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Ecologia Professora Ana Carolina Conceitos em Ecologia Ecologia – ciência que estuda as relações entre os seres vivos. Ecossistema – formado pelo meio abiótico e biótico. É um sistema equilibrado e autosuficiente. Os Componentes do Ecossistema Fatores Bióticos e Abióticos. Bióticos - Produtores - Consumidores - Decompositores Habitat e Nicho Ecológico Habitat – Local onde o organismo vive. Nicho ecológico – Papel que o organismo desenvolve no meio ambiente Os níveis de organização em ecologia População: conjunto de indivíduos da mesma espécie, vivendo juntos no mesmo tempo e espaço. Comunidade: conjunto de populações de espécies diferentes interdependentes no mesmo espaço. Biosfera: conjunto de todos os ecossistemas existentes na Terra. As Cadeias Alimentares Ecossistema aquático Teia Alimentar O Fluxo de Energia nos Seres Vivos Construção do organismo. Realização de suas atividades. Unidirecional. Energia do sol – energia química dos alimentos. Produtividade Primária Bruta (PPB): quantidade de compostos orgânicos produzidos pelos vegetais, por unidade de área e tempo. Produtividade Primária Líquida (PPL): PPB menos a quantidade de energia consumida pelo vegetal através da respiração. PPL = PPB - R Pirâmides Ecológicas Representação gráfica da cadeia alimentar. Pirâmide de Números: retângulos da mesma altura e comprimento proporcional ao número de indivíduos. Pirâmide de Biomassa - Biomassa: massa orgânica do ecossistema. - Vértice voltado para cima. Exceção: ecossistema marinho. Pirâmide de Energia: comprimento é proporcional à quantidade de energia acumulada. Ciclos Biogeoquímicos É a permuta cíclica de elementos químicos que ocorre entre os seres vivos e o meio ambiente. Os principais cicxlos biogeoquímicos são: - Ciclo da água. - Ciclo do Carbono. - Ciclo do Oxigênio. - Ciclo do Nitrogênio. O Ciclo da água O Ciclo do Carbono O Ciclo do Oxigênio O Ciclo do Nitrogênio Formação de húmus Decomposição de matéria protéica. Nitrogênio do húmus é transformado em nitrogênio mineral através de três fases: - Amonização: transformados em amônia. - Nitrozação: oxidação da amônia até a formação do ácido nitroso. Este se dissocia e forma nitritos. - Nitratação: oxidação do ácido nitroso a ácido nítrico. Este se dissocia formando nitratos. Desnitrificação: bactérias do solo produzem, a partir do nitrato, nitrogênio de volta para a atmosfera. As Relações entre os Seres Vivos Relações Harmônicas Homotípicas: entre indivíduos da mesma espécie. - Colônias homomorfas: indivíduos iguais que realizam a mesma função. Ex: Poríferos. - Colônias heteromorfas: indivíduos morfologicamente diferentes, com funções distintas. Ex: Celenterados. - Sociedades: indivíduos da mesma espécie que não estão unidos. Ex: abelhas, formigas. Heterotípicas:entre indivíduos de espécies diferentes. - Protocooperação: ambas se beneficiam. Ex: pássaro- palito e crocodilo. - Mutualismo: ambas se beneficiam. Essencial à sobrevivência. Ex: líquens. - Comensalismo: uma espécie se beneficia e a outra não leva nenhuma vantagem. Ex: rêmora e tubarão. - Inquilinismo:uma espécie procura abrigo no corpo de outra espécie, sem prejudicá-la. Ex: epifitismo. Relações Desarmônicas Beneficia um dos associados e prejudica o outro. Intraespecíficas - Competição: entre indivíduos da mesma espécie, quando concorrem pelos mesmos fatores ambientais. - Canibalismo: mata e come outra da mesma espécie. Interespecífica - Competição: entre espécies diferentes que possuem o mesmo habitat e nicho ecológico. Ex: cobras, corujas e gaviões. - Predatismo: ataca e devora outro (presa), pertencente a espécies diferentes. - Amensalismo: uma espécie é inibida de crescer ou se reproduzir devido à substâncias secretadas pela inibidora. - Parasitismos: uma espécie parasita vive na superfície de outra, hospedeira. Relação Presa-Predador Estudo das Populações Densidade Populacional Densidade = Número de Indivíduos Unidade de Espaço Para determinar o tamanho de uma população: - Contagem direta: censos. - Método de captura e recaptura: capturar, marcar, soltar. Recapturar segunda amostra. - Método de amostragem: contagem em quadrados de amostragem de 1 metro de lado. Aumento: nascimentos e imigrações/ Diminuição: mortes ou emigrações. Fase A: crescimento lento, fase de adaptação da população ao ambiente. Fase B: crescimento acelerado ou exponencial. Fase C: limites impostos pelo ambiente, a resistência ambiental é maior sobre a população. Fase D: estabilização do tamanho populacional. Fase E: é a curva teórica de crescimento populacional sem a interferência dos fatores de resistência ambiental. Determinantes do Tamanho Populacional Curvas de Sobrevivência Curva convexa. Ex: homem. Reta. Ex: hidra. Curva côncava. Ex: peixes, invertebrados. Potencial Biótico e Resistência Ambiental Potencial biótico - Crescimento em condições favoráveis. Resistência ambiental: - Fatores limitantes do crescimento. As Causas das Flutuações das Populações Dependentes da Densidade - Competição. - Predatismo. - Parasitismo. - Alimentação. Independentes da Densidade - Fatores climáticos. Sucessão Ecológica Conceito. Sucessão Primária - Ambiente nunca habitado. Sucessão Secundária - Meio já povoado e seres eliminados por modificações climáticas. - Ex: Floresta destruída. Sucessão Destrutiva - Não terminam em climax final. - Meio é destruído aos poucos. Características de uma sucessão Aumento de biomassa. Aumento da diversidade das espécies. Início: P/R > 1. Clímax: equilíbrio e a relação P/R = 1. Biociclos Aquáticos Talassociclo (marinho) Fatores abióticos: luz. - Zona eufótica - Zona disfótica - Zona afótica Fatores abióticos - Temperatura. - Salinidade. - Pressão hidrostática. O Meio Biótico Plâncton Bentônicos Nécton (pelágicos). Ambiente Marinho As Divisões do Ambiente Marinho Província bentônica. - Zona litorânea: flutuações de marés. - Zona nerítica: importância econômica. - Zona batial: grandes profundezas. Província pelágica: alto-mar Animais de Grandes Profundezas. O Limnociclo Águas lênticas: águas paradas. Ex: poça d’água, lagoas. - Plâncton/ Vegetais superiores/ Decompositores. Águas lóticas: riachos, córregos, rios. - Nascente: pobre em seres. - Curso médio: diversificação de vida. - Estuário: berçario. Os Principais Biomas do Ambiente Terrestre Tundra - Norte do Alasca e do Canadá, Groelândia, Noruega, Suécia, Finlândia, Sibéria. - Círculo Polar Ártico. - Pouca energia solar e pouca precipitação, neve. - Camadas baixas de liquens e musgos. - Verão: aves marinhas, roedores, lobos, raposas, doninhas, renas, caribus, além de enxames de moscas e mosquitos. Taiga - Norte do Alasca, Canadá, sul da Groelândia, parte da Noruega, Suécia, Finlândia e Sibéria. - Floresta de coníferas ou floresta boreal. - Clima mais e vegetação mais rica. - Animais: aves, alces, lobos, martas, linces, roedores etc. Floresta Caducifólia ou Floresta Decídua Temperada - Leste dos Estados Unidos, oeste da Europa, leste da àsia, Coréia, Japão e partes da China. - Nítidas estações do ano. - Arbustos e árvores perdem as folhas no outono. - Animais migram, hibernam ou apresentam adaptações especiais para suportar o frio intenso. Floresta Tropical ou Floresta Pluvial ou Floresta Latifoliada - Amazônia, Índias Orientais Bacia do Congo (África). - Energia abundante, chuvas regulares e abundantes. - Estratificaçãoda floresta. Campos - Centro-oeste dos Estados Unidos, centro-leste da Eurásia, parte da América do Sul (Brasil, Argentina) e Austrália. - Predominam as gramíneas. - Animais: antílopes americanos e bisões, roedores, muitos insetos, gaviões, corujas etc. Deserto - Localização muito variada. - O solo é muito árido e a pluviosidade baixa e irregular - Plantas xerófitas: cactos. - Animais: predominantemente roedores. Savanas - Gramíneas e árvores esparsas. - Plana, clima tropical. - Duas estações bem definidas: chuvosa e uma seca Distribuição dos Biomas Brasileiros Caatinga - Rica em biodiversidade, vegetal e animal. - Clima semi-árido Mata Atlântica - Já foi a grande floresta costeira brasileira e o mais rico bioma brasileiro em biodiversidade. Amazônia - Maior diversidade biológica do planeta. - Escoa 20% de toda água doce da face da Terra. Cerrado - Fantástica biodiversidade, porém, 57% do Cerrado já foram totalmente devastados. - Grande caixa d’água brasileira. Pantanal - Maior planície inundável do mundo e apresenta uma das maiores concentrações de vida silvestre da Terra. - Pastagens, queimadas e as entradas do agronegócio. Pampa - Gramíneas, com poucas árvores. - Apropriado para a criação do gado. - Introdução do monocultivo e Pinus e Eucaliptos. Biomas Brasileiros Solo, agricultura e meio ambiente Resultante da decomposição de rochas. Textura: tamanho das partículas. Estrutura: partículas de areia, composição química, acidez ou alcalinidade, nutrientes. Tipos de solo Argiloso: maior quantidade de argilas/ ricos em nutrientes. Arenoso: maior quantidade de areia/ retém menos água e nutrientes. Húmico: rico em nutrientes. O Húmus Matéria orgânica vegetal ou animal. Resultante da ação de microorganismos. Fonte de minerais. Facilita circulação de ar, água. Minhoca. Os elementos minerais do solo. Crescimento do vegetal. Macronutrientes: requeridos pelos vegetais em maior quantidades. Ex: nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. Micronutrientes: as plantas necessitam em pequena quantidade. Ex:zinco, boro, ferro, cobre, cloro. Problemas do solo Erosão - Remoção de partículas pela ação de águas e ventos. - Desagregação: impacto das águas. - Transporte. Como evitar? - Vegetação, raízes entrelaçadas. Queimadas - Morte de microorganismos. - Perda de minerais. - Poluição. É recomendável derrubar as florestas para as práticas da agricultura? A Importância das Florestas Equilíbrio de gases, clima, proteção de rios, alimento. Proteção das nascentes: lençol freático. Mata das margens dos rios: mata galerias. Assoreamento: detritos nos fundo dificulta o escoamento – extinção do lago/ enchentes. Desmatamento Mudança da temperatura. Ar e solo secos. Chuvas escassas . Erosão do solo. Formação de desertos. Poluição Alteração na sobrevivência das espécies. Concentração de populações. - Poluição do ar. - Poluição das águas. - Poluição do solo. - Poluição do mar. Compostos sulfurosos: combustão petróleo e carvão mineral. - Problemas sistema respiratório. Compostos nitrogenados: motores de automóveis. - Smog – tóxico para as vias respiratórias. Monóxido de carbono: combustão do petróleo e carvão. - Asfixia. Poluição do Ar Chuva ácida: atividade industrial, automóveis. - Erosão de prédios, florestas, fauna. Efeito estufa: CO2. - Aumento da temperatura. Inversão térmica: ar frio não sobre e retém os poluentes. - Poluição atmosférica. Camada de ozônio - Câncer de pele, redução das colheitas. Poluição das águas Eutroficação: aumenta nutrientes, crescimento de algas – floração. Floração da água: crescimento descontrolado de algas azuis – produção de substâncias – morte do meio. Poluição do solo Adubos sintéticos e Praguicidas: - Lençol freático – rios e mares. - Redução biocenose. Lixo - Lixões: riscos à saúde. - Aterros sanitários: reservatórios e cobertura com, camada de terra. - Compostagem: adubo. Poluição do mar Petróleo: sufocamento do plâncton, morte de animais. Esgotos e resíduos tóxicos: riscos à saúde pública. “Cada dia a natureza produz o suficiente para nossa carência. Se cada um tomasse o que lhe fosse necessário, não havia pobreza no mundo e ninguém morreria de fome”.Mahatma Gandhi Fim!