para a atmosfera). CICLO DO NITROGÊNIO Comporta as diversas transformações que o Nitrogênio sofre, no ciclo entre o meio geológico e biológico. Nitrogênio: • muito importante nos ecossistemas terrestres • utilizado pelos seres vivos para a produção de moléculas indispensável ao desenvolvimento (aminoácidos, proteínas e ác. nucléicos) • fator limitante no crescimento das plantas FIXAÇÃO Captura do N2 da atmosfera e conversão em outras formas: • amoníaco (NH3) – fixação biológica por bactérias simbióticas com Leguminosas e outras de vida livre • nitrato (NO3-) • nitrito (NO2-) Decomposição ou Mineralização Matéria orgânica morta é transformada por bactérias (aeróbicas e anaeróbicas) e fungos, em íon amônio (NH4+) Assimilação Os nitratos (NO3-) são absorvidos pelas plantas e transformados em compostos carbonados, para produzir aminoácidos e outros compostos orgânicos de nitrogênio. NITRIFICAÇÃO Oxidação do amoníaco, por bactérias nitrificantes, produzindo nitratos a partir do amoníaco (NH3). Duas fases: 1ª - amoníaco é convertido em nitritos (NO2-) 2ª - nitritos são convertidos em nitratos (NO3-) assimilação pelas plantas DESISTRIFICAÇÃO Processo pelo qual o Nitrogênio volta à atmosfera, sob a forma de gás (N2), através de bactérias anaeróbicas. Influência Humana Utilização intensiva de fertilizantes contaminam solos e águas, que afetam as plantas e animais consumidos pelo homem. Combustão libera óxido nitroso (N2O), com efeito na deterioração da camada ozônio. Monóxido e dióxido de Nitrogênio (NOx), formam nevoeiro fotoquímico, com consequências perigosas para a saúde humana e produtividade dos ecossistemas. Ácido nítrico compõem a chuva ácida, que acidifica solos e ecossistemas aquáticos. Eutrofização Desequilíbrio de um corpo de água como resultado de adição de nitrogênio (nitratos) ou fósforo, através de descargas de efluentes não tratados, adição de fertilizantes ou esgoto doméstico. Provoca aumento populacional de certas espécies (algas e outros vegetais) podendo ser nocivo para o ecossistema. CICLO DO ENXOFRE Processo de transformação biológica do enxofre Importância do enxofre: • constituinte de alguns aminoácidos • cofator na produção de enzimas Etapas básicas do ciclo: • Absorção de compostos de enxofre pelas plantas • consumo das plantas pelos animais • decomposição (bactérias e fungos) dos aminoácidos que contêm enxofre nos restos de animais e plantas, formando sulfeto de hidrogênio RESERVATÓRIOS: Terrestre (maior) – nos sedimentos, na forma de minerais de sulfato, incorporam-se ao solo com as chuvas, assumindo a forma iônica de sulfato (SO4--); forma absorvida pelas raízes. Atmosférico (menor) – ca. 75% do enxofre está na forma de SO2 (dióxido de enxofre), outra parcela, na forma de anidrido sulfídrico (SO3) Os óxidos de enxofre (SO2 e SO3) incorporam-se ao solo com as chuvas, transformando-se em íons de sulfato (SO4--) O gás sulfídrico (H2S) - produto da decomposição (representa o único retorno para a atmosfera) tem vida curta (algumas horas), logo transforma-se em SO2. ACÚMULO DE ENXOFRE NA ATMOSFERA atividades vulcânicas pouco significativas Introdução artificial (humana) por meio da atividade industrial (maior) INTRODUÇÃO ARTIFICIAL Queima de combustíveis fósseis com enxofre em sua composição (carvão 3%; petróleo 0,05%), produz SO2 e SO3, combinados são prejudiciais a respiração humana e tóxico para plantas Chuva Ácida: carrega para o solo estas substâncias ficando ligeiramente ácida (pH 5,7). Os responsáveis pela acidez da chuva: ácido sulfúrico, ácidos nítrico, nitroso e clorídrico Pode afetar a saúde humana: Tornando a água de reservatório insalubre Dissolvendo o cobre dos encanamentos Provocando diarreias em crianças Alguns estudos falam que pode estar ligada a incidência de Mal de Alzheimer Provoca acidez do solo, dificultando a absorção de nutrientes pela plantas Mananciais aquáticos: morte de peixes e outros animais CICLO DO FÓSFORO Ciclo sedimentar RESERVATÓRIOS Naturais - as rochas de fosfato, depósitos de guano (excremento de aves marinhas) e depósitos de animais fossilizados Artificial – através da mineração e do uso como adubo. O fósforo geralmente está presente na natureza na forma de fosfato orgânico e inorgânico Fósforo inorgânico é absorvido pelos vegetais para produzir compostos orgânicos Animais recebem esse elemento ao ingerir as plantas Fósforo retorna ao solo, na forma inorgânica, mediante os consumidores, tornando-se parte do depósito de nutrientes no solo As quantidades de P no solo e na água, são baixas, mas as atividades mineradoras aceleram o processo de liberação para o ambiente (eutrofização) P é carregado pela chuva para os lagos, rios e mares ALTERAÇÕES NOS CICLOS NATURAIS PELA AÇÃO GLOBAL DO HOMEM • atividades industriais - fontes de emissão de metais pesados (cimento (tálio), fabricação de baterias (chumbo), galvanoplastia (cobre, níquel, cromo, zinco/cádmio, etc.) • supressão de substâncias de produção biológica, como carvão, petróleo e enxofre, em taxas muito maiores que as de reposição natural • aumento da taxa de entrada de várias substâncias (CO2, SO2, chumbo) • modificação da biosfera em grande porcentagem de sua área, por desflorestamento e agropecuária intensiva POPULAÇÕES Dinâmica de Populações: Sistemas Gênicos Ambiente determina o curso da seleção natural ACARRETANDO: Na forma como os organismos individuais otimizam a sua sobrevivência e na maneira pela qual os ecossistemas como um todo modificaram-se e estão se modificando ao longo do tempo evolutivo PROPRIEDADES DO GRUPO POPULACIONAL: População: Qualquer grupo de organismos da mesma espécie que ocupa um espaço determinado e funciona como uma parte de uma comunidade biótica. Comunidade: Conjunto de populações que funcionam como uma unidade integradora através de transformações metabólicas coevoluidas, em uma dada áreade habitat físico. POPULAÇÃO Apresenta várias propriedades: Exclusivas do grupo (e não do indivíduo dentro do grupo) Podem ser bem expressas por funções estatísticas Ex.: Densidade, natalidade (taxa de nascimento), mortalidade (taxa de óbitos), distribuição etária, dispersão e forma de crescimento. Apresenta características genéticas: Diretamente relacionadas com a sua ecologia Ex.: Adaptabilidade Fitness reprodutivo (capacidade de deixar uma descendência viável) Persistência (probabilidade de deixar descendentes, ao longo de grandes períodos de tempo) DENSIDADE POPULACIONAL Tamanho da população em relação a alguma unidade de espaço. Densidade Bruta: Densidade Específica nº (ou biomassa) por unidade de espaço total nº (ou biomassa) por unidade de espaço do habitat (área disponível, que realmente pode ser colonizada pela população) A energia concentrada e a produção concentrada de alimentos são mais importantes do que recursos dispersos e difíceis de serem coletados. As populações exibem comportamento dinâmico, mudando ao longo do tempo e espaço devido a nascimentos, mortes e ao movimento dos indivíduos. NATALIDADE IMIGRAÇÃO MORTALIDADE EMIGRAÇÃO TAMANHO DA POPULAÇÃO (N) NATALIDADE É a capacidade de uma população aumentar. Taxa de natalidade: produção de novos indivíduos de qualquer organismo. População humana – taxa de nascimentos (demografia). Natalidade máxima (fisiológica ou absoluta): produção máxima teórica de novos indivíduos sob condições ideais (sem fatores limitantes). Natalidade ecológica (realizada ou simplesmente “natalidade”): refere-se ao aumento populacional sob condições reais ou específicas do ambiente. Taxa de natalidade absoluta ou bruta: divisão entre o número de novos indivíduos pelo tempo. Taxa de natalidade específica: divisão entre número de novos indivíduos, por unidade de tempo e por unidade de população. MORTALIDADE Morte dos indivíduos numa população População humana – taxa de óbitos na demografia NÃO É CONSTANTE Taxa de mortalidade: pode ser definida como número de indivíduos que morrem num dado período (óbitos por unidade de tempo). Mortalidade mínima: Teórica, constante para uma população, é a perda sob condições ideais ou não limitantes (por velhice). Mortalidade ecológica ou realizada: Perda de indivíduos sob uma dada condição do ambiente, não é uma constante, varia com as condições do ambiente. FORMA DA CURVA DE SOBREVIVÊNCIA ESTÁ RELACIONADA COM O GRAU DE CUIDADO PARENTAL OU OUTRAS FORMAS DE PROTEÇÃO DA PROLE Sem proteção da prole Tendência de curvas mais côncavas (gafanhotos, sardinhas) Compensação pela produção de um grande nº de descendentes. Com proteção da prole Tendência de curvas mais convexas (espécies de mamíferos, de aves) PADRÕES NA HISTÓRIA DE VIDA DOS ORGANISMOS Determinados padrões (estratégias reprodutivas) influenciam na estrutura populacional. Espécies r estrategistas • capacidade de multiplicação rápida; • população aumenta em número, após um determinado distúrbio (espécies oportunistas); • favorecidas pela seleção natural. Espécies K estrategistas • Sobrevivem em ambientes em que há uma intensa competição por recursos limitados; • populações agregadas que investem no crescimento (ao invés da reprodução); • indivíduos gastam boa parte da sua energia competindo uns com os outros. DIFERENÇAS ESTRUTURAIS ENTRE r e K ESTRATEGISTAS Espécies r estrategistas Descendentes de tamanho corpóreo pequeno porém prole numerosas Espécies K estrategistas Descendentes de tamanho corpóreo grande prole pequena em numerosos As proporções entre vários grupos etários de uma população determinam o estado reprodutivo atual da mesma, indicando o que poderá ser esperado no futuro. A estrutura etária pode ser expressa por 3 idades ecológicas: 1) Pré -reprodutiva; 2) Reprodutiva; 3) Pós-reprodutiva. FORMA DE CRESCIMENTO POPULACIONAL As populações apresentam alguns padrões de crescimento: • Curvas de crescimento em formas de J • Curvas de crescimento sigmoidal (forma de S) Curva de crescimento em forma de J: - A densidade aumenta rapidamente, de forma exponencial; - Parando abruptamente quando a resistência ambiental ou outro fator limitante se torna efetivo; - Pode não ocorrer equilíbrio, a população flutua constantemente. Em populações de algas: •Há um crescimento explosivo, geométrico, em função do aumento das disponibilidades de nutrientes do meio; •Seguido de queda brusca do número de indivíduos, em decorrência do esgotamento dos recursos do meio, a taxa de mortalidade é alta (podendo acarretar na extinção da população do local). Curva de crescimento sigmoidal (S): A população aumenta lentamente no início; • depois mais rapidamente; • logo a taxa de aumento vai diminuindo aos poucos até o equilíbrio ser alcançado e mantido. Fase geométrica do crescimento tende a ser ilimitada em função: • Do potencial biótico da espécie (capacidade reprodutiva dos indivíduos); • Barreiras naturais a esse crescimento - disponibilidade de espaço e alimentos, clima, predatismo, parasitismo e competição (decorrentes da densidade). O tamanho populacional acaba atingindo um valor numérico máximo permitido pelo ambiente, a chamada capacidade limite (ou capacidade de carga). Densidade populacional tende a flutuar -> resultam em -> mudanças sazonais ou anuais da disponibilidade de recursos ou podem ser aleatórias (conjunto de fatores; movimentos migratórios, etc.) Algumas populações oscilam tão regularmente que podem ser consideradas cíclicas. Flutuações: mudanças sazonais nos fatores ambientais -> mudanças sazonais no tamanho da população AÇÕES INDEPENDENTES E DEPENDENTES DA DENSIDADE NO CONTROLE DA POPULAÇÃO O tamanho da população tende a ser influenciado principalmente por fatores físicos (condições meteorológicas, correntes aquáticas, condições químicas limitantes, poluição, etc.) Qualquer fator, favorável ou desfavorável a uma população, será: Independente da densidade – quando o efeito ou a ação não está ligado a densidade Dependente da densidade – se o efeito ou a ação depende da densidade Fatores de controle, independente da densidade: Ex.: fatores climáticos (em sua maioria) Fatores de controle, dependente da densidade: Intensificados a medida que a população aproxima-se do limite superior Agem como reguladores da densidade, considerados como principais agentes responsáveis pelo controle de superpopulações. ESTRUTURA DAS POPULAÇÕES Padrões internos de distribuição A distribuição dos indivíduos de uma população podem seguir 3 padrões gerais: 1) Distribuição Uniforme Ocorre onde a competição entre indivíduos é severa ou onde há um antagonismo positivo que provoca um espaçamento uniforme. 2) Distribuição Aleatória Ocorre onde o ambiente é muito uniforme e onde não há tendência à agregação. Ocorre quando muitos fatores pequenos estão agindo na população. 3) Distribuição Agregada Ocorre onde o ambiente é uniforme. Padrãomais comum observado em populações. Populações agregadas necessitam de amostragens maiores e planejadas, do que as populações não agregadas. Dispersão Corresponde a maneira como os indivíduos afastam-se uns dos outros. Migração Corresponde a um movimento direcional em massa, pelo qual os indivíduos se dirigem de um local a outro. Os movimentos migratórios (em massa) ocorrem geralmente de regiões com baixa quantidade de recursos, para áreas mais produtivas. Comunidades Natureza das Comunidades: Interações que ocorrem entre múltiplas espécies conferem às comunidades sua característica e função. Essas interações fazem das comunidades algo mais que a soma de suas partes. Essas interações podem ser positivas, negativas, diretas ou indiretas, mas todas trabalham de forma sinérgica para produzir uma atividade em um contexto maior e individual. Comunidades são grupos de espécies que interagem e ocorrem juntas no mesmo lugar e ao mesmo tempo. Em termos práticos, a delimitação de uma comunidade geralmente requer o uso de características físicas ou biológicas, como indicadores. Uma certa combinação de atributos, físicos e biológicos, são usados para delimitação da comunidade. Entretanto, a contagem de espécies é uma questão muito difícil. Por essa razão e também pela dificuldade de se estudar várias espécies ao mesmo tempo, são considerados alguns subconjuntos de espécies para definição e estudo de comunidades. DEFINIÇÃO DE SUBCONJUNTOS: Afinidade taxonômica Guilda (espécies que usam os mesmos recursos) grupos de espécies com nichos semelhantes em uma mesma comunidade. Grupos funcionais (espécies com função similar, mas não necessariamente usam os mesmos recursos) Redes de interações e tróficas Equivalentes Ecológicos - grupos de espécies com nichos semelhantes, em comunidades diferentes. ESTRUTURA DA COMUNIDADE As comunidades variam muito quanto ao número de espécies. Ex.: Florestas Pluviais Tropicais possuem muito mais espécies do que Florestas Pluviais Temperadas. Diversidade e composição de espécies são importantes descritores da estrutura de comunidades. A diversidade de espécies é a medida, da estrutura de comunidades, mais comumente utilizada. DIVERSIDADE Definição mais precisa: Combina grau de riqueza e abundância • número de espécies (riqueza de espécies) • abundância relativa comparada com as outras (equabilidade de espécies) COMPOSIÇÃO DE ESPÉCIES • é a identidade das espécies presentes na comunidade • não revelada em índices, mas também de muita importância Importância – na compreensão dos tipos de interações e sua significância para a comunidade. Interações variam muito em intensidade e direção Ex.: Árvores de grande porte ou abundantes exercem grandes efeitos na comunidadeBoas competidoras por espaço, nutrientes e luz Fornecem habitat e alimento Espécies engenheiras São hábeis para criar, modificar ou manter um hábitat físico para si mesmas e para outras espécies. Influenciam na incidência de luz solar, vento, temperatura, umidade, desagregação e aeração do solo, camada de matéria orgânica na superfície do solo. Espécie-chave exerce forte efeito não por sua abundância e sim pelo seu papel na comunidade. Contexto ambiental pode alterar o resultado das interações de espécies Sob condições ambientais favoráveis ao crescimento populacional, faz sentido que as espécies tenham sucesso e limitem recursos, envolvendo-se em relações antagônicas (competição e predação). Sob condições ambientais severas, as espécies naturalmente serão mais limitadas por fatores físicos, interagindo assim de modo precário ou cooperativo com outras espécies. Interações contexto-dependentes O clima, a topografia e o solo determinam o caráter de mudança, na vidas dos organismos e seus ecossistemas. Os BIOMAS (ecossistemas) terrestres são agrupados principalmente, conforme: • clima (precipitação e temperatura) • forma da vegetação predominante Outros fatores que influenciam a distribuição das espécies: Interações entre as espécies: Competição Predação Mutualismo Histórico: Distribuição das massas da Terra Formação das bacias oceânicas Biomas Bioma (terrestre) é um termo usado para denominar um grande biossistema regional ou subcontinental caracterizado geralmente pela vegetação dominante. A denominação bioma está associada à relação estabelecida entre os conceitos de ecossistemas (de uso corrente pelos biólogos) e paisagens (expressão que articula uma série de elementos temáticos e de maior abrangência conceitual para os geógrafos). Utiliza-se o conceito de bioma tanto no que se refere à classificação de grandes paisagens, quanto para designar unidades geográficas contínuas, ainda que sejam compostas por uma miríade de ecossistemas. Importante ter a visão de que os biomas não são estáticos na sua aparência. Existem variações regionais e áreas de transição. Os BIOMAS terrestres, em escala global, são agrupados principalmente, conforme: • clima (precipitação e temperatura) • forma da vegetação predominante Floresta Sazonal Temperada • floresta decídua • condições moderadas e inverno gelado • leste dos EUA, sudeste do Canadá, Europa e leste da Ásia • precipitação excede, vaporização e a transpiração • formação de lençóis de água, córregos e rios • solos podzolizados e levemente ácidos • vegetação predominante: árvores decíduas (árvores, arbustos e ervas) • plantas aciculadas (em regiões mais quentes) Podzolização Solos ácidos, de regiões frias e úmidas de zonas temperadas, onde as partículas de argila se decompõem e os íons solúveis são transportados para baixo, reduzindo a fertilidade das camadas superiores do solo. EX: Nova York Floresta Pluvial Temperada • noroeste da América do Norte, sul do Chile, Nova Zelândia e Tasmânia • invernos amenos, chuvas pesadas no inverno e nevoeiro no verão • florestas perenes extremamente altas (sequoias 60-100m) • poucas espécies • remanescentes de florestas Mesozoicas EX: Sequoias na Califórnia Campo Temperado/Deserto • América do Norte • precipitação relativamente baixa e invernos frios • pradarias e estepes (Ásia Central) • evaporação e transpiração excedem a precipitação • solos secos, ricos em matéria orgânica • decomposição lenta • vegetação dominante: gramíneas • expressiva influência do fogo • onde a precipitação é baixa, os invernos frios e os verões quentes, os campos se transformam em desertos (oeste dos EUA). EX: Campos da Great Basin, oeste do Colorado. Bosque/ Arbusto • zona climática mediterrânea (30º - 40º ao norte e ao sul do equador) • sul da Europa e da Califórnia, Chile central, região do Cabo da África do Sul e sudoeste da Austrália • temperaturas amenas e chuvas no inverno • seca no verão • vegetação predominante: arbustiva, perene, 1-3 m alt., com raízes profundas e folhagem resistente à seca (folhas pequenas, esclerófila) • fogo frequente, plantas com adaptações EX: Região do Cabo da África do Sul e Chaparral – Califórnia Deserto Subtropical • desertos quentes (latitudes 20º-30º ao norte e ao sul do equador) • precipitação esparsa, altas temperaturas • solos rasos, pouco material orgânico e pH neutro • chuvas no verão (vegetação rebrota) • em locais mais úmidos ocorrem plantas suculentas, arbustos e pequenas árvores (Prosopis) • maior diversidade do que nas zonas áridas temperadas EX: México Floresta Boreal (Taiga) • 50º N da América do Norte e 60º N da Europa e Ásia • temperatura média anual fica abaixo de 5ºC • invernos severos • relativa precipitação • evaporação lenta • solos úmidos • vegetação predominante: bosques densos de árvores aciculadas perenese altas (10-20m) • decomposição lenta (em função da baixa temperatura) • serrapilheira se acumula formando um dos maiores reservatórios de carbono • solos ácidos • podzolizados e de baixa fertilidade • diversidade baixa EX: Alasca Tundra • clima polar • precipitação baixa • solos permanentemente gelados, rasos, saturados de água, pobres em nutrientes • vegetação predominante: arbustos lenhosos, prostrados e anões (proteção contra corte dos cristais de gelo) • plantas retêm sua folhagem durante anos • Tundras alpinas (condições semelhantes) Floresta Pluvial Tropical • quentes e úmidas • Am. Central, Am. do Sul (Amazônia e Mata Atlântica), sul a leste da África (Madagascar), sudeste a Ásia (Viatinâ, Tailândia, Malásia) ilhas entre a Ásia e Austrália (Filipinas, Bornéu, Nova Guiné e Queensland da Austrália) • solos antigos, lateríticos, com poucos nutrientes • dossel de árvores perenes altas (30-40m) • com várias camadas de subosque (árvores, arbustos, ervas, lianas e epífitas) • alta diversidade (maior da Terra) • grande produtividade de biomassa • alta taxa de decomposição que sustenta a Floresta • extremamente vulnerável às perturbações (queimadas e cortes) • erosão dos solos e alteração dos córregos Laterização Lixiviação de silício, deixando o solo com óxido de ferro e alumínio predominando no perfil do mesmo (coloração avermelhada). O SOLO ROXO (terra roxa), é um tipo de solo avermelhado devido à presença de magnetita (um óxido de ferro), muito fértil, resultado de milhões de anos de decomposição de rochas basálticas (Formação Serra Geral -GO, MG, MS e SP). LATERIZAÇÃO caracteriza-se pela ocorrência de lixiviação (pelo excesso de chuvas ou irrigação), podendo formar uma crosta como Fe e Al, impedindo assim a penetração de água até níveis de profundidade maiores. Constitui problema típico de solos ligado às regiões de clima úmido e quente. Floresta Sazonal Tropical/Savana • 10º do equador • leste da África, Am. Sul e Am. Central • estação seca pronunciada • vegetação dominante: árvores decíduas na estação mais seca, esparsas, vegetação baixa e com espinhos • solos lateríticos • incêndios recorrentes EX: Parque Estadual do Espinilho – RS e Cerrado
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