Eleco Aula 1

Prévia do material em texto

Apresentação da disciplinaApresentação da disciplina
(Diurno & Noturno 2012-2)
Disciplina
Elementos de Ecologia
Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro
Elementos de Ecologia é um disciplina obrigatória do
ciclo básico da Graduação em Ciências Biológicas da
Universidade Federal do Rio de Janeiro.
Objetivo
Universidade Federal do Rio de Janeiro.
O objetivo da disciplina é proporcionar ao aluno a
discussão dos princípios mais gerais em ecologia
como forma de integrar conhecimentos para o
exercício da docência ou de atividade de pesquisa. A
disciplina está organizado em aulas teóricas, divididasdisciplina está organizado em aulas teóricas, divididas
em dois blocos (“Organismos + História Ecológica da
Terra” e “Ecossistemas”) e aulas práticas realizadas
em uma excursão de campo.
� Dra. Mariana M. Vale
Responsável pela disciplina
Professores
Responsável pela disciplina
Teórica Bloco 1
� Dr. Vinicius F. Farjalla
Teórica Bloco 2
� Dra. Miriam P. Albreach� Dra. Miriam P. Albreach
Prática
Os professores da teórica atendem os alunos segunda-feira das 13h às 15h, nas 
suas salas, com agendamento.
� Aulas teóricas
2as feiras
Organização
2as feiras
10h às 12:00h (Diurno), 18:20h às 20h (Noturno)
22/Out a 25/Fev/2012
� Aulas Práticas
Saída de Campo, Guapimirim (30/Nov a 02/Dez/2012)Saída de Campo, Guapimirim (30/Nov a 02/Dez/2012)
Prática Alternativa, Fundão (26-29/Nov/2012)
Cronograma
Teórica
1
Dia Conteúdo Professor
22/out SEMANA DOS CALOUROS não haverá aula
29/out Aula 1: O que é Ecologia Mariana
05/nov Aula 2: História Ecológica da Terra Mariana
12/nov Aula 3: Condições Mariana
19/nov FERIADO (ZUMBI) não haverá aula
Prática
26/nov Aula 4: Recursos Mariana
26/nov Prática alternativa de Bromélias, Ilha do Fundão Mariana
27/nov Prática alternativa de Mata, Ilha do Fundão Rita
28/nov Prática alternativa de Riacho, Ilha do Fundão Miriam
29/nov Prática alternativa de Mangue, Ilha do Fundão Vinícius
30/nov - 02/dez Prática em Excursão: Guapimiriam todos
03/dez Prova da parte prática Mariana
10/dez Aula 5: Seleção Natural e Plasticidade Mariana
17/dez Aula 6: Demandas Conflitantes Glória Castiglioni *
22/dez - 07/jan RECESSO não haverá aula
Teórica
1
Teórica
2
22/dez - 07/jan RECESSO não haverá aula
07/jan Aula 7: Introdução aos Estudos de Ecossistemas Vinicius
14/jan Aula 8: Fluxo de Energia e Processos Ecossistêmicos Vinicius
21/jan Aula 9: Pirâmides Tróficas, Eficiência de Crescimento e Ciclagem de 
Nutrientes
Vinicius
28/jan Aula 10: Ciclagem de Nutrientes Vinicius
04/fev Aula 11: Sucessão Ecológica Vinicius
11/fev CARNAVAL não haverá aula
18/fev Aula 12: Impacto nos Ecossistemas Vinicius
25/fev Aula 13: Estudo de Caso: O Lago Batata Vinicius
� Média Final = (Teórica x 3) + (Prática x 2)
4
Avaliação
4
� Teórica = Avaliação continuada (diária)
� Prática = Prova da Prática (03/Dez/2012) 
� Apenas as 10 maiores notas das 13 avaliações 
continuadas contam para a nota da Teórica
� Não há segunda-chamada
� Aprovados: Média Final ≥ 5
� É obrigatória
� Faltar à alguma aula prática = zero na aula
Prática
� Faltar à alguma aula prática = zero na aula
� Faltar à mais de uma aula prática = reprovação
� Faltar à prova prática = reprovação
� Justificativa para falta na prática = Grau I 
� Alunos reprovados devem fazer a disciplina � Alunos reprovados devem fazer a disciplina 
novamente, de forma integral.
Website da disciplina
http//sites.google.com/site/elecoufrj
Website da disciplina
1. Townsend, Begon & Harper, 2010. 
Fundamentos em Ecologia 
Bibliografia
Fundamentos em Ecologia 
(“Begonzinho”)
2. Ricklefs, 1993. A Economia da
Natureza.
3. Odum, 1988. Ecologia
Disponível na xérox da Botânica ou às vezes no site da disciplina
Bibliografia
� Aulas Práticas
� Saída de Campo, Guapimirim (30/Nov-02/Dez/2012)
Prática
� Saída de Campo, Guapimirim (30/Nov-02/Dez/2012)
� Prática Alternativa, Fundão (26-29/Dez/2012)
� Grupos de 5 alunos
IMPORTANTEIMPORTANTE
Assinatura do Termo de 
Responsabilidade e Conduta até 
16/Nov/2012
Prática
Teórica
Apresentação da disciplina
Perguntas?
Aula 1:Aula 1:
O que é Ecologia
Profa. Dra. Mariana M. ValeProfa. Dra. Mariana M. Vale
Disciplina
Elementos de Ecologia
Instituto de Biologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro
� Definições
� Níveis de organização biológica
Sumário
� Níveis de organização biológica
� Escala em ecologia
� Como se faz ecologia
� Ecologia x ambientalismo
Definição
ECO LOGIAECO LOGIA
Οἶκος λογία
Ernest Haeckel (1869)
casa estudo
Definição
“O estudo do ambiente natural incluindo as 
interações dos organismos entre si e com interações dos organismos entre si e com 
o seu entorno”
Haeckel (1869)
* tradução livre a partir de citação em Odum & Barrett (2004) Fundamentals of Ecology. 
Definição
“O estudo do ambiente natural incluindo as 
interações dos organismos entre si e com interações dos organismos entre si e com 
o seu entorno”
Haeckel (1869)
* tradução livre a partir de citação em Odum & Barrett (2004) Fundamentals of Ecology. 
Definição
“O estudo das interações que determinam a 
distribuição e abundância dos organismos” distribuição e abundância dos organismos” 
Krebs (1972)
* Krebs (1972) Ecology
Definição
“O estudo das interações que determinam a 
distribuição e abundância dos organismos” distribuição e abundância dos organismos” 
Krebs (1972)
* Krebs (1972) Ecology
Definição
“O estudo das interações que determinam a 
distribuição e abundância dos organismos” distribuição e abundância dos organismos” 
Krebs (1972)
* Krebs (1972) Ecology
Definição
“O estudo das interações que determinam a 
distribuição e abundância dos organismos” distribuição e abundância dos organismos” 
Krebs (1972)
* Krebs (1972) Ecology
Definição
ambiente? 
“O estudo das interações que determinam a 
distribuição e abundância dos organismos” 
ambiente? 
distribuição e abundância dos organismos” 
Krebs (1972)
* Krebs (1972) Ecology
Definição
“O estudo da distribuição e abundância dos 
organismos e das interações que as organismos e das interações que as 
determinam” 
Begon (1986)
* Begon (1986) Ecology.
Níveis de organização biológica
Fig: Odum & Barrett (2004) Fundamentals of Ecology. 
Níveis de organização biológica
Ecologia
Níveis de organização biológica
Organismo
(autocologia)
Eleco Bloco 1
� indivíduos
� como os indivíduos afetam (e 
são afetados) pelo ambiente
� fisiologia, morfologia e 
comportamento
adaptações, tolerância a fatores 
Eleco Bloco 1
� adaptações, tolerância a fatores 
físicos, amplitude do nicho 
ecológico, forrageamento ótimo, 
características de organismos 
de determinado ambiente ...
Níveis de organização biológica
Populações
(demoecologia)
EcoBásica
� indivíduos da mesma espécie
� como as populações são 
estruturadas e se comportam ao 
longo do tempo
� demografia, genética
tamanho populacional, razão 
EcoBásica
� tamanho populacional, razão 
sexual, estruturação etárias, 
diversidade genética, oscilações 
e viabilidade, respostas às 
pressões ambientais e 
biológicas, interações entre 
populações... 
Níveis de organização biológica
Comunidades
(sinecologia)
EcoBásica
� as populações de várias 
espécies (biocenose)
� como as comunidades são 
estruturadas
� modelagem
composição e abundância 
EcoBásica
� composição e abundância 
relativa das diferentes espécies, 
regras de co-existência entre 
espécies, diversidade, estrutura 
trófica, relações tróficas…
Níveis de organização biológica
Ecossistemas
(ecossitemologia)
Eleco Bloco 2
� comunidade + ambiente físico 
(biogeocenose): florestal, 
estuarino, coral, etc...
� fluxo de energia e matéria entre 
os componentes biótico e 
abiótico da comunidade
Eleco Bloco 2
� teoria de redes
� taxa de produção de biomassa, 
taxa de decomposição, 
interações tróficas, estoque e 
fluxo de nutrientes, serviços 
ecológicos
Níveis de organização biológica
Paisagem
(ecologia da paisagem)
???
� paisagem
� como a estrutura espacialda 
paisagem afeta a distribuição e 
abundância dos organismos
� sistema de informação 
geográfica, sensoriamento 
remoto e afins
???
remoto e afins
� potencial de movimentação de 
individuos entre manchas, 
corredores ecológicos, 
mudanças na cobertura e uso
da terra…
Níveis de organização biológica
Biosfera
(climatologia, etc...)
Biogeografia
� todos os ambientes e 
organismos da Terra
� fluxo global de energia e 
nutrientes através das correntes 
de ar e água e da migração de 
organismos
Biogeografia
� Modelagem
� caracterização do clima, 
produção primária global, 
mudanças climáticas globais, 
buraco na camada de ozônio, 
desertificação...
Níveis de organização biológica
Biosfera
(climatologia, etc...)
Biogeografia
� todos os ambientes e 
organismos da Terra
� fluxo global de energia e 
nutrientes através das correntes 
de ar e água e da migração de 
organismos
Biogeografia
� Modelagem
� caracterização do clima, 
produção primária global, 
mudanças climáticas globais, 
buraco na camada de ozônio, 
desertificação...
Witt et al. 2011.PNAS
Níveis de organização biológica
Fig: http://vivendociencias.blogspot.com
Liquens?
� Escala característica
Escala em ecologia
“a dimensão no tempo e no espaço onde 
a variação pode ser percebida.”
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
Escala em ecologia
� Escala característica
� Variação temporal
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
Fig: www.ceplac.gov.br/radar/Artigos/artigo23_arquivos/image006.jpg
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
http://agroecologico.blogspot.com/2007/05/agroecologia-e-desenvolvimento-rural.html
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
Martinka 1969. J. Wildlife Mgt. 33 : 465.
Nascimento → agregação → dispersão → acasalamento → re-agregação 
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
nationalzoo.si.edu/scbi/migratorybirds/research/rusty_blackbird/decline.cfm
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação temporal
http://http://www.flickr.com/photos/dariosanches/2119946843/
� Escala característica
Escala em ecologia
� Variação espacial
japyecotur.blogspot.com/2009/02/caminhos-do-mar-parque-est-serra-do-mar.html
Escala em ecologia
ESCALA ESPACIAL
>10 m
il
 km
C
o
ntin
ental
2 a
 10 m
il
 km
200 a
 2 m
il
 km
10 a
 200
G
lob
al
>10 m
il
 km
C
o
ntin
ental
2 a
 10 m
il
 km
R
egio
n
al
200 a
 2 m
il
 km
P
aisagem
10 a
 200
km
L
o
cal
1 a10 km
Sítio
10 a100 m
M
icro
<10m
A
M
B
I
E
N
T
A
L
Clima
Topografia
Modificado de Pearson & Dawnson (2003) Global Ecol. Biogeog. 12: p. 368. 
F
A
T
O
R
A
M
B
I
E
N
T
A
L
Uso da terra
Solo
Interações
bióticas
� Explicar/entender
� Descrever
Como se faz ecologia
� Descrever
� Prever
� Controlar
� Método Científico
Como se faz ecologia
(1) Observação e descrição
(2) Hipóteses e explicações
(3) Teste de hipóteses/experimentação
Como se faz ecologia
Observação e descrição
Morcegos 
na América do Sul
D
e
n
s
i
d
a
d
e
 
d
e
 
E
s
p
é
c
i
e
s
Willig & Selcer 1989. J. Biog.Latitude
D
e
n
s
i
d
a
d
e
 
d
e
 
E
s
p
é
c
i
e
s
Como se faz ecologia
Observação e descrição
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Plantas vasculares
Como se faz ecologia
Observação e descrição
equador
polo
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
equador
MaçaricosBentevis e afins
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Como se faz ecologia
Hipótese e explicações
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Como se faz ecologia
Hipótese e explicações
Nos trópicos há:Nos trópicos há:
� maior produtividade nos trópicos
� maior estabilidade
� maior área...
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Como se faz ecologia
Hipótese e explicações
Nos trópicos há:Nos trópicos há:
� maior produtividade
� maior estabilidade
� maior área...
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Van Rensburd et al. 2002. Am. Nat..
Aves na África do Sul
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
r
i
q
u
e
z
a
produtividade
produtividade
r
i
q
u
e
z
a
r
i
q
u
e
z
a
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.Cornwell & Grubb 2003. Oikos
produtividade
produtividade
r
i
q
u
e
z
a
(1) Observação e descrição
Como se faz ecologia
Ilhas têm menos espécies que áreas do 
mesmo tamanho no continente
(2) Hipóteses e explicações
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
Como se faz ecologia
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
(MacArthur & Wilson 1967)
- Efeito da distância 
- Efeito do tamanho da ilha- Efeito do tamanho da ilha
- Equilíbrio dinâmico
(2) Hipóteses e explicações
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
Como se faz ecologia
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
(MacArthur & Wilson 1967)
- Efeito da distância 
- Efeito do tamanho da ilha- Efeito do tamanho da ilha
- Equilíbrio dinâmico
(3) Teste e experimentação (experimento natural)
Como se faz ecologia
MacArthur & Wilson 1967. Island Biogeography. Princeton Univ. Press. 
Herpetofauna do Caribe
(2) Hipóteses e explicações
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
Como se faz ecologia
“Teoria de Biogeografia de Ilhas”
(MacArthur & Wilson 1967)
- Efeito da distância 
- Efeito do tamanho da ilha- Efeito do tamanho da ilha
- Equilíbrio dinâmico
(3) Teste e experimentação (experimento natural)
Como se faz ecologia
Diamond 1972 in Begon , Townsend & Harper 2006. Ecology. Blackwell Publishing. 
(3) Teste e experimentação
Como se faz ecologia
(experimento convencional in situ)
Simberloff & Wilson 1969. Ecology 50: 278.
(3) Previsão e controle
Como se faz ecologia
Pimm & Askins 1995. PNAS
Previsão: das 28 aves endêmicas da Floresta Atlântica 
americana , 4 deveriam se extinguir, e se extinguiram!
• Experimentos naturais
• Experimentos tradicionais
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
• Experimentos tradicionais
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
• Experimentos tradicionais
• Experimentos naturais
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
• Experimentos naturais
• Microcosmos
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Fig: www.toxswa.pesticidemodels.eu
• Experimentos tradicionais
• Experimentos naturais
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
• Experimentos naturais
• Microcosmos
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Fig: http://www.baixaki.com.br/papel-de-parede/15227-bromelia.htm
• Experimentos tradicionais
• Experimentos naturais
Como se faz ecologia
Teste de hipótese/experimentação
• Experimentos naturais
• Microcosmos
• Modelos matemáticos
Lomolino et al. 2006. Biogeography 3ª Ed.
Ecologia x Ambientalismo
Bibliografia
� Begonzinho Pp. 23 – 29 (introdução, 
escala e diversidade)escala e diversidade)
� Ricklefs Pp. 1-5 , 10-11 (escala), 12-15 
(observação, experimentação e 
abordagens alternativas). 
Aula 1 – O que é ecologia
Perguntas?