metodologia cap2 cap3
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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.