ECOSSISTEMAS MÓDULO 1
Professora: Andréa Rodrigues Monitor: Rodrigo Lacerda
ESPÉCIES EXISTENTES NA TERRA Espécies conhecidas 1.412.000
Outros animais 281.000
Fungos 69.000
Insetos 751.000
Procariontes 4.800 Plantas 248.400 Protistas 57.700
O QUE É UM ECOSSISTEMA ?
Espécie
Comunidade B Comunidade A
Comunidade D
População
Comunidade C
Comunidade
INTERAGINDO!!!!! E o que forma o conjunto dos Ecossistemas?????
Ecossistema
DEFINIÇÃO O ECOSSISTEMA é a unidade básica do estudo da ecologia
• Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos (biocenose) interage entre si e com o meio natural (biótipo) de maneira equilibrada, pela reciclagem de matéria e pelo uso eficiente da energia solar. • A união entre esses conjuntos, biótipo e biocenose, forma o ecossistema
EXEMPLOS DE ECOSSISTEMAS • Uma planta constitui um ecossistema • O oceano é um ecossistema • Um aquário é um ecossistema • Uma floresta é um ecossistema • Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema
QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS ? ABIÓTICOS (biótopo)
BIÓTICOS (biocenose)
ECOSSISTEMA
Estável Equilibrado Auto-suficiente Dimensões variadas O2
CO2
H2O
Habitat / nicho
QUAIS OS COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMAS ? • Abióticos (matéria inorgânica ou sem vida) Condições climáticas Condições edáficas Variáveis físicas e químicas
• Bióticos (seres vivos) Seres vivos – produtores, consumidores (vários níveis) e decompositores
ECOSSISTEMA AQUÁTICO FLORA Produtores Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton.
FAUNA
DECOMPOSITORES
Consumidores Primários
Consumidores Secundários
Consumidores Terciários
Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais
São aqueles que alimentamse do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc
As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentandose dos consumidores secundários
Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando -se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias
ECOSSISTEMAS AQUÁTICOS Sol Produtores (plantas enraizadas)
Consumidores secundários (peixe)
Produtores (fitoplâncton) fitoplâncton)
Consumidores primários (zooplâncton zooplâncton))
Consumidores terciários (tartarugas)
Elementos químicos dissolvidos Sedimentos Decompositores (Bactérias e fungos)
ECOSSISTEMA TERRESTRE FLORA Produtores
Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores.
FAUNA Consumidores Primários
São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes
Consumidores Secundários
Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte.
DECOMPOSITORES Consumidores Terciários
Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários.
Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.
ECOSSISTEMAS TERRESTRES Sol
O2
Produtor CO2 Consumidor primário (coelho)
Consumidor secundário (Raposa)
Produtor Precipitação Decompositores do solo
Água
Nutrientes e minarais solúveis
PRINCIPAIS COMPONENTES ESTRUTURAIS DE UM ECOSSITEMA Calor
Compostos químicos Abióticos (CO2, O2, N, Minerais)
Calor
Calor
Produtores
Decompositores (Bactérias e fungos)
Calor
(plantas)
Consumidores (Herbívoros e Carnívoros)
Calor
Energia solar
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO
OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES – HOMEOSTASE
• Toda a massa de matéria viva da Terra funciona como um vasto organismo que ativamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades.
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO ECOLÓGICA
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
Sucessão primária
Sucessão secundária
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA CADEIA ALIMENTAR arranjo produtorconsumidor. Cadeia de Predadores Capim gafanhotos pássaros raposas
Cadeia de Parasitas Trigo pulgão protozoários
Cadeia de Decompositores Folhas fungos vermes
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA Cadeia alimentar 1º Nível Trófico
2º Nível Trófico
Produtores (Plantas)
3º Nível Trófico
C.Primários (herbívoros) Calor
4º Nível Trófico
C.Secundários (Carnívoros)
Calor
C.Terciários Carnívoros superiores
Calor
Energia Solar
Calor
Calor Calor
Calor
Dentritívoros (decompositores e consumidores de dentritos)
Calor
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Humanos Cachalote
Baleia-azul Baleia-assassina
Elefante marinho
Foca-caranguejeira
TEIA ALIMENTAR Complexa rede de cadeias alimentares interagindo. A Figura ao lado mostra uma teia alimentar simplificada na Antática.
Foca-Leopardo
Pinguins De Adélia
Pinguim – Petrel
Imperador
Peixe
Lula
Plâncton Carnívoro
Zooplâncton herbívoro
camarão Fitoplâncton
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide
NÚMERO
BIOMASSA (kg)
ENERGIA (cal)
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Representa o número de indivíduos existentes em cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento.
Representa a massa total seca dos organismos de cada nível trófico por unidade de área ou de volume em determinado momento.
Representa a quantidade de energia armazenada nos seres de cada um dos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado momento.
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
PIRÂMIDE DE MASSA
PIRÂMIDE DE ENERGIA
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE NÚMEROS
20 Aves
Protozoário
300 Gafanhoto
Pulgão
1000 plantas
Trigo
Ciências do Ambiente – Cap 5
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE BIOMASSA
Biomassa
10 homem (70kg)
1000 kg gado
10 toneladas de soja
Quantidade de matéria viva no ecossistema Crustáceos
Zooplâncton
Fitoplâncton
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS PIRÂMIDE DE ENERGIA
Consumidores secundários
Consumidores primários
Produtores
40 kcal/m2/ano 400 kcal/m2/ano
4000 kcal/m2/ano
Ciências do Ambiente – Cap 5
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS Calor
PIRÂMIDE DE ENERGIA Calor Consumidores Terciários (Humanos) Calor
100
1.000
10.000 Energia Disponível em Cada Nivel trófico (emk quilocaorias)
Decompositores
10 Consumidores Secundários (perca) Calor
Consumidores Primários (zooplâncton)
Calor
Produtores (fitoplâncton
Ciências do Ambiente – Cap 5
PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS Matéria orgânica produzida, ou energia fixada pelos produtores Transferência para os consumidores ao longo das seqüências alimentares
PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS • 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
PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS • A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor
PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS Denomina-se PPB a quantidade de energia fixada pelas plantas no processo de fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada no processo de respiração do autótrofo (R) e parte (PPL) é incorporada a biomassa vegetal e transferida para os consumidores. A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada na forma de calor ou perdida na matéria excretada. Tornando-se R como um somatório da energia dissipada (energia calorífica) em todos os níveis tróficos. Assim, a produtividade no ecossistema pode ser representada por PPB=PPL+R.
PRODUTIVIDADE DOS ECOSSISTEMAS Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em um período fixo de tempo
PPB
PS=10% PL
PPL
PT=10%PS
PPB ou PB = produção primária bruta PPL ou PL = produção primária líquida R= energia dissipada
R
PQ=10%PT
DIFERENÇAS ENTRE PPB E PPL Apenas a biomassa representada pelo PPL está disponível em forma de alimento para os consumidores que utilizam somente parte dessa quantia.
Sol
Respiração
Produção Primária bruta Crescimento e reprodução
Energia perdida e não disponível aos consumidores
Produção Primária Líquida (Energia disponível para os consumidores)
A PPL da Terra acaba por limitar o número de consumidores (inclusive os seres humanos) que podem sobreviver na Terra.
ESTÁGIOS DA SUCESSÃO ECOLÓGICA
PPB/R Indicador da Comunidade Clímax ou da Sucessão Ecológica PPB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PPL = 0) PPB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PPL > 0)
ESTÁGIOS DA SUCESSÃO ECOLÓGICA
DIFERENÇAS ENTRE O ECOSSISTEMA SUCESSIONAL E MADURO Características
Ecossistema sucessional
Ecossistema maduro
Diversidade biológica
Baixa
Alta
Biomassa total
Pequena
Grande
Número de relações
Pequeno
Grande
Teia alimentar
Simples
Complexa
Relação produção/consumo
Maior que 1
Menor que 1
Estabilidade
Instável
Estável
Resistência aos distúrbios externos
Baixa
Alta
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Bloqueio da Cadeia Alimentar Destruição de um dos elos da cadeia; Exemplos: Eliminação de cobras nos campos Caça predatória do sapo-boi em Pernambuco. Introdução de organismo estranho à cadeia; Exemplos: Introdução do sapo-boi na Austrália para controle biológico de besouro. Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus).
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Biomagnificação Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados Mergulhão (2500) Inseticida transferido por via alimentar
Peixes carnívoros (22 a 221) Peixes planctófagos (7 a 9) Zooplâncton (3,0) Fitoplâncton (0,5)
Água (0,014) Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS Os desequilíbrios também podem ocorrer devido: Às alterações do ambiente que impedem a camuflagem de determinadas espécies, expondo-as aos seus inimigos; Uso de inseticidas que diminuem ou eliminam espécies polinizadoras, levando ao desaparecimento de vegetais, e conseqüentemente, animais; Ao lançamento de esgotos, ricos em matéria orgânica, nos corpos d’água, favorecendo as bactérias aeróbias em detrimento dos peixes.
DESORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMAS
COMO OS ECOLOGISTAS APRENDEM SOBRE OS ECOSSISTEMAS Locais críticos para o ninho
Serviço Florestal
Topografia
Área alagadiça
Floresta Lago
Tipos de habitat Campo
Pesquisa de campo Sensoriamento remoto GIS Pesquisa de laboratório Análise de sistemas
Mundo real
Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido pela Profª Selma de Araújo e Nara Pimentel
