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ECOSSISTEMAS ECOSSISTEMAS MÓDULO ÓDULO 1 1 Professora: Andréa Rodrigues Professora: Andréa Rodrigues Professora: Andréa Rodrigues Professora: Andréa Rodrigues Monitor: Rodrigo Lacerda Monitor: Rodrigo Lacerda Monitor: Rodrigo Lacerda Monitor: Rodrigo Lacerda

Aula5 2012 ecossistemas

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Page 1: Aula5 2012 ecossistemas

ECOSSISTEMASECOSSISTEMASMMÓDULOÓDULO 1 1

Professora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa RodriguesProfessora: Andréa Rodrigues

Monitor: Rodrigo LacerdaMonitor: Rodrigo LacerdaMonitor: Rodrigo LacerdaMonitor: Rodrigo Lacerda

Page 2: Aula5 2012 ecossistemas

EESPÉCIESSPÉCIES EXISTENTESEXISTENTES NANA TTERRAERRA

Espécies conhecidas1.412.000

Insetos751.000

Plantas248.400

Protistas57.700

Fungos69.000

Outros animais281.000

Procariontes4.800

Page 3: Aula5 2012 ecossistemas

O O QUEQUE ÉÉ UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA ??

E o que forma o conjunto dos Ecossistemas?????

Comunidade A

Comunidade B

Comunidade D

INTERAGINDO!!!!!

Comunidade C

Espécie

População

Comunidade

Ecossistema

Page 4: Aula5 2012 ecossistemas

DDEFINIÇÃOEFINIÇÃO

• Em um ecossistema, o conjunto de seres vivos(biocenose) interage entre si e com o meio natural(biótipo) de maneira equilibrada, pela reciclagemde matéria e pelo uso eficiente da energia solar.

• A união entre esses conjuntos, biótipo e biocenose,forma o ecossistema

O ECOSSISTEMA é a unidade básica do estudo da ecologia

Page 5: Aula5 2012 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

EEXEMPLOSXEMPLOS DEDE EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS

Page 6: Aula5 2012 ecossistemas

ECOSSISTEMABIÓTICOS(biocenose)

QQUAISUAIS OSOS COMPONENTESCOMPONENTES DEDE UMUM

EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS ??

Estável

Equilibrado

Auto-suficiente

Dimensões variadas

Habitat / nichoO2 CO2 H2O

ABIÓTICOS(biótopo)

Page 7: Aula5 2012 ecossistemas

QQUAISUAIS OSOS COMPONENTESCOMPONENTES DEDE UMUM

EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS ??

•• AbióticosAbióticos (matéria(matéria inorgânicainorgânica ouou semsem vida)vida)

Condições climáticasCondições edáficasVariáveis físicas e químicas

•• BióticosBióticos (seres(seres vivos)vivos)

Seres vivos – produtores, consumidores (váriosníveis) e decompositores

Page 8: Aula5 2012 ecossistemas

EECOSSISTEMACOSSISTEMA AQUÁTICOAQUÁTICO

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

DECOMPOSITORES

Esta categoria

não pertence

nem a fauna e nem a

flora, alimentando

-se no entanto dos

restos destes, e

sendo composta

por fungos e bactérias

Page 9: Aula5 2012 ecossistemas

EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS AAQUÁTICOSQUÁTICOS

Sol

Produtores (plantas enraizadas)

Produtores Produtores ((fitoplânctonfitoplâncton))

Consumidores primários Consumidores primários ((zooplânctonzooplâncton))

Consumidores secundários (peixe)

Elementos Elementos químicos dissolvidosquímicos dissolvidos

Consumidores Consumidores terciários terciários

(tartarugas)(tartarugas)

SedimentosDecompositores (Bactérias e fungos)Decompositores (Bactérias e fungos)

Page 10: Aula5 2012 ecossistemas

EECOSSISTEMACOSSISTEMA TTERRESTREERRESTRE

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.

DECOMPOSITORES

Aqui 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.

Page 11: Aula5 2012 ecossistemas

EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS TTERRESTRESERRESTRES

Sol

Produtor

Precipitação

Produtor

Consumidor primário(coelho)

Consumidor secundário(Raposa)

CO2

O2

Água

Decompositores do solo

Nutrientes e minarais solúveis

Page 12: Aula5 2012 ecossistemas

Decompositores(Bactérias e fungos)

Energia solar

CalorCalor

Calor Calor

Calor

Compostos químicos Abióticos (CO2, O2,

N, Minerais)

Consumidores(Herbívoros e

Carnívoros)

Produtores

(plantas)

PPRINCIPAISRINCIPAIS CCOMPONENTESOMPONENTES

EESTRUTURAISSTRUTURAIS DEDE UMUM EECOSSITEMACOSSITEMA

Page 13: Aula5 2012 ecossistemas

PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

TODOS OS ECOSSISTEMAS SÃO INTERLIGADOS (BIOSFERA) - CONTINUIDADE

Page 14: Aula5 2012 ecossistemas

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

PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

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

• Toda a massa de matéria viva da Terrafunciona como um vasto organismo queativamente modifica o seu planeta paraproduzir o ambiente que melhor serve assuas necessidades.

Page 15: Aula5 2012 ecossistemas

PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

ADAPTAÇÃO ENTRE AS ESPÉCIES E O MEIO AMBIENTE – SUCESSÃO

ECOLÓGICA

Page 16: Aula5 2012 ecossistemas

PPARTICULARIDADESARTICULARIDADES DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

Sucessão primária

Sucessão secundária

Page 17: Aula5 2012 ecossistemas

OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

Capim ���� gafanhotos ���� pássaros ���� raposas

Trigo ���� pulgão ���� protozoários

Cadeia de PredadoresCadeia de Predadores

Cadeia de ParasitasCadeia de Parasitas

Folhas ���� fungos ���� vermes

Cadeia de DecompositoresCadeia de Decompositores

�� CADEIACADEIA ALIMENTARALIMENTAR � arranjo produtor-consumidor.

Page 18: Aula5 2012 ecossistemas

OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

Cadeia alimentar1º NívelTrófico

2º Nível Trófico

3º Nível Trófico

4º Nível Trófico

Produtores(Plantas)

C.Primários(herbívoros)

C.Secundários(Carnívoros)

C.TerciáriosCarnívoros superiores

Dentritívoros(decompositores e consumidores de dentritos)

Energia Solar

Calor

Calor Calor Calor

CalorCalor

Calor

Calor

Page 19: Aula5 2012 ecossistemas

OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO

DEDE UMUM

EECOSSISTEMACOSSISTEMA

Humanos

Baleia-azul Cachalote

Foca-caranguejeira

Baleia-assassinaElefantemarinho

Foca-Leopardo

Petrel

Peixe Lula

Plâncton Carnívoro

camarão

Fitoplâncton

Zooplânctonherbívoro

Pinguim –Imperador

Pinguins De Adélia

TEIA TEIA ALIMENTARALIMENTAR

Complexa rede de cadeias alimentares interagindo. A Figura ao lado mostra uma teia alimentar simplificada na Antática.

Page 20: Aula5 2012 ecossistemas

OORGANIZAÇÃORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMACOSSISTEMA

Page 21: Aula5 2012 ecossistemas

Representação gráfica das cadeias ou teias alimentares

O primeiro nível trófico sempre será representada pela base da pirâmide

NÚMERO ENERGIA(cal)

BIOMASSA(kg)

PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

Page 22: Aula5 2012 ecossistemas

TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

Representa o número deindivíduos

existentes em cada nível trófico

por unidade de área ou de volume em

determinado momento.

Representa a massa total

seca dos organismos

de cada nível tróficopor unidade de área ou

de volume em determinado momento.

Representa a quantidade de energia armazenada

nos seres de cada umdos níveis tróficos por unidade de área ou de volume em determinado

momento.

PIRÂMIDE DE NÚMEROS

PIRÂMIDE DEMASSA

PIRÂMIDE DE ENERGIA

Page 23: Aula5 2012 ecossistemas

1000 plantas

300 Gafanhoto

20 Aves

Pulgão

Protozoário

Trigo

Ciências do Ambiente – Cap 5

TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

PIRÂMIDE DE NÚMEROS

Page 24: Aula5 2012 ecossistemas

10 toneladas de soja

1000 kg gado

10 homem (70kg)

Fitoplâncton

Zooplâncton

Crustáceos

BiomassaQuantidade de matéria viva no ecossistema

TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

PIRÂMIDE DE BIOMASSA

Page 25: Aula5 2012 ecossistemas

Consumidores

secundários

Consumidores primários

Produtores

40 kcal/m2/ano

400 kcal/m2/ano

4000 kcal/m2/ano

Ciências do Ambiente – Cap 5

TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

PIRÂMIDE DE ENERGIA

Page 26: Aula5 2012 ecossistemas

Ciências do Ambiente – Cap 5

TTIPOSIPOS DEDE PPIRÂMIDESIRÂMIDES EECOLÓGICASCOLÓGICAS

Consumidores Secundários

(perca)

10

100

1.000

10.000Energia

Disponível em Cada Nivel trófico(emk quilocaorias)

Calor

Calor

Calor

Calor

Calor

Produtores(fitoplâncton

ConsumidoresTerciários(Humanos)

ConsumidoresPrimários

(zooplâncton)

Dec

om

po

sito

res

PIRÂMIDE DE ENERGIA

Page 27: Aula5 2012 ecossistemas

PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

� Matéria orgânica

produzida, ou energia

fixada pelos produtores

� Transferência para os

consumidores ao longo

das seqüências

alimentares

Page 28: Aula5 2012 ecossistemas

PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

• TRANSFERÊNCIA PARA OS CONSUMIDORES AO LONGO DAS

SEQÜÊNCIAS 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

Page 29: Aula5 2012 ecossistemas

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

PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

Page 30: Aula5 2012 ecossistemas

Denomina-se PPB a quantidade de energia fixada pelas plantasno processo de fotossíntese. Parte dessa energia é dissipada noprocesso de respiração do autótrofo (R) e parte (PPL) éincorporada a biomassa vegetal e transferida para osconsumidores.

A cada nível trófico, parte da energia recebida é incorporada àbiomassa e parte é dissipada na forma de calor ou perdida namatéria excretada. Tornando-se R como um somatório daenergia dissipada (energia calorífica) em todos os níveistróficos.

Assim, a produtividade no ecossistema pode ser representadapor PPB=PPL+R.

PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

Page 31: Aula5 2012 ecossistemas

Quantidade de material produzido pela fotossíntese, em um período fixo de tempo

PPB ou PB = produção primária brutaPPL ou PL = produção primária líquidaR= energia dissipada

PPB PPL R

PS=10% PL PT=10%PS PQ=10%PT

PPRODUTIVIDADERODUTIVIDADE DOSDOS ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

Page 32: Aula5 2012 ecossistemas

Energia perdida e não disponível aos consumidores

Respiração

Crescimento e reprodução

Sol

ProduçãoPrimária bruta Produção

Primária Líquida(Energia disponível para os consumidores)

DDIFERENÇASIFERENÇAS ENTREENTRE PPB PPB EE PPLPPL

Apenas a biomassa representada pelo PPL está disponível em forma de alimento para os consumidores que utilizam somente parte dessa quantia.

A PPL da Terra acaba por limitar o número de consumidores (inclusive os

seres humanos) que

podem sobreviver na

Terra.

Page 33: Aula5 2012 ecossistemas

EESTÁGIOSSTÁGIOS DADA SSUCESSÃOUCESSÃO EECOLÓGICACOLÓGICA

PPB/R� Indicador da Comunidade Clímax ou da Sucessão Ecológica

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

PPB/R > 1,0 (Ecossistema Sucessional) � apenas parte daprodução primária líquida é consumida, ou seja, fica saldo deenergia para manter novos consumidores (PPL > 0)

Page 34: Aula5 2012 ecossistemas

DIFERENÇAS ENTRE O ECOSSISTEMA SUCESSIONAL E MADURODIFERENÇAS 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

EESTÁGIOSSTÁGIOS DADA SSUCESSÃOUCESSÃO EECOLÓGICACOLÓGICA

Page 35: Aula5 2012 ecossistemas

DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS

� Destruição de um dos elos da cadeia;

Exemplos:

� Eliminação de cobras nos campos� Caça predatória do sapo-boi em Pernambuco.

� Introdução de organismo estranho à cadeia;

Exemplos:

� Introdução do sapo-boi na Austrália para controle biológico de besouro.

� Austrália, ex-paraíso dos coelhos (Oryctolaguscunniculus).

Bloqueio da Cadeia Alimentar

Page 36: Aula5 2012 ecossistemas

DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS

� 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 em ppm) Charbonneau, J. P. et al, 1979

Biomagnificação

Page 37: Aula5 2012 ecossistemas

DDESEQUILÍBRIOSESEQUILÍBRIOS NOSNOS EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS

Os desequilíbrios também podem ocorrer devido:Os desequilíbrios também podem ocorrer devido:

� Às alterações do ambiente que impedem a camuflagem de determinadas espécies, expondo-as aos seus inimigos;

� Uso de inseticidas que diminuem ou eliminam espécies polinizadoras, levando ao desaparecimento de vegetais, e conseqüentemente, animais;

� Ao lançamento de esgotos, ricos em matéria orgânica, nos corpos d’água, favorecendo as bactérias aeróbias em detrimento dos peixes.

Page 38: Aula5 2012 ecossistemas

DDESORGANIZAÇÃOESORGANIZAÇÃO DEDE UMUM EECOSSISTEMASCOSSISTEMAS

Page 39: Aula5 2012 ecossistemas

CCOMOOMO OSOS ECOLOGISTASECOLOGISTAS APRENDEMAPRENDEM SOBRESOBRE OSOS

ECOSSISTEMASECOSSISTEMAS

Locais críticos para o ninho

Serviço Florestal

Topografia

Tipos de habitat

Mundo real

Floresta

CampoLagoÁrea

alagadiça

Pesquisa de campo

Sensoriamento remotoGIS

Pesquisa de laboratórioAnálise de sistemas

Parte do material dessa aula foi gentilmente cedido

pela Profª Selma de Araújo e Nara Pimentel