metodologia cap2 cap3

Universidad de Cartagena Ingeniería Civil

Ecosistemas Unidades con sostenibilidad

Capítulo

2

Capitulo 2

Conceptos Capítulo

2 BIOTA (Bios, vida): Agrupamiento de plantas, animales y microbios

que se observan al estudiar bosques, pastizales, charcas, arrecifes

de coral y áreas inexploradas.

FACTORES ABIOTICOS: Los elementos físicos, químicos e inertes.

Como el agua o la humedad, la temperatura, la salinidad y la clase

de suelo.

ESPECIES: Son las diferentes clases de vegetales, animales y

microbios.

POBLACIÓN: El número de individuos que componen el grupo de

apareamiento y reproducción. Se distingue de especie en que se

aplica a los miembro que viven en determinada área.

¿Qué es un ecosistema?

Es una comunidad de organismos que se autorregulan y

sobreviven interactuando con el medio físico dentro de un

espacio geográfico definido.

Capítulo

2

Es tanto la comunidad biótica como las condiciones

abióticas en las que viven sus elementos.

Otros conceptos Capítulo

2 ECOLOGÍA: Es la ciencia que se ocupa del estudio de los

ecosistemas, de las interacciones de los elementos que los

componen y de las relaciones de éstos con el entorno.

ECOTONO: Región de transición donde se superponen

gradualmente los ecosistemas. Se comparten muchas

especies y características de los ecosistemas adyacentes.

BIOMAS: Agrupación de ecosistemas similares o

relacionados.

BIOSFERA: Es el gran ecosistema que conforma la Tierra, se

pueden ver todas las especies junto con sus ambientes.

Capítulo

2

Ecotono de la Playa de Tunquen. Fuente: Internet

Capítulo

2

Estructura de

los ecosistemas

Capítulo

2

ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS

Los ecosistemas están conformados por elementos no vivos o

componentes abióticos, y por componentes vivos o bióticos.

Estos interactúan para proveer los materiales y la energía

necesarios para que los organismos sobrevivan.

ABIÓTICOS

BIÓTICOS

Capítulo

2

Se compone por la energía, la materia y los factores físicos

Esta compuesta

por los organismos

vivos de un

ecosistema

SERES VIVOS

Los autótrofos y los heterótrofos.

Esta distinción se basa en sus

necesidades nutricionales y el tipo de alimentación.

Nutrientes, elementos

químicos, la temperatura,

la humedad, el rocío, la

luz, el viento y el espacio disponible.

Capítulo

2 FACTORES BIÓTICOS

Entre los seres vivos de un ecosistema puedes establecerse

diferentes niveles de organización:

POBLACIÓN Seres de la

misma

especie que

forman parte

de un

ecosistema.

COMUNIDAD (Biocenosis)

Conjunto de

poblaciones

de seres vivos

que habitan

en un

ecosistema.

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

• Categoría de Organismos

• Asociaciones Alimentarias

• Relaciones No Alimentarias

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Productores: Son principalmente plantas verdes que aprovechan la

energía luminosa del Sol para convertir agua y dióxido de carbono en

un azúcar llamado glucosa y liberar oxígeno como subproducto.

MINERALES:

Nitrato, Fosfato,

Potasio H20

Glucosa (C6H12O6) Fotosíntesis

Energía Solar

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

inorgánico

Minerales en

rocas y suelos

Agua

Aire: Oxigeno

Dióxido de carbono

Nitrógeno

Otros gases

orgánico

Todos los seres vivos

Y los productos de los seres vivos

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Consumidores: Comprenden una gran variedad de organismos que

van de bacterias microscópicas a las ballenas azules. Ej.: Los

protozoarios, los gusanos, los peces, los crustáceos, los insectos, los

reptiles, los anfibios, las aves y los mamíferos.

Consumidores Primarios o Herbívoros. Se alimentan de

productores.

Consumidores Secundarios. Se alimentan de los consumidores

primarios.

Consumidores de tercer orden y superiores. Junto con los

secundarios son llamados carnívoros y omnívoros (se alimentan

de plantas y animales)

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Consumidores

PARASITISMO DEPREDACIÓN

Depredador: Es el animal

que ataca,

mata y se

come a otro,

que recibe el

nombre de

presa. Relación

depredador y

presa.

Parásitos: Se trata de

organismos -

vegetales o

animales – que

se vinculan

estrechamente

a su “presa” y

se alimentan

de ella

durante un

largo período,

por lo regular

sin matarla.

• Huésped: Planta o animal del

que el parásito se alimenta.

Capítulo

2

Se llama detritos a los materiales vegetales muertos, como

hojas, ramas y troncos caídos y hierba seca. Y los saprofitos

son los que se alimentan de los detritos.

Saprofitos Primarios.

Saprofitos Secundarios.

Descomponedores de detritos.

ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Saprofitos y descomponedores de detritos

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Categoría de Organismos

Saprofitos y descomponedores de detritos

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones Alimentarias

• Cadena Alimentaria. Secuencias en que un organismo es

comido por otro, y éste a su vez por uno más, etc.

• Trama Alimentaria. Denota la compleja “malla” de cadenas

alimentarias entreveradas.

• Niveles Tróficos.

¿Cuántos niveles tróficos hay? No más de tres o cuatro en cada ecosistema, según

se desprende de observaciones directas.

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones Alimentarias Cadena Alimentaria Pirámide de la biomasa.

Capítulo

2 ESTRUCTURA BIÓTICA

Asociaciones No Alimentarias

SIMBIOSIS

MUTUALISMO

Mutualismo:

Asociaciones

que favorecen

a las dos

partes.

Simbiosis: Sólo se

refiere al hecho

de “vivir juntos” y

no específica

daño ni beneficio

alguno; así, las

asociaciones

simbióticas

comprenden

tanto a las

parasitarias

como a las

mutualista.

Aunque no se clasifiquen como mutualistas, hay

numerosas asociaciones en los ecosistemas que

colaboran a la capacidad general de sostenimiento. Ej.:

Los detritos.

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

Punto Óptimo, Zonas de Tensión y Límites de Tolerancia.

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

Son las características físico-químicas que posee un medio.

No dependen directamente de los seres vivos, aunque su

actividad puede modificarlos.

MEDIO ACUÁTICO

Temperatura

Luz

Gases Disueltos

Salinidad

MEDIO TERRESTRE

Luz

Humedad

Temperatura

Suelo

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

INCREMENTO EN CONDICIONES DE

SEQUIA Y TEMPERATURA = MAS CACTUS

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

MAYOR INCREMENTO EN CONDICIONES DE SEQUIA Y TEMPERATURA ?

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

Punto Óptimo. Cierto a nivel al que los organismos funcionan mejor.

Margen Óptimo. Intervalo de varios grados donde suele encontrarse en

el punto óptimo.

Margen de Tolerancia. Variación total que permite cualquier

crecimiento. Sus puntos extremos se denominan límites de tolerancia.

Entre el margen óptimo y el límite superior o inferior de tolerancia hay

zonas de tensión: conforme el factor se aparta en un sentido u otro del

margen óptimo, los organismo sufren mayor tensión hasta que, al

cruzar el límite, ya no logran sobrevivir.

Factor abiótico

Cre

cim

iento

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

Justus von Liebig May 12, 1803 – April 18, 1873

Capítulo

2 FACTORES ABIÓTICOS

Ley de los factores limitantes

• Cada factor abiótico tiene su punto óptimo y sus

límites de tolerancia.

• El agente que obstaculiza el crecimiento se llama

factor limitante.

Ley de los Factores Limitantes: Cualquier factor fuera del margen

óptimo causará tensión y limitará el crecimiento, la

reproducción e incluso la sobrevivencia de la población.

Capítulo

2

¿POR QUÉ REGIONES

DIFERENTES SOSTIENEN

ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2 CLIMA

Descripción del promedio de temperatura y

precipitación que puede esperarse para cada día del

año.

• Las condiciones de temperatura y precipitación se

combinan casi de cualquier manera para dar una

extensa variedad de climas.

• Cada clima sostiene solo a las especies que

encuentran puntos óptimos los niveles de

temperatura y precipitación.

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2 CLIMA

Capítulo

2 CLIMA Y LOS GRANDES

BIOMAS

Capítulo

2 MICROCLIMAS Y OTROS FACTORES ABIÓTICOS

– Microclima: Conjunto de condiciones climáticas que

privan en zonas localizadas.

– Dan por resultado variaciones en la comunidad biótica

del bioma.

– Los suelos y la topografía también contribuyen a la

diversidad del bioma.

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2

Imagen Satélite – Ciudad del Cabo, Sudáfrica

MICROCLIMAS Y OTROS FACTORES ABIÓTICOS

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2

Fynbos en Sudáfrica

MICROCLIMAS Y OTROS FACTORES ABIÓTICOS

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2

– Los factores limitantes

pueden ser causados

por otras especies.

– Ej.: Relación entre los

pastos, la precipitación y

los árboles.

FACTORES BIÓTICOS

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

Capítulo

2 BARRERAS FÍSICAS

¿POR QUÉ REGIONES DIFERENTES

SOSTIENEN ECOSISTEMAS DISTINTOS?

• Océanos

• Desiertos

• Sierras

Se pueden originar “invasiones” exitosas cuando se

cambia una especie de lugar (otro continente).

Otras barreras: Diques, carreteras, ciudades y

granjas

El funcionamiento de los

ecosistemas

Capítulo

Capítulo 3

3

Capítulo

3 Elementos, Vida y Energía

Los átomos son las piezas básicas de la constitución de la

materia.

La materia son los gases, líquidos y sólidos que constituyen

a los seres vivos, e inertes.

¿Cómo es posible que los

innumerables materiales que

conforman nuestro mundo,

incluyendo los tejidos de los seres

vivos, estén hechos de sólo 92

elementos?

Para ser precisos, 99% de la corteza

de terrestre se compone de apenas

ocho de esos elementos.

Capítulo

3 ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS E INERTES

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

Molécula. Se refiere a cualquier

enlace específico de dos o más

átomos.

Compuesto. Es cualquier enlace de

dos o más átomos diferentes.

Las moléculas consisten en el enlace de

dos o más átomos de la misma clase.

Los compuestos siempre constan de por

lo menos dos clases distintas de átomos.

Mezcla. Significa que no hay

enlaces químicos entre las

moléculas que lo componen.

Capítulo

3 ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS E INERTES

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

Desde el punto de vista biológico,

los tres gases más importantes en

la parte inferior de la atmósfera

son el nitrógeno, el oxígeno y el

dióxido de carbono.

Capítulo

3 ORGANIZACIÓN DE LOS SERES VIVOS E INERTES

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

Los minerales son materiales inorgánicos duros y cristalinos de

cierta composición química.

Las moléculas basadas en el carbono que forman los tejidos

de los organismos vivos reciben el nombre de moléculas

orgánicas.

Las moléculas y los compuestos que sin enlaces carbono-

carbono ni carbono-hidrógeno son inorgánicos.

Los elementos esenciales para la vida (C, H, O, etc.) están presentes en el aire, el

agua y los minerales, en forma de moléculas relativamente simples.

En cambio, los organismos vivos están organizados en moléculas orgánicas muy

complejas.

Capítulo

3 CONSIDERACIONES ENERGÉTICAS

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

Materia. Es cualquier cosa que ocupa un lugar en el espacio y

posee masa.

La Energía. Es la capacidad de mover materia.

Capítulo

3 CONSIDERACIONES ENERGÉTICAS

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

La energía cinética. Es energía en acción o movimiento. Ej.: LA

luz, el calor y el movimiento físico.

La energía potencial es energía almacenada.

La caloría, se define como el calor requerido para elevar la

temperatura de un gramo de agua un grado centígrado.

Capítulo

3 LEYES DE LA ENERGÍA

ELEMENTOS, VIDA Y ENERGÍA

• Ley de la conservación de la energía: La energía no se

crea ni se destruye, sólo se transforma.

• Segunda ley de la termodinámica: Cualquier conversión

energética terminará con menos energía de la que tenía

al comenzar.

Capítulo

3 CAMBIOS DE MATERIA Y ENERGÍA EN ORGANISMOS Y

ECOSISTEMAS

Principios del funcionamiento

de los ecosistemas

Capítulo

3

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

LOS CICLOS DE LOS NUTRIENTES

Ciclo del Carbono

Capítulo

3

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

LOS CICLOS DE LOS NUTRIENTES

Ciclo del Fosforo

Capítulo

3

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

LOS CICLOS DE LOS NUTRIENTES

Ciclo del Nitrógeno

Capítulo

3

PRINCIPIOS DEL FUNCIONAMIENTO DE LOS ECOSISTEMAS

LOS CICLOS DE LOS NUTRIENTES

Las bacterias que viven

en los nódulos de las

raíces convierten el

nitrógeno de la

atmósfera en formas

que las plantas

puedan aprovechar.

Este proceso permite

que el nitrógeno se

transforme en

compuestos necesarios

para la vida.

EL CICLO DEL NITRÓGENO

Fijación del nitrógeno

Capítulo

3

Implicaciones para el Hombre

Capítulo

3

Capítulo

3 IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

Primer principio básico de la sostenibilidad de los

ecosistemas: Para su sostenibilidad, los ecosistemas reciclan

todos los elementos de modo que se libran de los desechos y

reponen los nutrientes.

Capítulo

3 IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

Segundo Principio básico de la sostenibilidad: Para su

sostenibilidad, los ecosistemas aprovechan la luz solar como

fuente de energía.

Capítulo

3 IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR

El aprovechamiento de la luz del sol como fuente básica de

energía es fundamental para la sostenibilidad por dos razones:

No contamina

Es Inagotable

Capítulo

3 IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

Tercer Principio básico de la sostenibilidad: Para la sostenibilidad,

el tamaño de las poblaciones de consumidores es tal que no hay

pastoreo excesivo ni otros consumos en exceso.

Capítulo

3 IMPLICACIONES PARA EL HOMBRE

Prevención del pastoreo excesivo

• El consumo no debe exceder la producción.

• Biomasa permanente: Parte, o población, que no es

consumida y que se mantiene intacta para continuar

la producción.