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1 Práctica Nº 1 CONCEPTOS BÁSICOS DE ECOLOGÍA Introducción La palabra ecología es utilizada en los últimos años con mucha frecuencia. La etimología de la palabra proviene del griego: oicos significa: casa y logos significa: discurso. La ecología estudia los organismos en su medio ambiente. Pero ¿cómo podemos definir la ecología? Objetivos 1. Analizar los conceptos básicos de ecosistema, comunidad y población dentro del campo de la ecología. 2. Reconocer la estructura y relaciones básicas dentro de un ecosistema. 3. Identificar en forma general algunos ecosistemas dentro del entorno de nuestro país. Conceptos fundamentales El término ecología es relativamente reciente, empezó a utilizarse a mediados del siglo XIX, y es en 1869 que Ernst Haeckel definió el término ecología como todas las relaciones de los seres vivos con su medio ambiente orgánico e inorgánico. Odum en 1963, define la ecología como el “estudio de la estructura y el funcionamiento de la naturaleza”, dando énfasis a la idea de grupo de organismos que funcionan como unidad biológica definida como ecosistema. Andrewartha (1961), define ecología como el estudio científico de la distribución y abundancia de los organismos, dejando en segundo plano las relaciones interespecíficas. Krebs (1985), modifica el concepto anterior definiendo ecología como el estudio científico de las interrelaciones que regulan la distribución y abundancia de los organismos retomando de esta manera la definición de Odum. Enfoques de la ecología. La Ecología tiene tres enfoques de estudio: el descriptivo, el funcional y el evolutivo. Es importante conocer estos tres enfoques para entender la importancia de la ecología como ciencia. Estos enfoques se han priorizado a lo largo de la historia de manera diferente. 1. Enfoque funcional: Estudia las relaciones dentro de los ecosistemas; identifica y analiza los problemas dentro de las poblaciones y las comunidades. Desde este enfoque, el ecosistema es la unidad de funcionamiento en que todos los elementos que la componen interactúan entre si. El deterioro de un ecosistema repercute por lo tanto, en todos los seres vivos que lo componen y viceversa. Este es el enfoque actual de la ecología. 2. Enfoque Evolutivo: Estudia las razones por las que la selección natural ha favorecido a lo largo de la historia ciertas adaptaciones específicas que han originado a los organismos actuales. Este enfoque es el enfoque que presenta Charles Darwin en el origen de las especies. Estudia la evolución de las especies, entendiendo la evolución de las especies como un proceso continuo a lo largo del

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  • 1Prctica N 1

    CONCEPTOS BSICOS DE ECOLOGA

    Introduccin

    La palabra ecologa es utilizada en los ltimos aos con mucha frecuencia. La etimologa de lapalabra proviene del griego: oicos significa: casa y logos significa: discurso. La ecologa estudialos organismos en su medio ambiente. Pero cmo podemos definir la ecologa?

    Objetivos

    1. Analizar los conceptos bsicos de ecosistema, comunidad y poblacin dentro del campode la ecologa.

    2. Reconocer la estructura y relaciones bsicas dentro de un ecosistema.3. Identificar en forma general algunos ecosistemas dentro del entorno de nuestro pas.

    Conceptos fundamentales

    El trmino ecologa es relativamente reciente, empez a utilizarse a mediados del siglo XIX, yes en 1869 que Ernst Haeckel defini el trmino ecologa como todas las relaciones de los seresvivos con su medio ambiente orgnico e inorgnico.

    Odum en 1963, define la ecologa como el estudio de la estructura y el funcionamiento de lanaturaleza, dando nfasis a la idea de grupo de organismos que funcionan como unidadbiolgica definida como ecosistema.

    Andrewartha (1961), define ecologa como el estudio cientfico de la distribucin y abundanciade los organismos, dejando en segundo plano las relaciones interespecficas.

    Krebs (1985), modifica el concepto anterior definiendo ecologa como el estudio cientfico delas interrelaciones que regulan la distribucin y abundancia de los organismos retomando deesta manera la definicin de Odum.

    Enfoques de la ecologa.

    La Ecologa tiene tres enfoques de estudio: el descriptivo, el funcional y el evolutivo. Esimportante conocer estos tres enfoques para entender la importancia de la ecologa comociencia. Estos enfoques se han priorizado a lo largo de la historia de manera diferente.

    1. Enfoque funcional:Estudia las relaciones dentro de los ecosistemas; identifica y analiza los problemas dentro de laspoblaciones y las comunidades. Desde este enfoque, el ecosistema es la unidad defuncionamiento en que todos los elementos que la componen interactan entre si. El deteriorode un ecosistema repercute por lo tanto, en todos los seres vivos que lo componen y viceversa.Este es el enfoque actual de la ecologa.

    2. Enfoque Evolutivo:Estudia las razones por las que la seleccin natural ha favorecido a lo largo de la historia ciertasadaptaciones especficas que han originado a los organismos actuales. Este enfoque es elenfoque que presenta Charles Darwin en el origen de las especies. Estudia la evolucin de lasespecies, entendiendo la evolucin de las especies como un proceso continuo a lo largo del

  • tiempo que ha permitido la supervivencia y la adaptacin de las especies a las condicionescambiantes.

    3. Enfoque descriptivo:Este es uno de los primeros enfoques de la ecologa. Describe los grupos de vegetacin y losanimales del planeta y sus relaciones entre s. Parte del ser vivo como unidad de estudio.

    Si bien actualmente se prioriza el enfoque funcional, los tres enfoques son vlidos y debentenerse en cuenta ya que abarcan acercamientos diferentes al estudio de la ecologa.

    Qu estudia la ecologa?

    La ecologa estudia las interrelaciones que regulan la distribucin y abundancia de los seresvivos. Pero como es imposible estudiar todas las interrelaciones del planeta, se estudianprincipalmente tres niveles de integracin:

    Ecosistema es el concepto ms amplio de los tres, abarca comunidades poblaciones. Las poblaciones a su vez estn conformadas por individuos. Selos lmites entre un ecosistema y otro son estructurales y no reflejan necesarifuncionales entre dos ecosistemas.

    Figura N1:

    En la figura N 1 se pueden ver mejor estos conceptos. En el grfico un ecvarias comunidades, y estas a su vez varias poblaciones. Finalmente, las formadas por varios individuos de una sola especie.

    ECOSISTEMA COMUNIDADES POBLA

    E

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  • 3ECOSISTEMA

    Un ecosistema es un conjunto de diversas especies que interactan entre s formandocomunidades y con su ambiente abitico. Incluye todos los elementos fsicos, qumicos ybiolgicos para sostener la vida en un espacio dado. Es por lo tanto la mnima unidad defuncionamiento de la vida. Sin embargo los ecosistemas no estn aislados, tienen relacionesentre s e influyen indirectamente unos sobre otros. En la mayora de ecosistemas es muy difcilestablecer la divisin exacta entre un ecosistema y el ecosistema contiguo. En estos ecosistemasse produce un espacio de interaccin denominado ecotono. Un ecotono es importante ya quetiene una elevada biodiversidad conformada por poblaciones de los dos ecosistemas. El ecotonosirve de refugio para las especies en caso de alteracin de los ecosistemas.

    Krebs (1985), define ecosistema como una comunidad bitica y su ambiente abitico, sealaque puede considerarse a todo el planeta como un solo ecosistema.

    Un ecosistema es entonces una unidad estructural formada por diversos componentes que alfuncionar en conjunto determinan la unidad. Para estudiar los ecosistemas podemos definir suscomponentes y determinar las funciones que se dan dentro de estos.

    Composicin y funcionamiento de los ecosistemas

    Al estar un ecosistema formado por seres vivos tiene una composicin y funciones propias. Noexisten dos ecosistemas iguales, cada ecosistema difiere de los dems. Algunos ejemplos deecosistemas pueden ser: los desiertos, los bosques tropicales lluviosos, los ecosistemas marinos,los ecosistemas de manglar y los bosques secos, entre otros. Componentes de un ecosistema

    Todos los ecosistemas tienen los siguientes componentes:

    1.Sustancias inorgnicas; estas conforman principalmente la parte abitica del ecosistema, enlos seres vivos estn presentes en pequeas cantidades. Se encuentran formando el aire, el aguay el suelo. Son sustancias inorgnicas el dixido de carbono (CO2), el agua (H2O), el oxigeno(O2), el fsforo (P), el nitrgeno (N2) y algunas sales. Las sustancias inorgnicas tienen una graninfluencia en los dems componentes del ecosistema y en la distribucin de los seres vivos.

    2.Compuestos orgnicos; Conforman los componentes vivos del ecosistema. Todos loscompuestos orgnicos tienen carbono en su composicin. El carbono esta en la mayora de loscasos combinado con el hidrgeno, el oxigeno, el nitrgeno y/o el azufre. Son compuestosorgnicos la clorofila, las grasas, las protenas, los carbohidratos, el detritus, entre otros.

    3.Factores ambientales fsicos; son todos los factores climticos, como los rayos, los truenos,las lluvias y la calidad de la luz.

    4.Productores; organismos que llevan a cabo procesos de sntesis. Transforman sustanciasinorgnicas en compuestos orgnicos. Son productores las plantas en el caso de ecosistemasterrestres, las macroalgas y el fitoplancton (microalgas) en el caso de ecosistemas acuticos.

    5.Consumidores; son organismos que se alimentan de otros organismos o de la materiaorgnica. Aprovechan de esta manera la sntesis realizada por otros organismos. Sonconsumidores los venados, las ardillas, los osos, los peces y el zooplancton. Los consumidoresprimarios son aquellos que se alimentan de organismos antotrofos, los consumidoressecundarios en cambio solo pueden alimentarse de heterotrofos.

  • 46.Descomponedores (detritvoros y degradadores); u organismos que llevan a cabo procesosde descomposicin de la materia orgnica muerta. Los detritvoros inician el proceso dedescomposicin disminuyendo el tamao de la materia muerta. Los degradadores transformanlas sustancias orgnicas en sustancias inorgnicas. En su mayora los degradadores sonorganismos microscpicos, entre estos estn los hongos y las bacterias que descomponen lamateria orgnica.

    Procesos que se llevan a cabo dentro de un ecosistema

    Los principales procesos que se llevan a cabo dentro de un ecosistema y que permiten sucontinuidad son:

    1.Fotosntesis; realizada solo por plantas, macroalgas y fitoplancton (microalgas).

    6CO2+6H2O C6H12O6 + 6O2

    2.Respiracin; realizada por todos los seres vivos plantas, animales, hongos y bacterias.3.Ciclaje de nutrientes y ciclos biogeoqumicos que enlazan los factores biticos con losfactores abiticos y ecosistemas entre si. Permiten el paso de la materia y energa.4.Sucesin y seres; o etapas de desarrollo de un ecosistema.5.Procesos de regulacin interna; son actividades peridicas del ecosistema que permiten sucontinuidad. Son llevadas a cabo por los individuos de las poblaciones que conforman unacomunidad. En la mayora de los casos son regulados por hormonas vegetales o animales. Sonprocesos de regulacin interna los patrones de crecimiento y desarrollo, los ciclos reproductivos,la dormancia, la hibernacin y la prdida de hojas entre otros.

    COMUNIDAD

    Conjunto de poblaciones de diferentes especies que viven en un rea o hbitats dado y queinteractan entre s. El concepto de comunidad es ms estrecho que el de ecosistema e implicanecesariamente una ubicacin geogrfica comn y funciones compartidas entre sus miembros.Sin embargo, la comunidad no es independiente del ecosistema; con mucha frecuencia lacomunidad no tiene limites estrictamente definidos. Los organismos que habitan un troncopodrido o las plantas de una quebrada del bosque seco son dos ejemplos de comunidades.

    Cualquier cambio que afecte o favorezca a una comunidad repercute sobre todos sus miembros,por ello el estudio de una comunidad refleja la situacin de los organismos que la componen.

    Una comunidad tiene caractersticas definidas que permiten diferenciar una comunidad de otra.Estas caractersticas son:

    Diversidad de especies. Estructura y formas de crecimiento; determinada por la forma de las especies y el espacio

    que ocupan dentro de la comunidad. Dominancia de especies. Abundancia relativa; nmero de individuos de una misma especie respecto al total de

    individuos de todas las especies que conforman la comunidad. Estructura trfica; relaciones entre las especies dentro de una cadena alimenticia.

    POBLACIN

    Krebs (1985), define poblacin como un grupo de organismos de la misma especie que ocupanun espacio dado en un tiempo dado, entendiendo como especie a un conjunto de organismos que

  • 5pueden intercambiar entre s informacin gentica. Las poblaciones no son estticas y cambian alo largo del tiempo, pueden adaptarse a los cambios, evolucionar o extinguirse.

    Son ejemplos, de la poblacin de lobos marinos de la Punta de San Juan de Marcona, lapoblacin de tortugas acuticas (taricayas) del ro Manu, o la poblacin humana del Per, todasestas cambian en el tiempo.

    Dentro de las caractersticas propias de una poblacin estn: Densidad Natalidad Mortandad Inmigracin Emigracin Distribucin de edades Razn de sexos Composicin gentica Patrones de distribucinHbitat:Es el espacio con sus caractersticas biticas y abiticas que ocupa una especie en un ecosistemadeterminado. Es el lugar donde vivo.

    Nicho ecolgico: Son todos los factores biticos y abiticos que una especie necesita para poder vivir y cumplirfunciones dentro del ecosistema. Estos factores pueden ser: habitad, nutrientes, luz, agua.

    Desarrollo de la prctica

    Los alumnos conformados en grupos de trabajo, analizarn y caracterizarn un ecosistema.La informacin bsica ser presentada por el profesor y el jefe de prctica. Durante la prcticalos alumnos desarrollarn las siguientes preguntas y las preguntas sern entregadas aljefe de prctica al finalizar la sesin.

    1. Describa el espacio visitado tomando en cuenta lo siguiente: Elementos abiticos Productores Consumidores Descomponedores Identifique las comunidades que se encuentran dentro del ecosistema. Identifique los principales proceso del ecosistema.2. En base a lo descrito en la pregunta anterior de el nombre al ecosistema.3. Ubique grficamente el lugar estudiado.4. Mediante un ejemplo diferencie los conceptos de comunidad y poblacin. 5. Cules son las interacciones entre las comunidades que ha identificado?6. Mencione otros ecosistemas cercanos al ecosistema en estudio, diga si existe interacciones entre ellos

    y cules son estas.

    Bibliografa

    1.Barnes, Curtis; 1997. Biologa. Colombia.

    2.Krebs, Ch.; 1985. Ecologa. Estudio de la distribucin y abundancia. 2 Ed. Editorial Harla.

  • 63.Lugo; A. & Morris, G. 1982. Los sistemas ecolgicos y la humanidad. OEA. ProgramaRegional de Desarrollo Cientfico y tecnolgico.

    4.Odum E.P.; 1972. Ecologa, 3Ed. Mxico.

    5.Universidad Nacional Agraria La Molina; 1997. Gua de prcticas de ecologa general.

  • 7TRABAJO ENCARGADO: Observacin de aves en el campus de la PUCP y aplicacin de losconceptos bsicos de ecologa

    IntroduccinEn la presente prctica se utilizar las aves como una herramienta que permite obtener datos de formasencilla y rpida para analizar los conceptos bsicos de ecologa. De esta manera se espera que losestudiantes se familiaricen con estos conceptos as como tambin reconozcan la importancia que lugaresque son visitados cotidianamente, como en este caso la universidad, pueden constituir importantes sitiospara la diversidad biolgica.

    Criterios para la ObservacinSegn Gonzlez et al. (1998), el horario recomendado para una satisfactoria observacin de aves suele serdurante las primeras horas de la maana y las ltimas de la tarde. Es necesario que se realice en grupospequeos con un equipo que consiste en:

    Binoculares: Permite distinguir con mayor detalle las caractersticas de las aves que estamos observando.Su utilizacin no es estrictamente necesaria para los objetivos de la presente prctica ya que hay aves quepodremos diferenciarlas a simple vista.

    Vestimenta adecuada: es ideal la utilizacin de ropa de colores opacos porque los colores llamativosinquietan y espantan las aves.

    Libreta de campo: en esta se anotarn los datos que se consideren relevantes tales como: fecha, hora,lugar, descripcin del ambiente, detalles que faciliten la identificacin del ave, alguna caractersticaespecfica de su comportamiento, entre otras observaciones.

    La observacin de aves deben realizares de manera responsable. No por querer ver las avesvamos a tirarles piedras para hacerlas volar, ni sacar sus nidos de los rboles paraobservarlas mejor. Es importante considerar que causaremos un gran dao a las aves siperturbamos su descanso, interferimos en su alimentacin o invadimos sus lugares deanidacin. Por lo tanto nuestras observaciones deben realizarse sin perturbarlas ni daar suambiente.A continuacin se presenta una lista sugerida de aves que puedan ser encontradas en el campus de launiversidad y cuya identificacin es relativamente fcil.

    Nombre comn Nombre cientfico1 Gallinazo cabeza negra Coragyps atratus

    2 Cerncalo Falco sparverius3 Rabiblanca Zenaida auriculata4 Cucul Zenaida meloda5 Tortolita Columbina cruziana6 Loro cabeza roja Aratinga erythrogenys7 Guardacaballo Crotophafa sulcirostris

    8 Amazilia costeo Amazilia amazilia

    9 Cucarachero Troglodytes aedon

    10 Tordo negro Dives warzewiczi11 Saltapalito Volatinia jacarina12 Turpupiln Pyrocephalus rubinus

    Desarrollo de la Prctica

    Durante una semana los alumnos debern realizar observaciones de algunas de las especies de avessugeridas, anotando una serie de datos en una matriz que se detallarn a continuacin y cuyo anlisispermitir afianzar los conceptos de la prctica N 1 del manual.

    Cada grupo de alumnos deber realizar observaciones por lo menos de 2 especies de aves, las cuales sernasignadas por su respectivo jefe de prctica.

  • 8Las observaciones sern realizadas en la maana de 7:00 a 9:00 al medioda de 12:00 a 2:00 pm y en latarde de 4:00 a 6:00 pm.

    Cada observacin ser realizada en una determinada zona del campus de la universidad, estasobservaciones se realizaran por un tiempo de 20 minutos y en un radio mximo de 30 metros alrededordel punto de observacin. En estos 20 minutos se registrar el nmero de individuos de la especie enestudio junto con las caractersticas del hbitat y estrato vertical donde se observe, el tipo de alimento queconsume entre otras caractersticas que se detallarn posteriormente.

    Luego de finalizar los primeros 20 minutos los estudiantes se trasladaran de una zona a otra zona donderepetirn el ejercicio anterior hasta la realizacin de observaciones en 4 zonas distintas del campus de launiversidad.

    Las zonas de observaciones sern escogidas por cada grupo de alumnos y debern estar separadas porunos 50 metros una de otra y presentar caractersticas distintas. Cada zona deber ser descrita en funcinde sus caractersticas principales y debe indicarse grficamente su ubicacin.

    I.- Registros de los datosLos datos que debern registrarse en la matriz son los siguientes:

    1. Hora y fecha: Cada observacin deber estar acompaada de la hora y fecha en la que fue realizada.

    2. Hbitat:El hbitat ser caracterizado principalmente en funcin de la cobertura vegetal, por lo que deberregistrarse lo siguiente:

    - Tipo de vegetacin: pastos, arbustos, rboles, Si la vegetacin presenta o no frutos, flores, etc. - Si se encuentran en campos de cultivos.- Adems puede registrar sus observaciones en lugares con ausencia de vegetacin como edificios,

    estacionamientos, etc.

    3. EstratosTambin debe registrarse la posicin donde se encuentre el ave en el estrato vertical:Estrato bajo: suelo, hierbas, pasto.Estrato medio: arbustos, ramas intermedias o copas bajas de rboles.Estrato alto: ramas o copas altas de rboles.

    4. Alimentacin:Los registros de alimentacin se realizarn indicando el tipo de alimento que las especies de estudioconsumen.Los tipos de alimentos puedes ser: granos, insectos, carroa, basura (desperdicios), nctar u otros quepuedan diferenciar.

    5.- Comportamiento:Para el registro de este tema los estudiantes debern observar si las aves se encuentran en descanso,alimentacin, reproduccin, si hay competencia entre individuos de diferentes especies (competenciainterespecfica) o entre individuos de la misma especie (competencia intraespecfica).

    Matriz de toma de DatosLos datos colectados deben ser registrados en la siguiente matriz:

  • 91.- Caractersticas del Hbitat

    Hora Fecha Zona Pasto Arbusto Arboles Cultivos Edificios7:00 - 7:20 17:30 - 7:50 28:00 - 8:20 38:30 8:50 4

    12:00 12:20 112:30 12:50 213:00 13:20 313:30 13:50 4

    16:00 16:20 116:30 16:50 217:00 17:20 317:30 17:50 4

    2- Estratos de la vegetacin

    Hora Fecha Zona Estrato Bajo Estrato Medio Estrato Alto7:00 7:20 17:30 - 7:50 28:00 - 8:20 38:30 8:50 4

    12:00 12:20 112:30 12:50 213:00 13:20 313:30 13:50 4

    16:00 16:20 116:30 16:50 217:00 17:20 317:30 17:50 4

    3.- Alimentacin

    Hora Fecha Zona Granos Insectos Carroa Desperdicios Nctar Otros7:00 - 7:20 17:30 - 7:50 28:00 - 8:20 38:30 8:50 4

    12:00 2:20 112:30 12:50 2

  • 10

    13:00 13:20 313:30 13:50 4

    16:00 16:20 116:30 16:50 217:00 17:20 317:30 17:50 4

    4.- Comportamiento

    Hora Fecha Zona DescansoAlimentacin

    Reproduccin Competenciainterespecfica

    Competenciaintraespecfica

    7:00 - 7:20 17:30 - 7:50 28:00 - 8:20 38:30 8:50 4

    12:00 12:20 112:30 12:50 213:00 13:20 313:30 13:50 4

    16:00 16:20 116:30 16:50 217:00 17:20 317:30 17:50 4

    II. Presentacin de Resultados

    El anlisis de la informacin colectada se realizar en la cuarta prctica, por lo cual cada grupo deberpresentar un informe con la informacin requerida, la matriz de toma de datos correctamente llenada ycon una breve descripcin de las aves observadas.El informe debe contar adems con una bibliografa.

    III. Bibliogrfa recomendada

    -Clements,J. & N. Shany 2001. A Field Guide to the Birds of Per. Ibis Published Company.-Gozles, O.; L.Pautrat & J. Gzales. 1998. Las Aves ms comunes de Lima y alrededores. Editorial

    Santillana. Lima Per.Koepcke, M. 1964. Las Aves del Departamento de Lima. Lima Per.

  • 11

    Prctica N2

    RECURSOS NATURALES Y DESARROLLO SOSTENIBLE

    Se define a los recursos naturales como materiales naturales que pueden ser aprovechados por elser humano para su beneficio econmico. Su adecuado uso permitir la conservacin de losrecursos, impidiendo que estos se agoten o se contaminen. Slo mediante un uso racional yplanificado de los recursos naturales, se podr lograr la continuidad de los ecosistemas en elplaneta y el bienestar socioeconmico de sus habitantes. Los recursos naturales son diversos y existen mltiples formas de clasificacin de los mismos.En la mayora de los casos se diferencia entre recursos renovables y no renovables. Aunque enel sentido estricto de la palabra todos los recursos se renuevan, unos a mayor velocidad queotros. Se considera que mientras los recursos se renueven a una velocidad tal que siguencirculando dentro de los ciclos biogeoqumicos, son recursos renovables, si en cambio suexcesivo consumo conlleva a la interrupcin de los ciclos, se trata de recursos no renovables.Todos los recursos biticos son renovables, siempre y cuando el uso de los mismos sea racional.

    Recursos naturales renovables:

    a. Recurso agua:Si bien un 71 % de la superficie terrestre est recubierta por agua, solo el 3% del agua de latierra es agua dulce. De esta el 2.997% se encuentra en forma de hielo en los polos, formandoglaciales, o como agua subterrnea (napa fretica) tan profunda que no puede ser aprovechada(Miller, 1994). El ciclo del agua de los ros que permite la renovacin completa de la mismatiene un tiempo de duracin aproximada de 18 a 20 aos.

    El uso fundamental del agua es el domstico, el agrcola y la acuicultura. El agua es tambinusada en procesos industriales para la limpieza o eliminacin de desechos y para el enfriamientode residuos clidos. Es fundamental en las centrales hidroelctricas.

    Si bien el agua de mar puede ser desalinizada, el costo de la operacin es muy grande por lo quesolo contamos con el agua dulce para efectos del consumo humano. Si la contaminamos odesaprovechamos el volumen de agua aprovechable disminuye.

    b. Recurso sueloEl proceso de formacin del suelo es largo, depende de los factores fsico-ambientales y de losfactores biticos. En este proceso la pendiente cumple una funcin fundamental. En el mundo sepierde anualmente alrededor de 0,7 % de rea cultivada debido a la erosin (Miller, 1994). En elPer, debido a las grandes pendientes de las laderas de los Andes y a la deforestacin acelerada,el proceso de erosin es mayor que el de formacin del suelo. Este, al estar descubierto esarrastrado por los vientos, por los ros y por las precipitaciones originando huaycos y formandocrcavas.

    Otro de los grandes problemas que origina la prdida de suelos en el Per es el uso inadecuadode los mismos. La calidad y uso del suelo del Per no es la misma para todo el territorio. Paramejorar su uso se ha clasificado a los suelos del Per, existiendo un mapa del Uso del suelosegn su capacidad de uso mayor (ONERN, 1985) . En el se aprecia que las tierras aptas paraun cultivo estacional solo abarcan el 3,81% del territorio Nacional; las tierras para siembra decultivos permanentes como los frutales o el caf, representan el 2,11% del territorio. Sisumamos estas dos cifras nos damos con la sorpresa que solo el 5,92% de las tierras del Perpueden ser usadas para la agricultura. De esta manera el promedio por cada habitante es de 0,3

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    hectreas de tierra agrcola. Ello es alarmante si tenemos en cuenta que para alimentar unafamilia de 6 miembros se requiere de 3 hectreas en la sierra y costa y 10 hectreas en la selva. Los otros usos segn esta clasificacin, son para pastoreo que representa el 13,94%. El 57% delterritorio es apto para la siembra de bosques y el 37% del suelo se encuentra cubierto porbosques. Los otros usos de menor importancia se refieren a las tierras aptas para otrasactividades como turismo, industria y/o minera. Se incluyen dentro de esta clasificacin a losdesiertos. El uso inadecuado del suelo agrcola, la contaminacin por pesticidas y fertilizantes o lainadecuada explotacin minera, repercuten seriamente en la produccin agrcola.

    c. Recurso biodiversidadLa variedad de ecosistemas, especies y genes dentro de una poblacin se define comobiodiversidad. La variabilidad espacial del Per origina multiplicidad de ecosistemas concaractersticas propias. El bosque tropical lluvioso es uno de los ecosistemas con ms altabiodiversidad; estos proveen al hombre madera, combustible, recursos genticos, plantasmedicinales y carne. Purifican el medio ambiente del planeta y son fuente de turismo si seexplotan de manera adecuada. Cerca del 40% del territorio nacional est ocupado por bosquestropicales lluviosos. Su uso debe ser planificado e incluir la renovacin de los rboles talados yla conservacin de las reas naturales.

    d. Recursos energticos renovables:

    Los recursos energticos son aquellos a partir de los cuales podemos obtener energa cintica ocalrica:

    Energa lunar:Si bien la influencia de la luna en la tierra no es grande esta origina las mareas que son grandesfuentes de energa cintica. Tambin tiene influencia en el desarrollo y crecimiento de lasplantas y animales ya que modifica el fotoperodo y el geotropismo. Esto es ampliamente usadoy conocido por los agricultores y ganaderos. Por ello la antigua costumbre de sembrar lasplantas, esquilar los animales y programar la pesca cuando hay luna llena.

    Energa undal o marea motriz:Es aquella producida por el movimiento de las olas de los espacios acuticos, esta es una fuentemuy grande de energa cintica. Si bien actualmente no se utiliza a nivel comercial, es unafuente de energa que permite el movimiento de nutrientes y la difusin de especies enecosistemas marinos. El uso inadecuado de esta energa puede producir trastornos en el normalfuncionamiento de los ecosistemas acuticos variando la distribucin de los nutrientes.

    Energa elica:Es la energa del viento. Los vientos poseen distribucin geogrfica variando su fuerza eintensidad segn la evaporacin y rotacin de la tierra; pueden ser usados en los molinos deviento, para mover embarcaciones y en los deportes de aventura. En la costa del Per sonconocidos los vientos Paracas de gran velocidad y magnitud.

    Energa hidrulica:Aprovechada ampliamente en las centrales hidroelctricas para crear electricidad y en losmolinos de agua. Estos procesos aprovechan las cadas naturales de agua o generan energamediante cadas de agua creadas por el hombre. En el Per debido a las elevadas pendientes delos Andes este es un recurso abundante.

    Energa solar:Puede ser aprovechada en zonas donde la intensidad lumnica es grande como en las zonasandinas y en las zonas cercanas al Ecuador. La forma ms conocida es el uso de panelessolares, estos captan la energa solar y la transforman en electricidad. Los paneles solares tienen

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    que ser relativamente grandes para captar ms luz solar y pueden estar hechos de un materialque acumule el calor del sol, como aluminio o canales de agua, segn sea el modelo.La energa solar cumple una funcin fundamental en el calentamiento de los animales de sangrefra y en el proceso fotosinttico. Genera movimiento de masas de aire y agua a travs de lasdiferencias de temperatura originando huracanes y corrientes marinas. Los antiguos peruanos de la zona de Puno usaban esta energa formando pozas de agua queacumulaban el calor del da al calentarse el agua y lo liberaban en la noche al enfriar ocongelarse el agua, impidiendo de esta manera la helada en los cultivos.

    Energa de la biomasa:La biomasa est constituida por las plantas y animales. Es posible obtener energa de ladescomposicin de la biomasa, a travs de la construccin de biodigestores. En la naturalezaalgunos hongos y bacterias utilizan la energa de la biomasa muerta animal y vegetal a travs delos procesos de descomposicin formando de esta manera abonos naturales como el compost yel humus.Al quemar la lea, los pastos o el guano de los animales se aprovecha la biomasa y se generaenerga calrica.

    Recursos no renovables:Los recursos no renovables al ser utilizados en exceso se agotan ya que existen en cantidadeslimitadas. Su tiempo de reposicin es tan largo que exceden el tiempo de la vida humana.

    a. Recursos minerales: Se considera como recursos minerales tanto a las rocas compuestas por una mezcla decompuestos inorgnicos; como los minerales formados por compuestos homogneos. En el Perlos principales minerales extrados son cobre, plomo, zinc, fierro y oro. Se consideran recursosno renovables ya que su depsito debajo de la tierra se agota.

    b. Recursos energticos no renovables:

    Energa fsil: Formada por sustancias orgnicas acumuladas bajo tierra a lo largo de miles deaos. Constituida por el gas natural producto de la descomposicin de los restos orgnicos agrandes profundidades, el petrleo y el carbn. Para una nueva produccin de estos recursos serequerira miles de aos y una elevada acumulacin de restos orgnicos que no se da en elestado actual de desarrollo de los ecosistemas. Por ello se trata de recursos no renovables.

    Energa geotrmica:Es la energa que se crea de manera natural en el centro de la tierra. Esta desfoga en algunoslugares del planeta en forma de volcanes, giseres y fosas marinas o calienta el agua formandolas aguas termales. Estos yacimientos geotrmicos pueden ser utilizados directamente por el serhumano (aguas termales).

    Energa radioactiva:Los minerales radioactivos como el uranio y el plutonio son una fuente de energa. En el Perse ha ubicado yacimientos de uranio, pero no se han explotado. Los elementos radioactivos soninestables y tienen un tiempo de vida hasta que llegan a desintegrarse. La energa radioactiva esmagnificada en centrales radioactivas en las que al romper el ncleo del tomo y separar losneutrones se libera la energa del ncleo que mantena los neutrones unidos. La energaproducida en este proceso es muy grande, por lo que las plantas nucleares deben tener enormessistemas de seguridad y encontrarse aisladas de los centros poblados. En el Per existe unaplanta de energa nuclear en Carabayllo, rodeada de reas agrcolas.

    La radiacin producida por los minerales radioactivos tiene un efecto sobre la materiacircundante y puede producir serias alteraciones dependiendo de su intensidad. Los mineralesradioactivos pueden entrar en las cadenas trficas y magnificar su efecto al transmitir la energa

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    a otros tomos. Ello es especialmente peligroso para los ltimos eslabones de la cadena trficaque reciben el efecto de la energa radioactiva magnificada. A este efecto se le denominamagnificacin biolgica.

    Los elementos radioactivos son usados para analizar las cadenas trficas o como marcadorespara analizar la vida de los organismos ya que son fciles de detectar. Tambin se utilizan en lamedicina.

    CICLAJE DE MATERIA Y FLUJO DE ENERGIA

    CICLAJE DEMATERIA

    Y ENERGIA

    energa calrica

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    Pontificia Universidad Catlica del PerEstudios Generales LetrasProfesor Ana Sabogal DBCurso Ecologa 2003-II

    PREPARACION DEL COMPOST

    Antes de iniciar la preparacin del compost se realiza un hoyo de 1 m3. Para la preparacin del compost se utiliza:1. Antes de rellenar en la parte interna del hoyo se debe colocar una caa o un tubo de plsticopara permitir la aireacin e impedir reacciones anaerbicas.2. Materia vegetal, que puede estar compuesta por restos de cosecha o malezas. Para una rpidadescomposicin la materia vegetal debe ser herbcea; mientras mayor sea la cantidad de ligninapresente en la materia vegetal, la descomposicin ser ms lenta.3. Cal agrcola o cenizas, para acelerar el proceso de fermentacin.4. Estircol, por lo comn se utiliza estircol de vaca o caballo. Los tres ingredientes se colocan en capas alternas formando entre tres y hasta cinco capas

    con cada ingrediente. La mezcla debe regarse diariamente y removerse con una pala cada dos semanas. La temperatura inicial de la mezcla ser de 80 C y la final ser similar a la temperatura

    ambiente. El tiempo de descomposicin es de dos meses en invierno y seis semanas en verano.

    El compost estar listocuando:- No presente olor desagradable.- Su temperatura sea similar a la temperatura ambiente.- No presente restos de materia vegetal ni estircol.

    El compost se utiliza:- Como abono orgnico.- Para enriuecer el suelo con nutrientes.- Aumenta la fauna del suelo.- Aumenta la aireacin de las races.- Permite el reciclaje de desperdicios orgnicos.

    Tierra Tierra

    Materia vegetal Materia vegetal

    Estircol Estircol

    Cal (o cenizas) Cal (o cenizas)

    Materia vegetal Materia vegetal

    Estircol Estircol

    Aire Agua

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    Desarrollo de la prctica

    1. Identifique y clasifique los recursos naturales renovables y no renovables que sonutilizados en biohuerto.

    2. Qu recursos naturales pueden ser explotados?3. Qu alternativas energticas haran ms sustentable el biohuerto. Explique.

    Bibliografa

    1. Brack, A. & Mendiola, C. 2000. Ecologa del Per. Bruo. Per.

    2. Odum, E. 1972. Ecologa. Interamericana. Mxico.

    3. Onern, 1985. Mapa de uso del suelo segn su capacidad mayor de uso.

    4. Miller, Tyler, 1994. Ecologa y medio ambiente. Iberoamrica. Mxico.

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    Prctica N 3

    MATERIA Y ENERGIA

    Los ecosistemas necesitan materia y energa para su funcionamiento. La fuente fundamental deenerga de los ecosistemas es la energa solar sin embargo, solo entre el 1 y el 3 % de la energasolar que llega a la tierra es aprovechada por las plantas; el resto de la energa se pierde en lasdiferentes capas atmosfricas y por diferentes procesos.

    La energa es la capacidad de realizar trabajo y puede encontrarse en la naturaleza en variasformas: en los enlaces qumicos en forma de energa potencial, o en movimiento en forma deenerga cintica. La energa puede pasar de una forma a otra. As, al quemarse los pastos deuna pradera, o al correr un venado para evitar ser cazado por un puma, parte de la energapotencial se convierte en energa cintica y se libera calor (energa calrica).

    Materia se define como todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. El espacio que ocupa lamateria est determinado por la energa potencial de los enlaces qumicos.

    Tipos y Formas de Energa

    Tipos FormasEnerga solar o radiante Energa calrica o trmicaEnerga elctrica Energa cintica

    Energa de movimientoEnerga qumica Energa potencial

    Energa almacenada

    La primera ley de la termodinmica sostiene que la energa no se crea ni se destruye, setransforma. La energa de un ecosistema permanece a pesar de todos sus cambios. La energasolar que entra a un ecosistema se transforma principalmente en calor. Una pequea parte setransforma en energa qumica, que es almacenada en los enlaces qumicos de los productores(molculas de ATP), y puede ser utilizada por otros organismos. A lo largo de la cadenaalimenticia o red trfica de un ecosistema, ocurre tambin la transformacin de la energa. Laenerga solar no utilizada se disipa en la atmsfera y se pierde en el espacio.

    La segunda ley de la termodinmica establece que en los cambios y conversiones energticas laenerga potencial del estado final ser menor que la energa potencial de estado inicial ya que enel proceso, parte de esta energa se ha transformado en energa calrica; significa, que hay unaprdida sustancial de energa en forma de calor.

    La energa puede almacenarse en los enlaces qumicos de las molculas; parte de esta energaes liberada en forma de calor y la otra se utiliza para formar otras molculas o realizar trabajo.Aplicando la segunda ley de la termodinmica, la energa almacenada en las clulas de losorganismos vivos en forma de molculas de ATP (adinosin trifosfato), es utilizada para realizartrabajo (crecimiento y mantenimiento de metabolismo) al transformarse en ADP (adinosin difosfato) liberando un in fosfato y calor. Esta es la fuente ms directa de energa. En las plantas,mientras la fotosntesis almacena energa al formar molculas de azcar, la respiracin liberaenerga. En los animales, las fuentes de energa son exgenas (alimento) y se hacen disponiblesa travs de los procesos metablicos a nivel celular y a travs de los procesos respiratorioscuando el ATP se transforma en ADP liberando calor.

  • 18

    En una cadena trfica, cada nivel tiene una concentracin de energa distinta de los eslabonessuperiores o inferiores y por lo tanto la capacidad de trabajo de los organismos es diferentesegn el nivel trfico que ocupa.

    Es importante decir que la cantidad de energa disminuye a lo largo de la cadena, ya que partede ella es transformada en energa calrica; sin embargo la calidad de energa es la que aumenta.La calidad de energa depende de la concentracin de la misma y por ende de su capacidad derealizar trabajo. De esta manera; si bien la cantidad de energa declina a lo largo de la cadenatrfica, ya que parte de ella es transformada en energa calrica, su capacidad de efectuar trabajoaumenta, ya que el nmero de enlaces es mayor.

    Una caracterstica bsica en los ecosistemas es que la energa se utiliza en forma direccional yno es posible su utilizacin en forma cclica ni retornable; sin embargo, la materia si tiene unfuncionamiento cclico. La materia esta constituida por componentes orgnicos e inorgnicos.El ciclo de la materia se estudia dentro de los ciclos biogeoqumicos.

    Compuestos orgnicos formadores de la materia viva:

    Los seres vivos estn formados principalmente por cuatro compuestos:

    Carbohidratos; formados por azcares. Estos compuestos son los que se forman comoresultado de la fotosntesis. Son utilizados por organismos como energa bsica disponible demanera inmediata. Ejemplos de azcares son la glucosa y la fructosa ambos se forman comoresultado de la fotosntesis.

    Lpidos; conformados por grasas y aceites. Es la forma en que los seres vivos almacenanenerga para utilizarla en un futuro o en pocas crticas. Son lpidos las ceras y el colesterol. Losanimales almacenan energa en forma de grasas, mientras que las plantas en forma dealmidones.

    Protenas; estn compuestas por cadenas de aminocidos y tienen una estructura compleja.Constituyen cerca del 50% del peso seco de los animales y algo menos en las plantas. Sufuncin es muy diversa: algunas protenas tienen funcin enzimtica y de regulacin hormonal;otras cumplen funcin de almacenamiento como las protenas del huevo o de las semillas y detransporte como la hemoglobina.

    Nucletidos; son las estructuras esenciales de los cidos nucleicos, conforman la estructuragentica de los seres vivos y estn constituidas por protenas complejas denominadasnucleoprotenas. Son nucleoprotenas el ADN y el ARN.

    Cadena y niveles trficos

    Se denomina cadena trfica o alimenticia a la transferencia de materia y energa que realizanlos seres vivos, de un nivel trfico a otro.

    Un nivel trfico est dado por el conjunto de organismos que poseen similares hbitosalimenticios para la obtencin de materia y energa, por ejemplo los consumidores primarios.

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    El flujo de materia pasa por los siguientes niveles trficos:

    El primer nivel trfico de la cadena alimenticia esta constituido por los productores. En losecosistemas terrestres y acuticos los productores ms comunes son las plantas y las algasrespectivamente. En ambos casos la fuente primaria de energa es el sol. Los productoresforman azcares como resultado de la fotosntesis al aprovechar la energa lumnica ytransformarla en energa qumica dentro de los cloroplastos por ello se denominan anttrofos.

    La eficiencia de la transformacin de energa de las plantas depende de la intensidad y de lacalidad de luz y de la velocidad de fotosntesis.

    Segn la eficiencia del proceso de fotosntesis o aprovechamiento de energa, existen tres tiposde plantas. Las plantas C3, las plantas C4 y las plantas CAM.

    Las plantas C4 son las que presentan una mayor eficiencia fotosinttica. Como producto finalfijan el dixido de carbono (CO2) en un compuesto de 4 carbonos de oxal actico comoproducto final del proceso forman fructuosa. Dentro de este grupo encontramos a muchos pastosque dominan en la vegetacin de pradera o en nuestros ecosistemas de pastizal altoandino y lasplantas tropicales. Ejemplos de promineas C4 son maz, caa de azcar y sorpo.

    Las plantas C3 fijan el dixido de carbono en un compuesto de 3 carbonos (fosfoglicerato)elproducto final de la fotosntesis es la glucosa, azcar de 6 carbonos. Para la formacin de lamisma la planta requiere utilizar mayor energa y tiempo por lo que estas plantas resultan menoseficientes en los ecosistemas en los que existe una elevada intensidad de luz. Las plantas que seencuentran dentro de este grupo son las plantas caractersticas de ecosistemas de clima templadocomo por ejemplo las rosas. Algunas gramneas C3 son tipo avena y arroz.

    Las plantas CAM a diferencia de las anteriores solo realizan el proceso de respiracin durantela noche, de esta manera ahorran energa y agua al no abrir sus estomas e impedir el intercambiogaseoso durante el da. Estas plantas producen un cido denominado cido crasulo amilceo yfijan el anhdrido carbnico durante la noche y lo almacenan en las vacuolas. Durante el da serealiza la fijacin de la energa lumnica y se forman los azcares. Este proceso es lento por elloestas plantas crecen lentamente. Los consumidores o hetertrofos, se alimentan de otras especies almacenando la energa en losenlaces qumicos de las molculas que conforman su cuerpo. Los consumidores pueden clasificarse segn la fuente de alimentacin en: Consumidores primarios o herbvoros; se alimentan solo de plantas, Consumidores secundarios o carnvoros; se alimentan de herbvoros, Consumidores terciarios y de los niveles siguientes; slo se alimentan de otros animales

    carnvoros

    CONSUMIDOR PRIMARIO(HERBIVORO)

    CONSUMIDOR TERCIARIO(CARNVORO)DESCOMPONEDOR

    PRODUCTOR

    CONSUMIDOR SECUNDARIO(CARNVORO)

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    Omnvoros; se alimentan tanto de animales como de plantas. En los animales la eficiencia de transformacin de energa depende del tipo de organismo; porejemplo, los organismos de sangre caliente requieren altas cantidades de energa paramantener su metabolismo, en cambio los animales de sangre fra utilizan con mayor eficienciala energa solar calentndose al sol y regulando de esta manera su metabolismo. Es por elloque abundan los reptiles en las zonas desrticas y en los ecosistemas tropicales.

    El proceso de transferencia de la energa en la cadena trfica, depende de la especie, solamenteentre 1 y 20 % de la energa es transferida al siguiente nivel. Por ejemplo slo el 10% de laenerga que se encuentra en la planta pasa a los herbvoros.

    Los descomponedores (detritvoros y degradadores) son fundamentales para reciclar losnutrientes y ponerlos nuevamente a disposicin de los productores. Entre los detritvoros seincluye a los animales carroeros como los buitres, los chacales y los cangrejos. Estos inician elproceso de la descomposicin seguidos por los degradadores entre los que encontramos a lasbacterias y a los hongos saprofticos.

    Mientras que los procesos de sntesis se denomina anabolismo, a los procesos dedescomposicin se les conoce como catabolismo. Ambos forman parte del proceso denominadometabolismo. La respiracin forma parte de los procesos catablicos. La respiracin puede seraerbica o anaerbica.

    En los procesos de descomposicin existen descomponedores aerbicos que realizan ladescomposicin en presencia de oxgeno y los descomponedores anaerbicos que no requierende oxgeno. De esta manera se logra la descomposicin en todos los ambientes.

    La descomposicin aerbica descompone las molculas orgnicas en, anhdrido carbnico(CO2) y agua (H2O), liberando energa al romper los enlaces qumicos.

    En la descomposicin anaerbica las molculas orgnicas terminan en forma de nutrientesacompaadas de gas metano (CH4) o sulfuro de hidrgeno, segn los organismos y el ambiente.

    Productividad primaria

    Se define como la velocidad de la energa fijada durante el proceso fotosinttico que ocurre enlos cloroplastos de las plantas. Sin embargo, todos los tejidos vivos respiran continuamente yparte de la energa fijada por fotosntesis es utilizada inmediatamente en la respiracin de lasplantas. Por esta razn se debe diferenciar entre los conceptos de productividad primaria neta,productividad primaria bruta y productividad del ecosistema. La productividad primaria bruta (PPB); es la conversin de energa radiante a energaqumica por unidad de superficie en un ecosistema y en un tiempo dado. Esta energa estdisponible para ser usada en la respiracin de las plantas.

    La productividad primaria neta (PPN) es la productividad primaria bruta menos la energaperdida en la respiracin de las plantas. Esta se utiliza para el crecimiento neto de la vegetacin,para el sostenimiento de los herbvoros, para compensar la produccin de la materia orgnicamuerta o para ser exportada hacia otros ecosistemas. Una forma de medir la productividadprimaria neta es a travs del peso de la biomasa vegetal (raz, tallo, hojas) producida en untiempo y en rea determinados.

    Productividad neta

  • Es la productividad primaria neta de usostenimiento de los consumidores.

    PRODUCTIVIDAD NETADEL ECOSISTEMA CON

    La productividad neta de un ecosistemmediciones de la fotosntesis neta, respiracbiomasa y produccin primaria neta. En tgramos de materia orgnica producidos

    Produccin (P)

    Produccin es la biomasa producida por utoda la productividad neta del ecosistemproduccin para un individuo, poblacin o

    No todos los ecosistemas producen a la miabiticos como la intensidad del sol, el tipotros y por la eficiencia fotosinttica de lproductividad primaria neta estimada. productividad primaria neta son los manglluviosos. Los ecosistemas de menor produ

    Respiracin (R)La respiracin es el proceso de liberacinproceso de degradacin de los compuestos

    Produccin(P) y Respiracin(R)La relacin entre P y R nos indica la cantid

    Relacin Produccin/Re

    Cultivo incipiente de algas

    Agricultura frtil

    Lagos

    Mares Desierto

    RESn ecosistema menos la prdida de energa para el

    = PPN RESPIRACIN DE LOSSUMIDORES

    a puede ser estimada indirectamente a travs dein vegetal, produccin primaria bruta, produccin deodos los casos el concepto de productividad implica: por unidad de tiempo y unidad de rea. 21

    nidad de tiempo. La produccin de un ecosistema esa por unidad de tiempo; tambin puede medirse la comunidad.

    sma velocidad. Ello est determinado por los factoreso de suelo, la cantidad y la frecuencia del agua entre

    as plantas. Para cada tipo de ecosistema se tiene unaLos ecosistemas con el promedio ms alto de

    lares, los pantanos, las marismas y el bosque tropicalctividad son la tundra, el mar abierto y el desierto.

    de energa, anhidrido carbnico y agua a travs del orgnicos.

    ad de energa y materia utilizada por el ecosistema.

    spiracin en diversos Ecosistemas

    P/R > 1 AUTOTROFIA

    Arrecifes de corral

    Estuarios frtiles Bosques ricos Praderas

    Estanques Ros infestados, zona Baja en CO2

    Aguas pantanosasricos

    Marespobres Aguas negras

    PIRACIN (g/m2/da)

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    Ciclos biogeoqumicos:

    Estos ciclos describen el movimiento de los elementos que componen la tierra (materia) ycontribuyen al mantenimiento de las condiciones que sostienen la vida en el planeta. Los ciclosson activados por el sol, el cual a su vez regula grandes sistemas de corrientes marinas, sistemasatmosfricos, actividad volcnica, actividad humana y otros fenmenos naturales.

    Como resultado de la accin de los descomponedores, los compuestos orgnicos sondisgregados y los elementos devueltos al suelo, al agua o a la atmsfera. Los mismos elementosson nuevamente utilizados por las plantas que a su vez son consumidas por otros organismos yfinalmente descompuestos. En este proceso se crean compuestos orgnicos cada vez mscomplejos, hasta que los descomponedores los devuelven al suelo. Se trata entonces de unproceso cclico necesario para mantener la vida de los ecosistemas.

    Los ciclos biogeoqumicos se activan cuando cae la lluvia y esta discurre por la superficieterrestre, cuando los vientos levantan el polvo, o cuando grandes grupos de animales sedesplazan de un lugar a otro. Factores fsico-ambientales como: vientos, tormentas yexplosiones volcnicas activan los ciclos biogeoqumicos. Todo ello implica el uso de energa yel movimiento de la materia.

    Los ciclos biogeoqumicos pueden ser de dos tipos:

    Ciclos atmosfricos:Son aquellos que son regulados por los movimientos atmosfricos y reacciones qumicas que sedan en ella. Estos elementos en su forma abitica se encuentran en la atmsfera. La velocidad de renovacin de estos ciclos es mayor comparada con los ciclos sedimentarios.Los ciclos del carbono, nitrgeno y oxigeno son considerados como ciclos atmosfricos.

    Ciclos sedimentarios:Son aquellos en que los elementos en su forma abitica se encuentran depositados en la cortezade la tierra. Los ciclos sedimentarios son ms lentos y por lo tanto su renovacin es menorcomparado con los ciclos atmosfricos. Se consideran como ciclos ms vulnerables. El ciclo delfsforo y del hierro son considerados como ciclos sedimentarios.

    Algunos ciclos como el del azufre se inician en las rocas de donde pasan a la atmsfera, por ellono pueden ser considerados como ciclos atmosfricos ni como sedimentarios.

    Desarrollo de la prctica

    Los alumnos trabajarn en grupo y escogern un ecosistema. que ser analizado a travs deldesarrollo del siguiente cuestionario:

    1. Realice el esquema de una cadena trfica. 2. En el ecosistema en estudio, reconozca y describa las formas de materia y energa que

    entran y salen.3. Describa dos lugares del campus universitario y compare la Productividad Primaria

    Neta en base a: Eficiencia fotosinttica Biomasa producida Tamao del espacio Tamao de las plantas Tiempo de desarrollo del "pequeo ecosistema"

    Adaptado de Odern 1986 Ecologa

  • 23

    BIBLIOGRAFA

    1. Bernstein, R. Bernstein, S. 1998. Biologa Mc.Graw Hill. Santa Fe de Bogot. 10ed.

    2. Barnes, Curtis; 1997. Biologa. Ed. Panamericana. Colombia.

    3. Odum. E. P. Ecologa. 1986. 3 Ed. Ed. Interamericana, Mxico. 4. Miller, Tyler Jr. 1992. Ecologa y medio ambiente. Grupo editorial Ibero Amrica, Mxico.

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    Prctica N4

    POBLACIN Y CAMBIOS

    Se define poblacin como el conjunto de individuos de una misma especie que ocupan un lugardeterminado en un tiempo dado. Pertenecen a una misma especie aquellos individuos quepueden intercambiar genes entre s.

    Al estudiar una poblacin debemos definir sus caractersticas. Existen caractersticas que sonaplicables a todas las poblaciones sean plantas o animales; entre estas tenemos el crecimientopoblacional, la densidad, la mortandad, la natalidad y la distribucin.Las poblaciones cambian a lo largo del tiempo; estos cambios estn sujetos a factores externoscomo los factores abiticos y a los factores internos como a las relaciones entre especies yrelaciones dentro de la poblacin (relaciones intraespecficas).

    DINMICA DE LAS POBLACIONES

    Estudia los mecanismos que hacen que una poblacin cualquiera sufra cambios en su estructuray tamao. En general, se considera que los cambios de una poblacin estn sujetos a lasentradas (nacimientos, inmigraciones) y salidas de los individuos (muertes y emigraciones). El crecimiento poblacional ( ro ) es el aumento de la poblacin en un tiempo dado. Cuando loscomponentes de inmigracin y emigracin en una poblacin son muy pequeos, el crecimientopara una poblacin queda simplificado al nmero de nacimientos (n) menos el nmero demuertes (m), en un tiempo definido:

    r = n m

    El crecimiento poblacional puede expresarse como el porcentaje de cambio del tamao de lapoblacin. Este mide el cambio de la poblacin a lo largo del tiempo. La tasa de crecimientopoblacional se calcula de la siguiente manera:

    r (%) = (n m / poblacin inicial) x 100

    Si la tasa de crecimiento poblacional es positiva existe mayor cantidad de nacimientos que demuertes en la poblacin, por ende la poblacin esta creciendo, si en cambio es 0, no existencambios en la tasa poblacional; si es negativa la poblacin esta decreciendo.

    Densidad de una poblacin; es el nmero de individuos, por unidad de rea en el caso deorganismos terrestres, o de volumen en organismos acuticos. Existe un nmero mximo deindividuos que puede vivir en un rea dada este lmite esta dado por los recursos y por lo tantopor el nivel trfico al que pertenecen los individuos. El lmite mnimo de la densidadpoblacional est dado por los factores biolgicos y por las relaciones interespecficas.

    Cuando la poblacin ocupa los niveles trficos ms bajos, la densidad es ms alta. La densidadnos permite estimar el nmero de individuos de una poblacin sin tener que contar a todos losindividuos. Para medir el tamao de la poblacin se puede utilizar diversos mtodos. El uso deuno u otro mtodo depender de la poblacin en estudio.

    Mortandad; es el nmero de individuos muertos en un tiempo dado. Esta depender en granmedida de los factores externos, de las relaciones interespecficas negativas y de los factoresabiticos. Pero tambin se ve limitada por los recursos existentes. Cuando la influencia de estosfactores es mnima la mortandad se debe solo a factores fisiolgicos causados por muerte

  • natural, hablamos entonces de una mortandad fisiolgica o mnima. La tasa de mortandad secalcula dividiendo el nmero de individuos muertos (m) entre la poblacin inicial ymultiplicando el resultado por 100:

    Tasa de mortandad = (m / poblacin inicial) x 100

    Natalidad; es el nmero de individuos de una poblacin nacidos vivos en un tiempo dado. La natalidad depende de los factores inherentes a la poblacin o potencial bitico y de losfactores externos a esta. La natalidad se expresa como la tasa de natalidad que es el nmero denacimientos (n) entre la poblacin inicial expresado en porcentaje:

    Tasa de natalidad = (n / poblacin inicial) x 100

    Natalidad mxima; es la natalidad cuando no existen factores adversos, esta slo se puedelograr si los factores externos son ptimos. La natalidad mxima depende de muchos factorescomo: el nmero de individuos por sexo, la edad del inicio y del final de la etapa reproductiva,el tiempo de gestacin y el nmero de cras por camada.

    Distribucin; es la forma en que los individuos se encuentran dispersos en un rea dada. Estadistribucin depende de la organizacin social de los individuos y de los recursos existentes.Dentro de las poblaciones existen tres formas caractersticas de distribucin: al azar,amon

    Distr os de un sistema:

    AMONTONADA

    Son pse vedistribancomenuen elcomp

    Estrucompedad una p

    Edadfluctumomindictonada y uniforme.

    ibucin de los individu

    AZARocas las poblaciones que prese alterada en las pocas de criabucin son: las araas viuda ns de choros y las conchas de do las poblaciones cuyos indiv

    bosque de conferas y en los biten por factores abiticos com

    ctura poblacional; est detonen una poblacin. Los factoy la organizacin social. La esoblacin.

    ; La estructura de edad de acin de la poblacin y de l

    ento dado. De esta manera un aar que hubo un factor favora

    . . . . .

    . . . ... .. . ..a poblacin en el eco

    UNIFORME25

    ntan una distribucin al azar, por lo comn esta distribucinnza y reproduccin. Poblaciones que presentan este tipo deegra y las moscas. Las poblaciones como las hormigas, losabanico en el mar, presentan distribucin amontonada. Aiduos compiten por los factores abiticos, como los rbolesosques de la sierra, muestran distribucin uniforme. Elloso suelo, luz y agua.

    erminada por las caractersticas de los individuos queres que determinan la estructura poblacional son el sexo, latructura poblacional permite estimar el desarrollo futuro de

    una poblacin puede acercarnos al conocimiento de laos efectos que los factores externos pueden causar en unumento del nmero de individuos de determinada edad nos

    ble por ejemplo un aumento de alimento. En el caso de la

    . . . . . . . .

    . . . . . . . .

    . . . . . . . .

    . . . . . . . .

    . . . . . . . .

  • 26

    poblacin humana nos interesa saber como cambia la expectativa de vida en relacin a laestructura de edad de la poblacin.

    La edad de los individuos de una poblacin se puede definir segn parmetros de crecimiento,forma o tamao de una parte del cuerpo, o presencia de ciertas estructuras como dientes en losfelinos, cuernos en los venados, nmero de anillos en los rboles, etc. Una vez establecida laedad de cada individuo esta se representa en un grafico de barras horizontales por edades. Elgrfico ms comn es el de una pirmide: este nos indica que existe una mayor cantidad deindividuos jvenes que viejos y que la poblacin esta creciendo. Ello nos permite predecir loscambios futuros en el tamao de las poblaciones. Si la poblacin permanece constante durantemuchas generaciones el grfico resultante ser un rectngulo, si decrece la pirmide estarinvertida.

    Razn de sexos; La distribucin de los sexos en una poblacin puede ser interesante paradeterminar la natalidad. Para ello calculamos la Razn de sexos (R). Ello se determinadividiendo el nmero de machos de una poblacin entre el nmero de hembras de unapoblacin. De esta manera:

    R = N machos/ N hembras

    En una poblacin estable el valor R es igual a 1 y no varia a lo largo del tiempo. Si el valor de Res mayor de 1 existe mayor nmero de machos que de hembras, si en cambio este valor esmenor de 1 existe mayor nmero de hembras en la poblacin estudiada. La razn de sexospuede relacionarse con la organizacin social de la poblacin. No siempre al haber mayornmero de hembras, existe una mayor natalidad en una poblacin.

    Organizacin social; como manadas, grupos, cardmenes, colonias e individuos solitarios.Segn sea la organizacin social de la poblacin, los valores de R tendrn diferenteinterpretacin. R slo sirve para comparar poblaciones de una misma especie.

    Un grupo esta formado por un individuo que domina a todos los dems, seguido de otrodominante subordinado al dominante inicial e individuos subordinados a todos los anteriores.La dominancia se establece mediante luchas de poder, demostraciones o exhibiciones, que sonutilizadas peridicamente para mantener los rangos establecidos. En la manada existe unadistribucin de roles de los individuos de una poblacin. Los monos son ejemplo de manada.Los lobos son ejemplo de un grupo conformado por 6 a 12 individuos

    MTODOS DE CONTEO DE POBLACIONES

    Cuando se estudia poblaciones que se encuentran siempre en un mismo sitio es necesario tomaren cuenta la distribucin y organizacin social de la poblacin. De esta manera la poblacinpuede estar distribuida al azar o siguiendo un patrn ordenado, encontrarse solitaria o en grupos.Si bien es posible contar a toda una poblacin, ello es bastante laborioso y slo es posible si losorganismos son de gran tamao y el espacio estudiado es pequeo.

    Mtodo del cuadrado:

    Se utiliza generalmente cuando la poblacin est en un espacio definido. En este caso seestablecen parcelas en las que se evala el nmero de individuos.

    Si contamos plantas se analiza slo un rea de la comunidad. El cuadrado a muestrear seestablece al azar en un rea representativa eliminando las zonas de borde donde el nmero deindividuos disminuye y ejercen mayor influencia los factores externos. Para plantas lo comn esestablecer un cuadrado de rea definida y realizar un conteo de todas las plantas de la especie en

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    estudio. Tambin se puede recolectar y pesar todas las plantas una vez secas y expresar el valorcomo peso seco por unidad de rea.

    Si lo que queremos medir es el tamao de una poblacin de bacterias u hongos el cuadradoelegido deber ser de unos milmetros. El tamao y forma del rea definida depender de laespecie y del espacio a estudiar.

    Mtodo de marcado y recaptura:

    Cuando es estudia a poblaciones que se encuentran en constante movimiento como los anfibios,los reptiles, las aves, los mamferos y los artrpodos se utiliza el mtodo del marcado yrecaptura de la poblacin.

    Este mtodo elaborado por Leslie-Davis consiste en tomar varios muestreos de una poblacin enun tiempo muy corto. Los individuos capturados son marcados y nuevamente liberados. Si lasmuestras sucesivas indican que los individuos marcados no regresan al lugar de muestreo y si elnmero de individuos entre el primer y el segundo muestreo baja, se interpreta como unadisminucin de la poblacin. Para establecer el tamao de la poblacin en un intervalo detiempo (N), se resta al tamao de la poblacin inicial (N), el nmero de individuos capturadosen el tiempo de estudio (Kt). De esta manera tenemos:

    N = N - Kt

    Para que este mtodo sea efectivo es necesario que:Las marcas no afecten la fisiologa, ni el comportamiento de los animales, Las marcas no sean notorias para los depredadores,Las marcas sean fciles de reconocer,La poblacin sea cerrada (no exista migracin ni emigracin)La poblacin permanezca esttica entre la captura y la recaptura y no existan nacimientos nimuertes.Lo ltimo se logra utilizando intervalos cortos entre la captura y la recaptura, sin embargosiempre el valor obtenido puede estar sujeto a una ligera variacin.

    POTENCIAL BITICO: ( ro ) Cuando la natalidad se aproxima al lmite fisiolgico determinado por el nmero mximo decras por hembra, la mortalidad es mnima y los individuos mueren de viejos, el valor de ro esel mximo posible. En este momento el nmero de nacimientos es mximo y el nmero demuertes mnimo y ro es mximo. A este valor de ro mximo se le denomina potencial bitico. Elpotencial bitico puede obtenerse en el laboratorio ya que en condiciones naturales los factoresexternos hacen disminuir los valores de natalidad y elevar los valores de mortalidad.

    MODELOS DE CRECIMIENTO POBLACIONAL

    Modelo exponencial:

    Cuando no existen lmites externos para el crecimiento poblacional la poblacin creceindefinidamente con el tiempo. Esta situacin puede presentarse cuando los individuos han sidorecientemente introducidos, no cuentan con controladores biolgicos o depredadores ni lmite envolumen de alimento o cuando una poblacin se desarrolla en condiciones de laboratorio. Porejemplo el cultivo inicial de bacterias en laboratorio. En este caso se calcula el crecimientopoblacional dividiendo la variacin de individuos (dN) entre la variacin del tiempo (dt):

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    r = dN/ dt

    donde r = tasa intrnseca de crecimiento poblacional o potencial bitico de la poblacin

    Modelo logstico:

    Andrewartha (1973) define poblacin como una unidad biolgica que est influenciada enmayor o menor grado por el medio ambiente, y esto se manifiesta tanto en el tamao como en elcrecimiento de la poblacin. De esta manera, una poblacin interacta con otras poblaciones ycon el medio abitico. En tal sentido la capacidad de carga (K), ser un factor muy importanteque determina la capacidad de incremento de una poblacin. La poblacin aumentara en formaexponencial si no existiera lmite, si en cambio existe un lmite determinado por un factorexterno la curva poblacional muestra una forma de S. Lo que nos indica que despus de unaumento poblacional algn recurso escasea. Esto puede deberse a la escasez de alimentos, faltade espacio, falta de luz, agua y/ o suelo o a los factores interespecficos. A consecuencia elnmero de individuos de la poblacin disminuye, los factores mencionados dejan de serlimitantes y nuevamente la poblacin aumenta y el ciclo se repite.

    El crecimiento poblacional se calcula de la siguiente manera:

    dN/dt = rN (K N)/ K

    Donde:r = Tasa instantnea de crecimientoN = nmero de individuos,K = la capacidad de carga.

    La capacidad de carga (K), se define como el mximo nmero de individuos de una especieque puede albergar un lugar en un periodo de tiempo determinado. Si los valores de N sonpequeos, o si la poblacin es pequea, (k-N)/k tiende a ser 1, no existiendo limitaciones dealimento y el crecimiento de la poblacin se hace exponencial. Cuando K se acerca a N, (K-N)/K tiende a ser 0, en ese momento la poblacin alcanz lacapacidad de carga. y el crecimiento se hace cero. Si el valor resultante es negativo K es mayor que N, por lo tanto la poblacin ha superado lacapacidad de carga, ello se puede dar solo durante un espacio de tiempo muy corto ya queautomticamente disminuir N a consecuencia de la falta de recursos.

    La capacidad de carga se utiliza mucho para medir la sostenibilidad de los ecosistemas, para laconservacin de animales en cautiverio y para planificar las actividades de ecoturismo. De estamanera la capacidad de carga utiliza el espacio al mximo dando como resultado una elevadaproductividad. Esta utilizacin, sin embargo no es sostenible a largo plazo y puede deteriorar elecosistema a gran velocidad. Por ello la capacidad de carga ptima se refiere a la cantidad deindividuos que puede sustentar a largo plazo un ecosistema y es el 50% de la capacidad decarga mxima. El mantenimiento de las poblaciones en su capacidad de carga ptima permite elciclaje de nutrientes y la continuidad del ecosistema. La capacidad de carga vara de unapoblacin a otra, de un ecosistema a otro y puede variar dentro del ecosistema a medida que seproducen cambios en l.

    Frente a los cambios ambientales podemos distinguir dos estrategias de crecimiento de laspoblaciones. Estas dependern de la intensidad de los cambios ambientales y del desarrollo delos ecosistemas:

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    Estrategas r (generalistas); Individuos con elevada tasa de reproduccin y gran nmero de descendencia. Estos individuostienen un periodo de vida muy corto, dedicando muy poco o ningn cuidado a susdescendientes. La estrategia de los estrategas r es invertir la energa en posibilitar la mayorcantidad de combinaciones genticas que les permitan adaptarse con mayor facilidad a loscambios ambientales. Poblaciones que presentan este tipo de estrategia son bacterias, algas,roedores, plantas anuales e insectos.

    Estrategas k (especialistas); Individuos con baja tasa de reproduccin y bajo nmero de descendencia. Estos individuosdedican gran parte de su vida a la crianza, disminuyendo de esta manera los riesgos de muertede la descendencia y asegurando que la mayor cantidad de individuos jvenes lleguen a estadoadulto disminuyendo as el gasto de energa invertida. Individuos que presentan este tipo deestrategia pertenecen a eslabones altos de la cadena trfica se trata por ejemplo de felinos, ososo lobos entre otros.

    Desarrollo de la prctica:

    Escoja una especie silvestre y describa sus caractersticas poblacionales definiendo yreconociendo lo siguiente:

    1. Distribucin.2. Razn de sexos.3. Organizacin social.4. Modelo de crecimiento poblacional al que se ajusta5. Qu factores podran estar limitando el crecimiento poblacional?6. Tipo de estrategia7. Cmo realizara el conteo de individuos de la poblacin en estudio?

    Bibliografa

    1. Franco, J. 1985. Manual de ecologa. Ed. Trillas. Mxico.

    2. Curtis H.; Barnes S. 1993. Biologa. Colombia.

    3. Odum. E. P. 1986. Fundamentos de ecologa Ed. Interamericana, Mxico.

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    Prctica N 5

    COMUNIDAD

    Introduccin

    La comunidad es el conjunto de poblaciones de diversas especies que se relacionan entre s enun rea determinada. En una comunidad se encuentran algunas caractersticas que ayudan a definirla y de esta maneradelimitar un estudio especfico. Existen dos trminos que se relacionan con comunidad: laformacin y la asociacin.

    La formacin es una unidad de vegetacin homognea en todos sus estratos. Puede ser definidocomo un grupo de especies, factores biticos y/o abiticos que dominan el paisaje y ademstiene una distribucin determinada. En este, sentido la comunidad y la formacin poseen unaestructura especial o formas de crecimiento reflejo de las condiciones ambientales presentes.Esta basada en las formas de vida o tipos biolgicos dominantes.

    Son ejemplos de formaciones en ecosistemas terrestres: estrato de cactceas, formacin de pastizales, matorrales de arbustos espinosos, bosques perennifolios, pramo formacin de lomas.

    Son ejemplos de formaciones en ecosistemas acuticos:

    formaciones rocosas, playas arenosas

    La asociacin es una unidad natural de vegetacin definida por una composicin en especiesrelativamente uniforme. En la asociacin las especies se relacionan para beneficio propiopudiendo ser una de ellos dominante y otra subordinada o no existir dominancia alguna.

    En general, para un eclogo, es muy difcil estudiar toda una comunidad ya que esta puede estarformada por muchos organismos de diferentes tamaos (cadena trfica), que viven en diferentesescalas de tiempo y espacio, que hacen dificultoso el estudio en conjunto. Es por ello que lasunidades de estudio son realmente asociaciones. La definicin general de asociacin estaradada por especies muy relacionadas entre s y que son parte de toda una comunidad.

    El trmino asociacin es tambin empleado para especies animales.En un ecosistema acutico podemos encontrar comunidades acuticas y dentro de ellas definirasociaciones de peces, asociaciones de macroalgas asociaciones de fitoplancton o asociacionesde zooplancton entre otras.

    En un contexto ecolgico, son ejemplos de asociaciones: La asociacin vegetal pastizal-pajonal-matorral presente en un ecosistema altoandino. La asociacin de especies de peces presentes en los fondos rocosos en un ecosistema

    marino. Las asociaciones de aves marinas (guanayes - pelcanos - piqueros) de una isla guanera.

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    El estudio de comunidades, adems de delimitar las asociaciones presentes, requiere conocer lascaractersticas de las mismas, las cuales se pueden medir y nos ayudan a entender sufuncionamiento. De esta manera podemos contar con las herramientas necesarias para unaprovechamiento y manejo de los recursos de forma sostenible.

    El desarrollo de los programas de manejo y aprovechamiento sostenido de recursos debeconsiderar el conocimiento de la abundancia y distribucin de las especies dentro de unacomunidad.

    CARACTERSTICAS DE LA COMUNIDAD

    Estructura de la comunidad; en una comunidad se puede identificar dos tipos de estructuras:la estructura fsica y la estructura biolgica.

    1. LA ESTRUCTURA FSICA Y FORMAS DE CRECIMIENTO es la descripcin de losrasgos morfolgicos de las especies importantes o a la descripcin vertical de las especiesdominantes. De esta manera se puede identificar en un bosque, una estructura verticaldominante, mientras que la estructura de una pradera ser horizontal.

    Ejemplos de estructura fsica son las formas de crecimiento en una comunidad vegetal (rboles,lianas, arbustos, etc.) y una estructura vertical o estratificada producto de la diferencia detamao y formas de las especies.

    En una comunidad acutica, tambin se puede identificar una estructura vertical de losorganismos, producto de las propiedades fsicas del agua. El agua modifica su densidad con latemperatura y la salinidad, lo cual produce una estructuracin de los medios acuticos. Otrofactor importante es la luz absorbida por el agua; as, la intensidad de la luz disminuye con laprofundidad condicionando la presencia de los organismos vivos.

    2. LA ESTRUCTURA BIOLGICA se refiere a la composicin y abundancia de las especies,los cambios temporales (sucesin) y las relaciones entre las especies dentro de la comunidad,como por ejemplo las relaciones trficas dentro de una comunidad.

    Dominancia; se refiere a la condicin de una o ms especies, por virtud de su nmero(abundancia), cobertura o tamao, las cuales ejercen influencia considerable sobre lasdems especies o controlan las condiciones de su existencia. A estas especies sedenomina dominantes o dominante ecolgico mientras que las otras especies sedenominan secundarias o subordinadas. No todas las especies tienen la mismaimportancia dentro de una comunidad.

    Abundancia relativa; se define como el nmero de individuos de cada especie respectoal nmero total de individuos de todas las especies que forman una comunidad, o a lasproporciones relativas de diferentes especies en la comunidad.

    Riqueza; el nmero total de especies presentes en una comunidad. Diversidad de especies, definido como el nmero de especies y la proporcin de estas

    en una comunidad. Se considera a una comunidad ms compleja mientras mayor sea elnmero de especies que la componen y mientras menos dominancia presenten lasespecies respecto a las otras. La importancia de medir la diversidad de las especies deuna comunidad radica en que las especies que se encuentran juntas interactan entre sinfluencindose unas a otras.

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    Las caractersticas de la comunidad son cambiantes en el tiempo ecolgico. Si las caractersticaspermanecen constantes hablamos de una comunidad cercana al clmax o estable.

    DELIMITACIN DE UNA COMUNIDAD Y SEMEJANZA ENTRE COMUNIDADES

    Antes de comenzar a estudiar la comunidad es necesario establecer un lmite entre unaasociacin y otra. Con el fin de identificar las especies que pueden ser consideradas dentro delestudio de una comunidad, los eclogos utilizan los llamados ndices de asociacin.Identificada las asociaciones dentro de una comunidad y descritas sus caractersticas, se puedenrealizar estudios que impliquen comparaciones entre ellas o dentro de las mismas. (Similitud)

    El mtodo ms simple para estudiar la similitud entre comunidades afines es la aplicacin de losndices de similitud de tipo cualitativo.

    El ndice de Sorensen es un ndice de similitud de tipo cualitativo que considera solo elnmero de especies presentes en cada una de las partes a comparar (en dos muestras de unacomunidad o en diferentes comunidades). Este ndice va de 0 a 1 y puede ser expresado enporcentaje. ( 0 100%)

    S = ( 2c / a+b ) x 100

    Donde:a = nmero de especies en la comunidad o muestra 1b= nmero de especies en la comunidad o muestra 2c= nmero de especies que se presentan en ambas comunidades o muestras.

    Si todas las especies se presentan en las dos comunidades o muestras comparadas S ser igual a100 o ser mxima la similitud entre muestras o comunidades.Mientras menor sea el resultado de S, la similitud entre las dos comunidades es menor.

    Existen otros ndices de similitud que adems de considerar la presencia de especies comunes enlas muestras a comparar, toman en cuenta la abundancia o nmero de individuos de cadaespecie, a estos ndices se les conoce como ndices cuantitativos.

    MEDICIN DE LA DIVERSIDAD DE ESPECIES

    La forma ms sencilla de medir la diversidad de especies en una comunidad es contando elnmero de especies y su proporcin con respecto a los dems. Sin embargo ello no es tansencillo como parece ya que en este conteo debera tomarse en cuenta slo las especies propiasdel lugar. Las especies accidentales no deben incluirse en la medicin del conteo. Paraestablecer si existen especies accidentales se requiere de conteos con repeticin en etapassucesivas y en momentos diferentes que permitan descartar a aquellas especies que sonaccidentales.

    Por otro lado cabe recordar que cada especie puede tener una abundancia propia, producto desus funciones dentro de la comunidad. Por lo tanto es necesario relacionar el nmero de especiescon la abundancia que tiene cada especie dentro de la comunidad. Para ello se utiliza la funcinde Shannon Wiener (H). Esta funcin nos permite medir el grado de orden o desorden de unsistema o comunidad. As, la funcin de Shannon Wiener relaciona el nmero de las especiescon la uniformidad de distribucin de las mismas (abundancia relativa).

    sH = - (pi) (log2pi)

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    i=1

    Donde:H = ndice de diversidad de especiesS = Nmero de especiespi = proporcin del total de la muestra que corresponde a la especie ilog2 = logaritmo en base 2

    Si dos comunidades presentan las mismas especies, la diversidad puede ser diferente segn seala abundancia de cada una de las especies. Mientras mayor sea H mayor ser la diversidad de las especies

    ndice de equidad:

    Toda comunidad tiene un limite en el nmero de especies que puede albergar. A este limitellamamos diversidad mxima (Hmax) y lo podemos comparar con la diversidad observada en lacomunidad en estudio. La igualdad de la distribucin de las especies est dada por el ndice deequidad (E) el cual mide la diversidad bajo condiciones de mxima equidad y la compara conel ndice de la diversidad de especies obtenido. De esta manera mientras ms se asemeje H aHmax , mayor ser el ndice de equidad, lo que indica que la comunidad estudiada est ms cercadel limite de especies que puede albergar. Por ello la diversidad se hace mxima encomunidades viejas o cercanas al estado de clmax.

    Para calcular E utilizamos la siguiente ecuacin:

    E = H/ H max

    Donde: E = ndice de equidadH = diversidad de las especies observadaH max = diversidad mxima de especies = log 2S.

    Gradientes de diversidad:

    Si comparamos los hbitat tropicales con los hbitat de las regiones templadas o polares,podemos observar que los hbitat tropicales albergan mayor diversidad de especies. Losprincipales factores que determinan estas diferencias son:

    Tiempo Heterogeneidad espacial Competencia Depredacin Estabilidad ambiental Productividad.

    Desarrollo de la prctica:

    1. Analice como influyen los gradientes de diversidad en el desarrollo de una comunidad.

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    2. Los alumnos identificarn en una comunidad especfica: Estructura fsica Estructura biolgica Formacin y asociacin.3. Qu pasara con la diversidad de especies de una comunidad en un ecosistema aislado?

    Qu caractersticas tendran la comunidad y las especies que se encontraran en ella?

    Bibliografa:

    1. Curtis H.; Barnes S. 1993. Biologa. Colombia.

    2. Lpez, J.F. et al.1985. Manual de ecologa. Ed Trillas. Mxico.

    3. Odum. E. P. 1986.Fundamentos de ecologa Ed. Interamericana, Mxico.

    4. Weaver, J. Y Clements, F. 1944. Ecologa vegetal. Buenos Aires.

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    Practica N 6

    RELACIONES DENTRO DE UNA COMUNIDAD

    Introduccin:

    Al habitar juntas dentro de una comunidad las especies y los individuos de una poblacin serelacionan entre s. Ahora nos vamos a ocupar de las relaciones entre las especies de unacomunidad denominadas relaciones interespecifcas.

    Las relaciones que se dan entre especies nos permiten observar la organizacin entreanimales, plantas y microorganismos. Estas interacciones permitirn la configuracin y laestructura necesarias para el funcionamiento y la continuidad de la comunidad.

    Junto con los factores fsicos (temperatura, humedad, luz, etc.), qumicos (composicinqumica del agua o suelo, pH, salinidad) y los factores biolgicos (determinados por lascaractersticas propias de los organismos y las interacciones entre poblaciones) actan comolos reguladores de la diversidad y de su abundancia. Ellas pueden influir indirectamente enla evolucin de las especies o en su adaptacin.

    Las pruebas de que estas relaciones existen dentro de una comunidad, se encuentranbsicamente en el hecho de que poblaciones de una misma especie difieren cuando estpresente otra especie. El nmero de especies presentes en un ecosistema se ve limitado porla energa disponible. La estrategia del ecosistema sistema es lograr la mxima diversidadposible dentro de los limites impuestos por los factores fsicos y la energa disponible. Lasrelaciones interespecficas regulan el nmero de especies de un sistema al utilizar losfactores disponibles. Algunas relaciones facilitan el desarrollo de otras mientras que otras lodificultan, finalmente algunos organismos no influyen directamente en el desarrollo de losotros.

    Podemos decir que existe interaccin entre especies cuando una poblacin afecta a la tasade nacimientos y de mortandad de la otra directa o indirectamente. De esta manera lasrelaciones interespecficas regulan el crecimiento de una poblacin. En este proceso lasespecies tienen que adaptar medidas que les permitan sobrevivir y por ende las relacionesinterespecficas tiene una relacin directa con el desarrollo de los sistemas y con laevolucin de las especies.

    Entre las interrelaciones podemos distinguir tres tipos de relaciones: aquellas en que elefecto de la interaccin es positivo para las especies involucradas, aquellas en que no existeinfluencia de los individuos de una poblacin sobre los de otra poblacin y aquella relacinen que las especies se perjudican de la relacin interespecfica.

    En los ecosistemas maduros o desarrollados el nmero de relaciones interespecficas sonmximas ya que todos los nichos estn completos, y en su mayora son positivas. Lasrelaciones interespecficas (positicas y negativas) juegan en este ecosistema un rolprimordial para mantener el equilibrio. En los ecosistemas poco desarrollados las relacionesinterespecficas son pocas y priman las relaciones negativas y neutras. Cabe sealar que enestos ecosistemas los factores ambientales son limitantes mientras que en los ecosistemasmaduros son las relaciones interespecficas y el reciclaje de nutrientes los factoreslimitantes. Las relaciones intraespecficas juegan un rol determinante en la estabilidad de losecosistemas maduros.

    Las relaciones interespecficas son:

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    Neutralismo; los organismos coexisten sin competir por recursos en el mismohbitat. No existe influencia de uno sobre el otro.

    Mutualismo; ambas especies se benefician de la asociacin no pudiendo vivir demanera independiente. Es una asociacin obligada.

    Comensalismo; una especie se beneficia y la segunda no es afectada. Protocoperacin; ambas especies se benefician de la relacin pero pueden vivir

    independientemente una de otra. La asociacin no es obligatoria. La relacin espositiva para ambas especies.

    Competencia; los organismos compiten por los mismos recursos, afectando una eldesarrollo de la otra. La relacin es negativa para ambas especies.

    Antagonismo; una poblacin inhibe a la otra mediante la produccin de sustanciasinhibidoras (alelopata) o mediante otro mecanismo. Una poblacin se ve afectadamientras que la otra no se ve necesariamente influenciada por esta relacin. Larelacin es negativa para una poblacin e indiferente o positiva para la otra.

    Depredacin; una especie elimina a la otra. La relacin es positiva para unapoblacin y negativa para la otra.

    Parasitismo; el hospedero es explotado por el parsito durante largo tiempo. Elparsito puede o no morir a consecuencia de esta relacin. La relacin es positivapara una poblacin y negativa para la otra.

    A continuacin se dar algunos ejemplos donde se deber reconocer el tipo de interaccin.

    1. Existen bacterias que viven en l estomago de los venados. Estas bacterias lepermiten digerir la celulosa que se encuentra en los pastos adultos y en la corteza delos rboles aprovechando as mejor los recursos. Las bacterias a cambio se proveende un ambiente clido para crecer. De esta manera tanto los venados como lasbacterias se benefician de esta asociacin. Ni las bacterias ni los venados puedenvivir de forma independiente. Se trata de una relacindenominada_________________

    2. Las algas que viven sobre los caparazones de las tortugas se benefician de losnutrientes que encuentran sobre estos. Las tortugas no se ven afectadas por estarelacin. Se trata de una relacin denominada_________________

    3. Un tigrillo se alimenta de un venado. Se trata de una relacin denominada__________

    4. Un guila caza vizcachas para alimentarse. Se trata de una relacin denominada_____________

    5. En la selva amaznica es comn encontrar grupos de tortugas acuticasdescansando sobre troncos, mientras las mariposas se posan sobre sus ojos. Lasmariposas extraen las sales de las lgrimas de las tortugas. Las mariposas sebenefician con el consumo de las sales, mientras que las tortugas no son afectadaspor esta relacin. Se trata de una relacin denominada _____________

    6. En las playas formadas a lo largo del ro Manu; existen especies de aves que seorganizan durante su poca reproductiva. Los nidos de los playeros, chotacabras,gaviotines y rayadores son protegidos bsicamente por los vuelos bajos y picotazosde las especies ms grandes como los rayadores y gaviotines. Esta proteccinasegura un mayor xito reproductivo para todas las aves involucradas, sin embargola presencia de rayadores no es obligatoria para que se d el proceso dereproduccin de las otras aves. Se trata de una relacin denominada_____________.

    7. Algunos hongos y algas viven juntos y se apoyan mutuamente, el alga realiza lafotosntesis mientras que el hongo digiere los componentes inorgnicos queconforman la piedra. Al conjunto de algas y hongos de este tipo se denominalquenes. Se trata de una relacin denominada _____________

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    8. Las orqudeas que viven sobre los rboles aprovechan mejor la luz y el agua ya queal situarse encima de los rboles estn ms cerca de estos elementos. El rbol no sebeneficia. Se trata de una relacin denominada _____________

    9. En los arrecifes de coral encontramos muchos peces pequeos que aprovechan lascuevas formadas por los arrecifes para esconderse de sus depredadores. Se trata deuna relacin denominada _____________

    10. Las hormigas coqui que habitan en la selva del Per cortan las hojas de los rbolesy las llevan a su madriguera, encima de las hojas masticadas por las hormigas creceun hongo que sirve de alimento a las larvas de las hormigas. Se trata de una relacindenominada _____________.

    11. En la puya Raymondi pueden anidar aves como el canastero andino, las espinas dela puya lo protegen de depredadores como el cerncalo. Se trata de una relacindenominada _____________.

    12. La cochinilla es un insecto que vive encima de las plantas de tuna y se alimenta dela savia de la hoja. La planta se ve afectada al tener menos nutrientes perodifcilmente muere mientras que la cochinilla se beneficia. Se trata de una relacindenominada _____________.

    13. Entre las races del manglar en Tumbes viven muchos moluscos como la conchanegra que aprovecha la tranquilidad del agua y la proteccin que le brindan lasraces. Esta especie no se encuentra en otras zonas playas del Per. Se trata de unarelacin denominada _____________.

    14. En la selva alta se encuentra al oso de anteojos, es una especie amenazada. Es unaespecie omnvora que incluye dentro de su dieta bulbos de orqudeas matando deesta manera a la planta. Se trata de una relacin denominada _____________.

    15. En la selva amaznica y en el bosque de algarrobos en Piura se encuentramurcilagos, estos se alimentan del nctar de algunas flores de color blanco, para locual han desarrollado una lengua larga que les permite extraer el nctar. Las plantasse benefician al ser polinizadas y el murcilago tambin ya que obtiene alimento. Setrata de una relacin denominada _____________.

    16. Los rboles de eucalipto producen fenoles que eliminan a travs de sus races; estoimpide el desarrollo de otras especies vegetales a su alrededor, de esta manera eleucalipto asegura su alimento. A esta relacin se le denomina_________________.

    17. En el bosque seco se encuentran ardillas y venados de cola blanca. Ambos sonconsumidores primarios; sin embargo tienen dietas especficas. La relacin entreestas dos especies se denomina___________________.

    Desarrollo de la prctica

    1. En que ec