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Gestão Ambiental
Profa. Lígia Rodrigues Morales
Ciclo do nitrogênio, Relações Ecológicas,
Sucessão Ecológica, Introdução à
Conservação (Biodiversidade)
Objetivos
9Entender o processo básico de ciclagem do
nitrogênio;
9 Compreender o efeito da interferência humana
nesse ciclo;
9Conhecer as principais relações ecológicas
existentes entre os seres vivos, compreendendo a
sua relevância para o equilíbrio e evolução das
populações;
Objetivos
9Compreender o processo de formação de um novo
ecossistema, através da sucessão ecológica, e suas
transformações em seus diversos fatores;
9Entender a importância da biodiversidade e conhecer
como ocorre a sua distribuição dentro dos
ecossistemas.
9Compreender as principais causas da extinção de
espécies.
Ciclo do Nitrogênio
O Nitrogênio (N2) é o gás mais abundante da
atmosfera e representa 78% dos gases nela
existentes.
A atmosfera é o maior reservatório deste elemento e
também a válvula de segurança deste ciclo.
9O passaporte de saída e volta do nitrogênio para
a atmosfera são as bactérias.
9As bactérias nitrificantes fixam o nitrogênio no
solo em forma de sais de nitrogênio. Já as
bactérias desnitrificantes, devolvem o nitrogênio
para a atmosfera na forma gasosa.
Ciclo do Nitrogênio
Existe também um ciclo curto do nitrogênio, no qual
os organismos heterotróficos degradam as proteínas
e excretam o nitrogênio excedente, normalmente pela
urina, na forma de amônia, uréia ou ácido úrico.
O nitrogênio, naturalmente, sempre foi escasso e sua
fixação e liberação são reguladas por bactérias,
muitas simbiontes de plantas. São elas que fazem
com que nitritos, nitratos e amônia sejam rapidamente
absorvidos.
Ciclo do Nitrogênio
O uso indiscriminado de adubos pelo homem está
alterando o ciclo natural do nitrogênio.
O adubo usado na agricultura acaba dissolvido pela
água e assim atinge o lençol freático, os rios e
mares. A liberação de esgotos em corpos d’água
também libera grande quantidade de compostos
nitrogenados.
Esse excesso de nitrogênio, presente nos adubos e
esgotos, acaba favorecendo a floração de algas
(tapete de algas) e de outros organismos
oportunistas.
Essas florações podem ser tão grandes que
consomem todo o oxigênio do corpo d’água e
provocam a morte de organismos aeróbicos, como
os peixes.
Processo de Eutrofização
Proliferação excessiva de algas em um lago
devido à introdução de nutrientes
Interações ou
Relações Ecológicas
Acontecem quando duas ou mais espécies
que convivem em um mesmo habitat podem
desenvolver relações mútuas favoráveis ou
desfavoráveis para uma ou para todas as
espécies participantes da relação.
As relações ecológicas podem
ser classificadas como:
9 Relações intra-específicas
9 Relações interespecíficas
9 Relações Harmônicas ou positivas
9 Relações Desarmônicas ou negativas
Colônia: é formado por indivíduos iguais entre si,
da mesma espécie, e que os indivíduos
associados se acham unidos por um substrato
comum.
Sociedade: neste tipo de relação, os indivíduos
cooperam uns com os outros, apresentando
profundo grau de interdependência e divisão de
trabalho entre si. Podem existir castas.
Mutualismo: é uma relação em que uma espécie
ajuda a outra, numa relação íntima, não podendo
uma viver sem a outra. Se houver separação,
ambas morrem.
Protocooperação: ocorre quando uma espécie
ajuda a outra e ambas tiram igual benefício da
associação, porém uma espécie pode viver
separadamente da outra.
Comensalismo: ocorre quando uma espécie
(comensal) se alimenta dos restos alimentares
de outra espécie.
Inquilinismo: ocorre quando uma espécie usa a outra
apenas como moradia. O inquilino obtém abrigo
(proteção) ou suporte no corpo da hospedeira.
Amensalismo ou Antibiose: é quando existe
competição entre espécies e uma delas inibe o
crescimento da outra.
Predatismo: é quando uma espécie (predador)
se beneficia da outra (presa), usando-a como
alimento.
Parasitismo: parasita aloja-se externa ou
internamente no hospedeiro, causando-lhes
lesões, deformações, intoxicações e
eventualmente a morte.
Competição: ocorre quando dois indivíduos
disputam por algum fator ambiental, como
alimento, território, luminosidade, parceiros.
A competição pode ser intra-específica ou interespecífica, ou seja, entre indivíduos da mesma
espécie ou de espécies diferentes, respectivamente.
A competição, assim como o predatismo, o
parasitismo e outras relações desarmônicas, favorece o
processo seletivo, que culmina na preservação de
formas de vida mais bem adaptadas ao ambiente e
com extinção dos indivíduos com baixo poder
adaptativo. Além de controlar o número de indivíduos
das populações.
Canibalismo: ocorre quando um indivíduo
captura e destrói fisicamente outro da mesma
espécie para se alimentar.
Intervalo
Sucessão Ecológica
Os ecossistemas naturais estão em constante
modificação. A sucessão ecológica ocorre em um
ecossistema desde sua fase inicial até atingir o seu
equilíbrio e estabilidade.
Ou seja, durante o processo de sucessão, o
ecossistema passa por vários estágios, desde a
juventude até a maturidade.
Quando a sucessão ecológica começa em um
ambiente totalmente abiótico ou que
sofreu um distúrbio cataclísmico, ela é
dita Sucessão Primária.
Neste caso, podem ser exemplos:
9uma área que sofreu um período de vulcanismo;
9um campo de lava;
9uma superfície de rocha ou areia recém exposta.
Sucessão Ecológica
Primária
Sucessão Ecológica
Primária
Sucessão Ecológica
Primária
Já, quando a sucessão se inicia a partir de um
grande distúrbio, mas nem todas as formas de vida
foram destruídas do ambiente, ela é chamada de
Sucessão Secundária.
Nesse caso, a área já possui uma camada de solo
e resquícios de vegetação.
Sucessão Ecológica
Secundária
Sucessão Ecológica
Secundária
A sucessão também pode ser classificada como:
9 Sucessão autogênica: Ocorre quando as
mudanças sucessionais são determinadas, em
grande parte, por interações internas entre espécies
e/ou com o ambiente físico;
Sucessão alogênica: Ocorre quando forças
9externas ao ambiente afetam, controlam e
determinam regularmente as mudanças
9por exemplo: tempestades, incêndios e
inundações.
Na sucessão ecológica, a comunidade age sobre o
meio físico, tornando-o propício para o aparecimento
e desenvolvimento de novas espécies.
Também ocorre competição entre as espécies que se
desenvolvem, o que culmina numa coexistência de
populações.
Uma substituição contínua de espécies ocorre ao
longo da sucessão, que pode ser dividida em estágios
ou séries (sere): inicial, intermediária, tardia e clímax.
No estágio inicial surgem seres vivos tipicamente
pequenos, com ciclos de vida curtos (anuais) e com
rápida dispersão de sementes.
Esses seres , considerados estabilizadores
ambientais, constituem a comunidade pioneira ou
ecese.
Exemplos de seres vivos pioneiros são:
cianobactérias, liquens, musgos, insetos diversos,
aranhas, gramíneas, ervas pequenas e outros
vegetais rasteiros.
Figura seres pioneiros
No estágio intermediário, as espécies de vida
curta são substituídas por espécies de ciclo de vida
um pouco mais longo, com lenta dispersão de
sementes e de maior porte (herbáceas e
arbustivas), no caso de vegetais.
Já na comunidade tardia, surgem plantas e
animais associados a ecossistemas maduros com
maior diversidade de nichos.
A comunidade é considerada clímax quando a
sua estabilidade e sua biodiversidade chegam ao seu
ponto máximo.
Comunidade Clímax
Com relação à bioenergética, ocorrem as seguintes
transformações durante a sucessão ecológica
autogênica:
9 A biomassa (B) e os detritos orgânicos tendem a
aumentar;
9 A produção primária bruta (P) e a respiração
9(R) tendem a aumentar, assim como a eficiência na
utilização da energia;
9 A produção primária líquida tende a diminuir;
9 A razão P/R tende a diminuir, aproximando-se de 1
(um);
9 A razão B/P tende a aumentar;
9 A composição de espécies tende a mudar;
9 A diversidade aumenta e tende a ficar uniforme;
9 Seres vivos instáveis tendem a ser substituídos por
seres estáveis;
9 O ciclo de vida dos seres vivos tende a aumentar,
inclusive sua complexidade;
9 O tamanho dos organismos e/ou seus propágulos
tende a aumentar;
9 As relações de simbiose tendem a ter maior
9freqüência;
9 As cadeias alimentares tendem a ficar mais longas;
9 Os nichos ecológicos tendem a ser mais estreitos;
9 O ecossistema tende a ficar mais estável e
resistente, porém com uma elasticidade menor;
9 Os ciclos biogeoquímicos tendem a ficar mais
fechados;
9 O índice de ciclagem dos elementos tende a
9aumentar, assim como a taxa de armazenamento
e reposição;
9 Aumentam a retenção e conservação de
nutrientes, cuja utilização se torna mais eficiente;
As taxas de mortalidade, natalidade, imigração e
emigração fazem variar o número de indivíduos e,
conseqüentemente, a densidade de uma população.
Esses fatores ecológicos, bióticos e abióticos que
interferem no sucesso de uma espécie em ocupar um
ambiente são conhecidos como fatores limitantes.
O número de indivíduos de uma população pode
ser controlado pelas interações ecológicas que a
espécie possui com os outros organismos da
comunidade.
Além disso, a limitação de outros componentes
ambientais, como luminosidade, temperatura, água,
fósforo, nitrogênio, oxigênio e salinidade, pode
impedir que uma população cresça com o seu
potencial máximo.
O potencial biótico é a capacidade máxima de
crescimento de uma população.
Dificilmente uma espécie atinge seu potencial
biótico, pois os fatores limitantes raramente estão
em condições ótimas, desfavorecendo, assim, seu
crescimento.
A diferença entre o potencial biótico e o
crescimento real de uma espécie é chamada de
resistência ambiental ou resistência do meio.
Tamanho da
população
Potencial Biótico
Resistência do meio
Tamanho máximo da população
para um certo ambiente
Curva de
crescimento real
da população
tempo
A capacidade suporte é o potencial de um meio em
suprir todas as necessidades de uma comunidade.
Os fatores limitantes, o potencial biótico, a
capacidade suporte e também as relações
ecológicas são fundamentais para se compreender
e estudar a dinâmica da população de uma espécie
e também o processo da sucessão ecológica.
Intervalo
Biodiversidade
A diversidade biológica é a riqueza de vida do
Planeta, os milhões de espécies de plantas, de
animais e outros organismos, os genes que eles
possuem e o emaranhado de ecossistemas que
estes seres vivos contribuem para formar no
meio ambiente.
O termo diversidade biológica, então, pode ser
analisado sob enfoques diferentes:
9 a variedade genética dentro de uma espécie;
9 a diversidade de espécies e
9 a variedade de comunidades biológicas ou
ecossistemas.
Biodiversidade
Existe uma tendência geral de distribuição da
biodiversidade segundo alguns fatores.
A biodiversidade tende a aumentar:
9 com o tempo evolutivo e de sucessão ecológica;
9 dos pólos para o Equador, ou seja, com a
diminuição da latitude;
A biodiversidade
tende a aumentar:
9 com a menor freqüência de distúrbios e ambientes
menos severos, ou seja, menor variação climática;
9com a diminuição da altitude;
9 com a menor profundidade, em ambientes
aquáticos;
9 com o tamanho da área;
A biodiversidade
tende a aumentar:
9 com a heterogeneidade ambiental;
9 com a variedade de nichos;
9 com a produtividade, ou seja, disponibilidade
de recursos.
9 Riqueza é considerada como o número total de
espécies de uma área, ou seja, a densidade de
espécies.
9 Já a uniformidade está relacionada ao grau de
dominância de uma espécie numa determinada
área, ou seja, a abundância relativa de espécies.
Quando uma determinada espécie é importante
para a persistência de muitas outras espécies
em uma comunidade e conseqüentemente para
o equilíbrio de um ecossistema, ela é chamada
de espécie-chave.
Uma espécie é considerada endêmica quando
sua ocorrência se restringe a uma certa área
geográfica.
Através das atividades tecnológicas e do aumento da
demanda das populações humanas que cresce
rapidamente, tem ocorrido uma intensa modificação
do ambiente natural e com isso a perda de um
número significativo de espécies.
A extinção de espécies faz parte do processo
evolutivo. O que traz preocupação sobre a extinção
nos dias atuais são suas taxas. Devido à ação
predatória do homem sobre o meio ambiente, as
taxas de extinção de espécies nunca foram tão altas.
Uma espécie é dita extinta quando já não existe
nenhum exemplar vivo, ou quando os indivíduos
restantes encontram-se apenas em cativeiro.
Muitas características determinam que uma espécie
esteja mais vulnerável à extinção, dentre elas
estão:
9 ocorrência em área limitada;
9 ocorrência de apenas uma ou poucas
populações;
9 necessidade de grandes habitats (com grande
área dinâmica mínima - ADM);
9 populações pequenas ou com baixa densidade
populacional;
Muitas características determinam que uma espécie
esteja mais vulnerável à extinção, dentre elas estão:
9 baixa capacidade de dispersão;
9 ter grande porte;
9 ser migrante sazonal;
9 ter pouca variabilidade genética;
9 requerer nicho especial;
Muitas características determinam que uma
espécie esteja mais vulnerável à extinção, dentre
elas estão:
9 ser espécie de ambiente estável (clímax);
9 ocorrer em formações permanentes ou
temporárias (grupos, bandos);
9 ser caçada ou consumida por humanos.
Dependendo da sua origem, a extinção pode ser
classificada como de fundo, maciça ou antrópica.
A extinção de fundo ocorre quando uma espécie
desaparece sutilmente devido às mudanças
ambientais e sua incapacidade de adaptação.
Já a extinção maciça ocorre quando uma
variedade de espécies desaparece de uma só vez,
devido a catástrofes naturais, como grande
erupções vulcânicas, furacões e até quedas de
meteoros.
A extinção antrópica ocorre quando o
desaparecimento de espécies acontece em
conseqüência de ações humanas diversas, como:
9 destruição e fragmentação de habitats;
9 degradação de habitats através da poluição
atmosférica, das águas e do solo;
9 introdução de espécies exóticas;
9 dispersão de doenças;
9 exploração excessiva de espécies de interesse
humano.
A população humana está crescendo numa
velocidade muito grande desde último século.
Isso fez com que o uso dos recursos naturais
aumentasse para sustentar toda essa gente e,
conseqüentemente, a destruição, degradação e
fragmentação de habitats naturais.
E isto tem sido a principal causa da extinção de
espécies.
Boa semana!
Profa. Lígia Rodrigues Morales
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