1 (Cor) Intro Ecologia

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IntroduIntroduçção ão àà Ecologia:Ecologia:
Conceitos básicos
Níveis de organização ecológica
A vida no ambiente físico
Simone Rabelo da CunhaSimone Rabelo da Cunha
Bibliografia bBibliografia báásicasica
�Ricklefs, R. E. 2003. Economia da Natureza. 5ª
Ed. Guanabara Koogan, 503 pp.
�Townsend, C. R.; Begon, M. & Harper, J. L. 2006. 
Fundamentos em Ecologia. 2ª Ed. Editora 
Artmed, Porto Alegre, 592pp.
�Odum, E.P. & Barrett, G.W. 2007. Fundamentos 
de Ecologia. 5ª Ed. Editora Thomson.
Conceitos bConceitos báásicos sicos 
e e 
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógica gica 
Conceitos bConceitos báásicossicos
O que é ecologia ?
�Haeckel (1869): 
�A investigação das relações totais dos 
organismos com seu ambiente orgânico 
e inorgânico, incluindo suas relações 
amigáveis ou não com os quais venha a 
entrar em contato direto ou indireto
�O estudo das interações entre os 
organismos e seu ambiente
•Ambiente: fatores e fenômenos (abióticos e 
bióticos) fora do organismo que o influenciam 
Ernst Haeckel
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Conceitos bConceitos báásicossicos
O que é ecologia ?
�Burdon-Sanderson (1893):
�O estudo das relações externas de plantas e animais 
entre si e com as condições passadas e presentes de 
sua existência
�Krebs (1972): 
�O estudo científico da distribuição e abundância dos 
organismos e das interações que determinam sua 
distribuição e abundância 
Conceitos bConceitos báásicossicos
�Distribuição e abundância ���� conceitos relacionados, 
afetados pelos mesmos fatores
�Na ecologia queremos saber:
� Onde os organismos se encontram 
� Quantos há neste local
� Porque estão ali
A questão da escala 
e do habitat
Habitat Habitat versusversus NichoNicho
�Um habitat pode incluir vários nichos, ocupados por 
organismos que apresentam características e estratégias 
ecológicas diferentes 
NichoNicho
�Se refere às tolerâncias e necessidades de um 
organismo, em termos de recursos e condições
�O conjunto multidimensional de fatores
(condições e recursos) que possibilita ao organismo 
sobreviver, crescer e se reproduzir
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Nicho (fundamental)Nicho (fundamental)
Lower limit
of tolerance
Upper limit
of tolerance
TemperatureLow High
Abundance of organisms
Few
organisms
Few
organisms
No
organisms
No
organisms
Zone of
intoleranceZone ofphysiological stress
Zone of
intolerance Zone ofphysiological stress
Optimum range
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S
i
z
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E outros fatores?
Habitat vs. nicho
Conceitos bConceitos báásicossicos
�A ecologia procura Compreender e Explicar
�Explicação imediata � aqui e agora: 
•A distribuição e abundância de uma determinada espécie pode ser 
“explicada”:
• pelo ambiente físico que ela tolera, 
• pelo alimento que consome (disponibilidade, competição), 
• pelos parasitas e predadores que a atacam
�Explicação final ou evolutiva � baseia-se nas experiências 
ecológicas de seus ancestrais
•Como esta espécie adquiriu as propriedades que governam sua vida
Conceitos bConceitos báásicossicos
�A compreensão nos ajuda a prever, manejar e 
controlar o sistema em questão
�Aplicação da ecologia:
�Descrever de maneira direcionada � estrutura e 
funcionamento
�Com base no conhecimento gerado pela descrição, tenta-
se prever
�Com base nas previsões, tenta-se controlar e manejar o 
sistema em questão 
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Enfoques da EcologiaEnfoques da Ecologia
�Descritivo: 
� Coincide com a história natural: descrever os biomas, seus animais e 
plantas
• Como está estruturado o sistema? 
• Qual é o padrão de distribuição e abundância?
�Funcional: 
� Direcionado para relações e busca identificar e analisar problemas 
gerais, comuns à maioria dos diferentes sistemas
• Como funciona o sistema?
• Como este processo é controlado?
�Evolutivo: 
� O organismo como produto histórico da evolução 
• Por que a seleção natural favoreceu esta solução ecológica em particular?
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
� Organismo - auto-ecologia / 
ecofisiologia, histórias de vida
� População - ecologia 
populações
� Comunidades - ecologia de 
comunidades
� Ecossistemas - ecologia de 
sistemas
�Todos os níveis hierárquicos estão integrados
1. Entidades, processos e disciplinas podem ser agrupados em níveis 
que compartilham escalas temporais e espaciais
2. Processos dentro de um dado nível tendem a interagir mais 
fortemente
3. Processos dentro de um dado nível são influenciados pelos níveis 
superiores e inferiores na escala hierárquica
Hierarquia: série de compartimentos arranjados do maior para o 
menor
Espaço �
T
e
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População
Organismo
Comunidade
Ecossistema
Teoria HierTeoria Hieráárquicarquica
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NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
�Todos os níveis hierárquicos estão integrados
�Organismo - auto-ecologia / ecofisiologia, histórias de vida
•Como os indivíduos são afetados e como afetam seu 
ambiente biótico e abiótico
•Como a forma, a fisiologia e o comportamento de um 
indivíduo o ajudam a sobreviver em seu ambiente
•Porque a distribuição de cada tipo de organismos é
limitada apenas a alguns e não a outros ambientes
•Porque organismos aparentados que vivem em locais 
diferentes tem aparências e características diferentes
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
�Todos os níveis hierárquicos estão integrados
�População - ecologia populações estuda:
•A presença de uma espécie em particular, sua 
abundância ou raridade, e suas tendências de flutuação
•Como os atributos dos indivíduos se combinam para 
determinar as características da população 
•Como as taxas de nascimento e mortalidade são afetadas 
pelas condições ambientais
•Como as taxas de nascimento e mortalidade são afetadas 
pelas interações com outras espécies 
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
�Todos os níveis hierárquicos estão integrados
�Comunidades - ecologia de comunidades estuda:
•A estrutura das comunidades, seus padrões e 
processos
•Compreensão da diversidade e das abundâncias 
relativas das espécies que coexistem
•Interações entre as populações, que promovem ou 
limitam a coexistência entre as espécies
NNííveis de organizaveis de organizaçção ecolão ecolóógicagica
�Todos os níveis hierárquicos estão integrados
�Ecossistemas - ecologia de sistemas estuda:
•Os movimentos de energia e matéria através dos 
elementos vivos e não vivos do sistema e como estes 
movimentos são influenciados pelo clima, pelos demais 
fatores físicos do ambiente e pelos organismos
•O funcionamento do ecossistema resulta das atividades 
de organismos, assim como de transformações físicas e 
químicas no solo, na atmosfera e na água
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Escalas espaciais e temporaisEscalas espaciais e temporais
�Variabilidade temporal
�Temperatura do ar e do oceano
� Irradiação solar
� Regime de chuvas, 
� Marés 
�Variabilidade espacial
�Heterogeneidade espacial de:
• latitude,
• altitude,
•tipo de solo,
• nitrogênio no solo, 
• produção fitoplanctônica,
• declividade do terreno, etc
Escalas espaciais e temporaisEscalas espaciais e temporais
�As escalas espacial e temporal estão relacionadas
� Comparação entre os diferentes níveis hierárquicos
Espaço�
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População
Organismo
Comunidade
Ecosistema
Escalas espaciais e temporaisEscalas espaciais e temporais
�As escalas espacial e temporal estão relacionadas
� Comparação entre diferentes tamanhos do organismo
(Sheldon et al. 1972)1
Peixes
Invertebrados
Zooplâncton
Fitoplâncton
Diametro do organismo (µm)
106104102
102
1
10
103
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Escalas espaciais e temporaisEscalas espaciais e temporais
�As escalas espacial e temporal estão relacionadas
� Comparação entre processos terrestres e marinhos
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Escalas espaciais e temporaisEscalas espaciais e temporais O funcionamento dos ecossistemasO funcionamento dos ecossistemas
�A manutenção dos sistemas vivos demanda fluxo contínuo de energia
O funcionamento dos ecossistemasO funcionamento dos ecossistemas
�A manutenção dos sistemas vivos demanda fluxo contínuo de energia
�Diferentes organismos representam diferentes papeis no ecossistema
O funcionamento dos ecossistemasO funcionamento dos ecossistemas
� Diferentes organismos representam diferentes papeis no ecossistema
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O funcionamento dos ecossistemasO funcionamento dos ecossistemas
�Os processos de transferência de matéria e energia são controlados 
por fatores ambientais
O funcionamento dos ecossistemasO funcionamento dos ecossistemas
�Os processos de transferência de matéria e energia são controlados 
por fatores ambientais