Transcript Temas_4_5_ecologia

La biosfera es un sistema abierto, mientras que la
ecosfera es un sistema cerrado
Cadena trófica
Red trófica
Red trófica
Respiración
Ciclos de materia y flujos de energía
Ciclo cerrado de la materia
La energía fluye en un solo sentido desde el Sol a través de la cadena trófica y
sale de ella en forma de calor.
Destino de la energía entrante en un nivel trófico
Radiación solar recibida por el planeta
Flujo de energía en la cadena trófica
Flujo de energía en una cadena trófica
Las pirámides de la energía siguen la regla del 10%
Pirámide de energía
Pirámide de números
Condiciones ideales para el aumento de tamaño de una
población
Crecimiento teórico y real de una
población
Gráfica de fluctuaciones del modelo D/P
Fluctuaciones periódicas de las poblaciones
de un depredador y su presa
Variación temporal de las poblaciones
de algunas especies interrelacionadas
Relaciones causales D/P
Relaciones causales D/P
Ciclo límite
Representación mediante diagrama de espacio de fases del
comportamiento mutuo de las poblaciones del depredador y la presa.
Un depredador con varias presas
Diagrama causal P/H
Modelo causal P/H
Diagrama causal que representa la simbiosis
Principio de exclusión competitiva
Competencia interespecífica entre dos
especies de Paramecium
Desarrollo de la vegetación y del suelo
en una sucesión primaria
Etapas típicas de sucesión ecológica
Comparación del reparto de energía en dos
ecosistemas de distinta madurez
Cultivo: Producción/Biomasa = 1
Bosque (comunidad climax): Producción / Biomasa = 0
Tendencias generales de la sucesión ecológica
Curvas de supervivencia
Pirámides de edades
A: forma piramidal
B: forma de pajar
C: en forma de hucha
Exclusión de especies con el mismo nicho ecológico. La
especie B será excluida por la A, pero la especie C al ser capaz
de soportar valores más extremos del factor 1, podría
sobrevivir alguna población.
Coexistencia entre especies afines con solapamiento parcial
de sus nichos ecológicos teniendo en cuenta dos factores
ecológicos
Nicho ecológico potencial (en verde) y real (en pardo)
de la especie 8
Coexistencia entre 7 especies con solapamiento parcial
de sus nichos ecológicos en función de dos factores
ambientales
Biomas terrestres
Ejercicio 2 pag 98
b) Productividad: Pn/B
1200
Plantas:
=
60000
40
Herbívoros:
6000
0,02
= 0,006 CII:
1
CI:
= 0,0025
400
0,03
= 0,000625
48
 Tiempo de renovación: B/Pn
Plantas: 50 días
CI: 400 días
Herbívoros: 150 días
CII: 1600 días
La productividad va disminuyendo a lo largo de la
cadena.
El tiempo de renovación va aumentando, ya que por
regla general, los últimos eslabones tardan mas tiempo
en crecer.
c) Dado que la energía que pasa de un eslabón a
otro es aproximadamente el 10% de la
contenida en él, si los productores fijaran una
unidad, los herbívoros, recibirían la décima
parte (1/10= 01), los carnívoros I la centésima
parte (0,1/10=0,01), los carnívoros II, la
milésima parte (0,01/10=0,001); constatándose
que el paso de energía a los últimos eslabones
es insignificante.
Ejercicio 3 pag 99
a) A simple vista se ve que la relación
salidas/entradas es mayor en China, ya que
se basa en los métodos de agricultura
tradicional.
b) (Grafica c y d): Desde el punto de vista
ocupacional, se observa que en Japón trabaja
una sola persona y solo en los periodos de
transplante y recolección, habiendo de
buscar otros trabajos el resto del año.
c) El tradicional porque recicla al máximo la
materia, ya que utiliza semillas y abonos propios
(salidas) como entradas y utiliza la luz y el
trabajo humano como fuentes de energía, no
emplea combustibles fósiles.
El sistema tradicional no representa problemas
para el entorno, al estar integrado en él, sin
embargo, en Japón se pueden nombrar multitud
de problemas ecológicos, económicos y sociales:
el agotamiento del suelo, la contaminación del
aire, la contaminación y sobreexplotación del
agua, exceso de consumo de combustibles
fósiles, el paro, etc.
Ejercicio 4, pag 99
a) Pradera: Pn = 2 g C/m2·día
Bosque: Pn = 0,5 g C/m2·día
Más elevada en la pradera por tener que
mantener menos cantidad de biomasa.
b) Productividad : Pn/B
Pradera = 0,001
Bosque = 0,000027
Es mucho mayor en la pradera por la misma razón
anterior, porque hay que mantener menos B
Utilizando el criterio del tiempo de renovación,
resulta que el aprovechamiento de la pradera
para la obtención de alimentos representaría
menor deterioro, ya que tardaría menos tiempo
en recuperarse que el bosque tropical.
Tiempo de renovación = B /Pn
Pradera = 2000/2 = 1000 días
Bosque = 18000/05 = 36000 días.
Ejercicio 5, pag 99
a) Producción primaria = 20·106 Kcal/día, por
tanto el 10% sería 2000000 Kcal/día
1 indi
x ind
2500 kcal/día
2·106 Kcal/día
x = 800 individuos
b) 150000 kcal, por tanto el 10% sería = 15000 kcal
1 indi
2500 kcal/día
x ind
15000 Kcal/día
x = 6 individuos
c)El primer sistema es más eficiente desde el punto
de vista del aprovechamiento energético, ya que las
personas ocupan un nivel trófico más próximo al
inicio de la cadena, pero tal vez aquí habría que
señalar la importancia que tiene la ingestión de
cierta cantidad de proteínas en la dieta para una
alimentación completa.
Ejercicio 7 pag 101
a) Ecosistema marino
b) Es posible la existencia de pirámides de
biomasa invertidas, siempre que el tiempo
de renovación del eslabón anterior sea lo
suficientemente breve como para mantener
a un nivel superior mayor. Por ejemplo, el
fitoplancton tarda en renovarse unas 24
horas.
Ejercicio 9 pag 126
a) El tiempo entre las oscilaciones se denomina
“tiempo de respuesta”, ya que para que
aumente el número de individuos de una
población ha de pasar, tras el aumento de la
población que le sirve de alimento, un
determinado tiempo de reproducción.
b) Perdiz-liebre: conviven en el mismo territorio
pero sin competencia, ya que la perdiz es
granívora y la liebre es herbívora.
Liebre – lince: relación D/P.
c) Al desaparecer el lince, las liebres crecerían
rápidamente, de forma exponencial, pero no
ilimitadamente, ya que su crecimiento se
detendría al alcanzarse el limite de carga.
d) Los conejos establecerían competencia sobre
todo con las liebres, pero además, al ser
sumamente voraces y prolíferos, acabarían con
la hierba, compitiendo así con todos los
herbívoros; por tanto la perdiz y la liebre
desaparecerían y el lince se alimentaria de
conejos.
Ejercicio 11 pag 132
a) y b) Se trata de una sucesión en la que un lago se va
colmatando por relleno de sedimentos, y a la par, se va
estableciendo un bosque (hay que tener cuidado con no
confundirlo con una regresión). La sucesión que conduce
hacia la comunidad climax avanza de la primera a la última
viñeta. Si quisiéramos ver este avance solo en la última
viñeta, lo normal sería que el centro del lago, al ser lo
último en colmatarse, sería lo último en ser colonizado por
la vegetación terrestre. En este último caso, la sucesión
avanzaría en sentido radial, es decir, desde el centro del
lago hacia fuera.
c) Mediante cualquier acción que acelere el proceso de
colmatación por incremento en la erosión, como por
ejemplo, la tala.
Ejercicio 12 pag 132
a) El primer impacto deteriora mucho más el suelo,
pues lo deja totalmente desprovisto de materia
orgánica y sometido al efecto de la erosión. Por esta
razón, resulta muy difícil su recuperación.
b), c) y d) Cuando la temperatura y la humedad son
elevadas, los descomponedores proliferan y la materia
orgánica es transformada rapidísimamente en
inorgánica e incorporada a los productores. Por esta
razón, la selva tropical tiene un suelo tan pobre y tan
poco apto para la agricultura: las sales minerales se
acumulan en los seres vivos en forma de biomasa y no
en el suelo.
En este lugar, un árbol caído será rápidamente
descompuesto. Por el contrario, en un bosque
templado, la cantidad de necromasa es muy
superior a la cantidad de biomasa, debido a que
el reciclado es más lento (existen menos
descomponedores) y, por tanto, el suelo es más
fértil, ya que los nutrientes se acumulan en el
suelo, con lo que está protegido contra la
erosión tras la deforestación.
Ejercicio 1 pag 136
a) Repaso de la regla del 10%.
b) Repaso de parámetros tróficos:
 La producción primaria sería:
110 – 24 = 86 kcal/m2 · año
 Producción neta de los herbívoros:
12 – 6 = 6 kcal/m2 · año
 Producción neta de los carnívoros:
2 – 1,2 = 0,8 kcal/m2 · año
 Producción neta total: 92,8 kcal/m2 · año
 Gasto respiratorio total: 24 + 6 + 1,2 = 31,2
kcal/m2 · año.
c) La madurez se suele calcular por el cociente
producción neta/biomasa pero, como nos falta este
último dato, la podemos valorar a partir de los
esquemas de la figura 5.30: cuando la producción neta
alcanza valores superiores a los del gasto respiratorio,
como en este caso, podemos afirmar que el ecosistema
esté en fase de desarrollo y aún no ha alcanzado la
comunidad climax. Así podemos observar que la
energía correspondiente a la producción primaria
bruta, cuyo valor es de 110, se gasta mayoritariamente
en crecimiento y el resto en respiración. Esto lleva a
descartar la posibilidad de que se trate de un bosque.
Ejercicio 2 pag 136
a) El recuadro pequeño representa a la biomasa del
corderito de un año y, el recuadro mediano, representa
igualmente la biomasa del corderito de dos años. Esto
es así porque la biomasa es la cantidad de materia
orgánica que contiene el corderito: carne, huesos, piel,
lana, etc.
b) 1. Como es lo que se hubiera incrementado la
biomasa del corderito si todo lo que comió hubiera sido
empleado en crecer, el parámetro al que se refiere sería
la producción bruta.
2. Se trata del incremento real de la biomasa en la
unidad de tiempo y, por tanto, de la producción neta.
3. Está claro que se trata de la diferencia entre
los dos apartados anteriores; se trata del gasto
respiratorio.
c) Con ayuda de la figura 4.14 (pag 96)
deducirán que se trataría del alimento asimilado
y, por tanto, equivaldría a la producción bruta.
La productividad del corderito en un año será
igual al cociente entre la productividad neta y la
biomasa, es decir, el recuadro mediano menos el
recuadro pequeño, partido entre el recuadro
mediano.
d) nada
Ejercicio 3 pag 137
a) Para cuando falta el nitrógeno y no el fósforo
aparecen organismos fijadores de nitrógeno
atmosférico, que en el caso del lago serán cianofíceas o
cianobacterias.
b) La producción primaria es máxima en otoño y
primavera cuando se produce la mezcla turbulenta del
agua que provoca el retorno de los nutrientes. No
coincide con el máximo de luz, que es en verano, ya
que en esa estación el lago se encuentra estratificado
en capas separadas por la termoclina. La conclusión
que se obtiene es que el principal factor limitante es el
fósforo no la luz.
c) Ya que se puede considerar abierto para la
energía, cerrado para la materia y es capaz de
autorregularse y permanecer en equilibrio
dinámico a lo largo del tiempo.
d) Si no existen variaciones térmicas
estacionales, el agua permanecerá, durante
todo el año, estratificada y pobre en nutrientes.
Por este motivo, los lagos tropicales, salvo en los
casos en los que lleguen aportes de nutrientes
desde fuera, poseerán una baja producción
primaria.