Aula5 2011 Ecossistemas - Área de Engenharia de Recursos...
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ECOSSISTEMASECOSSISTEMASMMÓDULOÓDULO 1 1
Professora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa Rodrigues
Monitora: Laís LealMonitora: Laís LealMonitora: Laís LealMonitora: Laís Leal
EESPÉCIESSPÉCIES EXISTENTESEXISTENTES NANA TTERRAERRA
Espécies conhecidas1.412.000
Insetos751.000
Plantas248.400
Protistas57.700
Fungos69.000
Outros animais281.000
Procariontes4.800
O O QUEQUE ÉÉ UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA ??
E o que forma o conjunto dos Ecossistemas?????
Comunidade A
Comunidade B
Comunidade D
INTERAGINDO!!!!!
Comunidade C
Espécie
População
Comunidade
Ecossistema
DDEFINIÇÃOEFINIÇÃO
• Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos(biocenose) interage entre si e com o meio natural(biótipo) de maneira equilibrada, pela reciclagemde matéria e pelo uso eficiente da energia solar.
• A união entre esses conjuntos, biótipo e biocenose,forma o ecossistema
O ECOSSISTEMA é a unidade básica do estudo da ecologia
• 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
EEXEMPLOSXEMPLOS DEDE EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS
ECOSSISTEMABIÓTICOS(biocenose)
QQUAISUAIS OSOS COMPONENTESCOMPONENTES DEDE UMUM
EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS ??
Estável
Equilibrado
Auto-suficiente
Dimensões variadas
Habitat / nichoO2 CO2 H2O
ABIÓTICOS(biótopo)
QQUAISUAIS OSOS COMPONENTESCOMPONENTES DEDE UMUM
EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS ??
•• AbióticosAbióticos (matéria(matéria inorgânicainorgânica ouou semsem vida)vida)
Condições climáticasCondições edáficasVariáveis físicas e químicas
•• BióticosBióticos (seres(seres vivos)vivos)
Seres vivos – produtores, consumidores (váriosníveis) e decompositores
EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS AAQUÁTICOSQUÁTICOS
Sol
Produtores (plantas enraizadas)
Produtores Produtores ((fitoplânctonfitoplâncton))
Consumidores primários Consumidores primários ((zooplânctonzooplâncton))
Consumidores secundários (peixe)
Elementos Elementos químicos dissolvidosquímicos dissolvidos
Consumidores Consumidores terciários terciários
(tartarugas)(tartarugas)
SedimentosDecompositores (Bactérias e fungos)Decompositores (Bactérias e fungos)
EECOSSISTEMACOSSISTEMA AQUÁTICOAQUÁTICO
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
Consumidores
Primários
Composto por pequenos animais
flutuantes (chamados
Zooplâncton), caramujos e
peixes herbívoros,
todos se alimentado
diretamente dos vegetais
Consumidores
Secundários
São aqueles
que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes
carnívoros, insetos, cágados,
etc
Consumidores
Terciários
As aves aquáticas são
o principal componente
desta categoria,
alimentando-se dos
consumidores secundários
DECOMPOSITORES
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
EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS TTERRESTRESERRESTRES
Sol
Produtor
Precipitação
Produtor
Consumidor primário(coelho)
Consumidor secundário(Raposa)
CO2
O2
Água
Decompositores do solo
Nutrientes e minarais solúveis
EECOSSISTEMACOSSISTEMA TTERRESTREERRESTRE
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.
Consumidores
Terciários
Tratam-se de consumidores
de porte maior que
alimentam-se dos
consumidores secundários.
DECOMPOSITORES
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.
Decompositores(Bactérias e fungos)
Energia solar
CalorCalor
Calor Calor
Calor
Compostos químicos Abióticos (CO2, O2,
N, Minerais)
Consumidores(Herbívoros e
Carnívoros)
Produtores
(plantas)
PPRINCIPAISRINCIPAIS CCOMPONENTESOMPONENTES
EESTRUTURAISSTRUTURAIS DEDE UMUM EECOSSITEMACOSSITEMA
PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE
OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO
PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES – HOMEOSTASE
• Toda a massa de matéria viva da Terrafunciona como um vasto organismo queativamente modifica o seu planeta paraproduzir o ambiente que melhor serve assuas necessidades.
PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO
ECOLÓGICA
PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
Sucessão primária
Sucessão secundária
OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
Capim ���� gafanhotos ���� pássaros ���� raposas
Trigo ���� pulgão ���� protozoários
Cadeia de PredadoresCadeia de Predadores
Cadeia de ParasitasCadeia de Parasitas
Folhas ���� fungos ���� vermes
Cadeia de DecompositoresCadeia de Decompositores
�� CADEIACADEIA ALIMENTARALIMENTAR � arranjo produtor-consumidor.
OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA
Cadeia alimentar1º NívelTrófico
2º Nível Trófico
3º Nível Trófico
4º Nível Trófico
Produtores(Plantas)
C.Primários(herbívoros)
C.Secundários(Carnívoros)
C.TerciáriosCarnívoros superiores
Dentritívoros(decompositores e consumidores de dentritos)
Energia Solar
Calor
Calor Calor Calor
CalorCalor
Calor
Calor
OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO
DEDE UMUM
EECOSSISTEMACOSSISTEMA
Humanos
Baleia-azul Cachalote
Foca-caranguejeira
Baleia-assassinaElefantemarinho
Foca-Leopardo
Petrel
Peixe Lula
Plâncton Carnívoro
camarão
Fitoplâncton
Zooplânctonherbívoro
Pinguim –Imperador
Pinguins De Adélia
TEIA TEIA ALIMENTARALIMENTAR
Complexa rede de cadeias alimentares interagindo. A Figura ao lado mostra uma teia alimentar simplificada na Antática.
Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares
O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide
NÚMERO ENERGIA(cal)
BIOMASSA(kg)
PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
Representa o número deindivíduos
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 tróficopor unidade de área ou
de volume em determinado momento.
Representa a quantidade de energia armazenada
nos seres de cada umdos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado
momento.
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
PIRÂMIDE DEMASSA
PIRÂMIDE DE ENERGIA
1000 plantas
300 Gafanhoto
20 Aves
Pulgão
Protozoário
Trigo
Ciências do Ambiente – Cap 5
TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
10 toneladas de soja
1000 kg gado
10 homem (70kg)
Fitoplâncton
Zooplâncton
Crustáceos
BiomassaQuantidade de matéria viva no ecossistema
TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
Consumidores
secundários
Consumidores primários
Produtores
40 kcal/m2/ano
400 kcal/m2/ano
4000 kcal/m2/ano
Ciências do Ambiente – Cap 5
TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE ENERGIA
Ciências do Ambiente – Cap 5
TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS
Consumidores Secundários
(perca)
10
100
1.000
10.000Energia
Disponível em Cada Nivel trófico(emk quilocaorias)
Calor
Calor
Calor
Calor
Calor
Produtores(fitoplâncton
ConsumidoresTerciários(Humanos)
ConsumidoresPrimários
(zooplâncton)
Dec
om
po
sito
res
PIRÂMIDE DE ENERGIA
PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
� Matéria orgânica
produzida, ou energia
fixada pelos produtores
� Transferência para os
consumidores ao longo
das seqüências
alimentares
PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
• 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
• A cada nível trófico, parte da energia recebida éincorporada à biomassa e parte é dissipada como calor
PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
Denomina-se PPB a quantidade de energia fixada pelas plantasno processo de fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada noprocesso de respiração do autótrofo (R) e parte (PPL) éincorporada a biomassa vegetal e transferida para osconsumidores.
A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada àbiomassa e parte é dissipada na forma de calor ou perdida namatéria excretada. Tornando-se R como um somatório daenergia dissipada (energia calorífica) em todos os níveistróficos.
Assim, a produtividade no ecossistema pode ser representadapor PPB=PPL+R.
PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em um período fixo de tempo
PPB ou PB = produção primária brutaPPL ou PL = produção primária líquidaR= energia dissipada
PPB PPL R
PS=10% PL PT=10%PS PQ=10%PT
PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
Energia perdida e não disponível aos consumidores
Respiração
Crescimento e reprodução
Sol
ProduçãoPrimária bruta Produção
Primária Líquida(Energia disponível para os consumidores)
DDIFERENÇASIFERENÇAS ENTREENTRE PPB PPB EE PPLPPL
Apenas a biomassa representada pelo PPL está disponível em forma de alimento para os consumidores que utilizam somente parte dessa quantia.
A PPL da Terra acaba por limitar o número de consumidores (inclusive os
seres humanos) que
podem sobreviver na
Terra.
EESTÁGIOSSTÁGIOS DADA SSUCESSÃOUCESSÃO EECOLÓGICACOLÓGICA
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 daprodução primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo deenergia para manter novos consumidores (PPL > 0)
DIFERENÇAS ENTRE O ECOSSISTEMA SUCESSIONAL E MADURODIFERENÇAS 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
EESTÁGIOSSTÁGIOS DADA SSUCESSÃOUCESSÃO EECOLÓGICACOLÓGICA
DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS
� Destruição de um dos elos da cadeia;
� Introdução de organismo estranho à cadeia;
Exemplos:
� O Eucalipto e a Caturrita � Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista o mundo.
� Anopheles gambiae, um mosquito africano.� Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolaguscunniculus).
Bloqueio da Cadeia Alimentar
DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS
� Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos� Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados
Mergulhão (2500)
Peixes carnívoros (22 a 221)
Peixes planctófagos (7 a 9)
Zooplâncton (3,0)
Fitoplâncton (0,5)
Inseticida transferido por via
alimentar
Água (0,014)
Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979
Biomagnificação
DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS
Os desequilíbrios também podem ocorrer devido: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.
Biomagnificação
CCOMOOMO OSOS ECOLOGISTASECOLOGISTAS APRENDEMAPRENDEM SOBRESOBRE OSOS
ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS
Locais críticos para o ninho
Serviço Florestal
Topografia
Tipos de habitat
Mundo real
Floresta
CampoLagoÁrea
alagadiça
Pesquisa de campo
Sensoriamento remotoGIS
Pesquisa de laboratórioAnálise de sistemas
Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido
pela Profª Selma de Araújo e Nara Pimentel