exercicios - ecologia de ecossistemas cap 24

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UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓ - UNOCHAPECÓ 
ÁREA DE CIÊNCIAS EXATAS E AMBIENTAIS - ACEA 
CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS 
Disciplina: Ecologia de Ecossistemas 
Docente: Renan 
Discente: Raquel de Brito 
Data: 18/04/2020 
 
1. Por que é a intemperização da rocha matriz responsável por uma fração tão 
pequena dos nutrientes disponíveis para as plantas? 
R: Nos ecossistemas terrestres, a maioria dos elementos nutrientes circula 
rapidamente. Portanto, alguma fonte de novos nutrientes é necessária para o ciclo 
de nutrientes continuar. Novos nutrientes inorgânicos são adicionados ao sistema 
pela intemperização da rocha matriz que fica abaixo do solo. A entrada de 
partículas, que são dissolvidos na precipitação serão assimilados em formas 
orgânicas por bactérias, possibilitando que as comunidades biológicas consigam se 
desenvolver na rocha recentemente exposta (ruderais) ou areia, estes são 
completamente dependentes de tais fontes externas de nutrientes. Sendo assim a 
grande fonte de novos nutrientes para os ecossistemas terrestres é a formação de 
solo através da intemperização da rocha matriz e outros materiais parentais. A 
intemperização é a decomposição física e alteração química das rochas e minerais 
próximo à superfície da Terra. No entanto a assimilação de nutrientes inorgânicos 
pelas plantas só é possível através da decomposição de detritos de 
micro-organismos que são processos bioquímicos. Os processos de decaimento 
decompõem os detritos, liberando os nutrientes que podem ser reutilizados pelas 
plantas. Tipicamente, a intemperização da rocha matriz proporciona somente 10% 
dos nutrientes do solo assimilados pela vegetação a cada ano. Em outras palavras, 
a maior parte dos nutrientes nos ecossistemas é regenerada dentro destes 
ecossistemas. É a floresta que mantém a floresta em regiões de serapilheira por 
exemplo. 
 
2. Num ecossistema maduro, qual é a grande fonte de nutrientes do solo para 
as plantas? 
R: Nos ecossistemas maduros, a produção das plantas depende da rápida 
regeneração de nutrientes dos detritos e da sua retenção nos ecossistemas. Os 
detritos orgânicos se acumulam em toda parte, e mais abundantemente no solo de 
habitats terrestres. Nestes habitats, partes das plantas não consumidas pelos 
herbívoros cobrem a superfície do solo, junto com excretas de animais e outros 
restos orgânicos. Noventa por cento ou mais da biomassa vegetal produzida nas 
florestas passa através deste compartimento dos detritos. Os processos de 
decaimento decompõem os detritos, liberando os nutrientes que podem ser 
reutilizadas pelas plantas. 
 
3. Compare e confronte a estrutura e o funcionamento das micorrizas 
arbusculares e das ectomicorrizas. 
R: As micorrizas são associações simbióticas de fungos com as raízes das plantas. 
promovem o crescimento da planta mais fortemente em solos pobres. 
Nas ectomicorrizas, ​o fungo forma um feixe em torno da raiz da planta e penetra 
nos espaços entre as células superficiais do córtex. 
As micorrizas arbusculares o fungo penetra nas paredes das células e forma 
associações íntimas com as membranas das células das raízes. 
 
4. Por que os solos tropicais temperados diferem nas taxas de regeneração de 
nutrientes? 
R: Os padrões de circulação de nutrientes diferem ao longo dos ecossistemas 
em parte porque os climas afetam a intemperização, as propriedades do solo e as 
taxas de decomposição dos detritos pelos micro-organismos. 
Os solos temperados c​ultivados retêm matéria orgânica dez vezes mais 
tempo do que os tropicais, e portanto proporcionam um estoque mais persistente de 
nutrientes inorgânicos que podem ser liberados lentamente pela decomposição. 
Os solos tropicais ​não retêm nutrientes muito bem porque eles tendem a 
ser tão profundamente intemperizados que contêm pouca argila. Em consequência, 
a menos que as plantas assimilem os nutrientes rapidamente, eles são lavados do 
solo. 
 
5. Explique por que os solos de plantações no Canadá retêm seus nutrientes 
por muitos anos mais do que os solos cultivados na América do Sul tropical. 
R: Os solos do Canadá são temperados estes solos retêm matéria orgânica por 
muito mais tempo do que os tropicais, proporcionando nutrientes inorgânicos que 
podem ser liberados lentamente pela decomposição. Mesmo em zonas temperadas, 
os solos não retêm nutrientes quando a vegetação é removida. A decomposição é 
lenta em parte porque os solos estão congelados na maior parte do ano; abaixo de 
uma certa profundidade, onde camadas espessas de matéria orgânica se acumulam 
no solo, e podem ficar permanentemente congelados. 
Na América do Sul obviamente, a vegetação é crítica para o desenvolvimento 
e a manutenção da fertilidade do solo em muitos ecossistemas tropicais. As plantas 
assimilam o nitrogênio disponível do solo rapidamente, sendo assim apresentam 
uma produtividade primária extremamente alta. A serapilheira decompõe-se 
rapidamente nas regiões tropicais, e os nutrientes liberados são assimilados pelas 
plantas ou deixam o ecossistema de floresta pelo solo e pelas águas superficiais. 
 
 
 
6. Como poderia o aquecimento global causar a liberação de CO2 dos solos de 
floresta boreal? 
R: Os solos permanente e sazonalmente congelados das florestas boreais em todo 
o mundo retêm cerca de 200-500 gigatoneladas de carbono, que representam 
quase 80% da quantidade de carbono na atmosfera. Se as temperaturas dos solos 
boreais começarem a aumentar por causa do aquecimento global, os 
micro-organismos do solo e os animais poderiam metabolizar uma fração 
substancial deste carbono do solo, que retornaria para a atmosfera como CO2 
(dióxido de carbono) respirado. As baixas temperaturas retardam a decomposição 
de matéria orgânica, possibilitando que os solos acumulem grandes quantidades de 
carbono orgânico. Os cientistas estão preocupados com a possibilidade do 
aquecimento global acelerar a decomposição deste material e contribuir 
substancialmente para aumentar as concentrações do CO2 atmosférico. 
 
7. Como a circulação de nutrientes difere entre os ecossistemas terrestres e 
aquáticos? 
R: ​A regeneração de nutrientes nos ecossistemas terrestres ocorre no solo. A 
assimilação de nutrientes inorgânicos pelas plantas é pela decomposição de detritos 
por micro-organismos, são processos bioquímicos influenciados pela temperatura, 
umidade, pH e outros fatores. Assim, a taxa de circulação de nutrientes e a 
produtividade global do ecossistema são sensíveis a estas influências físicas. Como 
os nutrientes se movem entre os compartimentos do ecossistema por sua vez - isto 
é, do solo para as plantas, para os detritos e de volta para o solo - a taxa de 
circulação é limitada pelo passo mais lento. Na maioria dos casos, este passo é a 
decomposição dos detritos. 
Nos ecossistemas aquáticos os nutrientes são regenerados lentamente nas 
águas profundas e nos sedimentos. A maior parte do ciclo dos elementos acontece 
em meios aquosos, os processos químicos e bioquímicos envolvidos não diferem 
notavelmente entre os ecossistemas terrestres e aquáticos. O que é distinto na 
maioria dos rios, lagos e oceanos é que a matéria orgânica desce até o fundo e seacumula nessas camadas profundas de água e depósitos sedimentares bentônicos, 
dos quais os nutrientes são regenerados e retomados para a zona de produtividade 
de forma relativamente lenta. 
Os sedimentos nos sistemas aquáticos se assemelham aos solos terrestres 
superficialmente, mas os papéis dos solos e os dos sedimentos no ciclo de nutrição 
diferem de duas formas importantes: 
- Primeiro, a regeneração de nutrientes dos detritos terrestres acontece 
próximo às raízes das plantas, onde eles são assimilados. Em contrapartida, 
as plantas aquáticas e as algas assimilam nutrientes na zona superior de luz 
solar (fótica) da coluna de água, normalmente longe dos sedimentos onde os 
nutrientes são regenerados. 
- Segundo, a decomposição de nitritos terrestres ocorre, em sua maior parte, 
aerobicamente, e assim relativamente rápido. Por outro lado, os sedimentos 
aquáticos normalmente tornam-se deplecionados de oxigênio. A falta de 
oxigênio retarda grandemente a maior parte das transformações bioquímicas 
e muda a forma pela qual alguns nutrientes são regenerados. Os sistemas 
aquáticos são capazes de manter uma alta produtividade somente quando os 
sedimentos do fundo não estão muito longe da zona fótica acima. Os 
nutrientes às vezes circulam rapidamente dentro das camadas superficiais 
produtivas da coluna de água com pouca perda para a sedimentação. Este 
ciclo depende do estabelecimento de condições de estado estacionário, tal 
que o crescimento das populações de fitoplâncton mantém-se com a 
pastagem pelos herbívoros; ele também depende da estequiometria própria 
dos nutrientes necessários. 
 
 
8. Como a ocorrência de estratificação nos lagos de água doce diferem entre 
as latitudes, e como tais estratificações afetam a produtividade dos 
ecossistemas lacustres? 
R: ​Os lagos naturais apresentam um amplo intervalo de produtividade, dependendo 
das entradas externas de nutrientes da chuva e das águas correntes e da 
regeneração interna de nutrientes no lago. Em lagos rasos sem um hipolírnnio, os 
nutrientes são supridos continuamente através da ressuspensão dos sedimentos de 
fundo. Em lagos um tanto mais profundos, nos quais a estratificação é fraca, os 
fortes ventos ocasionais ou períodos incomuns de frio no verão podem iniciar uma 
mistura vertical. Tal mistura traz de volta nutrientes regenerados para a superfície, 
que estimulam a produção. Em lagos muito profundos, as águas do fundo raramente 
se misturam com as da superfície, e a produção depende quase inteiramente de 
fontes de nutrientes externas. Os ecólogos aquáticos classificam os lagos num 
continuum variando de oligotrófico (pobremente nutrido) até eutrófico (bem nutrido), 
dependendo de seu status e de nutrientes e produtividade. 
 
9. Por qual cadeia de eventos a liberação de esgoto bruto no Rio Mississípi 
levou à morte os peixes na "zona morta" no Golfo do México? 
R: Os nutrientes em excesso entram nos estuários quando os rios carregam 
grandes quantidades de nutrientes inorgânicos e poluentes orgânicos originados de 
esgotos e lançamentos de fertilizantes. O resultado inicial é uma explosão de 
produtividade nas camadas superficiais da água. Boa parte do material orgânico 
recentemente produzido acaba por submergir para baixo da camada superficial, e 
sua decomposição pelas bactérias nas águas do fundo consome o oxigênio 
daquelas águas e as torna inabitáveis para muitos peixes e invertebrados. 
Ocorrendo a redução do oxigênio até o ponto em que os organismos aquáticos não 
podem mais sobreviver tal condição é chamada de hipóxia. No Golfo do México 
"Zonas mortas" hipóxicas formaram-se na maioria dos estuários do mundo. A zona 
morta na foz do Rio Mississipi se estende por 20.000 km2 no Golfo do México ao 
largo da costa da Louisiana. Estas águas hipóxicas têm danificado os pesqueiros de 
fundo em grandes áreas, criando desastres ambientais e econômicos. 
 
10. Se a adição de ferro nas águas de oceano aberto pode triplicar a produção 
do fitoplâncton marinho, o que isto sugere acerca da importância relativa do 
nitrogênio e do fósforo em limitar a produtividade destes ecossistemas? 
R: ​Naturalmente, o nitrogênio e o fósforo não são os únicos nutrientes exigidos para 
a produção do fitoplâncton. Cerca de 20% do oceano aberto parece ter bastante 
nitrogênio e fósforo para sustentar altos níveis de produção primária, mas contém 
baixas densidades de fitoplâncton. Estas regiões são denominadas de áreas de 
baixa clorofila e alto nutrientes. Uma hipótese é que as populações de fitoplâncton 
nestas áreas são mantidas baixas pelos pastadores do zooplâncton. Outra hipótese 
é que a produção seja limitada por micronutrientes - nutrientes que são consumidos 
por organismos em pequenas quantidades.