Interrelación entre los componentes del

ecosistema

Tema 9 – La Ecosfera

Parte III

Eduardo Gómez La Ecosfera 1

1. Interrelación entre los componentes del ecosistema

2. Resistencia ambiental3. Curvas de supervivencia4. Autorregulación del ecosistema

a. Debida al biotopob. Debida a la biocenosis

5. Sucesiones ecológicas6. Biomas

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Interrelación entre los componentes del ecosistema

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Una especie en condiciones ideales,sin nada que limite su crecimiento ysin otras especies competidoras odepredadoras, aumentará supoblación y alcanzará un máximo denatalidad y una mortalidad mínima.

Se dice que alcanza su potencialbiótico (es una situación ideal)

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Una población no puede crecer indefinidamente, ya que al cabo del tiempoempieza a haber limitaciones de recursos y espacio y aumenta el número demuertes.

En el crecimiento de una población intervienen también el resto de laspoblaciones que comparten territorio con ellas, ya sea por relacionesbeneficiosas o perjudiciales.

Al conjunto de todos los factoresque limitan el crecimiento de unapoblación se le llama:

RESISTENCIA AMBIENTAL.

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¿Cómo son las relaciones causales representadas?

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Resistencia ambiental

Factores externos

Bióticos

depredadores, parásitos, competidores

Abióticos

cambios clima, catástrofes, escasez alimentos agua

Factores internos

Competencia, depredación, densidad

elevada

Factores que impiden alcanzar el máximo potencial biótico

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Esta resistencia hace que tras un crecimiento inicial se alcance un estado estacionario llamado CAPACIDAD DE CARGA DEL ECOSISTEMA (K).

En condiciones naturales las poblaciones tienden a mantener un número de individuos que oscila alrededor de la capacidad de carga.

A las oscilaciones se les llama FLUTUACIONES y se dice que la población está en EQUILIBRIO DINÁMICO O ESTACIONARIA.

La regulación de la población puede ser:

• Regulación debida al biotopo• Regulación debida a la biocenosis

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La población también tiene patrones de mortalidad característicos con un riesgo variable de muerte en diferentes edades.

Una propiedad relacionada es la estructura etaria de la población, o sea, las proporciones de individuos de edades diferentes. La estructura de edades es un factor importante para predecir el crecimiento futuro de una población.

CURVAS DE SUPERVIVENCIA

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La supervivencia de la especie es fundamental para conocer la dinámica de la población.

Si representamos gráficamente la evolución de la supervivencia podemos observar diferentes tipos de comportamientos básicos ( I, II y III ) y por supuesto todos los intermedios .

Tipo I

Tipo III

Tipo II

Sup

erv

iven

cia

nac

ido

s vi

vos

Duración media de la vida

Tipo I

Sup

erv

ive

nci

a n

acid

os

vivo

s

Duración media de la vida

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TIPO I :

Mortalidad larvaria o juvenil muy alta. Se dan en individuos con tasas de renovación muy alta y una gran capacidad de producción de descendientes. Pertenecen a niveles tróficos más bajos y suelen coincidir con los r estrategas. ( peces, insectos, bacterias, algas...)

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TIPO II:

Es el caso contrario, las especies suelentener una vida media alta y la mortalidad espequeña en la infancia.

Tipo II

Sup

ervi

ven

cia

nac

ido

s vi

vos

Duración media de la vida

Se suele producir en especiesestables de niveles tróficosaltos (mamíferos, rapaces,humanos...) y se correspondencon los k-estrategas.

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TIPO III:

Presentan un índice de mortalidadconstante a cualquier edad. No es muyfrecuente en la naturaleza. (aves,roedores, lagartos, plantas perennes...)

Tipo III

Sup

ervi

ven

cia

nac

ido

s vi

vos

Duración media de la vida

Existe una relación entre lasupervivencia y la fertilidad,aquellos individuos quepresentan mayor mortalidadinfantil suelen tener másdescendencia para compensar.

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Autorregulación

Debida al biotopo

Factores limitantes

Especies eurioicas

Especies estenoicas

Debida a la biocenosis

Debida a la población

(r) estrategas

(k) estrategas

Debida a la comunidad

Depredación

Competencia interespecífica

Parasitismo

Mutualismo

Autorregulación debida al biotopo

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La variación de un determinado factor abiótico regula el desarrollo de una especie (su tasa de natalidad TN y su tasa de mortalidad TM). De estos factores, siempre hay uno especialmente importante que son los factores limitantes. Cada especie tiene sus factores limitantes (climáticos, del suelo, de composición de las aguas….)

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Dentro de cada factor hay un rango (un máximo y un mínimo) en el cual sepuede desarrollar una población. Este rango es lo que se llama valenciaecológica.

Si el rango o valencia ecológica es muy amplio, la población será pocoexigente para ese factor determinado y se dice que es EURIOICA.

Nº

ind

ivid

uo

s

Valor del factor limitante

Valencia ecológica

Estenoica

Eurioica

Su número de individuos incluso en condiciones óptimas no suele ser muy elevado, pero toleran amplias variaciones en el valor de ese factor.

Son especies también

denominadas generalistas.

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Son especies exigentes conrespecto a ese factor, no puedenvivir fuera de unos determinadosvalores. En condiciones óptimassu desarrollo es muy elevado,alcanzando un gran número deindividuos.

Son especies denominadas

especialistas.

Nº

ind

ivid

uo

s

Valor del factor limitante

Valencia ecológica

Estenoica

Euroica

Si el rango o valencia ecológica es muy estrecho, la población se denomina ESTENOICA.

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Tipos de especies

Eurioicas

Euritermas

Eurihalinas

Eurihigras

Estenoicas

Estenotermas

Estenohalinas

Estenohigras

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El pertenecer a un tipo u otro de especies depende de las adaptaciones que cada especie ha adquirido a lo largo de la evolución.

o Adaptaciones morfológicaso Adaptaciones fisiológicaso Adaptaciones etológicas

Autorregulación debida a la biocenosis

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Es un proceso que puede ser de dos tipos:

1. Debida a la población

2. Debida a la comunidad

Debida a la población

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En condiciones optimas, una especie aumenta su número de individuos hasta alcanzar el valor del límite de carga K, pero lo pueden hacer con dos estrategias:

1. Estrategia de la r

2. Estrategia de la k

r estrategas

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o Especies que presentan elevadafertilidad, su tasa de natalidad esmuy elevada (gran potencial biótico)aunque su supervivencia sea baja.

o Propias de ambientes cambiantes oinestables, sometidas a elevadosíndices de mortalidad, quecompensan con crecimientosexplosivos en períodos favorables.

o Son especies oportunistas, pioneraso colonizadoras que basan su éxitoen producir un gran número deesporas, huevos, larvas o juvenilesaunque su mortalidad sea muyelevada.

oc

Nº

ind

ivid

uo

sTiempo

Supervivencia

Fecundidad

k estrategas

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o Especies que sitúan el número deindividuos por debajo de lacapacidad de carga K.

o Priman la supervivencia por encimade la fertilidad.

o Son especies propias de ambientesestables, muy adaptadas a ellos, engeneral grandes y longevas.

o Son especies muy territoriales, conmarcada organización social.

Nº

ind

ivid

uo

s

Tiempo

Supervivencia

Fecundidad

o Son muy EFICIENTES (Buenos resultados con poco gasto energético)

o Presentan mecanismos de regulación social: no todos los individuos se reproducen,son muy sensibles a cambios ambientales, etc.

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¿En cual de los dos grupos de especies incluirías a estas especies?

r-estrategas: mariposa, boquerón, conejo,cucaracha.

k-estrategas: tiburón, mono, encina

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Independientemente del tipo de estrategia se intentamantener siempre un número de individuos en torno a K(fluctuaciones en torno al valor de carga máximo)

Si baja mucho, puede entrar en peligro de extinción. Lascausas pueden ser:

1. Naturales (cambio climático, aumento dedepredadores, enfermedades…)

2. Artificiales (caza excesiva, intoxicaciones porvenenos, introducción de nuevas especies, engeneral, actuaciones humanas)

Autorregulación debida a la comunidad

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En el ecosistema, las poblaciones se relacionan e interactúan.Esta relación es un factor limitante (biótico), que favorece aunas especies y perjudica a otras, y en cualquier caso,contribuye a la estabilidad del conjunto de ecosistemas.

Dentro de estas interacciones de regulación, hay quedestacar:

o Depredacióno Competencia interespecíficao Parasitismoo Mutualismo

Depredación

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La depredación es un mecanismo muy importante de mantenimiento delequilibrio y de evolución en los ecosistemas. Eliminan a los individuosdébiles y enfermos, con lo que los descendientes son mejores, obligandotambién a los depredadores a evolucionar para poder seguircapturándolos.

Depredación

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El depredador se alimenta de los individuos

más débiles

Disminuyen las presas (quedan los

más fuertes)

no hay suficiente alimento

Baja el nº de depredadores

aumenta el nº de presas (mas fuertes)

Mas alimento

Aumentan los depredadores

Modelo depredador-presa

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Tiempo

Nº

Indiv

iduos

Tiempo de respuesta

Normalmente sucede que un depredador se alimenta de varias presas y que las presas sirven de alimento a varios depredadores

Si disminuyen las presas, también lo harán los

depredadores por falta de alimentos.

Si aumenta la población de depredadores, disminuyen las

presas

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Autorregulación de las poblaciones por

retroalimentación

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Por su parte el ser humano compite con algunosdepredadores por la presa, eliminando a los zorros,halcones y lobos que pueden cazar conejos, perdices,...

Esto no es positivo, ya que los animales cazan a los másdébiles, lo que hace que la especie se fortalezca.

Además también se alimentan de otros roedores que sondepredadores de huevos de perdices, codornices...

Por lo que al eliminar a los depredadores está influyendonegativamente en la reproducción y fortalecimiento de laespecie cinegética.

Competencia interespecífica

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Dos especies compiten por los recursos de un mismo ecosistema (alimento, luz, agua, territorio…). El conflicto entre las dos especies puede resolverse de dos formas.

1.- Principio de exclusión competitiva:

En una comunidad, dos especies distintas nunca pueden ocupar el mismo nicho ecológico. La más eficaz excluye a la otra.

Ej. los microorganismos del intestinohumano.

2.- Segregación ecológica.

Se reduce la competencia al mínimo desarrollando comportamientos ecológicos distintos.

Ej. Pájaros insectívoros de los abetos americanos

2.- Segregación ecológica.

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La competencia puede favorecer un desplazamiento decaracteres de una especie respecto a miembros de la mismaespecie pero que no tienen competencia.

Las adaptaciones permiten una mayor eficiencia a la hora delograr recursos, favoreciendo la evolución y diversidad biológica.

La competencia es perjudicial para las dos especies por lo quelos seres vivos tienden a disminuir al máximo este tipo derelación.

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ANIMALES:

Dentro del ecosistema suelen tener sus territorios, además aunque se alimenten de lo mismo, tienen adaptaciones que les permite aprovechar al máximo los recursos que les ofrece el medio.

En la sabana africana las jirafas se alimentan de las hojas que crecen más altas, los rinocerontes de los arbustos, las cebras de las hierbas. Se produce una diversificación que disminuye la competencia. Cuando compiten por el agua, siempre suele haber una especie dominante, ( elefantes, rinocerontes, cebras, antílopes..).

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PLANTAS

Las plantas no pueden desplazarse por lo quela competencia suele ser muy alta.

El principal motivo es la luz, por ello hay unaestratificación. (arboles, arbustos, hierbas,musgos, lianas…). Cuando una de las plantasno consigue alcanzar la luz, termina muriendo.

Cuando compiten por la humedad o elalimento, las plantas que tienen las raíces másprofundas tienen más posibilidades desupervivencia.

Otras recurren a mecanismos para evitar lacompetencia, emiten sustancias ácidas otóxicas que impiden el crecimiento de otras.(romero, pino).

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Las algas rojas ( Gonyagulax), se han introducido en el Mediterráneo y está acabando con muchas especies de crustáceos. Producen una toxina, letal para el ser humano pero son usadas por los mejillones y las almejas para evitar la proliferación de otros animales que compitan con ellas por el espacio.

Las plantas cultivadas no sufren las competencias de las hierbas ya que el ser humano las elimina mediante herbicidas, o las protege cuando son jóvenes

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Los microorganismos viven en zonas muyconcretas para evitar la competencia ysuelen producir sustancias tóxicas paraevitar el crecimiento de otros que lespuedan quitar el alimento, es el caso delPenicilium notatun, productor de lapenicilina que elimina a las bacterias delmedio.

Parasitismo

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Los parásitos son depredadores muy especializados, que no causan la muerte del huésped, de la que toma el alimento. Pero si la debilita, lo que favorece el ataque secundario de otros organismos

La relación entre parásito y hospedador suele mantenerse en equilibrio ya que de morir el huésped, moriría también el parásito.

Muchas de las enfermedades producidas por parásitos y plagas de insectos se deben a especies introducidas por el ser humano, al transportar los parásitos de unos lugares a otros.

Por este motivo está muy vigilado el transporte de animales de unos países a otros.

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Parásitos externos. Viven en el exterior de los organismos, chupan la sangre (Hemófagos) o la savia. Son las chinches, pulgas, garrapatas, piojos, ...

Parásitos internos. Viven en el interior de los organismos. Sufren simplificaciones y modificaciones de sus estructuras, como resultado evolutivo de su adaptación al medio interno del organismo en el que se hospedan.

Pueden parasitar a todo tipo de organismos. Algunos viven en el intestino humano, como la tenia, o los áscaridos. Otros viven en el aparato respiratorio, circulatorio, hígado, bajo la piel.... (sarna, triquinosis, toxoplasmosis, ... )Las infecciones bacterianas también se pueden considerar parasitismo.

Mutualismo

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Las dos especies obtienen un beneficio de esta relación

En plantas:Un ejemplo clásico son los musgos enlos troncos de los árboles. Por un lado elmusgo alcanza una altura que noconseguiría en el suelo y así no compitecon otras hierbas por la luz. Por su parteel árbol conserva mejor la humedad yse protege del fuego.

Como otras relaciones interespecíficas, produce coevolución de lasespecies y aumenta diversidad biológica

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Entre plantas y animales:Es muy importante entre los insectos que polinizanlas plantas a la vez que comen el néctar. Otras avesingieren las semillas y las dispersan con las heces. (petirrojos, currucas comen moras). Igualmente loszorros comen higos y madroños diseminandoposteriormente las semillas.

Entre animales:Existen ejemplos muy conocidos como lasgarcillas bueyeras que se alimentan de losparásitos de los bueyes y además tienen unsentido de alerta mayor que estos grandesherbívoros.Otro caso son los peces pequeños que comenlos restos de comida de entre los dientes de lostiburones. El tiburón consigue así una limpiezay mejor conservación de su estructura dental.

Sucesión ecológica

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Los ecosistemas cambian a lo largo del tiempo. Además son capaces de mantener y aumentar su organización, reajustándose, adaptándose a cualquier tipo de variación, usando continuamente materia y energía.

Si no hay perturbaciones tienen a ser más complejos. El proceso de cambio se llama sucesión ecológica en él, unas comunidades sustituyen a otras

LA SUCESIÓN ECOLÓGICA es por tanto:

Un proceso dinámico resultante de la interacción de los factores bióticos y abióticos en el tiempo, que da lugar a la formación de un ecosistema complejo y estable.

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Es un proceso lento y gradual, en elque las poblaciones que son inestablessufren modificaciones, tanto en sucomposición como en su tamaño,buscando el equilibrio.

Cuando se consigue este equilibrio, elCLIMAX, la comunidad tenderá amantenerse estable y no serásustituida por otra mientras nocambien las condiciones físico químicasy climáticas.

Tipos de sucesiones

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SUCESIONES PRIMARIAS

Se producen en territorios vírgenes que aún no han sido colonizados. Es el caso de las lavas volcánicas, los aluviones, las dunas. Los primeros organismos en colonizar son los líquenes y musgos, que van formando el suelo, posteriormente bacterias y hongos y las primeras hierbas.

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SUCESIONES SECUNDARIAS

Ocurren en ecosistemas que han sufrido una regresión que ha interrumpido su camino hacia el clímax o lo ha roto. Todavía se conserva el suelo y parte de la vegetación.

Al cabo de un cierto tiempo, si las condiciones ambientales no han variado, el ecosistema se recupera y continúa con su sucesión o se estabiliza.

Sucesión secundaria tras un incendio forestal (dos años)

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Regresiones

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La regresión puede ocurrir por causas naturales (incendios, inundaciones,cambio climático, volcanes,...) o por causas antrópicas, (deforestación,contaminación, introducción de nuevas especies...)

Es un proceso inverso a la sucesión ecológica:

En la regresión suelen aparecer poblaciones de r estrategas

(oportunistas)

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ECOSISTEMAS TERRESTRES:

Las principales causas de regresiones en los ecosistemas terrestres se deben al sobrepastoreo, talas excesivas, deforestación, erosión o incendios.

Cuando el fenómeno es muy grave la comunidad puede perder su capacidad de regeneración.

ECOSISTEMAS ACUÁTICOS:

En los ecosistemas acuáticos la másimportante es la regresión producida porcontaminación con abonos y fertilizantesen aguas dulces (EUTROFIZACIÓN) y lacontaminación del litoral y lasobreexplotación pesquera en el mediomarino.

Eduardo Gómez La Ecosfera 54

Las semillas comienzan a germinar tras el incendio

Regresión total:

Erupción volcánica que cubre el terreno de lava

Regresión por deforestación. Se mantiene el suelo

Cambios en una sucesión

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1. La diversidad aumenta. Aumenta el número de especies.2. La estabilidad aumenta. Se establecen más interacciones y

realimentaciones.3. Cambio de unas especies por otras. Las especies r- estrategas

son sustituidas por las k-estrategas, más exigentes y especialistas.

4. Aumento en el número de nichos ecológicos. Debido al aumento de competencia.

5. Evolución de los parámetros tróficos. Tiende a aumentar la biomasa y a disminuir la productividad.

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Regresiones provocadas por la humanidad

Deforestación: Provocada por la tala y la quema de árboles y por la agricultura mecanizada.

Incendios forestales: El fuego ha sido un factor natural que rejuvenece los bosques templados y los mediterráneos ricos en especies pirófilas.

Introducción de nuevas especies: Conejos de Australia, visón americano, mejillón cebra, cangrejo americano, lucio, ailanto….

Erosión

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Biomas

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La colonización de espacios por parte de las distintas poblaciones se vefrenada por la existencia de una serie de barreras biogeográficas (montañas,desiertos, mares…)

De todos los factores que frenan la colonización, el más importante es laexistencia de zonas climáticas en la tierra.

Las aéreas determinadas por esta situación climática se llaman biogeográficasy a los organismos que los habitan, comunidad biótica o bioma. También sellama bioma a la zona con una características climáticas determinadas y queconlleva una determinada biocenosis.

Eduardo Gómez La Ecosfera 61

En general, un bioma es un ecosistema maduro, condicionado por el clima.

Se pueden clasificar en:

Biomas

Según la comunidad vegetal dominante

Según el factor climático

En terrestres, marinos y de agua

dulce

Es la más utilizada

Biomas terrestres

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Se diferencian según:

• Temperatura• Pluviosidad• Vegetación dominante (determina el resto de

seres vivos que lo habitan)

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Biomas marinos

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Los factores que más influyen son:

La luz La interacción agua-superficie terrestre La difusión de gases atmosféricos Temperatura. No influye tanto como en tierra porque

es mucho más homogénea.

En estos biomas, la fauna es muy rica y la vida vegetal poco variada.

Tipos de organismos

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Placton:Microorganismos que flotan y se

trasladan de forma pasiva. Puede ser fitoplacton y zooplacton.

Necton:Peces de nado libre.

Bentos:Seres fijos al fondo o que se arrastran

o nadan muy cerca del suelo.

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Eduardo Gómez La Ecosfera 69

Los biomas marinos se pueden dividir en zonas, tanto vertical como horizontalmente.

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Biomas de aguas dulces

Léntico

Agua quieta o de escaso caudal como en los lagos, estanques,

pantanos y embalses

Lótico

Agua corriente como en los ríos, arroyos y manantiales

Humedal

El suelo está saturado de agua o inundado una parte del año

Eduardo Gómez La Ecosfera 71

Dentro de los biomas de agua dulce, también se distinguen zonas