Aula 3 - Noções de ecologia

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Noções de Ecologia
Níveis de organização 
Biológica
Espécie (do latim: species, "tipo" ou "aparência”) - conceito 
fundamental da Biologia - designa a unidade básica do 
sistema taxonômico utilizado na classificação científica dos 
seres vivos.
Conceitos
População grupo de indivíduos que acasalam uns com os 
outros, produzindo descendência. 
Comunidade - também chamada biocenose – é a totalidade 
dos organismos vivos que fazem parte do mesmo ecossistema 
e interagem entre si, corresponde, não apenas à reunião de 
indivíduos (população) e/ou sua organização social (sociedade) 
e sim ao nível mais elevado de complexidade de um 
ecossistema.
Conceito de ‘Ecossistema’
• Um sistema é um grupo de partes que estão conectadas e trabalham 
juntas. 
• A terra está coberta de coisas vivas e não-vivas que interatuam formando 
sistemas, também chamados ecossistemas (sistemas ecológicos) . 
• Ecossistema - Termo criado por Tansley em 1935 - Sistema aberto que 
inclui, em uma certa área, todos os fatores físicos e biológicos (elementos 
bióticos e abióticos) do ambiente e suas interações, o que resulta em uma 
diversidade biótica com estrutura trófica claramente definida e na troca de 
energia e matéria entre esses fatores.
• O ecossistema é a unidade funcional de base em ecologia, porque inclui, 
ao mesmo tempo, os seres vivos e o meio onde vivem, com todas as
interações recíprocas entre o meio e os organismos" (Dajoz, 1973).
Conceito de ‘Biosfera’
• A Biosfera é definida como sendo a região do planeta que contém 
todo o conjunto dos seres vivos e na qual a vida é permanentemente 
possível. 
Pensando em diferentes 
escalas...
Processos de um Ecossistema
• Alguns organismos são capazes de elaborar seu próprio 
alimento a partir de produtos químicos, utilizando a energia 
solar; este processo se denomina fotossíntese. 
• As plantas, que fazem os produtos alimentícios, são 
chamadas produtores. O alimento produzido é utilizado 
por células vivas para fazer mais células e formar a 
matéria orgânica, como a lã e a gordura. Os produtos 
orgânicos de organismos vivos são algumas vezes 
denominados biomassa.
• Certos organismos consomem produtos elaborados pelos 
produtores, a estes organismos se denomina 
consumidores. 
• Os consumidores podem comer plantas (chamados de 
herbívoros), carne (carnívoros), ou assimilar matéria 
orgânica morta (decompositores, como fungos e 
bactérias).
Processos de um Ecossistema
• Logo que o consumidor digeriu e utilizou este alimento, 
restam poucos produtos químicos de descarte. Estes 
produtos de descarte, que são utilizados como fertilizante 
para plantas, são denominados nutrientes. Quando os 
consumidores liberam nutrientes que voltam a ser 
utilizados pelas plantas, nós dizemos que foram 
reciclados. 
• A floresta é um exemplo de um típico ecossistema. As 
árvores e outras plantas produtoras utilizam a energia solar 
e os nutrientes químicos para elaborar matéria orgânica. 
Esta é comida pelos consumidores que devolvem os 
nutrientes à raiz das plantas. 
• Como se comporta uma floresta, um área agrícola e 
uma área urbana, considerando a ciclagem de 
nutrientes e os ambientes de entrada e saída de 
matéria e energia?
Cadeia alimentar
A cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos que 
dependem uns dos outros para se alimentar. É a maneira de 
expressar as relações de alimentação entre os organismos de 
um ecossistema, incluindo os produtores, os consumidores
(herbívoros e carnívoros (predadores) e os decompositores.
Cadeia Alimentar ou Cadeia 
Trófica
• Seqüência de transferência de energia, de organismo para 
organismo, em forma de alimentação. 
• As cadeias alimentares se entrelaçam, num mesmo 
ecossistema, formando redes alimentares, uma vez que a 
maioria das espécies consomem mais de um tipo de animal 
ou planta. 
• "A transferência de energia alimentícia desde a origem, nas 
plantas, através de uma série de organismos, com as 
reiteradas atividades alternadas de comer e ser comido, 
chama-se cadeia alimentar" (Odum, 1972). 
• "O canal de transferência de energia entre os organismos; 
cada conexão (elo) alimenta-se do organismo precedente e, 
por sua vez, sustenta o próximo organismo" (Goodland, 
1975). 
• "Seqüência simples de transferência de energia entre 
organismos em uma comunidade, em que cada nível trófico 
é ocupado por uma única espécie" (ACIESP, 1980). 
Teia alimentar
• Como frequentemente cada organismo se alimenta de mais 
de um tipo de animais ou plantas, as relações alimentares 
(também conhecidas por relações tróficas) tornam-se 
mais complexas, dando origem a redes ou teias 
alimentares, em que as diferentes cadeias alimentares se 
inter-relacionam.
Atividades antrópicas e os 
Ecossistemas
Energia no ecossistema
• A luz solar representa a fonte de energia externa sem a qual os ecossistemas 
não conseguem manter-se. 
• A transformação (conversão) da energia luminosa para energia química, que é
a única modalidade de energia utilizável pelas células de todos os componentes 
de um ecossistema, sejam eles produtores, consumidores ou decompositores, é
feita através de um processo denominado fotossíntese. 
• Portanto, a fotossíntese - seja realizada por vegetais ou por microorganismos -
é o único processo de entrada de energia em um ecossistema.
• A fotossíntese utiliza apenas uma pequena parcela (1 a 2%) da energia 
total que alcança a superfície da Terra.
• “A energia não pode ser criada nem destruída e sim transformada”. 
• A luz solar, como fonte de energia, pode ser transformada em trabalho, calor 
ou alimento em função da atividade fotossintética. Porém, de forma alguma, 
pode ser destruída ou criada. 
• A quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um 
nível trófico para outro. Assim, nos exemplos dados anteriormente de cadeias 
alimentares, o gafanhoto obtém, ao comer as folhas da árvore, energia 
química. Todavia, esta energia é muito menor que a energia solar recebida pela 
planta. Esta perda nas transferências ocorre sucessivamente até se chegar aos 
decompositores. 
• E por que isso ocorre? A explicação para este decréscimo energético de um 
nível trófico para outro, é o fato de cada organismo necessitar de grande parte 
da energia absorvida para a manutenção das suas atividades vitais, tais como 
divisão celular, movimento, reprodução, etc.
Pirâmides Ecológicas
Pirâmide invertida - quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico 
de números passa a ter uma conformação diferente da usual. 
Pirâmide de números - Representa a quantidade de indivíduos em cada nível 
trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta 
de cada um desses. 
• Pirâmide de biomassa - computada a massa corpórea (biomassa) e não o 
número de cada nível trófico da cadeia alimentar. O resultado será similar ao 
encontrado na pirâmide de números: os produtores terão a maior biomassa e 
constituem a base da pirâmide, decrescendo a biomassa nos níveis superiores. 
Pirâmides Ecológicas
Produtividade do Ecossistema
• Produtividade primária bruta (PPB), que corresponde ao total 
de matéria orgânica produzida em gramas, durante certo tempo, 
em uma certa área.
• Produtividade primária líquida (PPL), descontando desse total 
a quantidade de matéria orgânica consumida pela comunidade, 
durante esse período, na respiração (R).
• A produtividade de um ecossistema depende de diversos fatores, 
dentre os quais os mais importantes são a luz, a água, o gás 
carbônico e a disponibilidade de nutrientes.
• Em ecossistemas estáveis, com freqüência a produção de (P) 
iguala o consumo de (R). Nesse caso, vale a relação P/R = 1.
Produtividade e Respiração
Necessidades Básicasdos 
Seres Vivos
A existência da biosfera ou de vida de forma permanente, em 
um ambiente qualquer, só é possível se este oferecer 
condições para que os seres vivos satisfaçam as suas 
necessidades básicas: nutrição, proteção e reprodução. 
A nutrição garante matéria (alimento) rica em energia, para 
que os seres vivos possam proteger-se de seus inimigos e dos 
rigores do tempo e, finalmente, reproduzir para garantir a 
continuidade das espécies. 
• Boa parte da vida de um organismo é utilizada no processo de nutrição. Por isso, a relação 
alimentar constitui fator determinante da estrutura da comunidade. Para satisfazer ao 
processo nutricional, o ser vivo precisa de condições que lhe permitam produzir (autótrofo) 
ou utilizar (heterótrofo) os alimentos disponíveis, e o meio ambiente deve oferecê-las. 
• No que diz respeito à proteção, a camuflagem é talvez o mais curioso mecanismo. Neste, 
o organismo envolvido adota a aparência transitória (mimetismo), ou permanente, de uma 
característica do ambiente e consegue assim se proteger de seus inimigos naturais: 
borboletas com cores e forma de pétalas de flores, gafanhotos com aparência de folhas ou 
de ramos, lagartos com cores da paisagem, etc. O fenômeno da camuflagem é de tal forma 
que chega a ser possível identificar, pelo aspecto do organismo, o tipo de ambiente de onde 
o mesmo provém. 
• A reprodução, seja sexuada ou assexuada, depende de condições ambientais particulares, 
envolvendo vento, água, temperatura, presença de outros organismos (polinizadores ou 
não), disponibilidade de abrigo e de materiais para construção de ninhos, tocas, etc. O 
ambiente deve ser capaz de satisfazer às necessidades de cada espécie para que ela 
reproduza, povoe e a vida continue existindo. 
• Como heterótrofo, o homem, na busca do alimento, desenvolve as mais variadas relações 
com o ambiente, através da caça, pesca, agricultura, pecuária, piscicultura, desmatamento, 
etc. e, ao contrário dos demais seres vivos, consome muito mais compostos orgânicos do 
que a quantidade por ele utilizada como alimento. A maior parte da matéria consumida é
usada na produção de energia. Em nome do desenvolvimento, o homem vem interferindo 
na Natureza, eliminando ou modificando o ambiente, de modo a inviabilizar a satisfação das 
necessidades básicas de seres vivos, o que pode causar profundas modificações de 
caráter ecológico, com o desaparecimento de espécies úteis e a superpopulação por 
espécies indesejáveis, com conseqüências para o próprio homem.
• Entende-se por fatores ecológicos o conjunto de fatores 
biológicos, ou bióticos, e físicos, ou abióticos, de um 
determinado ambiente, que atuam sobre o 
desenvolvimento de uma comunidade. Tais fatores podem 
constituir elementos da resistência ambiental, diminuindo a 
sobrevivência dos seres vivos. 
• Os fatores ecológicos bióticos compreendem as relações 
simbióticas entre os seres vivos e os fatores ecológicos 
abióticos constituem as condições físicas do ambiente. 
Fatores Ecológicos 
Para satisfazer suas necessidades de alimentação, proteção, 
transporte e reprodução os seres vivos associam-se com outros seres 
vivos, de mesma espécie ou de espécie diferente, surgindo assim as 
relações ecológicas. Consideradas fatores ecológicos bióticos, as 
relações ecológicas podem ser classificadas em:
♦ intra-específica - relação que ocorre entre indivíduos de mesma 
espécie;
♦ inter-específica - relação que ocorre entre indivíduos de espécies 
diferentes;
♦ harmônica - relação em que nenhum dos organismos é prejudicado; 
♦ desarmônica - relação em que pelo menos um dos organismos é
prejudicado.
Fatores ecológicos bióticos
Fatores ecológicos bióticos
Nenhum dos organismos é prejudicado
Relações Intra específica
Ocorre entre indivíduos de mesma espécie
Harmônicas
• Colônias - Organismos de 
mesma espécie que se mantêm 
anatomicamente unidos entre si 
formando um conjunto funcional.
Sociedade - Indivíduos que não 
estão unidos, mas formam uma 
organização social
Pelo menos um dos organismos é prejudicado
Relações Intra específica
Ocorre entre indivíduos de mesma espécie
Desarmônicas
• Canibalismo - Um animal mata e devora o outro da mesma 
espécie.
Nenhum dos organismos é prejudicado
Relações Inter específicas
Ocorre entre indivíduos de espécies diferentes
Harmônicas
• Mutualismo - Associação 
íntimas com benefícios mútuos. É
necessária à sobrevivência das 
espécies.
Forésia -Transporte de um ser 
vivo, seus ovos ou sementes por 
outro.
• Inquilinismo - Uma espécie 
procura abrigo ou suporte no 
corpo de outra espécie.
Comensalismo - Uma espécie se 
beneficia enquanto a outra não 
leva qualquer vantagem.
Pelo menos um dos organismos é prejudicado
Relações Inter específicas
Ocorre entre indivíduos de espécies diferentes
Desarmônicas
• Parasitismo - Um ser vive às 
custas de outro absorvendo 
alimentos.
Predatismo - Um animal ataca e 
devora outro de espécie diferente.
Amensalismo - Uma espécie tem 
seu crescimento e reprodução 
inibidos por substâncias secretadas 
por outra espécie.
Relações Intra e Inter 
específicas
Competição - Indivíduos de mesma espécie ou espécies 
diferentes, que concorrem pelos mesmos fatores do ambiente, 
fatores existentes em quantidades limitadas.
Complexidade dos 
Ecossistemas
• A biosfera caracteriza-se por uma estrutura muito complexa. 
• A sua composição é resultado de fenômenos físicos associados à
própria atividade biológica que aí se realiza há milhares de anos. 
• As atividades de nutrição e de respiração das plantas, dos animais e 
dos microrganismos, que habitam o solo e as águas, alteram 
quimicamente a composição do ar atmosférico, por consumirem 
alguns gases que o compõem e produzirem outros; modificam a 
estrutura do solo, por cavarem buracos e galerias ou por produzirem 
alterações químicas do meio; modificam, ainda, a composição da 
água em virtude das trocas de alimentos e compostos químicos que 
realizam no seu interior. 
• Portando, desde a sua criação, a biosfera está em constante 
modificação pela ação dos próprios seres vivos, o que de certa forma 
a torna frágil, principalmente quando este ser vivo é o homem. 
Hipótese de Gaia
A melhor maneira de compreender a fragilidade da biosfera 
talvez seja através da Hipótese de Gaia e do texto elaborado 
pelo Greenpeace que nos faz pensar sobre o comportamento 
da espécie Homo sapiens. 
O termo Gaia foi usado pela primeira vez no século XVII pelo 
médico inglês William Gilbert referindo-se a ‘Mãe Terra’ e 
popularizado pelo norte-americano James Lovelock quando 
formulou a hipótese de Gaia: “a Terra seria um 
superorganismo, de certa forma frágil, mas com capacidade 
de auto-recuperação”. 
Na Terra, como no metabolismo de um organismo vivo, cada 
parte influencia e depende de outras partes, ao perturbar uma 
só dessas partes da vida pode afetar o todo. Mais 
recentemente, essa hipótese foi comungada por Jonathan 
Weiner, mas com uma certa preocupação. 
• Conjunto de vida, vegetal e animal, 
especificado pelo agrupamento de tipos de 
vegetação e identificável em escala 
regional, com condições geográficas e de 
clima similares e uma história 
compartilhada de mudanças cujo 
resultado é uma diversidade biológica 
própria. A localização geográfica de cada 
bioma é condicionada predominantemente 
pelos seguintes fatores: clima, 
temperatura, precipitação de chuvas e 
pela umidade relativa, e em menor escala 
pelo tipo de componentes do solo.
Biomas 
Biomas Brasileiros
Hotspots
O conceito Hotspot foi criado em 1988 pelo ecólogo inglês Norman Myers para 
resolver um dos maiores dilemas dos conservacionistas: quais as áreas mais 
importantes para preservar a biodiversidadena Terra? 
ELEVADA BIODIVERSIDADE – ALTA TAXA DE ENDEMISMO – FORTE PRESSÃO ANTRÓPICA
No Brasil foram destacados duas áreas prioritárias para conservação mundial (Hotspots): O 
Cerrado e a Mata Atlântica
Bacia Hidrográfica ou Bacia de drenagem de um curso de 
água é o conjunto de terras que fazem a drenagem da água 
das precipitações para esse curso de água. É uma área 
geográfica e, como tal, mede-se em km². A formação 
da bacia hidrográfica dá-se através dos desníveis 
dos terrenos que orientam os cursos da água, sempre das 
áreas mais altas para as mais baixas.
Essa área é limitada por um divisor de águas que a separa 
das bacias adjacentes e que pode ser determinado nas cartas 
topográficas. As águas superficiais, originárias de qualquer 
ponto da área delimitada pelo divisor, saem da bacia 
passando pela seção definida e a água que precipita fora da 
área da bacia não contribui para o escoamento na seção 
considerada.
Bacia Hidrográfica
A formação da bacia hidrográfica dá-se através dos desníveis 
dos terrenos que orientam os cursos da água, sempre das 
áreas mais altas para as mais baixas.
Essa área é limitada por um divisor de águas que a separa 
das bacias adjacentes e que pode ser determinado nas cartas 
topográficas. As águas superficiais, originárias de qualquer 
ponto da área delimitada pelo divisor, saem da bacia 
passando pela seção definida e a água que precipita fora da 
área da bacia não contribui para o escoamento na seção 
considerada. Assim, o conceito de bacia hidrográfica pode ser 
entendido através de dois aspetos: rede hidrográfica e relevo. 
Em qualquer mapa geográfico as terras podem ser 
subdivididas nas bacias hidrográficas dos vários rios.
Bacia Hidrográfica
Resumo – Bacia Hidrográfica é uma área drenada 
por um rio ou um sistema conectado de rios 
(riachos, córregos) tal que toda a vazão efluente é
descarregada através de uma simples saída.
Classificação das Bacias 
Hidrográficas
• perenes: há fluxo o ano todo, ou pelo menos 
em 90% do ano, em canal bem definido; 
• intermitentes: de modo geral, só há fluxo 
durante a estação chuvosa (50% do período 
ou menos);
• efêmero: só há fluxo durante chuvas ou 
períodos chuvosos; os canais não são bem 
definidos. 
De acordo com o período de tempo durante o qual o fluxo ocorre, 
distinguem-se os seguintes tipos de rios
Parâmetros das Bacias 
Hidrográficas
Estes parâmetros e suas inter-relações podem ser 
classificados em: 
a)parâmetros físicos: área, altitute média, declividade 
média, densidade de drenagem, número e 
comprimento de canais, direção e comprimento do 
escoamento superficial, comprimento da bacia, 
relação área-altitude, padrão de drenagem, 
orientação, dimensão e forma dos vales, índice de 
circularidade, etc.; 
b)parâmetros geológicos: tipos de rochas, tipos de 
solos, tipos de sedimentos fluviais, etc.; 
c)parâmetros de vegetação: tipos de cobertura 
vegetal, espécies, densidade, índice de área foliar, 
biomassa, etc.; 
d)inter-relações: Lei do Número de Canais, Lei das 
Áreas (relação entre área e ordem), etc.
Bacia Hidrográfica
Bacia Hidrográfica
Bacia Hidrográfica
Os principais componentes das bacias hidrográficas - solo, 
água, vegetação e fauna - coexistem em permanente e 
dinâmica interação respondendo às interferências naturais 
(intemperismo e modelagem da paisagem) e aquelas de 
natureza antrópica (uso/ocupação da paisagem), afetando 
os ecossistemas como um todo. Nesses compartimentos 
naturais - bacias/sub-bacias hidrográficas, os recursos 
hídricos constituem indicadores das condições dos 
ecossistemas no que se refere aos efeitos do desequilíbrio 
das interações dos respectivos componentes.
Assim, pode-se determinar com razoável consistência 
prioridades nas intervenções técnicas para correção e 
mitigação de impactos ambientais negativos que ocorram 
nas bacia/sub-bacias hidrográficas
Bacia Hidrográfica
Declividade da Bacia
Curvas de nível
Curvas de nível
Características climáticas
As características climáticas de uma bacia hidrográfica 
particular determinam o escoamento superficial 
(runnof) na mesma, mas duas bacias hidrográficas 
sujeitas às mesmas condições climáticas podem 
apresentar diferentes escoamentos superficiais. Estas 
diferenças se devem às características dos cursos 
d’água naturais e aos aspectos físicos das áreas 
drenadas por estes cursos d’água. Por exemplo, uma 
bacia por ser mais íngreme que a outra produzirá
maiores picos de vazão de escoamento superficial. Por 
isso, no estudo do comportamento hidrológico de uma 
bacia hidrográfica as suas características físicas 
revestem-se de especial importância pela estreita 
correspondência entre estas e o regime hidrológico da 
bacia.
Delimitação da bacia 
hidrográfica: Divisores de água
• Divisor: identifica para onde escoa a água sobre o relevo 
usando como base as curvas de nível.
• A água escoa na direção da 
maior declividade.
• Divisor não corta drenagem, 
exceto no exutório.
• Divisor passa pela região 
mais elevada entre bacias, 
mas não necessariamente 
pelos pontos mais altos.
Delimitação da Bacia 
Hidrográfica
Escalas
É a relação existente entre as dimensões 
representadas nas cartas e seus valores reais, 
representados na terra. São classificadas
a) Quanto ao tamanho:
1. Pequena: igual ou inferior a 1/600.000
2. Média: superior a 1/600.000 e inferior a /75.000
3. Grande: igual a ou inferior 1/75.000
Manejo de Bacia Hidrográfica
• Vegetação : ↑ Interceptação, 
↑ Transpiração, ↑ Infiltração, ↓
Velocidade Esc. Superficial, ↓
Erosão do Solo
• Solo: ↑ infiltração, ↓ Esc. 
Superficial, ↑ Água 
Subterrânea (Recarga)
Planejamento
Manejo de Bacia Hidrográfica
• Bacia hidrográfica como uma unidade 
de planejamento. Um dos 
fundamentos segundo o qual a 
Política Nacional de Recursos 
Hídricos (Lei 9.433 de 08/01/1997) 
foi construída é que a bacia 
hidrográfica é a unidade territorial 
para a implementação desta Política
Bacias Hidrográficas 
brasileiras
Microbacia
“Microbacia" como sendo aquela cuja área é tão pequena 
que a sensibilidade a chuvas de alta intensidade e às 
diferenças de uso do solo não seja suprimida pelas 
características da rede de drenagem. De acordo com tal 
definição, a área de uma microbacia pode variar de pouco 
menos de 1 ha a até 40 ou mais hectares, podendo mesmo 
atingir, em algumas situações, até 100 ha ou mais. 
Do ponto de vista de programas e políticas de uso do solo 
de recente estabelecimento no país - os programas de 
manejo de microbacias: o critério de caracterização da 
microbacia, neste caso, é eminentemente político e 
administrativo.