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Ecologia Introdução a Ecologia e a Biosfera Ecologia é o estudo das interações entre os organismos e o ambiente. NÍVEIS DE HIERARQUIA BIOLÓGICA Em Ecologia, o estudo baseia-se, em geral, nos quatro níveis de hierarquia a seguir. POPULAÇÃO COMUNIDADE ECOSSISTEMA BIOSFERA Conceitos Básicos: Habitat: Onde uma espécie pode ser encontrada. Nincho Ecológico: O que a espécie faz no lugar onde vive. Relações Ecológicas INTRAESPECÍFICA: Relação entre indivíduos da mesma espécie. INTERESÉCÍFICA: Relação entre indivíduos de espécies diferentes. ➢ Relações intraespecíficas Harmônicas ➢ Relações interespecíficas Harmônicas ➢ Relações intraespecíficas desarmônicas Colônias (+ / +) ▪ Corais, Bactérias e Águas vivas. Sociedades (+ / +) ▪ Abelhas, Formigas e Vespas. Mutualismo (+ / +) ▪ Liquens, Cupins e Microorganismos. Comensalismo (+ / 0) ▪ Tubarão e peixe piloto. ▪ Leão e abutres. Protocooperação (+ / +) ▪ Crocodilo e pássaro palito. ▪ Boi e pássaro anú. Inquilinismo (+ / 0) ▪ Orquídeas e árvores (epifitismo). Competição (- / -) ▪ Disputa de território. ▪ Alimento. ▪ Companheiro sexual. Canibalismo (+ / -) ▪ O organismo se alimenta de outro da mesma espécie. Ex: Louva-deus, Viúva-negra. ➢ Relações interespecíficas desarmônicas ➢ Formas especiais de adaptação ✓ Camuflagem: Organismo se parece com o ambiente, confundindo-se na cor e na forma. ✓ Mimetismo: A espécie se beneficia por assemelhar-se a outras. ✓ Aposematismo: Exibe cores chamativas para chamar atenção das presas. Competição (- / -) ▪ Disputa do mesmo recurso. ▪ Território. ▪ Eliminação ou emigração. Predatismo (+ / -) ▪ Alimento. Predador x Presa Parasitismo (+ / -) ▪ Parasita vive em um hospedeiro. - Endoparasita. - Ectoparasita. Amensalismo (0 / -) ▪ Espécie que inibe o crescimento da outra. - Pinus - Fungos Sucessão Ecológica É uma substituição ordenada e gradual de uma comunidade por outra, até o estabelecimento de uma comunidade relativa estável ➢ Etapas da Sucessão ➢ Tipos da Sucessão Primária: Ocorre quando o desenvolvimento de uma comunidade inicia-se em uma área estéril. Ex: Ilhas vulcânicas. Secundária: Ocorre quando o desenvolvimento de uma comunidade inicia-se em uma área anteriormente ocupadas por outras comunidades bem estabelecidas. Composições das Espécies Diversidade das Espécies Biomassa Teia Alimentar Ecese – muda rápido Séries – muda lentamente Clímax – constante Espécies pioneiras podem não ser abundantes na comunidade clímax ou mesmo não fazer parte dela. Ecese – baixa (aut.). Séries – aumenta (het.). Clímax – estável Às vezes, a diversidade aumenta ao longo da sucessão e declina um pouco no clímax. Aumenta Torna-se mais complexa. Ecese Comunidade pioneira Séries Comunidades temporárias Clímax Comunidade estável Líquens e Briófitas Grande biodiversidade. Não há substituições de espécies. Sucedem após a colonização Fluxo de Energia e Estrutura dos Ecossistemas ➢ Energia nos ecossistemas O sol é a fonte primária de energia para os seres vivos realizar suas atividades básicas. Apenas uma pequena fração da radiação solar atravessa a atmosfera e chega à superfície da terra. Dessa fração, cerca de 1% é assimilada pelos organismos autótrofos, pelo processo de fotossíntese. AUTÓTROFOS (produtores) ✓ Captam energia luminosa do sol. ✓ Assimilam compostos inorgânicos. ✓ Formando compostos orgânicos complexos (glicose) pela fotossíntese. ▪ Quimiossíntese (autótrofos) ✓ Produção de alimento (bactérias quimiossintetizantes), ✓ Capazes de converter compostos inorgânicos simples em nutrientes mais complexos, ✓ Sem a luz solar. HETERÓTROFOS (consumidores) ✓ Capazes de produzir seu próprio alimento. ✓ Herbívoros, carnívoros e onívoros. ✓ Os decompositores são organismos heterótrofos que se alimentam de M.O morta. ✓ Os decompositores são responsáveis pela ciclagem de matéria orgânica. Compostos complexos → Substâncias inorgânicas OBS: Produtores, consumidores e decompositores utilizam a energia química dos compostos orgânicos armazenados, como glicose, no processo de respiração aeróbia ➢ Energia nos ecossistemas ▪ PPL (Produtividade Primária Líquida) Quantidade de energia passada de um nível trófico para o outro. ▪ Cadeia alimentar Acima, o esquema da cadeia alimentar, mostrando as transferências de energia de um nível trófico a outro e a parte que é perdida na forma de calor (E). Os decompositores e os detritívoros atuam em todas os níveis tróficos, na matéria morta ou excretada. → Bioacumulação: ocorre num nível trófico e representa o aumento da concentração de uma substância nos tecidos ou órgãos dos organismos. ▪ Teia alimentar São várias cadeias alimentares que se interligam, formando uma rede de transferência de energia e matérias. PRODUTORES 1º Nível trófico CONSUMIDOR PRIMÁRIO 2º Nível trófico CONSUMIDOR SECUNDÁRIO 3º Nível trófico CONSUMIDOR TERCIÁRIO 4º Nível trófico DECOMPOSITORES E 90% E 90% E 90% ➢ Energia nos ecossistemas Representa graficamente o fluxo de energia e de matéria ao longo da cadeia alimentar. ▪ Pirâmides de número ✓ Indica o número de indivíduos em cada nível trófico. ▪ Pirâmides de Biomassa ✓ Indica o número de indivíduos em cada nível trófico. ✓ Massa seca. ▪ Pirâmides de Energia ✓ Não Existe forma invertida. 300 Pulgas 1 Coelho 1.000 gramas 1 Gavião 5 Tordo 300 Caracois 5.000 Plantas 10 Pica-pau 500 Insetos 1 Árvore Carnívoros 0,1 g/m² Herbívoros 0,6 g/m² Produtores 470 g/m² Ambiente Terrestre Zooplâncton C.P 2º NT Fitoplâncton P 1º NT Ambiente Aquático Águia 10 Kcal/m² / ano Roedor 100 Kcal/m² / ano Inseto 1.000 Kcal/m² / ano Planta 10.000 Kcal/m² / ano Energia solar 1.000.000 Kcal/m² / ano Fluxo de energia é unidirecional. Ciclos Biogeoquímicos ➢ Ciclo da Água A evaporação ocorre tanto no mar como em terra e na água doce, a chuva também ocorre em todos os ambientes. ➢ Ciclo do Carbono ➢ Ciclo do Oxigênio - O oxigênio atmosférico entra no processo de oxidação do CO2. - O processo de fotólise da água é quem contribuiu para a liberação do oxigênio para a atmosfera. ➢ Ciclo do Fósforo ➢ Ciclo do Nitrogênio I – Fixação: Fixam o N2 gasoso em amônia (NH3) que pode ser usado pelas plantas. II – Formação de íons de amônio (NH4) a partir dos microorganismos. III – Conversão de amônia em nitrito e de nitrito para nitrato (construção de proteínas e ácidos nucleicos). IV – Conversão de nitrato a nitrogênio gasoso, equilibrando a quantidade de nitrato no solo. Biomas O conjunto de grandes ecossistemas com fisionomias vegetais semelhantes em função de aspectos macroclimáticos formam os biomas. ➢ Biomas do mundo ✓ Florestas tropicais - Região de clima quente (21 a 32C) e úmido. - Pluviosidade anual (1700 a 2700mm). - Vegetação bem diversificada (árvores de grande porte). ✓ Savanas - Temperaturas médias anuais altas (21 a 32C). Clima quente e seco. - Pluviosidade baixa (200 a 1000mm). - Baixa diversidade vegetal (plantas herbáceas, arbustos e árvores esparsas de pequeno porte. ✓ Florestas temperadas decíduas e florestas de coníferas - Ocorrem no hemisfério norte. Regiões de clima frio. - As florestas temperadas decíduas: a) Estações do ano bem definidas. b) Temperatura -30 a 30C. c) Pluviosidade média (750 a 1000mm). d) Perde as folhasno inverno. e) No outono suas folhas mudam de cor. - As florestas coníferas: a) Temperaturas e pluviosidades médias anuais são mais baixas que nas florestas temperadas. b) Vegetação dominante: pinheiros e abetos. c) Nunca perdem suas folhas, mesmo em inverno rigoroso. d) Folhas em forma de agulha, resistentes ao frio e a neve. ✓ Desertos - Pluviosidade média anual é muito baixo (0 a 500mm). - Umidade relativa do ar também é baixa. - Temperaturas (dia: muito quente / noite: caem). - Há os chamados: desertos quentes (Saara) e desertos frios (Gobi e patagônia). - Desertos de altitude: Atacama (2500m). - Vegetação formada por gramíneas e plantas arbustivas. Há cactos (caule que armazena e faz fotossíntese). ✓ Campos, Chaparral e Tundra Campos: - Pradarias, nas américas e esterpes na Ásia. - Ocorrem em locais com verão muito quente e inverno muito frio. - Vegetação dominante: gramíneas. Chaparral: - Ocorrem em locais com verão muito quente e muito seco e o inverno, moderadamente frio e úmido. - Vegetação dominante: arbustiva, com folhas perenes e dunas. Tundra: - Ocorre no hemisfério norte, próximo a calota polar. - Clima muito frio e seco (3 meses com temperaturas mais altas). - A vegetação e herbácea e não há árvores e arbustos. Biomas do Brasil ➢ Pampa ✓ Ocorre no sul do Brasil. ✓ Temperatura (10 e 14C) e (20 e 23C). ✓ Pluviosidade anual (500 e 1.000mm). ✓ Apresenta vegetação herbácea (propicia a criação de gado). ✓ Pampa significa – terra plana. ✓ 2.000 espécies catalogadas, 900 são endêmicas. ➢ Cerrado ✓ Formação nativa do Brasil central (2º maior bioma do país). ✓ Vegetação esparsa com arbustos e árvores de galhos retorcidos e casca grossa. ✓ Savana tropical mais diversificada do mundo (7 mil espécies de plantas, sendo 44% endêmicas da região. ✓ Classificação das paisagens: ▪ Campestre: composta por gramíneas. ▪ Savânica: campos abertos (árvores de 5 e 12m de altura). ▪ Cerradão: Árvores que podem chegar a 20m de altura. Condições ambientais: a) Clima: períodos bem definidos de seca, intercalados com períodos de chuvas intensas. b) Profundidade do lençol subterrâneo: maior predomínio de gramíneas. Arbustos e árvores não estão adaptados aos solos úmidos. c) Solo: ácido, pobre em nutrientes e rico em alumínio. O fogo pode ocorrer de forma natural no cerrado. O fogo é o estimulo para o brotamento de muitas plantas, para floração, abertura de frutos e germinação. O fogo é um agente importante na determinação da fisionomia do Cerrado. As queimadas realizadas no Cerrado são geralmente usadas pelos fazendeiros como forma de limpar o solo. ✓ Outras informações importantes: - O desmatamento no Cerrado, deve-se ao crescimento urbano e, principalmente, ao crescimento da agropecuária na região (41% é ocupado por pastagens e culturas). - É um importante polo agrícola (soja, algodão, feijão, milho, café e cacau). ➢ Amazônia ✓ O bioma Amazônia abrange 5% da superfície terrestre e 40% da América do Sul, sendo 69% no Brasil, totalizando aproximadamente 4,8 milhões de km². A intervenção do homem, tem ocasionado devastação dos recursos naturais da floresta. ✓ Clima quente e úmido (Floresta tropical). Temperatura anual média é de 28C e a pluviosidade supera os 2.500mm / ano. ✓ Espécies de plantas que se destacam: castanheira, guaraná, coco-de-açaí e o cupuaçu. São cultivadas ou exploradas nas chamadas reservas extrativistas. ✓ Seringueira (extração do látex) são comercialmente importantes. ✓ O solo é pobre em nutrientes. ✓ Em função das altas temperaturas e da umidade, o processo de decomposição é acelerado. ✓ A árvores apresentam raízes pouco profundas, são facilmente derrubadas no processo de desmatamento. ✓ As folhas apresentam superfície ampla e lisa e extremidade afiliada (facilita o escoamento da água da chuva e reduz o impacto da água no solo). ➢ Mata atlântica ✓ Assim como, a Amazônia, a mata atlântica é uma floresta tropical. A diferença mais expressiva está na topografia. (Região costeira, em planícies e montanhas). ✓ Temperatura média anual é de 21C, com pluviosidade em torno de 2.240mm. ✓ A cadeia costeira de montanhas atua como uma barreira contra o vapor d’água que vem do oceano. Ao atingir as montanhas, esse vapor sobe e sofre resfriamento. ✓ Regula o fluxo dos mananciais hídricos, influencia o clima e protege escarpas e encostas das serras. ✓ Conta com 5 mil espécies de plantas, destacam-se: bromélias e palmeiras. ✓ Mamíferos, ave, répteis e anfíbios correspondem cerca de 1.360 espécies, das quais 567 são endêmicas. ✓ Entre os mamíferos ameaçados de extinção estão a onça-pintada e o bugio. Entre as aves está a araponga. A mata de Araucárias: ▪ Ocorre no sul do Brasil (estendendo-se de São Paulo e sul de Minas Gerais, até o norte do Rio Grande do Sul). ▪ Nela predominam o pinheiro-do-Paraná. ▪ Gralha-azul e Gralha-picaça são aves da região. ➢ Pantanal ✓ Abrange os estados do Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, estendendo-se pela Bolivia e Paraguai. ✓ Região plana. Rios da bacia do rio Paraguai extravasam suas águas no período de cheia (outubro e abril). ✓ Nos meses de seca (maio e setembro), os rios voltam aos seus cursos normais, deixando nutrientes que fertilizam o solo. ✓ Há plantas típicas de brejos, e em locais com inundações raras pode-se encontrar vegetação típica de Cerrado, de campos e de floresta. ✓ A poucas espécies endêmicas no Pantanal. ✓ A fauna e flora do Pantanal sofrem forte influência dos biomas que estão ao seu redor. ➢ Caatinga ✓ Ocorre principalmente em estados do nordeste. ✓ Temperatura média anual de 27C. ✓ A pluviosidade fica entre 500 e 700mm. ✓ Em períodos de seca (+9 meses), a maioria das plantas perdem as folhas (mecanismo de proteção contra a perda de água). ✓ Tem cerca de 6 mil espécies de plantas descritas, muitas delas endêmicas. Mandacaru e o xique-xique são duas espécies da caatinga ameaçada de extinção. ✓ As leguminosas são muitos comuns na caatinga. Elas desempenham importante função ecológica, por terem, associadas as suas raízes, bactérias capazes de fixar nitrogênio. ✓ Com relação aos animais destacam a ararinha-azul (possivelmente extinta). ✓ A área ocupada pela vegetação original está reduzida a 54%. Causa: desmatamento e a derrubada de árvores para a produção de lenha e carvão.
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