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Universidade Federal de Campina Grande – UFCG Disciplina: Ciências do Ambiente Professora: Márcia Estagiária - Docente: Nara Wanderley O que é um Ecossistema ? Espécie Comunidade A Comunidade B Comunidade D Comunidade C INTERAGINDO!!!!! E o que forma o conjunto dos Ecossistemas? População Comunidade Ecossistema Exemplos de Ecossistemas • Uma planta constitui um ecossistema • O oceano é um ecossistema • Um aquário é um ecossistema • Uma floresta é um ecossistema • Um reservatório ecossistema hídrico, exemplifica um Quais os componentes de um Ecossistema ? BIÓTICOS ECOSSISTEMA ABIÓTICOS O2 CO2 H2O Principais componentes estruturais de um Ecossitema Calor Compostos químicoas Abióticos(dióxido de Carbono, oxigênio, Nitrogênio, Minerais) Calor Calor Produtores (plantas) Decompositores (Bactérias e fungos) Calor Consumidores (Herbívoros e Carnívoros) Calor Energia solar Componentes bióticos e abióticos Sol Produtores (plantas enraizadas) Produtores(fitoplâncton) Consumidores primários(zooplâncton) Consumidores secundários(peixe) Consumidores terciários (tartarugas) Elementos químicos dissolvidos Sedimentos Decompositores (Bactérias e fungos) FLORA FAUNA PRODUTORES Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton. CONSUMIDORES PRIMÁRIOS Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais. CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc., CONSUMIDORES TERCIÁRIOS As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários. DECOMPOSITORES Esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no Componentes bióticos e abióticos Oxigênio(O2) Sol Produtor Dióxido de Carbono (CO2) Consumidor secundário (Raposa) Consumidor primário (Coelho) Queda de Precipitação folhas e ramos Produtores Decompositores do solo Água Nutrientes e minarais solúveis FLORA Produtores Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores; FAUNA Consumidores primários São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes; Consumidores Secundários Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte; Consumidores terciários Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários; Decompositores Aqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias. Particularidades de um Ecossistema Suas características CONTINUIDADE Particularidades de um Ecossistema SISTEMA ABERTO Energia Solar (Irradiada à Terra como luz solar) Energia Luminosa convertida em energia química na matéria orgânica (Fotossíntese) Energia Química que se emprega para produzir trabalho nas células (Respiração) Energia Degradada (Irradiada para o espaço na forma de calor) Particularidades de um Ecossistema HOMEOSTASE Toda a massa de matéria viva da Terra funciona como um vasto organismo que ativamente modifica o seu planeta para produzir o ambiente que melhor serve as suas necessidades. Particularidades de um Ecossistema SUCESSÃO ECOLÓGICA Particularidades de um Ecossistema Sucessão primária Sucessão secundária Ciências do Ambiente – Cap 5 Organização de um Ecossistema CADEIA ALIMENTAR – arranjo produtor-consumidor. Capim gafanhotos pássaros raposas (Cadeia de Predadores) Trigo pulgão protozoários (Cadeia de Parasitas) Folhas fungos vermes (Cadeia de Decomposição) Organização de um Ecossistema Cadeia alimentar Primeiro Nível Trófico Produtores (Plantas) Calor Segundo nível Trófico Terceiro Nível Trófico Consumidores primários (herbívoros) Consumidores Consumidores Secundários Terciários (Carnívoros) Carnívoros superiores Calor Quarto Nível Trófico Calor Energia Solar Calor Calor Calor Dentritívoros (decompositores e consumidores de dentritos) Calor Calor Organização de um Ecossistema Teia alimentar Humanos Cachalote Baleia-azul Elefante marinho Baleia-assassina Foca-caranguejeira Foca-Leopardo Pinguins De Adélia Pinguim – Petrel Imperador Fish Lula Plâncton Carnívoro Zooplâncton herbívoro Krill Fitoplâncton Pirâmides Ecológicas Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide NÚMERO BIOMASSA ENERGIA (cal) (kg) Tipos de Pirâmides Ecológicas Representa o numero de indivíduos existentes em cada nível trófico por unidade de área ou volume em determinado momento. Representa a massa total seca dos organismos de cada um dos níveis tróficos por unidade de área ou volume em determinado momento Representa a quantidade de energia armazenada nos seres de cada um dos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado momento Tipos de Pirâmides Ecológicas 20 Aves 30000 protozoários 300 Gafanhoto 500 pulgões 1000 plantas 1 Árvore Ciências do Ambiente – Cap 5 Tipos de Pirâmides Ecológicas Biomassa 10 homens (70kg) 1000 kg gado 10 toneladas de soja Quantidade de matéria viva no ecossistema Crustáceos Zooplâncton Fitoplâncton Tipos de Pirâmides Ecológicas Consumidores secundários Consumidores primários Produtores 40 kcal/m2/ano 400 kcal/m2/ano 4000 kcal/m2/ano Ciências do Ambiente – Cap 5 Organização de um Ecossistema Fluxo de energia e ciclo da matéria no ecossistema Energia Radiante Produtores primários nutrientes Cadeia de Pastagem consumidores primários (herbívoros) E E Consumidores Terciários (carnívoros) Decompositores E Detritos E Carnívoros E Consumidores primários (detritívoros) Cadeia de Detrito E Consumidores secundários (carnívoros) E Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas Elaboração de compostos Orgânicos Produtividade Bruta (PB) Automanutenção Respiração (R) Consumidores Produtividade Primária Líquida (PPL) Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em um período fixo de tempo PB PS=10% PL PPL PT=10%PS PB= produção primária bruta PL= produção primária líquida R= energia dissipada R PQ=10%PT PPB e PPL Sol Respiração Produção Primária bruta Crescimento e reprodução Energia perdida e não disponível aos consumidores Produção Primária Líquida (Energia disponível para os consumidores) O que você acha??? A PB é maior no verão ou inverno? A PPL é maior em indivíduos mais jovens ou mais velhos? Organização de um Ecossistema Produtividade dos ecossistemas • TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS SEQÜÊNCIAS ALIMENTARES: • UNIDADES DE MASSA • UNIDADES DE ENERGIA – Calorias Incorporadas em Cada Nível Trófico Produção Primária (PP) – produtor Produção Secundária (PS) – consumidor 1 Produção Terciária (PT) – consumidor 2 ... Organização de um Ecossistema Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia do nível precedente Produtividade dos ecossistemas Produtividade bruta R R 10% R PL 10%PL R 10% PS R 10%PT 10%PQ Fluxo de energia Produtividade • Estágio de sucessão ecológica PB/R – Relação entre Comunidade Clímax ou Sucessão Ecológica PB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) – toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PL = 0) PB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) – apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PL > 0) Produtividade • Estágio de sucessão ecológica Diferenças entre o ecossistema sucessional e maduro Características Ecossistema sucessional Ecossistema maduro Diversidade biológica Baixa Alta Biomassa total Pequena Grande Número de relações Pequeno Grande Teia alimentar Simples Complexa Relação produção/consumo Maior que 1 Menor que 1 Estabilidade Instável Estável Resistência aos distúrbios externos Baixa Alta Organização de um Ecossistema Desequilíbrios nos Ecossistemas – Bloqueio da Cadeia Alimentar Organização de um Ecossistema Desequilíbrios nos Ecossistemas - Biomagnificação Mergulhão (2500) Peixes carnívoros (22 a 221) Inseticida transferido por via alimentar Peixes planctófagos (7 a 9) Zooplâncton (3,0) Fitoplâncton (0,5) Água (0,014) Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979 BIOMAS ADAPTAÇÃO Portanto, podemos dividir nosso planeta em regiões de grande extensão... LATITUDE CLIMA BIOMAS SOLO VEGETAÇÃO Diferenças entre Ecossistemas Terrestres e Aquáticos Ecossistema Terrestre Água = Fator limitante; Maior variação de temperatura; Rápida distribuição e reciclagem dos gases; Esqueletos mais rígidos; Maior biomassa vegetal; Ecossistema Aquático Luz = Fator limitante; Menor variação de temperatura; Oxigênio torna-se fator limitante; Esqueletos menos rígidos; Menor biomassa vegetal; Distribuição dos Biomas Terrestres Distribuição dos Biomas aquáticos Biomas Aquáticos • As zonas de vida aquática são classificadas em dois grupos principais: •Água doce: Lagos e lagoas, riachos e rios e áreas interiores alagadiças LÍMNICOS •Água salgada ou marinha: Estuários, litorais, recifes de corais, pântanos costeiros, mangues e oceanos TALÁSSICOS ECOSSISTEMAS DE ÁGUA DOCE • Dividem-se em: LÊNTICOS LÓTICOS ECOSSISTEMAS DE ÁGUA DOCE LÊNTICOS LÓTICOS RIOS •Intimamente relacionados com o ambiente a seu redor – produtores não suficientes. • Fatores que influenciam no povoamento dos cursos de água: • Temperatura • Oxigenação LAGOS • Originam-se de períodos de intensa atividade vulcânica e tectônica -> distribuição localizada. • Lagos oligotróficos e Lagos eutróficos. ECOSSISTEMAS DE ÁGUA SALGADA OCEANOS: • São de importância vital para todos os ecossistemas do planeta; • Influencia as características climáticas e atmosféricas da Terra, além de sua importância nos ciclos minerais (exemplo – ciclo do carbono) ECOSSISTEMAS DE ÁGUA SALGADA ESTUÁRIOS: • Águas marinhas + Águas doces • Espécies com grande tolerância a variações BIOMAS BRASILEIROS FLORESTA AMAZÔNICA •Considerada a maior floresta tropical do mundo com uma rica biodiversidade (20%), 1/5 da água. •Está presente nos estados Amazonas, Roraima, Acre, Rondônia, Amapá, Maranhão e Tocantins. • Exploração do ouro, cobre, usinas hidrelétricas, construção de rodovias... FLORESTA AMAZÔNICA MATA ATLÂNTICA • Neste bioma há a presença de diversos ecossistemas • Hoje ocupa somente 7% da área original • Rica biodiversidade, com presença de diversas espécies animais e vegetais. • Floresta fechada com presença de árvores de porte médio e alto. • Um dos biomas mais ameaçados... MATA ATLÂNTICA PAMPAS •Também chamado de Campos do Sul ou Campos Sulinos • Constituído principalmente por vegetação campestre • No Brasil o Pampa só esta presente no estado do Rio Grande do Sul. • Esse bioma está sendo degradado. PAMPAS PANTANAL •Está presente nos estados de Mato-Grosso e MatoGrosso do Sul. • Algumas regiões do pantanal sofrem alagamentos durante os períodos de chuvas. • Presença de gramíneas, arbustos e palmeiras. Nas regiões que sofrem inundação, há presença de árvores de floresta tropical. • Esse bioma está sendo degradado. CERRADO •Este bioma é encontrado nos estados do Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Goiás e Tocantins. • Com uma rica biodiversidade, caracteriza-se pela presença de gramíneas, arbustos e árvores retorcidas. • As plantas possuem longas raízes. • Queimadas naturais. • Esse bioma está sendo degradado. CERRADO CAATINGA • Presente na região do sertão nordestino (clima semi-árido) • Caracteriza-se por uma vegetação de arbustos de porte médio e plantas xerófitas. • Desertificação. CAATINGA Ecossistemas Humanos Ecossistemas humanos Necessidades e desejos da população controle ambiental Ambientes completamente novos ecossistemas humanos Do ponto de vista humano, a biosfera pode ser dividida em: CLASSE 1 – ECOSSISTEMA NATURAL MADURO • Estão em seu estado natural CLASSE 2 – ECOSSISTEMA NATURAL CONTROLADO • O homem controla para estudos, pesquisa, uso recreativo CLASSE 3 – ECOSSISTEMA PRODUTIVO - EXPORTADOR • Criado pelo homem para produção de alimento e energia CLASSE 4 – ECOSSISTEMA URBANO • O homem vive e trabalha Ecossistema Importador (Classe 4) Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos ENERGIA NATURAL Fonte ilimitada; Não acumulam energia em excesso; Nas cadeias alimentares o aproveitamento é de 10:1. URBANO Fonte finita; Gera muito calor, aumentando a temperatura; Nas cadeias alimentares o aproveitamento é de 100:1. Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos EVOLUÇÃO NATURAL Biológica, adapta todos os seres vivos e o seu sistema de suporte aos processos que sustentam a vida. URBANO Cultural, subordina os organismos e os sistemas de suporte da Terra aos processos que sustentam a tecnologia. Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos POPULAÇÃO NATURAL Crescimento dentro da capacidade de suporte. URBANO Crescimento superior a capacidade de suporte. Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos COMUNIDADE NATURAL Grande diversidade, que vive no local onde dispõe de recursos naturais; Tende a ser mais regularmente dispersa no ecossistema. URBANO Exclui a maioria das espécies e é sustentada por recursos de outras áreas; Tende a se concentrar em determinados locais (água, redes de serviços) Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos INTERAÇÃO NATURAL A organização da comunidade dá-se em função das interações biológicas. URBANO A organização da comunidade dá-se em torno de funções e processos tecnológicos. Comparação entre Ecossistemas Naturais e Urbanos EQUILÍBRIO NATURAL São governados por processos naturais de controle como: disponibilidade de luz, alimentos, água, presença ou ausência de inimigos naturais e doenças. URBANO São governados por competições de controle culturais, ideológicos, econômicos, religiosos e políticos. Considera quase tão somente a sustentabilidade da vida humana. DESEQUILIBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS Aumento das classes 2, 3 e 4 sobre a classe 1 – fruto do crescimento populacional DEGRADAÇÃO AMBIENTAL DESEQUILIBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS FOME E POBREZA DESEQUILIBRIOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS A geração de energia causa uma série de impactos à saúde A poluição do ar exterior agrava as doenças de coração e de pulmão AVANÇOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS Criação de redes de proteção ambiental – unidades de conservação PARQUES NACIONAIS – Áreas destinadas a proteção e conservação dos recursos naturais e de valor ecológico Parque da Serra da Capivara localizado no Piauí Serra de Itabaiana localizado em Sergipe Chapada Diamantina, localizado na Bahia AVANÇOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS PARQUES ESTADUAIS – Áreas destinadas a proteção e conservação dos recursos naturais e de valor ecológico AVANÇOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS RESERVAS BIOLÓGICAS – Áreas destinadas a proteção e conservação de espécies raras e à pesquisa cientifica Na Paraíba existe a Reserva Biológica Guariba criada em 1990, proteger um dos últimos remanescentes de Floresta Atlântica do Estado e abrigar espécies raras, endêmicas e ameaçadas de extinção. Está situada nos municípios paraibanos de Mamanguape (91,59%) e Rio Tinto (8,41%) AVANÇOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS ESTAÇÕES ECOLÓGICAS – Áreas representativas dos ecossistemas e pertencentes a União, destinadas a pesquisa, sendo banco genético para reprodução de animais e vegetais Na Paraíba, encontra-se a Estação Ecológica do Pau Brasil, com área de 81,52 ha, no município de Mamanguape, com bioma de Mata Atlântica AVANÇOS NOS ECOSSISTEMAS HUMANOS RESERVAS ECOLÓGICAS – Áreas destinadas a proteção e conservação de florestas, mangues, pouso de aves, restingas, nascentes de rios, matas ciliares. Na Paraíba: Reserva Ecológica Mata do Pau – Ferro, localizada no município de Areia, com área de 607 ha e ecossistema associado à Mata Atlântica. ÁREAS DE PROTEÇÃO AMBIENTAL – Áreas destinadas a proteção e conservação da qualidade ambiental e dos ecossistemas ali existentes, visando à melhoria da qualidade de vida da população local. Na Paraíba: Área de Proteção Ambiental da Barra de Mamanguape, como biomas presentes estão a Mata Atlântica e Ecossistemas Associados;
