ecologia y medio ambiente.pptx2014
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ECOLOGIA Y MEDIO AMBIENTE
Blgo. M.Sc. HUMBERTO J YAFAC CHAFLOC
DEFINICIÓN DE ECOLOGIA
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
Ciencia que se ocupa del estudio de las relaciones de
los seres vivos entre sí y de estos con su entorno
natural, es decir estudia los ecosistemas
INDIVIDUO- Un individuo es un ser vivo, de cualquier especie.
POBLACIÓN- Es un conjunto de individuos que pertenecen a la misma especie y que habitan un espacio en un tiempo determinado.
COMUNIDAD o BIOCENOSIS- Es un conjunto de poblaciones de diversas especies interactuando entre sí, que ocupan un espacio en un tiempo determinado.
ECOSISTEMA- Es la interacción entre los factores bióticos (vivos) y los factores abióticos (inertes) en la naturaleza.
BIOMA- Es un conjunto de ecosistemas que poseen características similares misma flora, misma fauna y ocupan la misma área geográfica. Por ejemplo, Tundra, Taiga, Desierto, etc.
BIÓSFERA (BIOSFERA)- está constituida por el conjunto de comunidades vivas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta habitada por todos los seres vivos.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
ECOSFERA - Está constituida por el conjunto de todos los
ecosistemas del planeta Tierra. Es la parte de nuestro planeta
habitada por todos los seres vivos.
Es ele ecosistema gigantesco del planeta.
Ciencia Interdisciplinaria
ECOLOGIA
GENETICA
HIDROLOGIA
DERECHO
GE0LOGIA INGENIERIA
BIOQUIMICA
FISIOLOGIA
5
Ambiente físico
Respuestas del
organismo
Existen algunas subdivisiones dentro de la Ecología misma, ellas son:
Autoecología Estudio del organismo individual; lo que necesita y tolera a
través de todas las etapas de su ciclo vital, por su forma de vida
funcionamiento, y por su medio ambiente.
Sinecologia. Estudia varios organismos y su ambiente.
Ecología de la población Estudia las poblaciones de organismos: todos
los individuos de una especie que viven en una región, en un mismo tiempo.
El comportamiento de la población, su estabilidad, su crecimiento rápido o
decadencia.
Ecología de la comunidad Estudia las comunidades bióticas: todos los
organismos de todas las especies que viven en una región determinada.
Ecología aplicada Tiene por objeto proteger la naturaleza y su equilibrio
en el medio ambiente humano.
Ecología de sistemas Usa la teoría de sistemas como base para estudiar
los sistemas ecológicos.
La comprensión de la ecología es importante para el manejo adecuado de los recursos naturales.
U 1: DIVISIONES DE LA ECOLOGÍA
TERMINOLOGÍA BÁSICA
DESARROLLO
DESARROLLISMO
DESARROLLO
SOSTENIBLE
Progreso humano respetando los valores culturales
nativos y los recursos naturales
Crecimiento económico, sin respeto a los valores
Nativos, al derroche de los recursos naturales y la
Destrucción del ambiente.
Forma de desarrollo o progreso que satisface las
necesidades del presente sin comprometer la
capacidad de las generaciones venideras de satisfacer
sus propias necesidades.
ECOLOGISMO Movimiento social, en el ámbito internacional que
propone un uso más sensato y socializado de los
recursos naturales
TERMINOLOGÍA BÁSICA
BIOCENOSIS
BIOTOPO
FACTORES ABIOTICOS
o Biota. Conjunto de seres vivos. Agrupamiento de
plantas, animales y microbios.
Lugar ocupado por una comunidad de seres vivos.
Elementos físicos y químicos inertes. Ej: el agua,
temperatura, pH del agua, o suelo etc.
ECOTONO
Es la región de transición de la superposición de
ecosistemas.
NICHO ECOLOGICO Es la función que ejerce un organismo en su ambiente
Ley del Mínimo o de Liebig Todos los organismos vivos requieren de concentraciones
mínimas de elementos para sobrevivir.
Ejemplo: concentración mínima necesaria de la fórmula
de fertilizante: nitrógeno, fósforo y potasio (N.P.K).
Ley de Tolerancia o de Shelford
Todos los seres vivos necesitan elementos mínimos,
pero el exceso los perjudica.
Los organismos que toleran amplias variaciones en
la concentración de un nutriente se les denomina
anteponiendo el prefijo EURI a la característica
correspondiente.
Ejemplo: Plantas euritermales, plantas eurihialinas.
Los organismos que toleran estrechas variaciones
en la concentración de un nutriente se les denomina
anteponiendo el prefijo ESTENO a la característica
correspondiente.
Ejemplo: Plantas estenotermales, plantas
estenohialinas.
MATERIA Y ENERGIA
Energía: es la
capacidad de mover
materia.
No tiene ni masa ni
ocupa espacio.
Influye en la materia
modificando su posición
o su estado.
Energía cinética: es energía
en acción o movimiento. Ej:
el calor
Energía potencial: es
energía almacenada. Ej: los
combustibles liberan
energía cinética al arder
(calor, luz, movimiento)
Leyes de termodinámica:
1ª ley: “ la energía no se
crea ni se destruye, se
transforma”
2ª ley: “cualquier
conversión energética
terminará con menos
energía de la que tenía al
comenzar”
MATERIA Y ENERGIA Flujos de materia y energía
Los seres vivos requieren materia para sustituir sus tejidos
y energía para su funcionamiento. Se establece un flujo de
materia y energía en el que se distinguen las siguientes
etapas:
Incorporación de energía (luz solar) y de los compuestos inorgánicos
Consumo de la materia orgánica.
Transformación de los compuestos inorgánicos en compuestos
minerales que pueden ser aprovechados por los productores de
materia orgánica.
La materia es utilizada de forma cíclica pero la energía es
empleada una sola vez, perdiéndose paulatinamente, en forma
de calor o de trabajo.
Creación de materia orgánica.
Desintegración de esta materia orgánica hasta llevarla
nuevamente al estado de compuesto inorgánico.
Regulación de la temperatura
corporal, la acidez, el grado
de humedad, la salinidad
de los fluidos y tejidos …
Absorción
de calor Pérdida
de calor
Absorción de sustancias
para el metabolismo celular
Excreción de productos de
desecho y sustancias sobrantes
ECOSISTEMAS
Es el conjunto de las poblaciones de plantas, animales y
microbios Relacionados entre ellos y con el medio, de modo
que el agrupamiento pueda perpetuarse.
Los ecosistemas son las unidades funcionales de la vida
sostenible en la Tierra.
La ecología es la ciencia que se ocupa del estudio de los
ecosistemas, de las interacciones de los elementos que los
componen y de las relaciones de éstos con el entorno.
Los ecosistemas similares o relacionados se agrupan en
clases mayores llamadas biomas. Ejemplos: los bosques
tropicales.
Organismos
Fotosintéticos
Consumidores
2º, 3º, 4º órdenes
Herbívoros
Cadáveres,
residuos orgánicos
Reservorio de materia
orgánica descompuesta
Reductores biológicos
Hongos, bacterias
sales
min
era
les
CO
2
FA
CT
OR
ES
AB
IOT
ICO
S
FA
CT
OR
ES
BIO
TIC
OS
Energía en
Forma de calor
CO2
O2 FOTOSINTÉTICO
H2O FOTOSINTÉTICO
ESTRUCTURA DE LOS ECOSISTEMAS
los que ejercen efectos
Sobre los seres vivos
COMPONENTES ABIÓTICOS
QUÍMICOS FÍSICOS
Luz solar
Temperatura
Lluvia
Humedad
Presión Atmosférica
Altitud
Latitud
Evaporación
Viento
Relieve terrestre
pH
Oxígeno
Anhídrido
carbónico
Nitratos
Fosfatos
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
ATMOSFERA:
La atmósfera es una capa gaseosa que rodea la Tierra.
Es una mezcla de gases que contiene 79% de
nitrógeno, 20% de oxígeno y 0.03% de bióxido de
carbono, así como otros gases más, como helio,
metano, xenón, óxido nitroso, ozono y dióxido de
azufre, que representan el 0.01%; la densidad del aire
es de 0.013%.
La atmósfera es importante, porque en ella tienen lugar
muchos de los fenómenos meteorológicos que afectan
directamente el clima, como los vientos, las
precipitaciones pluviales y la difusión de la luz, entre
otras muchas cosas.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
Los patrones globales de calor originan la circulación
atmosférica. La zona cercana al ecuador recibe la
mayor cantidad de radiación solar; el aire caliente se
eleva a causa de que es menos denso que el aire frio
que tiene encima.
También se lleva a cabo el movimiento de las masas de
aire; por ejemplo, las moléculas de aire se encuentran
bajo presión y chocan unas con otras, aumentando así
la temperatura. Cuando el aire cálido asciende, la
presión sobre él disminuye. Así, el aire se expande.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
A) La Tropósfera: Se extiende desde el suelo hasta
los 11 km de altura en promedio, contiene casi el
80% de la masa total de la atmósfera y sólo en ella
se dan las variaciones climáticas y la vida. El límite
superior es la tropopausa. Circulan aviones.
A) La Estratosfera: Se encuentra sobre la tropopausa
y se extiende 10 a 50 km de altura. El ozono (03)
de esta capa protege a la vida de los rayos
ultravioleta. El ozono no se forma directamente en
el aire, es producido por reacciones químicas
favorecidas por la luz solar.
C) Mesósfera: Esta capa se extiende de 50 a 80 km
de altura y esta caracterizada por la disminución de
temperaturas.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
D) La Ionósfera o Termósfera: Se extiende entre los
80 y los 650 km de altura. Contiene capas
conductoras de la electricidad capaces de reflejar
ondas de radio y permite la transmisión de
comunicaciones a grandes distancias.
E) La Exósfera: Se ubica entre los 650 km y más allá
de los 2400 km.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
CLIMA
El clima impone restricciones a los organismos
El clima y el
tiempo atmosférico
Tiempo atmosférico o meteorológico:
Es la combinación de temperatura, humedad
precipitación, viento, nubosidad y otras
condiciones atmosféricas en un momento
y un lugar dado.
El clima:
Es el patrón medio del tiempo a largo plazo.
Podemos hablar de clima local, regional o
global.
Los elementos del clima son aquellas cualidades físicas de la
atmósfera que son cuantificables y por lo tanto se pueden medir
mediante aparatos específicos: temperatura, precipitaciones,
humedad, presión, viento, insolación, humedad, etc.
-Para medir estas variables se utiliza un sistema normalizado de
aparatos que se localizan en las estaciones meteorológicas.
ELEMENTOS CLIMÁTICOS: Temperatura
-Es el grado de calor del aire.
-Se mide en grados centígrados (ºC).
- Para su medición se utiliza el termómetro.
- Se puede representar mediante mapas de líneas
(isotermas) o mediante mapa de coropletas (con tintas
isométricas).
- Las temperaturas varían debido a:
-Proximidad al mar
-Latitud
-Altitud
- La amplitud térmica es la diferencia entre la
temperatura máxima y la mínima.
- Cuando las temperaturas bajan de 0 ºC se producen
heladas, mayor en el interior que en la costa. Fuente: banco de imágenes CNICE
CLASIFICACIÓN DE LOS ANIMALES
POIQUILOTERMOS
(sangre fría)
HOMOTERMOS
(sangre caliente) HETEROTERMOS
Según su temperatura
LOS
POIQUILOTERMOS
Los poiquilotermos regulan su temperatura corporal exponiéndose a las
fuentes ambientales de calor (animales de sangre fría) debido a que el calor
se desprende rápidamente al ambiente.
Necesitan del calor ambiental para entrar en actividad.
Es el caso de los reptiles (lagartijas, caimanes, culebras), anfibios (sapos y
ranas), insectos, y peces.
LOS
HOMOTERMOS
Son los llamados animales de sangre caliente porque regulan su temperatura
corporal.
Utilizan básicamente la energía almacenada para mantener constante su
temperatura corporal.
Pueden adaptarse a diferentes ambientes tanto fríos como cálidos.
La mayor adaptabilidad a distintos ambientes climáticos les permite un mayor
rango de distribución.
Los cerdos y los vacunos pueden vivir tanto en zonas cálidas como frías.
LOS
HETEROTERMOS
Animales que regulan su temperatura mediante el calor ambiental
y también pueden regular su temperatura corporal por la energía
almacenada, dependiendo de las situaciones ambientales y de las
necesidades metabólicas.
A este grupo pertenecen los murciélagos, las abejas y los
colibríes.
Luz Solar
Constituye la fuente principal de energía del planeta.
La luz visible se localiza en la parte del espectro electromagnético con una longitud de onda situada entre los 400 y los 700 nm,
La luz que incide sobre un objeto puede ser reflejada, absorbida o transmitida a su través.
Las plantas reflejan la luz verde con más intensidad, mientras que absorben las longitudes de onda violetas, azules y rojas, utilizadas por la fotosíntesis.
La luz que pasa a través de la cubierta vegetal o entra en el agua, sufre una reducción.
La luz de que disponen los organismos acuáticos es afectada por la nubosidad, latitud, humedad, concentración de smog, etc.
CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS SEGÚN LA FOTOPERIODICIDAD
Plantas de día largo: que florecen con más de 12 horas de luz (trigo, espinaca, lechuga, arvejas, etc.).
Plantas de día corto: que florecen con menos de 12 horas de luz (maíz, algodón, crisantemos, dalias, etc.).
Plantas neutrales: sobre las que no influye la longitud del día, como el girasol.
EFECTOS BIOLÓGICOS DE LA LUZ
La producción de la clorofila (plantas verdes, algas, bacterias y cianobacterias).
El color de la piel de algunos animales puede estar directamente influido por la luz o por uno de sus efectos: la temperatura. A esto se le ha dado en llamar reglas térmicas ecológicas.
Fotoperiodicidad: Duración del día.
Ejemplo:
1. Ciertas etapas de la fotosíntesis que sólo pueden desarrollarse en presencia de luz.
2. El patrón de floración de algunas plantas.
Tropismos: Respuestas de los seres vivos a un factor físico, como la luz, ejemplo: fototropismo positivo de las plantas.
La disminución de la capa de ozono en la estratosfera, a causa de los contaminantes de
origen humano, facilita una mayor penetración de la luz ultravioleta de longitudes de
onda entre los 280 y los 315 nm, conocida como UV-B.
La radiación de esta estrecha banda de longitudes de onda puede entorpecer la
capacidad fotosintética y el crecimiento de las plantas, así como producir cáncer de
piel en los animales.
EFECTOS DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA
ALTITUD Y LATITUD
La altitud es un factor abiótico fundamental en el desarrollo de los ecosistemas, representa la altura
sobre el nivel del mar de un punto geográfico cualquiera.
La latitud es la posición geográfica de cualquier punto del planeta con relación al ecuador. Ejm. 7º
L.N., 8º L.S.
En general los aumentos progresivos de la latitud y altitud causan efectos térmicos similares.
Cien metros de altitud equivalen al aumento de un grado de latitud.
La temperatura media de la atmósfera va disminuyendo 0.5 ºC por cada grado de aumento de la
latitud, es decir por cada 100 metros de elevación en altura.
ELEMENTOS CLIMÁTICOS: Humedad del aire
Precipitaciones
-Cantidad de vapor de agua que contiene el aire.
-Depende de factores como la proximidad al mar y de la
temperatura (disminuye cuando aumenta la temperatura).
- El aparato que mide la humedad es el Higrómetro.
Fuente: banco de imágenes CNICE
Prof. Isaac Buzo Sánchez
- Es la caída de agua procedente de las nubes.
- Puede ser en forma líquida o sólida.
- Se mide con el pluviómetro en milímetros (mm) o litros por
metro cuadrado (l/m2).
- Se originan por la elevación, enfriamiento y condensación
del vapor de agua contenido en el aire.
Viento
ELEMENTOS CLIMÁTICOS: Insolación
Presión
- Es la cantidad de radiación solar recibida por la superficie
terrestre.
- Varía con la latitud y la orientación del relieve
- Se mide con el heliógrafo en número de horas de insolación.
Fuente: wikimedia Prof. Isaac Buzo Sánchez
- Es el peso del aire sobre la superficie de la tierra.
- Se mide en milibares (mb).
- Se usa el barómetro para su medición.
Los vientos son movimientos horizontales de masas de aire.
-Se producen como consecuencia de las diferencias de
presión.
-Circulan desde las zonas de alta presión a las zonas de baja
presión.
El suelo es roca desgastada y descompuesta por el tiempo y está formado por fragmentos minerales mezclados con agua y aire. Los suelos fértiles contienen los nutrientes en forma disponible para el crecimiento de las plantas.
Las raíces de las plantas actúan como mineros moviéndose a través del suelo y obteniendo los nutrientes que necesitan.
EL SUELO
FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS
Son los factores de naturaleza química que inciden en el desarrollo de un
ecosistema, así tenemos el pH, la composición química de los sustratos
como el suelo, agua y aire.
COMPOSICIÓN DEL SUELO Compuestos
inorgánicos:
Cantos
Gravas
Arena
Limos y arcilla
Sales minerales
Agua
Aire
Orgánicos:
Humus: restos de
Organismo y los
productos de su
transformación.
Microorganismos y
Macroorganismos
Organismos del suelo
Los horizontes en los suelos suelen dividirse en una
capa orgánica (O), capas de minerales (A, E, B y
C) y debajo de estas un horizonte D o sin suelo,
mismo que no aparece en la figura.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
HORIZONTES O: está constituido de materia
orgánica fresca, que a su vez se subdivide en capa
de hojarasca y capa de humus, que varían de
acuerdo con la época del año; por ejemplo, en
otoño la presencia de hojarasca es mayor que en
otras estaciones del año.
EL HORIZONTE A es de mucha actividad
biológica; junto con el horizonte O, son los de
mayor concentración de materia orgánica. Se
caracteriza por la acumulación de materia orgánica,
así como de minerales inorgánicos y de material
soluble. M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
EL HORIZONTE E es la zona donde se mueven
agua y materiales suspendidos o disueltos hacia
abajo, lo que altera propiedades químicas y
estructurales.
EN EL HORIZONTE B o horizonte iluvial es donde
se acumulan arcillas, hierro, aluminio y humus que
vienen del horizonte E.
HORIZONTE C se encuentran los materiales de la
meteorización, de los cuales se cree que se ha
formado el suelo, la actividad biológica es escaza;
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
HORIZONTE D O MATERIAL MADRE; este
horizonte da origen a los demás horizontes y la
actividad biológica es nula.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
NUTRIENTES
Los nutrientes se localizan con frecuencia en forma de
sales y en varias concentraciones. Se les ha dividido
en macronutrientes o elementos fundamentales, los
que forman alrededor de 4% del peso seco total del
protoplasma de un organismo, y en micronutrientes o
elementos vestigiales que constituyen menos de 1%
del peso seco total de su protoplasma.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
La vida en el suelo
El interior del suelo posee unas condiciones ambientales drásticamente diferentes del ambiente sobre su superficie o por encima de ésta
En el suelo se encuentran bacterias, hongos, protozoarios, ácaros, coleópteros, hormigas, nemátodos, miriápodos, colémbolos, rotíferos, larvas, lombrices y otros microorganismos que participan en fenómenos de increíble complejidad, dentro de redes tróficas, para la transformación de la materia orgánica e inorgánica.
Posee propiedades relevantes:
Es estructural y químicamente estable
Actúa como refugio contra temperaturas, vientos, luz o sequedad extremas
Los espacios porosos del suelo determinan el espacio vital, la humedad y las propiedades gaseosas del ambiente del suelo
El OXÍGENO
Tienen importancia fundamental en el intercambio de los organismos con su ambiente (fotosíntesis y respiración).
El oxígeno constituye el 21% de la atmósfera.
A mayor altitud menor concentración de oxígeno.
En el suelo hay 10% o menos de oxígeno para un suelo arcilloso,
bien drenado o aireado, en suelos inundados el porcentaje
disminuye.
La presencia de oxígeno condiciona la presencia de organismos
aerobios estrictos dentro del suelo o de organismos anaerobios.
DISPONIBILIDAD DE OXÍGENO EN EL AMBIENTE
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
DIÓXIDO DE CARBONO Y OXÍGENO
El dióxido de carbono (CO2) y el oxígeno (O2) en el suelo están
involucrados en los procesos biológicos más importantes de los
seres vivos: la fotosíntesis y la respiración celular aerobia.
Todo el oxígeno del planeta se origina de la fotosíntesis, y la
mayor proporción se efectúa en los océanos por parte del
fitoplancton.
En el suelo sólo puede hallarse la mitad del porcentaje de
oxígeno presente en la atmósfera, pero eso varía según el tipo
de suelo, su porosidad y la cantidad de plantas, bacterias y
humedad que contenga. Por su parte, el CO2 modifica otros
factores del ambiente;
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
El O2 y el CO2 guardan una estrecha y recíproca relación no
sólo por su participación en los procesos celulares, sino en
funciones del cuerpo humano, como el caso de la sangre que
necesita concentraciones constantes de ambos gases para
evitar una descompensación.
EL OXÍGENO EN EL MEDIO ACUÁTICO
La principal fuente de oxígeno es la fotosíntesis del plancton y vegetales sumergidos.
La solubilidad del oxígeno en el agua se relaciona con la temperatura, concentración de sales, presión acuática, por lo que en el agua existe 25 veces menos cantidad de oxígeno que en el aire.
La demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Es el Oxígeno consumido en la degradación de sustancias oxidables del agua por la acción microbiológica.
Un valor DBO elevado indica un agua con mucha materia orgánica.
El subíndice cinco indica el número de días en los que se ha realizado la medida. (DBO5).
A los 200 m. de profundidad solo llega el 1% de la luz solar.
Tipo de Agua según su
DBO (mg/L)
Agua potable 0.75 a 1.5
Agua poco contaminada 5 a 50
Agua potable negra municipal 100 a
400
Residuos industriales 500 a 10
000
CO2 EN EL AMBIENTE ACUÁTICO
Constituye tan solo el 0,03% del aire por lo que en relación con el oxígeno
representa una proporción de 1CO2 / 700 O2.
En el medio acuático el nivel de CO2 es más elevado que el de la atmósfera, ya que
en el agua puede presentarse también bajo la forma de carbonatos y bicarbonatos,
los que incrementan esta concentración.
El CO2 en el agua manifiesta un estrecha relación con el pH existente
Si el pH es ácido el CO2 se encuentra libre, en pH cercanos a la neutralidad casi
todo el anhídrido se encuentra en forma de iones bicarbonato (HCO3)-.
A pH elevados (alcalino) el anhídrido se convierte en iones carbonato (CO3)=.
El agua de mar posee una cantidad de sales disueltas equivalentes a la tercera
parte de su composición porcentual (33%) que equivale al 4,7% en volumen, a
diferencia de la presente en la atmósfera (0.03%).
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
PH Y LA SALINIDAD
Son factores químicos que se refieren a características del medio
(gaseoso o aire, líquido o agua, suelo). El pH es una medida del
contenido de iones hidronio (H+) presentes en una solución.
Teóricamente el pH del agua es 7, éste valor se considera como
neutro. Un pH menor a 7 indica acidez, es decir una
concentración mayor de iones H+ que la que se presenta en el
agua. Mayor a 7 indica basicidad, es decir, menor concentración
de H+ que la que se encuentra en el agua.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
En altas concentraciones los iones hidronio pueden ser
nocivos para las células, debido a que por su elevada
reactividad pueden dañar algunas enzimas; aún las
bacterias acidófilas (que viven en pH inferiores a 4)
mantienen su pH interno en valores cercanos a la
neutralidad.
Mientras que la salinidad es una propiedad importante de
aguas usadas industriales y de cuerpos de agua
naturales. Originalmente este parámetro se concibió
como una medida de la cantidad total de sales disueltas
en un volumen determinado de agua.
Biota o Comunidad
Biótica
T
R
E
S
C
A
T
E
G
O
R
I
A
S
B
A
S
I
C
A
S
PRODUCTORES
CONSUMIDORES
SAPROFITOS Y
DESCOMPONEDORES
AUTÓTROFOS
HETERÓTROFOS
Todos los organismos del ecosistema, se alimentan de materia orgánica como fuente
de energía y nutrientes: los animales, los hongos (setas, mohos y otros organismos
similares) muchas bacterias e incluso unas cuantas plantas superiores como la
Monotropa uniflora que no tiene clorofila
Las plantas verdes son indispensables en cualquier ecosistema,
propician la producción de la materia orgánica que sustenta a
todos los otros organismos del sistema
Los organismos de la
biosfera pueden dividirse
en dos categorías
AUTÓTROFOS
HETERÓTROFOS
De autós: propio, por uno mismo; y trofés
alimentación.
Los más importantes y comunes son las plantas
verdes, sin embargo, unas cuantas bacterias
emplean un pigmento purpúreo para realizar
la fotosíntesis
Autótrofos:
Elaboran su propia materia
Orgánica a partir de nutrientes
inorgánicos y una fuente de
Energía del ambiente
Heterótrofos:
Se alimentan de materia orgánica para obtener energía
PRODUCTORES
Plantas verdes fotosintéticas:
se sirven de la clorofila para
absorber la energía luminosa
Bacterias fotosintéticas:
se sirven de un pigmento
purpúreo para absorber la
energía de la luz.
Bacterias quimiosintéticas:
emplean compuestos químicos
inorgánicos altamente
energéticos, como el sulfuro
de hidrógeno
CONSUMIDORES
SAPROFITOS Y
DESCOMPONEDORES Organismos que se alimentan
de materia orgánica muerta
Consumidores primarios/ herbívoros:
Animales que se alimentan sólo de
vegetales
Consumidores secundarios/carnívoros:
Animales que se alimentan de los
Consumidores primarios.
Consumidores de orden superior/
carnívoros:
animales que se alimentan de otros
carnívoros.
Omnívoros:
consumidores que se alimentan tanto
de plantas como de animales
Parásitos:
Vegetales o animales que toman como
Huésped a otra planta o animal para
Alimentarse de él durante un periodo
Prolongado.
Descomponedores:
hongos y bacterias de
putrefacción.
Saprofitos primarios:
organismos que se
alimentan directamente
de detritos
Saprofitos secundarios y de
orden superior:
se alimentan de saprofitos
primarios.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
CLASIFICACION DE LOS
ECOSISTEMAS
En la Tierra hay regiones muy diferentes: unas tienen árboles y otras no; en
unas hay agua abundante y otras están casi secas; en unas zonas las
temperaturas son elevadas y en otras hace mucho frío la mayor parte del año.
Por tanto, podemos diferenciar muchos ecosistemas diferentes. Una
clasificación básica distingue entre ecosistemas terrestres y ecosistemas
acuáticos.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
A.-ECOSISTEMAS TERRESTRES: BIOMAS TERRESTRES
1. Desierto: El desierto se desarrolla en regiones con menos de 200 mm de lluvia anual. Lo característico
de estas zonas es la escasez de agua y las lluvias muy irregulares que, cuando caen, lo hacen
torrencialmente. 2.-la escasez de suelo que es arrastrado por la erosión del viento, favorecida por la falta
de vegetación
2. Tundra: La tundra se encuentra junto a las zonas de nieves perpetuas. La dureza del clima no permite la
existencia de árboles.. Las temperaturas medias oscilan entre - 15ºC y 5ºC y las precipitaciones son escasas:
unos 300 mm al año. En el ecosistema de tundra los factores limitantes son la temperatura y la escasez de
agua. Existen: La tundra ártica, tundras alpinas
3. Taiga: La taiga es el bosque que se desarrolla al Sur de la tundra. En ella abundan las coníferas (Picea,
abetos, alerces y pinos) que son árboles que soportan las condiciones de vida -relativamente frías y
extremas- de esas latitudes y altitudes, mejor que los árboles caducifolios. El ecosistema de la taiga está
condicionado por dos factores: Las bajas temperaturas; La escasez de agua.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
4. Bosque Templado: Se sitúa en zonas con climas más suaves que el bosque de coníferas. El clima en las
zonas templadas es muy variable, con las cuatro estaciones del año bien marcadas y alternancia de lluvias,
periodos secos, tormentas, etc. Las precipitaciones varían entre 500 y 1000 mm al año. Los suelos son ricos
porque la meteorización es alta y la actividad biológica también.
5. Bosque Mediterráneo: Es típico de toda la franja que rodea al Mediterráneo y de algunos lugares de
California y África del Sur.
En la Península Ibérica ocupa amplias áreas, a veces mezclándose con el bosque caducifolio.
6. Praderas, estepas y sabanas :Las praderas se desarrollan en zonas con precipitaciones entre los 250 y 600
mm anuales.. Es decir entre las de desiertos y las de bosques. Estas cifras pueden variar dependiendo de la
temperatura y de la capacidad del suelo La forma de vegetación dominante son diversas gramíneas, que van
desde pequeñas hierbas hasta especies de mayor porte, que llegan a alcanzar los 2,50 m. En la sabana
tropical africana hay abundantes árboles, con forma de sombrilla, distribuidos por toda ella.
El nombre de estepa se suele reservar a las praderas propias de regiones templadas o frías en las que las
temperaturas son muy extremas y la lluvia escasa y mal repartida en el tiempo.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
7. El bosque tropical: la selva. En las zonas tropicales y ecuatoriales encontramos distintos tipos de bosques
porque aunque todas las regiones cercanas al ecuador tienen en común el ser calurosas, hay grandes
diferencias de regímenes de lluvias de unas a otras por lo que se forman bosques muy diferentes
El suelo de la selva es sorprendentemente débil y pobre en comparación con la riqueza de vida que soporta.
La explicación es que la mayor parte de los nutrientes se encuentran en los seres vivos y no en el suelo. El
manglar es típico de los estuarios de los grandes ríos y de zonas costeras. (tumbes) La especie vegetal
característica de este ecosistema es el mangle, un árbol muy singular que crece sobre el agua. Sus largas
raíces se hunden en el fondo de arenas y limos y sostienen a la planta por encima del agua.
8. Páramo: Son ecosistemas de montaña andinos que pertenecen al Dominio Amazónico. El páramo del
Perú, es un ecosistema que se caracteriza por presentar un paisaje dominado por gramíneas macollantes
cespitosas de hojas convolutas, plantas en rosetas con escapos emergentes, rosetas acaules, arbustos
siempre verdes de hojas coriáceas o pubescentes y plantas almohadilladas; es muy húmedo, presenta 85 -
95% de cobertura vegetal y una alta diversidad florística. Este tipo de vegetación se encuentra dispersa a lo
largo de las cadenas de montañas altas desde los 3000 a 3700 m al Norte de la Depresión de Huancabamba
(Marcelo & Millán, 2004).
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B.-ECOSISTEMAS ACUÁTICOS:
Clasificación basada en el medio físico, en la geomorfología
•Ecosistemas de agua dulce
Lagos, lagunas y humedales (lenticos)
Ríos y arroyos (lóticos)
•Ecosistemas de agua marina
Océanos
Zonas intermareales y arrecifes de coral
•Ecosistemas salobres
Estuarios, marismas y manglares
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B.1.BIOMAS OCEÁNICOS: Los océanos ocupan el 70% de la superficie terrestre y contienen una gran
variedad de organismos. En sus aguas se pueden encontrar representantes de prácticamente todas las
formas de vida. Sus cadenas tróficas empiezan con organismos fotosintéticos y terminan con grandes
ballenas, peces, calamares gigantes, etc. Según las formas de vida de los organismos se distinguen en el
océano:
Organismos pelágicos.- Viven en las aguas libres, en las que los organismos que se encuentran viven sin
relación con el fondo oceánico.
Organismos bentónicos.- Viven en el fondo oceánico. Los organismos que viven en este ambiente están
sujetos al fondo o se apoyan y descansan en él para su alimentación, su reproducción, defensa, etc.
Organismos planctónicos.- Este grupo de seres vive flotando en las aguas y, aunque pueden realizar
algunos desplazamientos por su cuenta, se mueven principalmente arrastrados por las corrientes. Entre ellos
están algas microscópicas (fitoplancton), protozoos, pequeños crustáceos, huevos, larvas, medusas, etc.)
Organismos Nectónicos: Los organismos nectónicos son aquellos que se desplazan activamente en el
agua.
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Según la cercanía a la costa se diferencian, horizontalmente, dos zonas:
1. Zona nerítica.- Cercana a la costa, en zonas en las que la profundidad es, como mucho, de 150 o 200 m.
Corresponden a la plataforma continental. Se llama zona litoral a la que se ve afectada por la oscilación
de las mareas.
2. . Zona oceánica.- Es la zona de aguas profundas. En los océanos el máximo de producción primaria se
produce en la zona fótica (iluminada) a los 20 o 30 m de profundidad, aunque se encuentran algas hasta
los 200 m, dependiendo de la transparencia de las aguas. A partir de los 500 m (zona afótica) la
oscuridad es absoluta en todos los lugares. Los organismos que viven en los grandes fondos abisales,
poseen adaptaciones muy especiales a la oscuridad total, la irregularidad alimenticia y las grandes
presiones que deben soportar.
MEDIOS ACUÁTICOS
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ESTUARIOS (del latín aestus: marea) las masas de agua semiencerradas (desembocaduras de ríos, bahía
costera, etc.) en las que la salinidad es intermedia y variable y se deja notar fuertemente la influencia de las
mareas.
ZONAS INTERMAREALES: Alternativamente expuestas y sumergidas en función de los ciclos de marea. Es un
sistema sometido a frecuentes cambios en las condiciones ambientales. La zonación refleja la proporción del
tiempo que un área está sumergida, y la capacidad de los organismos de tolerar la exposición. n costas
arenosas o fangosas la estratificación vertical no es tan marcada, por la mezcla continua del sustrato.
MARISMAS: Se forman en las llanuras aluviales próximas al estuario, en zonas abrigadas del oleaje, sobre
fondo arenoso. Sometidas a inundaciones periódicas de agua salobre Y Dominadas por vegetación herbácea
además de Típicas de latitudes medias-altas
MANGLARES: Son sistemas de llanuras de marea de zonas tropicales. Mucha materia orgánica, acumulación
de sedimentos y posee fangos frecuentemente anóxicos. Las plantas dominantes son los mangles, árboles
con raíces superficiales
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Estuarios del Amazonas
Zona
Intermareales
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Marismas
Manglares
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ARRECIFES DE CORAL: Formaciones de aguas marinas superficiales (max. 100m). Hay unas
800 especies de coral formadoras de arrecifes. Los corales son una simbiosis de animales (los
pólipos de coral) y protistas fotosintéticos. Forman barreras a lo largo de la costa (p. ej., la
Gran Barrera en Australia), islas oceánicas y atolones.
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B.2.LAGOS Y LAGUNAS.
En un lago grande se distinguen las siguientes zonas: zona litoral: con
vegetación enraizada a lo largo de la orilla: zona limnética: aguas abiertas
con fitoplancton: zona profunda: con organismos heterótrofos por falta de
luz suficiente para hacer fotosíntesis. Según la abundancia de nutrientes
(fosfatos y nitratos) en el lago se distinguen dos tipos:
a) Eutróficos.- Con las aguas ricas en nutrientes lo que facilita la proliferación
de las algas. Cuando las algas mueren son descompuestas por las bacterias
en procesos aeróbicos que consumen el oxígeno.
b) Oligotróficos.- Sus aguas son pobres en nutrientes y, por tanto, las algas
no proliferan excesivamente, las aguas son claras y penetra la luz con
facilidad, hay oxígeno en abundancia y la flora y la fauna es típica de aguas
bien oxigenadas (truchas, larvas de libélulas, etc.),
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Estilos de vida en un lago y laguna:
Bentos: organismos que viven sobre en o sobre el sedimento
Macrófitos: plantas vasculares de agua dulce
Macroinvertebrados
Perifiton: algas asociadas a macrófitos o rocas
Plancton: copépodos y cladóceros
Necton :organismos nadadores de vida libre.
Neuston (pneuston): organismos flotantes Ejemplo: Gerris, Lemna
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B.3. RIOS: La temperatura en los ríos varía en el tiempo y el espacio,
dependiendo de su situación latitudinal y altitudinal. Variación diaria
normalmente marcada y la diversidad de especies condicionada por la
temperatura, el pH y el flujo. Las principales formas de alimentación de
macroinvertebrados son trituradores, colectores,
pastadores/ramoneadores y carnívoros. Similar clasificación en lagos
SUCESIÓN ECOLÓGICA Y MADUREZ
Sucesión ecológica: cambios producidos en los ecosistemas a lo largo del tiempo, son sistemas dinámicos.
Madurez ecológica: estado en el que se encuentra un ecosistema en un momento dado del proceso de sucesión ecológica.
Comunidad climax: estado de máxima madurez, al que tienden todos los ecosistemas naturales.
Regresión: Proceso inverso a la sucesión en que se da un rejuvenecimiento o involución del ecosistema.
Comienza por la colonización de un área alterada, como un campo de cultivo abandonado,
por parte de especies capaces de tolerar sus condiciones ambientales (especies oportunistas).
Las especies oportunistas viven poco tiempo, son malas competidoras, acaban siendo
reemplazadas por especies más competitivas y de vida más larga.
El clímax es el estado óptimo de una comunidad biológica.
Existen 2 Tipos
La sucesión primaria se desarrolla sobre zonas, que no han sido ocupadas
anteriormente por ninguna comunidad (coladas volcánicas, dunas arenosas, etc.),
iniciándose un proceso lento, que puede durar siglos.
La sucesión secundaria se produce en lugares previamente ocupados por otras
comunidades, las cuales han sufrido una degradación (tierras de cultivo
abandonadas, praderas aradas, bosques talados, fuegos, etc.), siendo generalmente
una evolución más rápida, aunque también pueden transcurrir cientos de años antes
de alcanzarse el clímax.
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TENDENCIAS DE LAS SUCESIONES ECOLÓGICAS
A medida que avanza una sucesión ecológica se observan una serie de
cambios o tendencias generales:
Aumento progresivo de la biomasa.
Disminución de la productividad.
Aumento de la biodiversidad.
Aumento de los nichos ecológicos.
Aumento de la estabilidad.
Disminución del flujo energético
INTERRELACIONES ENTRE LOS SERES VIVOS
Los seres bióticos no viven aislados, ellos viven en constantes
relaciones entre su misma o con otras especies. Estas pueden ser :
INTRAESPECIFICA
INTERESPECIFICA
RELACIONES INTRAESPECIFICA
Son las relaciones que se dan entre las misma especie.
ASOCIACIÓN FAMILIAR
son individuos de una misma familia, que se unen para aparearse,
procrear, mantener y proteger a sus crías.
Se clasifica en
Familia monogamia
Familia poligamita
Familia patriarcal
Familia monogamia:
Constituida por un
macho y una hembra
Familia Poligamica:
Formada por un
macho y varias
hembras
Familia Patriarcal:
La hembra deja al
macho al cuidado de
la Prole
ASOCIACIÓN GREGARIA
Está integrada por individuos no necesariamente emparentados que se
unen por un período más o menos largo, para buscar alimento,
defenderse o emigrar. Se divide en
Asociación gregaria pasiva
Jerarquización
Asociación gregaria pasiva:
Conjuntos de individuos que han
nacido juntos Ejemplos bancos de
peces, langostas, gusanos
Jerarquización: Conjuntos de
individuos de diferentes edades y
uno esta comandando el grupo,
especialmente para emigrar.
LA COLONIA
Es formada por individuos descendientes de un solo progenitor, es decir no existe macho ni hembra es reproducción por gemación. Su finalidad es buscar y capturar alimentos. Se divide en :
Colonia Homorfa
Colina Heteromorfa
Colonia Homorfa:
Cuando su individuo tiene igual
forma. Ejemplo Colonia de
corales
Colonia heteromorfa: Cuando sus
individuos son de diferentes formas.
Ejemplo: Hidrozoo colonial
SOCIEDAD ESTATAL
La forma un conjunto de individuos organizados en sociedades jerarquizadas donde existe una distribución del trabajo, como por ejemplo las abejas, las hormigas y los seres humanos.
Territorialidad:
Es la delimitación y defensa de una área definida por un individuo o por un grupo de individuos. El
ejemplo más común es el de los perros, quienes marcan un territorio a la redonda con respecto al
lugar donde habitan mediante descargas de orina, las cuales emiten un olor distinguible por otros
canes.
Competencia
Tiene lugar entre varios
individuos de distintas
especies, pero del mismo
nivel trófico , donde se
disputan una misma cosa.
Ejemplo El león se disputa
con el leopardo una presa,
dos planta se disputa la luz, el
agua .
Efectos alepáticos
Algunos organismos eliminan a sus competidores por medio de sustancias químicas tóxicas. A esto se le denomina alopatía.
Así tenemos hongos que usan antibióticos, como la penicilina, para eliminar las bacterias que podrían crecer a su alrededor.
El brezo o el nogal también impiden, con venenos, que otras plantas crezcan en sus proximidades.
El Tamarix enriquece en sal el suelo en el que se asienta por lo que las plantas no adaptadas a suelos salinos mueren.
Mutualismo
Cuando ambas poblaciones se benefician con la actividad, no puede existir una sin la otra. Ejemplo asociación simbiótica entre algas y hongos que dan origen a los líquenes ES OBLIGATORIA
Comensalismo
Cuando una de las dos
poblaciones se beneficia, pero sin
que la otra se afecte. El
beneficiado se llama comensal y la
otra especie huésped. Ejemplo
rémora que vive adherida en el
tiburón
Neutralismo
Se establece entre dos o más
organismo de diferentes especies
que conviven en un mismo lugar sin
molestarse. Ej. Los elefantes, jirafa
y la cebra conviven juntos sin
molestarse.
Inquilinismo
Cuando un organismo llamado
inquilino se refugia en otro
individuo sin perjudicarlo,
buscando protección. Ej. El
cangrejo ermitaño que busca
protección en el, interior de las
conchas de los moluscos
abandonados.
Parasitismo
Cuando una vive a expensa de
la otra (parásito) y esta resulta
perjudicada ( Huésped) Ej.
piojo, pulga, garrapata ,
mosquitos, etc.
Depredación
Es la relación que se
establece entre dos seres
vivos uno de los cuales
captura a otro y se alimenta
de él,. El que come se llama
depredador y el segundo
presa.
Necrofagia
Es Cuando un animal se alimenta de cadáver, se le conoce
como carroñero.
Los necrófago puede ser:
Saprófago se alimentan de plantas muertas
Coprófago se alimentan de excrementos
Ej. La hiena se come el ciervo muerto
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FLUJOS DE MATERIA Y ENERGÍA.
En las cadenas alimentarias se observa cómo pasan la materia y la energía de
un ser vivo a otro; se muestra como los seres vivos dependen unos de otros
y se identifican.
Todos los organismos utilizan la energía que obtienen de su alimentación,
por medio de la respiración, para realizar sus funciones vitales (crecimiento,
renovación de tejidos, reproducción, elaboración de sustancias de reserva y
movimiento en algunos organismos).
En un ecosistema, al mismo tiempo que ocurre el flujo de energía en las
cadenas alimentarias, ocurre el ciclo de la materia; son procesos
íntimamente relacionados que difieren en la forma en que entran y salen del
sistema. En un ecosistema ocurren de forma simultánea cientos o miles de
cadenas alimentarias, formando redes tróficas.
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La biomasa nos indica el nivel de producción de un ecosistema. Puede
expresarse en gramos de peso seco (sin agua) o fresco, o en el número de
individuos por unidad de volumen o superficie. El aumento de biomasa por
unidad de tiempo, superficie o volumen y la relación que existe entre ambos
permite detectar la productividad de un ecosistema. La productividad es el
incremento de biomasa por unidad de tiempo, y proporciona una idea sobre
la cantidad que puede ser utilizada por el siguiente nivel trófico sin dañar la
estabilidad del ecosistema. La productividad relaciona biomasa y producción.
La productividad total bruta es la biomasa que se produce por unidad de
tiempo, o sea la cantidad de energía que se convierte en materia viva durante
un periodo determinado.
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• Producción primaria: se refiere al aumento de biomasa de los seres autótrofos o
productores. Si fuese el único proceso en los seres fotosintéticos, podríamos medir la
producción calculando los valores correspondientes o la acumulación de azúcares.
• Producción secundaria: contempla la cantidad de biomasa almacenada en los niveles
superiores, consumidores y descomponedores por unidad de tiempo. Puede tomar dos
direcciones: una que lleva a los consumidores primarios, y otra que lleva a los
descomponedores. Una parte constituye la energía digerible, siendo el resto energía fecal.
Una parte se elimina a través de la orina, mientras que la energía metabolizable se utiliza
para mantenerlas funciones vitales y para aumentar la biomasa del animal. En un
ecosistema en equilibrio la materia que se produce es igual a la que se destruye; en
cambio, en los ecosistemas contaminados o en aquellos que sufren una explotación
excesiva, la producción total será negativa.
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Las relaciones tróficas que se establecen en un ecosistema se representan por medio de pirámides,
que pueden ser de números, de biomasa y de energía.
Pirámide de números: En este tipo de pirámide los rectángulos son proporcionales al número
de individuos por unidad de superficie o volumen que componen la biocenosis de un ecosistema.
Esta pirámide es poco utilizada por su poca representatividad, ya que existen notables diferencias
físicas entre los individuos.
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Pirámide de biomasa. En este tipo de pirámide se toma en cuenta la cantidad de materia viva de cada
nivel trófico. Los rectángulos son proporcionales a cada categoría. La masa total de los organismos de
cada nivel es medida en gramos o kilogramos de todos los individuos, o en calorías o kilocalorías
(contenido energético), uno u otro referidos a una unidad de superficie en centímetros cuadrados o
hectáreas.
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Pirámide de energía. En este tipo de pirámide se muestra un rectángulo de longitud
proporcional a la energía en kilocalorías por metro cuadrado que se produce al utilizar
la materia orgánica del nivel por unidad de tiempo. Por medio de una división
transversal se representan las energías (biomasas) que se producen o consumen en el
nivel. En una parte se muestra la energía que se
produce para el nivel superior, y en la otra la energía que se desprende o gasta en el
propio nivel.
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CADENAS TRÓFICAS
Una cadena alimentaria es una representación simplificada de la interacción que se establece en la
naturaleza de la acción de comer, en la cual la materia y la energía se van traspasando de un organismo
a otro.
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La materia viaja por los ecosistemas en forma cíclica, cumpliendo de esta manera distintas
funciones, dependiendo del lugar donde se encuentre localizada. A este recorrido dinámico se
le conoce como ciclo biogeoquímico. Los enormes ciclos biogeoquímicos hacen posible que
estos elementos se encuentren disponibles para emplearse una y otra vez, transformándolos y
recirculándolos a través de la atmósfera, la hidrósfera, litósfera y biósfera.
Los ciclos biogeoquímicos son llamados así por las siguientes razones y categorías:
Química, cuando algún elemento químico sufre una transformación o reacción dentro de
las rutas por donde circula.
Biológica, porque participan diversos organismos animales, vegetales, y sobre todo
microorganismos.
Geológica, donde se incluyen factores abióticos representados por el suelo, el aire y el
agua.
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Los ciclos biogeoquímicos pueden dividirse en dos tipos básicos:
Gaseosos o atmosféricos (ciclo del agua, ciclo del carbono y ciclo del
nitrógeno)
Sedimentarios (ciclo del fósforo y ciclo del azufre).
Sin embargo, el ciclo del azufre se considera dentro del tipo híbrido,
puesto que circula en la atmósfera y en el sedimento.
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El agua es una sustancia vital, imprescindible para la vida.
Es un compuesto químico muy común al cual le concedemos distintos usos;
nos hidrata, el agua cubre tres cuartas partes en la base de la Tierra; hay un
constante cambio en el ciclo hidrológico, y este es finito.
El volumen de agua que hay en la Tierra es de aproximadamente 1 500
millones de km3. Sin embargo, hay áreas del planeta donde el recurso es
muy escaso.
Del total del agua distribuida en nuestro planeta, cerca de 97% no es
utilizable de forma directa para el consumo humano, debido a que se
encuentra en los mares y océanos; entonces, el porcentaje restante, es
decir 3%, sería la reserva utilizable de agua dulce.
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las fases que comprende este ciclo:
• Evaporación: Ocurre cuando los diferentes cuerpos de agua se calientan y
da inicio con ello un proceso de evaporación producto de la energía solar,
quedando en condiciones de ser transportadas las moléculas de agua o vapor
de agua a las capas superiores de la atmósfera por la acción del viento.
• Transpiración: Es elemental recordar que los vegetales ocupan grandes
cantidades de agua para llevar a cabo sus funciones, y regresan a la
atmósfera una parte importante de líquido a través del proceso de
transpiración, que regula la temperatura en los organismos y en las plantas
como transporte de nutrimentos.
Evapotranspiración: El agua almacenada en las plantas se difunde por medio
de sus membranas y entra a la atmósfera como vapor de agua, mediante
unas estructuras llamadas estomas; las cuales se eliminan agua en forma de
vapor de agua, oxígeno y CO
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•Condensación: el vapor de agua se enfría, se condensa en gotas y
forma las nubes.
Precipitación: las gotas de agua van aumentando de volumen, y el aire
pierde la capacidad de retenerlas y se precipitan en forma de lluvia, nieve o
granizo hacia la tierra y océanos. La cantidad de lluvia que se distribuye en la
tierra es irregular, como consecuencia de los distintos factores bióticos y
abióticos. Caída del agua como efecto de la gravedad, principalmente en
forma de lluvia, aunque también cae como nieve y granizo. Las nubes llegan
a tal punto de saturación que liberan el exceso de agua en las formas
mencionadas
Escorrentía: Caída del agua como efecto de la gravedad, principalmente
en forma de lluvia, aunque también cae como nieve y granizo. Las nubes
llegan a tal punto de saturación que liberan el exceso de agua en las formas
mencionadas
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CICLO DEL CARBONO
El carbono es elemento básico en la formación de las moléculas de
carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
La reserva fundamental de carbono, en moléculas de CO2 que los
seres vivos puedan asimilar, es la atmósfera y la hidrosfera.
Este gas está en la atmósfera en una concentración de más del
0,03% y cada año aproximadamente un 5% de estas reservas de
CO2, se consumen en los procesos de fotosíntesis, es decir que
todo el anhídrido carbónico se renueva en la atmósfera cada 20
años.
Debido a los crecientes procesos antropogénicos de oxidación y
combustión, la producción de dióxido de carbono suele disiparse de
manera inmediata en el aire.
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Algunos investigadores del clima han observado cambios que tienen
que ver directamente con el dióxido de carbono y se traduce en un
incremento en la temperatura de la biósfera.
Estos cambios climáticos que se están presentando en la actualidad
pueden traer a futuro efectos como la fusión de los hielos polares y,
por tanto, la modificación del clima en un calentamiento global de la
temperatura o el fenómeno conocido como efecto invernadero.
En los ecosistemas marinos algunos organismos convierten parte del
CO2 que toman en CaCO3 que necesitan para formar sus conchas,
caparazones o masas rocosas en el caso de los arrecifes. Cuando
estos organismos mueren sus caparazones se depositan en el fondo
formando rocas sedimentarias calizas en el que el C queda retirado
del ciclo durante miles y millones de años. Este C volverá lentamente
al ciclo cuando se van disolviendo las rocas.
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CICLO DEL NITRÓGENO
El nitrógeno está considerado como el elemento más abundante en la
atmósfera. Sin embargo, dada su estabilidad, es muy difícil que reaccione con
otros elementos y, por tanto, se tiene un bajo aprovechamiento, razón por la
cual, su abundancia pasa a segundo termino
ETAPAS DEL CICLO DEL NITROGENO:
1. Fijación. La fijación biológica del nitrógeno consiste en la incorporación del
nitrógeno atmosférico, a las plantas, gracias a algunos microorganismos,
principalmente bacterias y cianobacterias que se encuentran presentes en el
suelo y en ambientes acuáticos.
Esta fijación se da por medio de la conversión de nitrógeno gaseoso (N2) en
amoniaco (NH3) o nitratos (NO3-). La relación entre Rhizobium y sus plantas
huéspedes es mutualista. En el medio acuático la fijación de nitrógeno es
realizada por cianobacterias. La cantidad de nitrógeno fijado por estas bacterias
(Rhizobium sp.) es impresionante: 200 millones de toneladas anuales.
2. Nitrificación o mineralización. Solamente existen dos formas de nitrógeno
que son asimilables por las plantas, el nitrato (NO3-) y el amonio (NH4+).
Las raíces pueden absorber ambas formas, aunque pocas especies prefieren
absorber nitratos que amoniaco.
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Esta fase es realizada en dos pasos por diferentes bacterias: primero, las
bacterias del suelo Nitrosomonas y Nitrococcus convierten el amonio en nitrito
(NO2-), luego otra bacteria del suelo, Nitrobacter, oxida el nitrito en nitrato. La
nitrificación les entrega energía a las bacterias.
3. Asimilación. La asimilación ocurre cuando las plantas absorben a través de sus
raíces,
Nitrato (NO3-) o amoniaco (NH3), elementos formados por la fijación de
nitrógeno o por la nitrificación. Luego, estas moléculas son incorporadas tanto a
las proteínas, como a los ácidos nucleicos de las plantas. Cuando los animales
consumen los tejidos de las plantas, también asimilan nitrógeno y lo convierten
en compuestos animales.
4. Amonificación. Los compuestos proteicos y otros similares, que son los
constitutivos en mayor medida de la materia nitrogenada aportada al suelo, son
de poco valor para las plantas cuando se añaden de manera directa. Así, cuando
los organismos producen desechos que contienen nitrógeno como la orina
(urea), los desechos de las aves (ácido úrico), así como de los organismos
muertos, éstos son descompuestos por bacterias presentes en el suelo y en el
agua, liberando el nitrógeno al medio, bajo la forma de amonio (NH3). En este
nuevo proceso de integración de nitrógeno al ciclo, las bacterias fijadoras llevan
a cabo la digestión enzimática, por lo que el amonio se degrada a compuestos
aminados, como proteosas, peptonas y al final, en aminoácidos. Es por esta
razón que el proceso se llama aminificación o aminización.
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5. Inmovilización. Es el proceso contrario a la mineralización, por medio del
cual las formas inorgánicas (NH4+ y NO3-) son convertidas a nitrógeno
orgánico y, por tanto, no asimilables.
6. Desnitrificación. La reducción de los nitratos (NO3-) a nitrógeno gaseoso
(N2), y amonio (NH4+) a amoniaco (NH3), se llama desnitrificación, y es
llevado a cabo por las bacterias desnitrificadoras que revierten la acción de
las fijadoras de nitrógeno, regresando el nitrógeno a la atmósfera en forma
gaseosa. La reducción de nitrato por bacterias desnitrificantes Pseudomonas
sp heterótrofas y la respiración simultánea de CO2 procedente de la
oxidación de la materia orgánica es la principal causa de la desnitrificación en
el suelo.
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El fósforo es un nutriente esencial que se encuentra en forma disuelta en 90% de los casos.
Existe una pérdida de fósforo importante hacia los sedimentos; este detrimento se encuentra balanceado
por su entrada por intemperismo de las rocas y su arrastre por los ríos hacia los ecosistemas acuáticos.
Los compuestos de este elemento tienen relevancia en la fotosíntesis. El fósforo presenta una alta tasa de
renovación, lo que resulta en una disponibilidad significativa; el resto de los desechos metabólicos es
retornado por medio de la acción bacteriana.
Los ciclos sedimentarios son más lentos que los gaseosos o atmosféricos. Estos depósitos permanecen
inaccesibles a los organismos, y pueden ocurrir con el levantamiento de los continentes o por acciones del
hombre en la explotación de ciertos minerales, que a la par se exponen a procesos relevantes en el caso de
la contaminación por elementos tóxicos como el plomo, el mercurio y el cadmio.
Este elemento es un componente vital de las moléculas genéticas ácido desoxirribonucleico (DNA) y ácido
ribonucleico (RNA), así como de las productoras de energía (ATP), necesarias para el funcionamiento de las
células.
El ciclo del fósforo da inicio cuando los organismos vegetales absorben este elemento por medio de sus
raíces como fosfato disuelto, y lo añaden a sus células. A partir de la ingesta de vegetales, los animales
obtienen el fósforo, y al morir o excretar, las bacterias llamadas fosfatizantes degradan los compuestos
orgánicos de los tejidos muertos, ocurriendo su transformación en fosfatos inorgánicos disueltos y
completando el ciclo.
Ciclo del fosforo
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Las fuentes de los compuestos de azufre son las rocas y los suelos; estos se
desplazan por la atmósfera a través de la precipitación. Los procesos
geológicos ocurren en las rocas y suelos, que contienen cantidades
considerables de azufre libre o sulfuros, que al oxidarse por medio del agua
forman ácido sulfúrico.
Las formas reducidas de ácido sulfúrico se deben al vulcanismo, al origen
biogénico y a procesos industriales. Esto da como resultado reacciones de
oxidación, como el dióxido de azufre (SO2), sulfitos y ácido sulfúrico. El SO2
constituye 95% de los compuestos de azufre derivados de la combustión de
hidrocarburos. El azufre en forma de sulfatos, tanto minerales como orgánicos,
es utilizado por todos los organismos vivos. Los sulfatos son reducidos a
grupos sulfhídricos (SH) durante la síntesis proteica.
Este ciclo inicia con el elemento situado en la corteza terrestre; de manera
natural, como se mencionó líneas arriba, se forman óxidos, después ácidos y
por último sales que absorben los vegetales a través de sus raíces. Mediante
los procesos químicos las sales se transforman en aminoácidos, que durante la
fotosíntesis originan las proteínas, así como moléculas complejas y pesadas, lo
contrario a los óxidos formados al principio de la cadena.
CICLO DEL AZUFRE
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Concepto de población: Las poblaciones tienen características propias: son un grupo de individuos de
la misma especie que ocupan un área determinada y realizan intercambio de genes. Una parte de la
ecología : Ecología de poblaciones.
Propiedades de una población:
A. Tamaño: El tamaño poblacional es la cantidad de individuos existentes por unidad de área; en este
sentido, el número de individuos calculado en habitantes representativos no sólo da una idea de la
densidad de población, sino de su distribución espacial.
B. Densidad: La densidad de la población se define como el número de individuos por unidad de área o
de volumen.
C. Distribución: La distribución de los organismos en el espacio tiene una gran influencia sobre la
densidad. En general los organismos de una población pueden distribuirse de la siguiente manera:
• Aleatoriamente.- Se distribuyen aleatoriamente si su posición es independiente de la de los demás.
• Uniformemente.- Si se distribuyen uniformemente aparecen espaciados unos de otros de manera
equidistante.
• En agregados, aglomerados o manchones.- La dispersión agregada o grupos separados es la más
común.
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D. Tasa de natalidad: Las poblaciones poseen una estructura por edad. Se dividen en tres periodos
ecológicos: pre reproductivo, reproductivo y post reproductivo.
Por lo general, el índice de natalidad se expresa como el número de individuos que nacen de cada
hembra por unidad de tiempo; esta medición depende del tipo de organismo. La natalidad se expresa
en forma habitual como el número de nacimientos ocurridos durante la unidad de tiempo. El cálculo de
la natalidad absoluta se realiza dividiendo el número de nacimientos ocurridos durante la unidad de
tiempo considerada, por el tamaño estimado para la población al principio de la unidad o periodo de
tiempo, y multiplicando el resultado obtenido. E. Tasa de mortalidad: Es la relación entre el número de individuos que mueren, en relación con la
población total, por unidad de tiempo (generalmente un año). Actualmente es común verlo expresado
en porcentaje. F. Migración: Es el desplazamiento colectivo de animales de una especie, de carácter periódico, más o
menos prolongado en el tiempo y en el espacio, y provocado por la combinación de un estímulo
externo con uno interno, que determinan el movimiento de la población hacia otros lugares escogidos
de acuerdo con ciertos parámetros: más luz, menos calor, más alimento, etc. Existen varios tipos de
migración:
• Temporales.- Estacionales, diarias, bianuales, etc.
• Medios de migración.- Aire, agua, tierra, etc.
• Origen y destino.- Emigración (salida de individuos de una población) e inmigración (entrada o
ingreso).
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
G. Crecimiento: Aumento en el número de individuos por unidad de tiempo que implica un incremento
en la densidad o en la cobertura o extensión de la población en el ambiente. El aumento o la disminución
es el resultado directo de cuatro propiedades principales: natalidad, mortalidad, emigración y la
inmigración.
El crecimiento de las poblaciones lo determinan a su vez tres fenómenos estrechamente relacionados: el
potencial biótico, la capacidad de carga y la resistencia ambiental.
• Potencial biótico.- Capacidad de los organismos de una población para reproducirse en condiciones
óptimas. Es la expresión de la máxima capacidad reproductora de la población cuando ésta no
encuentra factores ambientales que limiten su fertilidad o natalidad.
• Capacidad de carga o de sostenimiento.- Se refiere al número máximo de individuos de una
población que un ambiente determinado puede sustentar. Por encima de su nivel, los recursos se
agotan y la población sufre una elevada mortalidad.
• Resistencia ambiental.- Conjunto de elementos del ambiente que ejercen su control sobre los
organismos, manteniendo a las poblaciones en los límites de la capacidad de carga. Es un obstáculo
del ambiente para limitar el crecimiento de la población y evitar que ésta agote los recursos donde se
establece.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
Crecimiento Poblacional.
El crecimiento de las poblaciones está determinado por diversos factores químicos, físicos e incluso
genéticos. Los cambios en el tamaño de las poblaciones se denominan índices o tasas de crecimiento y
se expresan mediante gráficas de crecimiento poblacional. La tasa de crecimiento suele calcularse
restando la tasa de mortalidad a la de natalidad en una población y referenciando este dato a cierto.
De acuerdo con sus peculiaridades y su situación ambiental, las poblaciones exhiben esencialmente dos
formas de crecimiento: el exponencial o en “J” y el logístico, sigmoide o en “S”.
Crecimiento exponencial: Aumenta en una constante
porcentual en función del tiempo. Sin embargo, esta
fuente a presión constante no puede ser mantenida
de manera indefinida; entonces el crecimiento
exponencial infinito es imposible. Este modelo es
muy útil para representar las primeras etapas del
crecimiento de una población.
M.Sc.Blgo Humberto Yafac Chafloc
Crecimiento logístico o sigmodial: Este modelo representa a una población que crece inicialmente
rápido en una fuente de presión constante, pero llega a un punto en que pierde su capacidad de
crecer debido a interacciones entre los miembros de la población, resultando entonces un estado de
equilibrio. Este modelo se puede definir como el balance entre producción en proporción a la
población, y a las pérdidas en proporción a la oportunidad de interacciones individuales.
La curva de tipo sigmoidal presenta tres fases principales: • Fase lenta (I), es el periodo inicial de crecimiento lento, en ésta los organismos se acomodan a su nuevo ambiente; • Fase logarítmica (II), se presenta un crecimiento exponencial rápido debido a que la población se ha ajustado perfectamente al medio; • Fase de equilibrio (III) o de estabilización, la resistencia ambiental se manifiesta gradualmente, hasta lograr mantener a la población en un nivel de equilibrio con sólo pequeñas fluctuaciones en torno a la capacidad de carga.
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