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ECOSSISTEMAS
MÓDULO 1
Professora: Andréa Rodrigues
Monitora: Marina Borges
ESPÉCIES EXISTENTES NA TERRA
Espécies
conhecidas
1.412.000
Outros animais
281.000
Fungos
69.000
Insetos
751.000
Procariontes
4.800
Plantas
248.400
Protistas
57.700
O QUE É UM ECOSSISTEMA ?
Espécie
Comunidade
B
Comunidade
A
Comunidade
D
População
Comunidade
C
Comunidade
INTERAGINDO!!!!!
E o que forma o conjunto dos Ecossistemas?????
Ecossistema
DEFINIÇÃO
O ECOSSISTEMA é a unidade básica do estudo da ecologia
• Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos
(biocenose) interage entre si e com o meio natural
(biótipo) de maneira equilibrada, pela reciclagem
de matéria e pelo uso eficiente da energia solar.
• A união entre esses conjuntos, biótipo e biocenose,
forma o ecossistema
• É um sistema equilibrado, estável e auto-suficiente
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 hídrico, exemplifica um ecossistema
QUAIS OS COMPONENTES DE UM
ECOSSISTEMAS ?
ABIÓTICOS
(biótopo)
BIÓTICOS
(biocenose)
ECOSSISTEMA
Estável
Equilibrado
Auto-suficiente
Dimensões variadas
O2
CO2
H2O
Habitat / nicho
QUAIS OS COMPONENTES DE UM
ECOSSISTEMAS ?
Elementos ABIÓTICOS e elementos BIÓTICOS
• Abióticos (matéria inorgânica ou sem vida)
Água, ar, solo
Condições climáticas
Condições edáficas
Variáveis físicas e químicas
• Bióticos (seres vivos)
Seres vivos – produtores, consumidores (vários
níveis) e decompositores
COMPONENTES BIÓTICOS E
ABIÓTICOS
Sol
Produtores (plantas enraizadas)
Consumidores secundários (peixe)
Produtores
(fitoplâncton)
fitoplâncton)
Consumidores primários
(zooplâncton
zooplâncton))
Consumidores
terciários
(tartarugas)
Elementos
químicos dissolvidos
Sedimentos
Decompositores (Bactérias e fungos)
ECOSSISTEMA AQUÁTICO
FLORA
Produtores
Composto pelas
plantas da margem e
do fundo da lagoa e
por algas
microscópicas, as
quais são as maiores
responsáveis pela
oxigenação do
ambiente aquático e
terrestre; à esta
categoria formada
pelas algas
microscópicas
chamamos
fitoplâncton.
FAUNA
DECOMPOSITORES
Consumidores
Primários
Consumidores
Secundários
Consumidores
Terciários
Composto por
pequenos
animais
flutuantes
(chamados
Zooplâncton),
caramujos e
peixes
herbívoros,
todos se
alimentado
diretamente
dos vegetais
São
aqueles
que
alimentamse do nível
anterior,
ou seja,
peixes
carnívoros,
insetos,
cágados,
etc
As aves
aquáticas são
o principal
componente
desta
categoria,
alimentandose dos
consumidores
secundários
Esta
categoria
não
pertence
nem a fauna
e nem a
flora,
alimentando
-se no
entanto dos
restos
destes, e
sendo
composta
por fungos e
bactérias
COMPONENTES BIÓTICOS E
ABIÓTICOS
Sol
O2
Produtor
CO2
Consumidor primário
(coelho)
Consumidor secundário
(Raposa)
Produtor
Precipitação
Decompositores do solo
Água
Nutrientes e minarais
solúveis
ECOSSISTEMA TERRESTRE
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.
DECOMPOSITORES
Consumidores
Terciários
Tratam-se de
consumidores
de porte
maior que
alimentam-se
dos
consumidores
secundários.
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.
PRINCIPAIS COMPONENTES
ESTRUTURAIS DE UM ECOSSITEMA
Calor
Compostos químicos
Abióticos (CO2, O2,
N, Minerais)
Calor
Calor
Produtores
Decompositores
(Bactérias e fungos)
Calor
(plantas)
Consumidores
(Herbívoros e
Carnívoros)
Calor
Energia
solar
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS
(BIOSFERA) - CONTINUIDADE
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO
FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO
OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO
AUTO-REGULADORES – 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
ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E
O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO
ECOLÓGICA
PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA
Sucessão
primária
Sucessão
secundária
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
CADEIA ALIMENTAR arranjo produtorconsumidor.
Podem ser divididas em dois tipos:
As que começam pelos vegetais vivos e
passam pelos herbívoros e carnívoros
E as que se iniciam pelos detritos vegetais e
animais e passam pelos detritívoros
ORGANIZAÇÃO DE UM
ECOSSISTEMA
Cadeia de Predadores
Capim gafanhotos pássaros raposas
Cadeia de Parasitas
Trigo pulgão protozoários
Cadeia de Decompositores
Folhas fungos vermes
Dentro da cadeia
alimentar ocorre a
transferência de
energia e nutrientes
seguindo a ordem:
produtores (plantas),
consumidores (animais
herbívoros e
carnívoros) e
decompositores
(fungos e bactérias).
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Cadeia alimentar
1º Nível
Trófico
2º Nível
Trófico
Produtores
(Plantas)
3º Nível
Trófico
C.Primários
(herbívoros)
Calor
4º Nível
Trófico
C.Secundários
(Carnívoros)
Calor
C.Terciários
Carnívoros superiores
Calor
Energia
Solar
Calor
Calor
Calor
Dentritívoros
(decompositores e consumidores de dentritos)
Calor
Calor
ORGANIZAÇÃO
DE UM
ECOSSISTEMA
Humanos
Cachalote
Baleia-azul
Baleia-assassina
Elefante
marinho
Foca-caranguejeira
TEIA
ALIMENTAR
Complexa rede de
cadeias
alimentares
interagindo. A
Figura ao lado
mostra uma teia
alimentar
simplificada na
Antática.
Foca-Leopardo
Pinguins
De Adélia
Pinguim –
Petrel
Imperador
Peixe
Lula
Plâncton Carnívoro
Zooplâncton
herbívoro
camarão
Fitoplâncton
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Teia ou cadeia alimentar?
PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Representação gráfica das cadeias ou teias
alimentares
O primeiro nível trófico sempre será
representada pela base da pirâmide
NÚMERO
BIOMASSA
(kg)
ENERGIA
(cal)
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Representa
o número de
indivíduos
existentes em cada
nível trófico
por unidade de área ou
de volume em
determinado momento.
Representa
a massa total
seca dos
organismos
de cada nível trófico
por unidade de área ou
de 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.
PIRÂMIDE DE
NÚMEROS
PIRÂMIDE DE
MASSA
PIRÂMIDE DE
ENERGIA
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE NÚMEROS
20 Aves
Protozoário
300 Gafanhoto
Pulgão
1000 plantas
Trigo
Ciências do Ambiente – Cap 5
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE BIOMASSA
Biomassa
10 homem
(70kg)
1000 kg gado
10 toneladas de soja
Quantidade de
matéria viva no
ecossistema
Crustáceos
Zooplâncton
Fitoplâncton
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
PIRÂMIDE DE ENERGIA
Consumidores
secundários
Consumidores
primários
Produtores
40 kcal/m2/ano
400 kcal/m2/ano
4000 kcal/m2/ano
Ciências do Ambiente – Cap 5
TIPOS DE PIRÂMIDES ECOLÓGICAS
Calor
PIRÂMIDE DE ENERGIA
Calor
Consumidores
Terciários
(Humanos)
Calor
100
1.000
10.000
Energia
Disponível em
Cada Nivel trófico
(emk quilocaorias)
Decompositores
10
Consumidores
Secundários
(perca)
Calor
Consumidores
Primários
(zooplâncton)
Calor
Produtores
(fitoplâncton
Ciências do Ambiente – Cap 5
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Produtividade dos ecossistemas
Matéria orgânica
produzida, ou energia
fixada pelos produtores
Transferência para os
consumidores ao longo
das seqüências
alimentares
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
Produtividade dos ecossistemas
• A cada nível trófico, parte da energia recebida é
incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Denomina-se PPB a quantidade de energia fixada pelas plantas
no processo de fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada no
processo de respiração do autótrofo (R) e parte (PPL) é
incorporada a biomassa vegetal e transferida para os
consumidores.
A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à
biomassa e parte é dissipada na forma de calor ou perdida na
matéria excretada. Tornando-se R como um somatório da
energia dissipada (energia calorífica) em todos os níveis
tróficos.
Assim, a produtividade no ecossistema pode ser representada
por PPB=PPL+R.
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em
um período fixo de tempo
PPB
PS=10% PL
PPL
PT=10%PS
PPB ou PB = produção primária bruta
PPL ou PL = produção primária líquida
R= energia dissipada
R
PQ=10%PT
DIFERENÇAS ENTRE PPB E PPL
Apenas a biomassa representada
pelo PPL está disponível em forma
de alimento para os consumidores
que utilizam somente parte dessa
quantia.
Sol
Respiração
Produção
Primária bruta
Crescimento e reprodução
Energia perdida
e não disponível
aos consumidores
Produção
Primária Líquida
(Energia
disponível para
os consumidores)
A PPL da
Terra acaba
por limitar o
número de
consumidores
(inclusive os
seres
humanos) que
podem
sobreviver na
Terra.
ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA
Produtividade dos ecossistemas
Produtividade bruta
R
R
Cada nível
trófico incorpora
apenas 10% da
energia do nível
precedente
10%
R
PL
10%PL
R
10% PS
R
10%PT
10%PQ
Fluxo de
energia
PRODUTIVIDADE
Estágio de sucessão ecológica
PPB/R Indicador da Comunidade Clímax ou da Sucessão
Ecológica
PPB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) toda produção
primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida
pela fauna em intervalo de tempo igual (PPL = 0)
PPB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) apenas parte da
produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de
energia para manter novos consumidores (PPL > 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
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS
Bloqueio da Cadeia Alimentar
Destruição de um dos elos da cadeia;
Introdução de organismo estranho à cadeia;
Exemplos:
O Eucalipto e a Caturrita
Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista
o mundo.
Anopheles gambiae, um mosquito africano.
Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus
cunniculus).
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS
Biomagnificação
Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos
Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados
Mergulhão (2500)
Inseticida
transferido
por via
alimentar
Peixes carnívoros (22 a 221)
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
DESEQUILÍBRIOS NOS ECOSSISTEMAS
Biomagnificação
Os desequilíbrios também podem ocorrer devido:
Às alterações do ambiente que impedem a camuflagem de
determinadas espécies, expondo-as aos seus inimigos;
Uso de inseticidas que diminuem ou eliminam espécies
polinizadoras, levando ao desaparecimento de vegetais, e
conseqüentemente, animais;
Ao lançamento de esgotos, ricos em matéria orgânica, nos
corpos d’água, favorecendo as bactérias aeróbias em
detrimento dos peixes.
DESORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMAS
COMO OS ECOLOGISTAS APRENDEM SOBRE OS
ECOSSISTEMAS
Locais críticos
para o ninho
Serviço Florestal
Topografia
Área
alagadiça
Floresta
Lago
Tipos de habitat
Campo
Pesquisa de
campo
Sensoriamento
remoto
GIS
Pesquisa de
laboratório
Análise de
sistemas
Mundo real
Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido
pelas Profª Selma de Araújo e Nara Pimentel