Aula - Dinâmica dos Ecossistemas - PDF

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DINÂMICA DOS ECOSSISTEMAS 
 
- considerações gerais - 
https://www.esab.edu.br/ 
O AMBIENTE DOS SERES VIVOS 
O planeta Terra é semelhante a uma pequena nave com recursos 
finitos, que dependem de um bom gerenciamento para não se 
esgotarem. 
Biosfera: esfera da vida. 
Camada formada por todos os seres vivos e seu ambiente. 
A formação da biosfera dependeu de três condições essenciais: 
 
● ocorrência de água no estado líquido 
● radiação solar 
● ar atmosférico 
A biosfera é a parte da Terra onde se encontram os seres vivos. 
 
Ela compreende a superfície terrestre e a porção inferior da 
atmosfera e prolonga-se até o fundo dos oceanos. 
Níveis de organização biológica, do átomo à biosfera. O guará, no centro do 
esquema, é uma espécie de lobo dos cerrados brasileiros. Níveis de organização dos organismos no meio ambiente. 
Níveis de organização dos organismos no meio ambiente. 
https://biologianasaulas.wordpress.com/ 
Níveis de organização dos organismos no meio ambiente. 
Partindo de indivíduo até ecossistema >>>>> Ecologia 
Ecologia 
 
Os organismos da Terra não vivem isolados. 
Interagem uns com os outros e o meio ambiente físico. 
A ecologia é o estudo dessas interações no ambiente em que 
vivem os seres vivos. 
Atualmente, também trata dos problemas ambientes decorrentes 
das atividades antrópicas. 
Os organismos da Terra não vivem isolados interagem 
uns com os outros e com o meio ambiente. 
 
Ao estudo dessas interações chamamos Ecologia. 
O termo "Ecologia" foi criado pelo biólogo alemão Ernst Haeckel 
(1834-1919) em 1869, em seu livro "Generelle Morphologie des 
Organismen", para designar "o estudo das relações de um 
organismo com seu ambiente inorgânico ou orgânico. 
 
A palavra ecologia deriva do grego oikos, com o sentido de “casa”, 
e logos, que significa “estudo, tratado”. 
 
Assim, o estudo do “ambiente da casa” inclui todos os organismos 
contidos nela e todos os processos funcionais que a tornam 
habitável. 
 
Em sentido literal, a Ecologia é a ciência ou o estudo dos 
organismos em sua casa, isto é, em seu meio... define-se como o 
estudo das relações dos organismos, ou grupos de organismos, 
com seu meio. 
 
A conceituação moderna define Ecologia como estudo da estrutura 
e da função da natureza, entendendo-se que o homem dela faz 
parte" (Odum, 1972). 
Definições propostas: 
 
• A ecologia é a ciência que estuda as condições de existência dos 
seres vivos e as interações, de qualquer natureza, existentes entre 
esses seres vivos e seu meio. 
 
• Estudo da estrutura e função da natureza. 
 
• É a ciência do ambiente. 
 
Novo Dicionário Aurélio 
A ecologia estuda as relações entre os seres vivos e o meio ou 
ambiente em que vivem, bem como as suas recíprocas influências. 
 
Grande Enciclopédia Larousse Cultural 
Parte da biologia que tem por objeto o estudo das relações dos 
seres vivos com seu meio natural e da sua adaptação ao ambiente 
físico. 
ECOLOGIA (do grego oikos, “casa”, “ambiente”, e 
logos, “estudado”, “tratado”) 
É a parte da Biologia que se encarrega de estudar os seres vivos do 
ponto de vista das suas relações entre si e com o meio ambiente. 
Em 1986, Ernest Haechel criou o termo ECOLOGIA, para designar 
uma disciplina científica ligada à Biologia com o objetivo de 
estudar as relações entre as espécies animais e seu ambiente 
orgânico e inorgânico. 
Conceitos básicos importantes 
ESPÉCIE - é o conjunto de indivíduos semelhantes 
(estruturalmente, funcionalmente e bioquimicamente) 
que se reproduzem naturalmente, originando 
descendentes férteis. Ex.: Homo sapiens 
POPULAÇÃO - é o conjunto de indivíduos de mesma espécie que 
vivem numa mesma área em um determinado período. Ex.: 
população de ratos em um bueiro, em um determinado dia; 
população de bactérias causando amigdalite por 10 dias, 10 mil 
pessoas vivendo numa cidade em 1996, etc. 
 
COMUNIDADE OU BIOCENOSE - é o conjunto de populações de 
diversas espécies que habitam uma mesma região num 
determinado período. Ex.: seres de uma floresta, de um rio, de um 
lago de um brejo, dos campos, dos oceanos, etc. 
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ECOSSISTEMA OU SISTEMA ECOLÓGICO - é o conjunto formado 
pelo meio ambiente físico, ou seja, o BIÓTOPO (formado por 
fatores abióticos como: solo, água, ar) mais a comunidade 
(formada por componentes bióticos - seres vivos) que com o meio 
se relaciona. 
HABITAT - é o lugar específico onde uma espécie pode ser 
encontrada, isto é, o seu "ENDEREÇO" dentro do ecossistema. 
Exemplo: Uma planta pode ser o habitat de um inseto, o leão pode 
ser encontrado nas savanas africanas, etc. 
BIÓTOPO - Área física na qual determinada comunidade vive. Por 
exemplo, o habitat das piranhas é a água doce, como, por 
exemplo, a do rio Amazonas ou dos rios do complexo do Pantanal 
o biótopo rio Amazonas é o local onde vivem todas as populações 
de organismos vivos desse rio, dentre elas, a de piranhas. 
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NICHO ECOLÓGICO - é o papel que o organismo 
desempenha, isto é, a "PROFISSÃO" do organismo no 
ecossistema. 
O nicho informa às custas de que se alimenta, a quem 
serve de alimento, como se reproduz, como se 
comporta, etc. 
 
Exemplo: a fêmea do Anopheles (transmite malária) é 
um inseto hematófago (se alimenta de sangue), o leão 
atua como predador devorando grandes herbívoros, 
como zebras e antílopes. 
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Nicho Ecológico – modo de vida no habitat incluindo 
alimentação, reprodução, moradia, inimigos naturais e 
estratégias de sobrevivência. 
ECÓTONO - é a região de transição entre duas comunidades ou 
entre dois ecossistemas. 
Na área de transição (ecótono) vamos encontrar grande número 
de espécies e, por conseguinte, grande número de nichos 
ecológicos. 
BIOSFERA - toda vida, seja ela animal ou vegetal, ocorre numa 
faixa denominada biosfera, que inclui a superfície da Terra, os 
rios, os lagos, mares e oceanos e parte da atmosfera. E a vida é 
só possível nessa faixa porque aí se encontram os gases 
necessários para as espécies terrestre e aquáticas: oxigênio e 
nitrogênio. 
Sabemos, então que o ambiente dos seres vivos é constituído 
por um conjunto de fatores: 
 
● fatores abióticos: radiação solar, água, temperatura, ar 
atmosférico, solo, etc. 
 
● fatores bióticos: todos os seres vivos da biosfera ... inter-
relacionados 
 
A interação ou interdependência dos elementos bióticos e 
abióticos num determinado ambiente constitui um sistema 
ecológico ou ecossistema. 
Ecossistema 
Sistema formado pela comunidade (componente biótico) e 
ambiente físico (componente abiótico). 
 
É um complexo sistema de relações mútuas, com transferência 
de energia e matéria, entre o meio abiótico e os seres vivos de 
determinada região. 
Uma comunidade está intimamente associada com o meio 
abiótico que a cerca, existindo inter-relações entre os mesmos. 
Este conjunto recebe o nome de ecossistema ou sistema 
ecológico. 
Ecossistema = comunidade + meio abiótico 
Ecossistema 
 
Pode ser entendido como o conjunto das comunidades de uma 
área específica, levando-se em consideração os fatores 
ambientais que constitui um biótopo (local onde vive uma 
comunidade). 
 
Fatores ambientais, tais como: tipo de solo, intensidade 
luminosa, temperatura, índice pluviométrico, umidade, salinidade, 
acidez, etc. 
Conjunto formado por uma biocenose ou comunidade 
biótica e fatores abióticos que interagem, originando uma troca 
de matéria entre as partesvivas e não vivas. 
Ecossistema designa o conjunto formado por todos os 
fatores bióticos e abióticos que atuam 
simultaneamente sobre determinada região. 
 
 
Considerando como fatores bióticos as diversas 
populações de animais, plantas e bactérias e os 
abióticos os fatores externos como a água, o sol, o 
solo, o gelo, o vento, etc. 
Há grande diversidade de ecossistemas: 
 
Ecossistemas naturais - bosques, florestas, desertos, campos, 
rios, oceanos, etc. 
 
Ecossistemas artificiais - construídos pelo homem, como açudes, 
aquários, plantações, etc. 
 
 
Atendendo ao meio físico, há a considerar: 
 
Ecossistemas terrestres 
 
Ecossistemas aquáticos 
Em síntese: 
 
Todo ecossistema é formado de: 
 
a) fatores bióticos (organismos vivos) e, 
 
b) fatores abióticos (fatores físicos e químicos ambientais). 
Ecossistema = comunidade + meio abiótico 
• De uma poça de água a um riacho; 
• De um tronco de uma árvore a uma floresta 
inteira; 
 
 uma questão de escala. 
 
Características dos ecossistemas 
(MILLER Jr, 2008) 
Podem ser : 
> Naturais 
> Artificiais: plantações, reservatórios, cidades 
Propriedades dos ecossistemas 
• Seguem as leis da Conservação de Massa e da 
Termodinâmica: 
 Matéria e Energia (E): em qualquer 
sistema natural, ambas são conservadas, ou 
seja não se criam nem se destroem. 
 
 
 
BRAGA et al., 2005. 
Lei da conservação de massa 
- Explica a poluição ambiental – por não ser possível 
consumir a matéria até sua aniquilação – geração de 
resíduos em todas as atividades dos seres vivos. 
 
- Resíduos indesejados por quem os eliminou, mas 
que podem ser reincorporados ao meio para serem 
reutilizados através da reciclagem – ocorre na 
natureza por meio dos ciclos biogeoquímicos. 
 
BRAGA et al., 2005. 
1ª lei da termodinâmica 
 
• a E pode ser transformada de uma forma em 
outra, mas não pode ser criada ou destruída. 
 
• E solar é transformada pelos vegetais na 
fotossíntese em E química (moléculas complexas), 
quebradas durante a respiração em moléculas 
menores, liberando a E que é utilizada nas funções 
vitais do organismo. 
 
2ª lei da termodinâmica 
 
• A transformação da E ocorre da mais nobre 
para uma menos nobre (menor qualidade) – 
embora a quantidade de E seja preservada 
(1ªLT), a qualidade é sempre degradada – 
parte da E utilizada é dispersa, em geral, na 
forma de calor (“E inaproveitável”). 
 
Os componentes de um ecossistema: 
 
Componentes bióticos: conjunto dos seres vivos que integram 
um ecossistema. 
 
Componentes abióticos: conjunto dos seres não vivos presentes 
num ecossistema. 
Todo ecossistema compreende elementos abióticos e elementos 
bióticos e deve ser auto-suficiente. 
A condição para que isso ocorra é que seus integrantes bióticos 
– os biotas – se organizem em três categorias – os produtores, 
os consumidores e os decompositores. 
Termo biota – designa toda e qualquer espécie de organismo que participe de 
um ecossistema. 
Componentes bióticos 
Produtores: são autótrofos, sendo representados pelos 
vegetais. 
Consumidores: são heterótrofos, sendo representados pelos 
animais. 
Decompositores: são heterótrofos que se alimentam de restos 
alimentares orgânicos dos demais seres vivos, sendo 
representados por bactérias e fungos. 
Componentes abióticos: físicos e químicos 
Exemplos: luz, água, temperatura, nutrientes, gases, solo, etc. 
Componentes bióticos de um ecossistema 
3 categorias: Produtores, Consumidores e Decompositores 
Fatores abióticos – condições químicas e físicas 
do meio (biótopo) 
Componentes abióticos de um ecossistema 
luminosidade 
gases (teor de O2, CO2, ...) 
temperatura 
disponibilidade de nutrientes (solo) 
pH 
umidade 
LUZ - está relacionada a fenômenos fotobiológicos. 
TEMPERATURA - é um fator muito importante que regula a distribuição 
geográfica dos organismos. 
ÁGUA - outro fator fundamental, visto que entra no desenvolvimento 
das atividades celulares e na fisiologia vegetal. 
NUTRIENTES - a sua disponibilidade geralmente está relacionada a 
biodiversidade. 
AR - indispensável para a respiração de todos os seres aeróbicos. 
ATMOSFERA - é um componente abiótico formado principalmente por 
N, O2 e CO2 . 
 
Há de se considerar também o pH do meio, correntes marinhas, 
salinidade, ventos, pressão hidrostática, umidade do solo e do ar, entre 
outros. 
Fatores abióticos – condições químicas e físicas do meio (biótopo) 
Os fatores do ambiente (bióticos e abióticos) são considerados 
fatores limitantes no ecossistema. 
Fatores ecológicos abióticos 
Fatores bióticos – correspondem aos seres vivos 
que habitam o meio 
comunidade = biocenose = biota 
Produtores organismos autótrofos 
(em geral fotossintetizantes) 
*base da cadeia alimentar 
Fotossíntese 
Consumidores organismos heterótrofos 
(herbívoros, carnívoros e dedritívoros) 
Decompositores organismos heterótrofos 
(alimentam-se de matéria orgânica morta) 
* Promovem a 
reciclagem da 
matéria 
Nos ecossistemas existem várias cadeias alimentares. 
A reunião de todas elas constitui um teia alimentar. 
Os elos de uma cadeia alimentar são os diversos níveis 
tróficos. 
Produtor ----------------------------------- 1º nível trófico 
Consumidor primário ----------------- 2º nível trófico 
Consumidor secundário ------------- 3º nível trófico 
Consumidor terciário ----------------- 4º nível trófico 
Consumidor quaternário ------------ 5º nível trófico 
Cadeias alimentares 
 
É o caminho que a matéria e a energia 
percorre desde os produtores até os 
decompositores passando pelos 
consumidores. 
 
 A reunião de todas elas constitui um teia 
alimentar. 
 
Consumidores primários: os herbívoros (seres vivos que se 
alimentam de plantas) - ecossistemas terrestres, enquanto que nos 
ecossistemas áquáticos são representados pelos zooplânctons. 
 
Consumidores secundários: os carnívoros que se alimentam de 
herbívoros (ecossistemas terrestres) e zooplâncton (ecossistemas 
aquáticos), sendo subdivididos em terciários e quaternários que se 
alimentam, respectivamente, de consumidores secundários e 
terciários. 
Decompositores: são heterótrofos; compreendem microrganismos 
(bactérias e fungos) encontrados no solo ou no fundo dos 
ecossistemas aquáticos. 
Reciclam os nutrientes no processo de decomposição ... turnover. 
Produtores: vegetais autótrofos fotossintetizantes; transformam 
energia solar (luminosa) em energia química contida em alimentos. 
Ciclo da matéria e energia no ecossistema 
Podemos observar um exemplo de ecossistema, onde ocorre troca de 
matéria e energia da comunidade biológica, isto é, produtores, 
consumidores e decompositores ... com o ambiente. 
 
Um ecossistema verdadeiro deve ser uma entidade auto-suficiente ou 
independente, mantendo-se sem a interferência do homem. 
Fluxo de energia e ciclo da matéria no ecossistema 
Produtores 
primários 
E 
consumidore
s primários 
(herbívoros) 
Energia Radiante 
E 
Carnívoros E 
Consumidores 
Terciários 
(carnívoros) 
Consumidore
s secundários 
(carnívoros) 
E 
Consumidores 
primários 
(detritívoros) E 
Cadeia de Pastagem 
Cadeia de Detrito 
 
Detritos 
 E 
E 
 
Decompositores 
 
nutrientes 
Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia donível precedente 
Quanto maior o nível trófico do organismo  
menor a quantidade de energia disponível 
Consumidores 
primários 
Produtores Consumidores 
secundários 
Consumidores 
terciários 
1000 
10 100 
10% 10% 10% 
900 90 9 
9000 
Produtividade dos ecossistemas 
Matéria orgânica produzida, ou energia fixada pelos produtores. 
Transferência para os consumidores ao longo das seqüências 
alimentares. 
• 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 
Pirâmides Ecológicas / Pirâmides Alimentares 
Representação quantitativa de cadeia alimentar. 
São formas de demonstrar através de gráficos a hierarquia de 
cadeias. 
As cadeias alimentares podem ser representadas 
quantitativamente por meio do que chamamos de pirâmide 
ecológica ou alimentar, em cuja base fica o produtor e a seguir os 
consumidores. 
Há basicamente três tipos de pirâmide alimentar: 
a) pirâmide de número 
b) pirâmide de biomassa 
c) pirâmide de energia 
Pirâmide de número 
Na pirâmide de número só se leva em conta o número de 
indivíduos que participam da cadeia alimentar. Não há 
preocupação com o tamanho nem com a massa dos indivíduos. 
Em alguns casos, quando o produtor é uma planta de grande porte, o gráfico de números passa a 
ter uma conformação diferente da usual, sendo denominado “pirâmide invertida”. 
Pirâmide de biomassa 
Neste tipo de pirâmide leva-se em conta apenas a biomassa, ou 
seja, a massa total dos organismos componentes da cadeia 
alimentar.Corresponde a matéria orgânica de cada nível trófico. 
Pirâmide de energia 
Corresponde a energia contida na biomassa de cada nível trófico. 
ALTERAÇÕES NA CADEIA ALIMENTAR 
Amplificação biológica - BIOMAGNIFICAÇÃO 
 
• 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 de DDT em ppm) 
Charbonneau, J. P. et al, 1979