tema 7
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TEMA 7
Para estudiar los ecosistemas, se establecen niveles tróficos.
Esta clasificación se establece atendiendo al modo de obtención del alimento:◦ Productores: son organismos autótrofos que fabrican
materia orgánica a partir de materia inorgánica. La mayoría son fotosintéticos. Esta formado por las plantas, alga y algunas bacterias.
◦ Consumidores: son heterótrofos se alimentan de materia orgánica de otros seres vivos.
Primarios(herbívoros) se alimentan de los productores Secundarios(carnívoros) se alimentan de consumidores primarios Terciarios(supercarnívoros o carroñeros) se alimentan tanto de
carnívoros como de herbívoros.◦ Descomponedores y transformadores: descomponen
la materia orgánica de otros niveles, convirtiéndola en inorgánica, cerrando el ciclo de la materia. Los hongos y las bacterias.
Los organismos de un ecosistema dependen unos de otros para la obtención de la materia y la energía, necesaria para la vida. Esta interdependencia se representa por cadenas tróficas que son relaciones lineales entre organismos implicados en la función de comer o ser comido.
En la naturaleza, sin embargo las relaciones tróficas no son tan sencillas. Un organismo se puede alimentar de más de una fuente y servir de alimento a distintos depredadores. Así se establecen interrelaciones entre las cadenas tróficas y forman una red trófica.
Un sistema material esta formado por materia y energía, que intercambia transformándose.
Un ECOSISTEMA también es un SISTEMA MATERIAL, que presenta un flujo de energía y materia.
FLUJO DE MATERIA: CERRADO Y CICLICOFLUJO DE ENERGÍA: ABIERTO Y UNIDIRECCIONAL
PRODUCTORESCONSUMIDORES
PRIMARIOSCONSUMIDORES
TERCIARIOS
DESCOMPONEDORES Y TRANSFORMADORES
LUZ
MATERIA INORGANICA
MATERIA ORGANICA MUERTA
CALOR
CALORCALOR
CALOR
3.1 PIRÁMIDES TRÓFICAS:DEFINICIÓN: son representaciones gráficas de
la variación que existe entre los diferentes niveles tróficos para una característica determinada, representado cada nivel trófico como una barra proporcional al valor determinado
TIPOS:PIRÁMIDE DE NÚMEROSPIRÁMIDE DE BIOMASAPIRÁMIDE DE ENERGÍA
Pirámides de números:Se representa el número de
individuos que hay en ese nivel trófico, por unidad de superficie o volumen.
La información que nos da esta pirámide son poco útiles porque consideran igual forma a todos los organismos dentro de un nivel trófico.
En algunas ocasiones puede darse pirámides invertidas (el nº del nivel superior es mayor que el inferior). Esto ocurre cuando muchos consumidores de tamaño pequeño se alimentan de un productor grande.
Pirámides de biomasa:En cada piso se representa la
biomasa de cada nivel trófico en un momento determinado.
La biomasa es la cantidad de materia orgánica que forma un individuo, en un nivel trófico o en un ecosistema. Se mide en gramos o kilogramos de materia orgánica seca por unidad de superficie o volumen.
Aportan más información sobre la estructura y funcionamiento del ecosistema.
En algunos ecosistemas marinos puede darse pirámides invertidas, pues el crecimiento de los productores marinos (fitoplancton) es muy rápido.
Pirámides de energía:Cada uno de los pisos representa la
energía almacenada en un nivel trófico, en un tiempo determinado, y que queda disponible para el nivel trófico superior.
Sus valores se expresan en unidades de energía (kcal o KJ) por unidad de superficie o volumen y por unidad de tiempo
Proporcionan más información ya que muestran el flujo de energía entre los diferentes niveles tróficos.
En general, solo se puede aprovechar un 10% de la energía disponible en el nivel inferior. Por esta razón la pirámides no pueden ser invertidas. (el nivel inferior siempre es mayor que el superior).
3.2 Los parámetros tróficos:Nos permiten entender mejor las relaciones
tróficas y evaluar la acumulación y transferencia de materia y energía que se produce en un ecosistema.
BIOMASA:Es la cantidad de materia orgánica acumulada en un
individuo, nivel trófico, población o ecosistema.Se expresa en gramos, kilogramos o toneladas por unidad de
superficie y volumen.Se produce aumento, al aumentar la reproducción o
crecimiento
PRODUCCIÓN:
La cantidad de energía que se acumula en forma de biomasa en cada nivel trófico por unidad de tiempo.
Se puede medir en diferentes formas: g/cm2/año, kg/m2/año, t/ha/año,…
En función del nivel trófico se distingue: Producción primaria: Producción secundaria:
Dentro de la producción se diferencia: Producción Bruta (PB) cantidad de biomasa generada por un
nivel trófico cualquiera. Producción Neta (PN): PN=PB-R es la cantidad de biomasa
que queda disponible para el siguiente nivel trófico, tras descontar la parte consumida por respiración.
PRODUCTIVIDADExpresa la rentabilidad y el estado de un nivel trófico, ya que relaciona la producción con la biomasa. (p = P/B)
–La productividad será mayor cuanto menor sea la pérdida de biomasa entre un nivel trófico y otro.–En general, los organismos pequeño son más productivos, puesto que se reproducen y crecen más rápidamente (la biomasa se renueva con rapidez)
Los recorridos que realizan ciertos elementos químicos a través de la biocenosis y el biotopo de un ecosistema se llaman ciclos biogeoquímicos.
Están muy relacionados con el ciclo del agua
Se caracterizan por ser cerrados, y en ellos el hombre puede producir desequilibrios
El carbono se presenta en:◦ Atmósfera: CO2 (reservorio)◦ Hidrosfera: Disuelto en el agua o formando sales
solubles de CO2 + H2O → H2CO3
◦ Geosfera: formando parte de rocas calizas CaCO3
◦ Biosfera: forma parte de la materia orgánica o carbonato cálcico de conchas y esqueletos de animales.
Los ecosistemas son estructura dinámicas que varían a lo largo del tiempo.
Sin embargo, todos tienden a un estado de equilibrio o estabilidad en el que no se producen cambios.
Las condiciones de estabilidad son:◦ Los factores ambientales tienen que ser estables.◦ El número de individuos de las poblaciones debe de
mantenerse más o menos estable.◦ No deben exister factores externos que alteren el
ecosistemas.
El estado de equilibrio en un ecosistema es algo ideal, ya que ningún ecosistema está aislado, ni exento de sufrir cambios.
Las transformaciones pueden deberse a diferentes causas y tener diferente duración.
Dependiendo del origen del cambio pueden ser:◦ Naturales: de origen natural o por la propia dinámica
interna del ecosistema.◦ Artificiales: tienen un origen antrópico, de la actividad
humana. Dependiendo de su duración, pueden ser:
◦ Graduales: ocurren lentamente, en periodos largos de tiempo
◦ Catastróficos: suceden de forma rápida en un periodo corto de tiempo.
Se establecen tres categorías de tiempo:◦ Tiempo geológico (afectan al biotopo)◦ Tiempo biológico (afectan a la biocenosis)◦ Tiempo social (debidos a la acción humana)
Los cambios se pueden estudiar a nivel global y a nivel de cambios rítmicos.
A nivel global: a lo largo de la vida de la Tierra se han producido cambios bruscos que han afectado a las condiciones del medio, afectando de forma global (glaciaciones, lluvia de meteoritos,…)
En cuanto a los cambios rítmicos en los ecosistemas, se producen ciclos predecibles que pueden observarse.
Se deben a la dinámica de la Tierra y alos movimientos del Sol, Tierra y Luna.
◦ Alternancia de día y noche: Animales nocturnos y diurnos No afecta a ecosistemas marinos sin luz Domina la fotosíntesis
◦ Alternancia de estaciones: Afecta a todos los ecosistemas, tª, horas de luz,
precipitaciones,… Momento de reproducción
La sucesión ecológica es la secuencia de cambios que se producen en un ecosistema, como resultado de su dinámica interna.
Es un proceso lento y gradual, que consiste en una evolución progresiva desde el estado inicial de escasa diversidad biológica, hasta un estado de mayor diversidad biológica.
Cambios generales en una sucesión:
Aumenta la diversidad de especiesAumenta el número de nichosLas especies generalistas son sustituidas por especialistas
Aumenta la complejidad estructuralAumenta el número de especiesDiversidad de cada nivel trófico aumenta, redes tróficas.Aumentan las relaciones interespecíficas.
Se incrementa la biomasa (aumenta exponencialmente al principio para luego estabilizarse y mantenerse constante)Aumenta la eficacia en el aprovechamiento de la energíaDisminuye la productividadAumenta la estabilidad del ecosistema (resistente a perturbaciones)
Comunidad clímaxSe denomina clímax al estado ideal de un
ecosistema al final de un proceso de sucesión
Es un estado teórico en el que no se producen cambios en la composición de una comunidad, que se mantiene estable y no es sustituida por otra.
Tipos de sucesión:
Sucesión primaria: es aquella que se establece en un lugar que no ha sido colonizado anteriormente por seres vivos y en el que no se ha formado suelo, pej una isla volcán que se ha formado o un glaciar abandonado.
Sucesión secundaria: es la que se produce en una zona que donde antes había una comunidad que ha sido total o parcialmente eliminada por una perturbación, pej después de una tala, un incendio, inundación,…
La primarias son más lentas, ya que tienen que formarse el suelo.
Las primeras especies se llaman pioneras o colonizadoras (generalistas), que son sustituidas por otras, llamadas especialistas, que explotan nichos que no son accesibles para las anteriores
Es la capa más superficial de la corteza terrestre, formada por materiales que provienen de la alteración y disgregación de las rocas y de la actividad del agua, el aire y los seres vivos.
Es también una interfase o transición entre la atmósfera, hidrosfera, geosfera y biosfera.
Esta formado por una mezcla de componentes inorgánicos (fragmentos de rocas y minerales, agua, aire,…) y orgánicos (organismos y restos orgánicos que forman el humus)
Es un ecosistemas porque…esta constituido por una comunidad o biocenosis y por un biotopo.
Biocenosis: es muy amplia y muy importante para la formación del suelo (plantas, bacterias, hongos, lombrices, arañas, insectos, topos,…)
Biotopo: determinado por factores abióticos: clima (determina la formación del suelo y la vegetación), topografía o relieve, (condiciona la cantidad de agua y erosión), temperatura (tª alta favorece la descomposición), luz (ambiente oscuro), composición gaseosa (disminuye la cantidad de O2 con la profundidad), concentración de sales (debida a la actividad de seres vivos)
ESTRUCTURA DEL SUELO
Formación del suelo:Fases:
Degradación del suelo:
Es la disminución de la calidad y fertilidad, así como su pérdida por erosión.
Causas:
Deforestación, tala de bosques que tiene como objetivo utilizar la madera o sustituir el bosque por terrenos agrícolas. Produce un aumento de la erosión
Sobreexplotación de cultivos, explotación excesiva o intensa del suelo, produciendo su empobrecimiento.
Sobrepastoreo, consumo excesivo de pastos por el ganado, que deja al suelo sin protección.
JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE
ECOSISTEMA A
1000g/m2 1100g/m2 1200g/m2 1250g/m2
ECOSISTEMA B
10g/m2 100g/m2 1000g/m2 1200g/m2
La tabla muestra la biomasa de productores primarios por metro cuadrado en dos ecosistemas durante un verano. a) Define y calcula la producción bruta y neta para cada mes si consideramos que la tasa de respiración del 10% ¿Qué ecosistema presenta una mayor producción bruta y neta? b) Define y calcula la productividad en cada ecosistema para cada periodo. ¿Cuál presenta una mayor productividad?
La tabla muestra datos de energía, biomasa y número de individuos de dos ecosistemas: un bosque y una pradera a) Explica la diferencia entre las pirámides de cada ecosistema y entre los dos ecosistemasb) ¿Qué ecosistema presenta una estructura más compleja?c) ¿Qué nivel trófico no se indica y cuál es la importancia en cada ecosistema?d) Representa las pirámides.
Ecosistemas terrestres en España
Ecosistemas acuáticos en España
La protección del medio natural