Transcript Energía en el ecosistema - Educastur Hospedaje Web

Energía en el ecosistema
Créditos
Autoría de la presentación en Power Point: Juan
Ignacio Noriega Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes
procedentes de:
– Biología y Geología – Proyecto ECOSFERA – 4ESO
– Autores: Emilio Pedrinaci Rodríguez, Concha Gil
Soriano.
– Editorial: SM
– Madrid, 2003
– ISBN 84-348-9275-8
• El resto de las imágenes procede de diversas
fuentes en Internet.
La energía en el ecosistema
Relaciones alimentarias
Niveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedores
El ecosistema concebido como un flujo de materia y energía
Parte del flujo de materia y energía se plasma en las relaciones tróficas
entre los niveles tróficos
PRODUCTORES
CARNÍVOROS II
Autótrofos
fotosintéticos que
utilizan luz como
fuente de energía
y CO2 como
fuente de C
Heterótrofos
Se nutren de los
carnívoros I
HERBÍVOROS
Heterótrofos que
se nutren de la
materia orgánica
fabricada por los
Productores
DETRITÍVOROS
DESCOMPONEDORES
Heterótrofos – Se nutren de
detritos (hongos, bacterias)
CARNÍVOROS I
Heterótrofos - Se nutren de los herbívoros
La energía en el ecosistema
Relaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (I)
NIVELES TRÓFICOS
PRODUCTORES
HERBÍVOROS
CARNÍVOROS I
CARNÍVOROS II
Consumidores
primarios
Consumidores
secundarios
Consumidores
terciarios
La energía en el ecosistema
Relaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (II)
CIII
CIII
CII
CII
X
CI
X
CII
CI
CII
CI
P
P
La energía en el ecosistema
Relaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (III)
Red trófica simplificada
La energía en el ecosistema
Transferencia de energía en una cadena trófica
Pérdidas por calor en
respiración
Energía luminosa
Energía química
(glucosa)
1% de energía
luminosa
Restos no
aprovechables por el
nivel trófico siguiente
Incremento biomasa
aprovechable por
herbívoros (10%)
La energía en el ecosistema
Flujo de materia y energía en el ecosistema (I)
Pérdida de energía
10%
10%
10%
Na, K, Mg, Ca,
Sulfatos, nitratos,
fosfatos
Humus edáfico
Flujo de materia: cerrado •••••• Flujo de energía: abierto
La energía en el ecosistema
Flujo de materia y energía en el ecosistema (II)
Pérdida de energía por reflexión e
ineficacia fotosintética
Pérdidas de energía por
respiración
Pérdidas de
energía y de
materia hacia los
descomponedores
¿Son todas las
flechas del mismo
ancho?
Flujo de energía en la biocenosis. Tamaños de los recuadros, anchura de flechas y cifras de unidades de
energía (u. e.) sugieren el modelo general de flujo energético.
La energía en el ecosistema
Flujo de materia y energía en el ecosistema (III)
Pérdidas debidas a la
respiración de autótrofos y
heterótrofos en forma de calor
Flujo de energía en Silver Springs, Florida, en Kcal/m2/año
La energía en el ecosistema
¿Cómo se mide la energía en el ecosistema? (I)
•
BIOMASA
– Cantidad de materia orgánica que compone un ser vivo, una población, un nivel
trófico o una biocenosis
– Expresable como kg/m2, t/ha, kj/m2, kcal/m2, g de C/L, etc. (1 j = 0,24 cal)
•
PRODUCCIÓN
– Incremento de biomasa por unidad de tiempo en un ser vivo, una población, un nivel
trófico o una biocenosis
– Expresable como kg/m2/año, kj/m2/año, kcal/m2/año, g de C/L/año
• Producción Primaria Bruta (PPB): Incremento de biomasa (nuevas hojas, más raíces,
flores, etc.) en los productores debida a la fotosíntesis
• Producción Primaria Neta (PPN): Incremento de biomasa en productores en un
determinado tiempo, resultante de restar a la PPB lo consumido por los propios productores
en respiración (R) (parte de la glucosa sintetizada se consume): PPB – R = PPN
• Producción Secundaria Neta (PSN): Incremento de biomasa en un determinado tiempo en
los diferentes niveles de consumidores. Resultante de restar a la biomasa ingerida (la
disponible como PPN del nivel trófico anterior) la consumida por respiración (glucolisis u
otros procesos) y la no aprovechada (desechos)
• Producción neta de un ecosistema (PNE): Incremento de biomasa que ha tenido lugar en
un ecosistema en un determinado tiempo debida a la fotosíntesis tras restarle todo lo
consumido por la respiración de todos los niveles tróficos
La energía en el ecosistema
¿Cómo se mide la energía en el ecosistema? (II)
•
•
•
En la siguiente tabla aparecen datos de la producción de dos ecosistemas: un campo de cultivo
(baja diversidad específica y alto estrés) y un bosque ecuatorial (alta diversidad específica,
bajo estrés)
A) Compáralos y justifica las diferencias
B) ¿Qué pasaría si en un ecosistema la PNE fuese negativa?
Campo de cultivo (kcal/m2/año)
Bosque ecuatorial (kcal/m2/año)
PPB (producción primaria bruta)
54,2
100
RA (respiración de los productores)
20,1
71,1
PPN (producción primaria neta)
34
28,8
RH (respiración resto niveles tróficos)
1,8
28,8
PNE (producción neta del ecosistema)
32,2
0
RH = Respiración
de heterótrofos
RA = Respiración
de autótrofos
PPN = PPB - RA
PNE = PPN - RH
La energía en el ecosistema
Pirámides ecológicas (I)
•
Forma de representación de cada uno de los niveles tróficos en función de la variable estudiada
(producción, biomasa, números)
Los
descomponedores,
a veces, se
representan
mediante un
rectángulo
perpendicular al de
los productores y
apoyado en éste
Cada nivel trófico está representado por un
rectángulo (o paralelepípedo, si 3D)
El resto de los pisos
representa al resto de
los niveles tróficos
Todas las alturas de
los rectángulos son
iguales
En la base se sitúan
los productores
El ancho del
rectángulo es
proporcional al valor
de la variable
estudiada (en este
caso, biomasa)
Pirámide de biomasa en los Silver Springs (Florida),
surgencias de agua templada de temperatura constante
La energía en el ecosistema
Pirámides ecológicas (II)
El rectángulo que representa a los productores es
siempre el mayor, indicando la cantidad de energía
necesaria para sostener el resto de la biocenosis
Pirámide de energía
Las pirámides de biomasa o números pueden ser invertidas
cuando los productores representan poca masa, pero tienen altas
tasas de renovación de sus poblaciones, lo que garantiza un
rendimiento fotosintético asegurado para el siguiente nivel trófico
Pirámides de
biomasa
Productores con muy poca biomasa, pero
altas tasas de renovación de sus poblaciones
Las especies herbáceas son más
pequeñas, pero mas numerosas
Pirámides de
números
Muchos herbívoros,
pero pocas encinas
La energía en el ecosistema
Ciclos biogeoquímicos
El ciclo del carbono
Fermentación
Plancton
Ciclo
petrogenético
La energía en el ecosistema
Ciclos biogeoquímicos
El ciclo del nitrógeno
Rhizobium
NO3-