ECOLOGIA (pirâmides alimentares, cadeias e teias alimentares, produtividade nos ecossistemas) 3ª Série do Ensino Médio Disciplina: Biologia Profª. Roberta

ECOLOGIA(pirâmides alimentares, cadeias e teias alimentares,

produtividade nos ecossistemas)

3ª Série do Ensino Médio

Disciplina: Biologia

Profª. Roberta Fontoura

ECOSSISTEMAS

ECOSSISTEMASUm conjunto de seres vivos que interagem entre si e com o

meio natural de forma equilibrada, por meio da reciclagem de

matéria e do uso eficiente de energia solar.

Unidade funcional básica, composta de uma biocenose( seres

vivos) e um biótipo (ambiente).

FATORES BIOLÓGICOS

FATORES FÍSICOS

Espécie

População

Comunidade

Ecossistema

ECOSSISTEMAS Exemplos de ecossistemas:

• Uma planta constitui um ecossistema

• O oceano é um ecossistema

• Um aquário é um ecossistema

• Uma floresta é um ecossistema

• Um reservatório hídrico, exemplifica um ecossistema

ECOSSISTEMASElementos que compõem um ecossistema:

• Elementos bióticos - Os seres vivos

• Produtores – autótrofos

• Consumidores primários – herbívoros

• Consumidores secundários – carnívoros

• Consumidores mistos – onívoros

• Decompositores – heterotróficos

• (Bactérias e protozoários, que se alimentam de materiais

residuais)

• Elementos abióticos - Matéria inorgânica ou sem vida (como água, ar, solo)

FLORA PRODUTORES

Composto pelas plantas da margem e do fundo da lagoa e por algas microscópicas, as quais são as maiores responsáveis pela oxigenação do ambiente aquático e terrestre; à esta categoria formada pelas algas microscópicas chamamos fitoplâncton.

FAUNA CONSUMIDORES PRIMÁRIOS

Composto por pequenos animais flutuantes (chamados Zooplâncton), caramujos e peixes herbívoros, todos se alimentado diretamente dos vegetais.

CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS

São aqueles que alimentam-se do nível anterior, ou seja, peixes carnívoros, insetos, cágados, etc.,

CONSUMIDORES TERCIÁRIOS

As aves aquáticas são o principal componente desta categoria, alimentando-se dos consumidores secundários.

DECOMPOSITORESEsta categoria não pertence nem a fauna e nem a flora, alimentando-se no entanto dos restos destes, e sendo composta por fungos e bactérias.

Ecossistema aquático

FLORA Produtores

Formado por todos os componentes fotossintetizantes, os quais produzem seu próprio alimento (autótrofos) tais como gramíneas, ervas rasteiras, liquens, arbustos, trepadeiras e árvores;

FAUNA Consumidores primários

São todos os herbívoros, que no caso dos ecossistemas terrestres tratam-se de insetos, roedores, aves e ruminantes;

Consumidores Secundários

Alimentam-se diretamente dos consumidores primários (herbívoros). São formados principalmente por carnívoros de pequeno porte;

Consumidores terciários

Tratam-se de consumidores de porte maior que alimentam-se dos consumidores secundários;

DecompositoresAqui também como no caso dos ecossistemas aquáticos, esta

categoria não pertence nem a fauna e nem a flora e sendo composta por fungos e bactérias.

Ecossistema Terrestre

PARTICULARIDADES DE UM ECOSSISTEMA

Suas características

TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE


OS ECOSSITEMAS SÃO ABERTOS E SE MANTÊM ATRAVÉS DO FLUXO DE ENERGIA SOLAR – SISTEMA ABERTO

PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA (OU LEI DA CONSERVAÇÃO DA ENERGIA)

“A energia pode se transformar de uma forma em outra, mas não

pode ser criada ou destruída”

SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA

“Todo o processo de transformação de energia dá-se a partir de

uma maneira mais nobre para uma menos nobre, ou de menor

qualidade”




OS ECOSSISTEMAS RESISTEM AS MUDANÇAS, OU SEJA, SÃO AUTO-REGULADORES – HOMEOSTASE

• Hipótese de Gaia (a terra seria uma organismo

vivo)

• Toda a massa de matéria viva da Terra funciona

como um vasto organismo que ativamente modifica

o seu planeta para produzir o ambiente que melhor

serve as suas necessidades.

ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO ECOLÓGICA

ORGANIZAÇÃO DE UM ECOSSISTEMA

• Em um ecossistema, cada espécie possui seu Habitat e seu Nicho

Ecológico

– Habitat – local ocupado pela espécie, com todas as suas características abióticas. É o

endereço de uma espécie.

– Nicho Ecológico – é a função da espécie dentro do conjunto de ecossistema e suas

relações com as demais espécies e com o ambiente. Seria a profissão da espécie:

• Fontes de energia, taxas de crescimento e metabolismo, seus efeitos sobre outros

organismos e sua capacidade de modificar o meio em que vive

• Num ecossistema equilibrado, cada espécie possui um nicho diferente do de outras

espécies, caso contrário haverá competição entre espécies que possuem o mesmo nicho

• Equivalentes Ecológicos – são espécies que ocupam nichos semelhantes, em regiões

distintas


CADEIA ALIMENTAR – arranjo produtor-consumidor.

Podem ser divididas em dois tipos:

• As que começam pelos vegetais vivos e passam pelos herbívoros e

carnívoros

• E as que se iniciam pelos detritos vegetais e animais e passam pelos

detritívoros

Capim gafanhotos pássaros raposas (Cadeia de Predadores)

Trigo pulgão protozoários (Cadeia de Parasitas)

Folhas fungos vermes (Cadeia de Decomposição)

Dentro da cadeia alimentar ocorre a

transferência de energia e nutrientes que segue

a seguinte ordem: produtores (plantas),

consumidores (animais herbívoros e

carnívoros) e decompositores (fungos

e bactérias).


Cadeia alimentar

PRODUTORESCONSUMIDORPRIMÁRIO

CONSUMIDORSECUNDÁRIO

CONSUMIDORTERCEÁRIO

CONSUMIDORQUATERNÁRIO

Decompositores

Teia Alimentar

Produtor

Consumidor primário

Consumidorsecundário

Produtor

Consumidor primário

Consumidor primárioe secundário

Consumidor terciário

Teia ou cadeia alimentar?

Pirâmides ecológicas

• PIRÂMIDE DE NÚMEROS:

Número de indivíduos presentes em cada nível trófico.

CAPIM

GAFANHOTO

PARDAL

COBRA

Pirâmide Direita

ÁRVORE

CUPINS

PARASITAS

Pirâmide Invertida

• PIRÂMIDE DE BIOMASSA: Quantidade de matéria viva presente em cada nível trófico.

ALFAFA=8t

BOI=1t

HOMEM=7OKg

Pirâmide Direita

FITOP.=4g/m²

ZOOPLÂNCTON= 20g/m²

Pirâmide Invertida

• PIRÂMIDE DE ENERGIA: Valor energético disponível em cada nível trófico.

PRODUTOR

CONS. PRIM.

CONS.SEC.

ENERGIADISSIPADAEM FORMADE CALOR

NÃO EXISTE PIRÂMIDE INVERTIDANESTE CASO!!!!!!!!

Produtividade dos ecossistemas

• Matéria orgânica

produzida, ou energia

fixada pelos produtores

• Transferência para os

consumidores ao longo das

sequências alimentares

Produtividade dos ecossistemas

• TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS

SEQUÊNCIAS ALIMENTARES:

• UNIDADES DE MASSA

• UNIDADES DE ENERGIA – Calorias Incorporadas em Cada Nível Trófico

Produção Primária (PP) – produtor

Produção Secundária (PS) – consumidor 1

Produção Terciária (PT) – consumidor 2 ...

• A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada à biomassa e parte é dissipada como calor

PRODUTIVIDADE• Produtividade Primária Bruta (PPB) de um Ecossistema: é a

quantidade de material produzido pela fotossíntese, num período fixo de tempo

• Produtividade Primária Líquida (PPL): é a parte da energia dos produtores utilizável como alimento para os consumidores. Pois a outra parte é utilizada pelos produtores em suas funções vitais

• PP Varia com:

– Estação do ano– Idade do indivíduo– Clima (PPL é superior em climas tropicais)– Disponibilidade de água, sais minerais e intensidade luminosa

PPB = PPL + R

PRODUTIVIDADE - LEI DE ELTON

Cada nível trófico incorpora apenas 10% da energia do nível precedente

Quanto maior o nível trófico do organismo menor a quantidade de energia disponível

Consumidoresprimários

Produtores Consumidoressecundários

Consumidoresterciários

1000 10100

10% 10% 10%

900 90 99000

PRODUTIVIDADE• Estágio de sucessão ecológica

PB/R – Relação entre Comunidade Clímax ou Sucessão Ecológica

PB/R = 1,0 (Ecossistema Maduro) – toda produção primária líquida de um certo intervalo de tempo é consumida pela fauna em intervalo de tempo igual (PL = 0)

PB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) – apenas parte da produção primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo de energia para manter novos consumidores (PL > 0)

Diferenças entre o ecossistema sucessional e maduro

Características Ecossistema sucessional Ecossistema maduro

Diversidade biológica Baixa Alta

Biomassa total Pequena Grande

Número de relações Pequeno Grande

Teia alimentar Simples Complexa

Relação produção/consumo Maior que 1 Menor que 1

Estabilidade Instável Estável

Resistência aos distúrbios externos Baixa Alta

Alterações na cadeia alimentar

Bloqueio da cadeia alimentar

• Destruição de um dos elos da cadeia;

• Introdução de organismo estranho à cadeia;

• Exemplos:

• O Eucalipto e a Caturrita

• Eichhornia crassipes, um aguapé brasileiro conquista o mundo

• Anopheles gambiae, um mosquito africano já expulso do país

• Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolagus cunniculus)

ALTERAÇÕES NA CADEIA ALIMENTAR

BIOMAGNIFICAÇÃO

• Alterações provocadas pela ação de poluentes químicos• Os últimos níveis tróficos, são os mais prejudicados

Mergulhão (2500)

Peixes carnívoros (22 a 221)

Peixes planctófagos (7 a 9)

Zooplâncton (3,0)

Fitoplâncton (0,5)

Inseticida transferido

por via alimentar

Água (0,014)

Pirâmide de biomassa do Lago Clear, na Califórnia (concentração de TDE em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979

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