CLASES DE ECOSISTEMA
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Este documento explica los conceptos básicos de los ecosistemas, incluyendo las definiciones de ecosistema, biocenosis, biotopo y factores abióticos y bióticos. Describe los componentes de un cuerpo de agua dulce como lagos y estanques, y explica cómo fluyen la energía y los nutrientes a través de las redes alimentarias y los ciclos de la materia en los ecosistemas.
CLASES DE ECOSISTEMA
- 2. ECOSISTEMAS Ecosistema: término acuñado en 1935 por el ecólogo sir Arthur George Tansley, para realzar el concepto de que cada ecosistema es un todo integrado. Un sistema es un grupo de partes que están conectadas y trabajan juntas. La tierra está cubierta de cosas vivas e inertes que interactúan formando sistemas, también llamados ecosistemas (sistema ecológico). Un ecosistema contiene, cosas vivas como por ejemplo árboles, animales; y cosas inertes como sustancias nutrientes y agua. Un sistema es un conjunto de partes interdependientes que funcionan como una unidad y requiere entradas y salidas. Las entradas al ecosistema son energía solar, agua, oxígeno, dióxido de carbono, nitrógeno, otros elementos y compuestos. Las salidas del ecosistema incluyen el calor producido por la respiración, agua, oxígeno, dióxido de carbono y nutrientes. La fuerza impulsora fundamental es la energía solar. Según T. Myller (1994), un ecosistema es una comunidad de especies que interactúan entre sí, con los factores químicos y físicos que constituyen su ambiente vivo.
- 3. Características Generales de los Ecosistemas Condiciones climáticas Posición geográfica Su diversidad Seres vivos/no vivos habitan una zona determinada. Componentes bióticos: productores y consumidores. Componentes abióticos: factores físicos y químicos. Intercambio de materia y energía. Los ecosistemas son sistemas complejos como el bosque, el río o el lago, formados por una trama de elementos físicos (el biotopo) y biológicos (la biocenosis o comunidad de organismos) En la naturaleza los átomos están organizados en moléculas y éstas en células. Las células forman tejidos, y éstos, órganos que se reúnen en sistemas, como el digestivo o el circulatorio. Un organismo vivo está formado por varios sistemas anatómico-fisiológicos íntimamente unidos entre sí. La organización de la naturaleza en niveles superiores al de los organismos es la que interesa a la ecología
- 4. DEFINICIONES BÁSICA BIOCENOSIS Se entiende como comunidad BIOTOPO Se entiende como hábitat
- 5. FACTORES ABIÓTICOS Son aquellos factores que forman parte del Ecosistema son de suma importancia pero carecen de vida Y son de dos tipos: Factores Abióticos Físicos Factores Abióticos Químicos
- 6. FACTORES ABIÓTICOS FÍSICOS Luz Solar Temperatura Clima Vientos Altitud y Latitud Presión atmosférica Presión acuática
- 7. FACTORES ABIÓTICOS QUÍMICOS El Suelo Oxígeno Anhídrido Carbónico .
- 8. FACTORES BIÓTICOS Son aquellos factores relativos a los organismos vivos de un ecosistema y de acuerdo a su nicho ecológico son Productores Consumidores Desintegradores Los cuales interrelacionan por varios mecanismos: Competencia, Depredación y Simbiosis
- 9. Energía y nutrientes Los ecosistemas funcionan con energía procedente del Sol, que fluye en una dirección, y con nutrientes, que se reciclan continuamente. Las plantas usan la energía lumínica transformándola, por medio de un proceso llamado fotosíntesis, en energía química bajo la forma de hidratos de carbono y otros compuestos. Esta energía es transferida a todo el ecosistema a través de una serie de pasos basados en el comer o ser comido, la llamada red trófica. En la transferencia de la energía, cada paso se compone de varios niveles tróficos o de alimentación: plantas, herbívoros (que comen vegetales), dos o tres niveles de carnívoros (que comen carne), y organismos responsables de la descomposición. Sólo parte de la energía fijada por las plantas sigue este camino, llamado red alimentaria de producción
- 10. Funcionamiento del ecosistema El funcionamiento de todos los ecosistemas es parecido. Todos necesitan una fuente de energía que, fluyendo a través de los distintos componentes del ecosistema, mantiene la vida y moviliza el agua, los minerales y otros componentes físicos del ecosistema. La fuente primera y principal de energía es el sol. En todos los ecosistemas existe, además, un movimiento continuo de los materiales. Los diferentes elementos químicos pasan del suelo, el agua o el aire a los organismos y de unos seres vivos a otros, hasta que vuelven, cerrándose el ciclo, al suelo o al agua o al aire. En el ecosistema la materia se recicla (en un ciclo cerrado) y la energía fluye generando organización en el sistema.
- 11. Relaciones alimentarias, ciclos de materia y flujos de energía Los ecosistemas se estudian analizando las relaciones alimentarias, los ciclos de la materia y los flujos de energía. La vida necesita un aporte continuo de energía que llega a la Tierra desde el Sol y pasa de unos organismos a otros a través de la cadena trófica. Las redes de alimentación comienzan en las plantas (productores) que captan la energía luminosa con su actividad fotosintética y la convierten en energía química almacenada en moléculas orgánicas. Las plantas son devoradas por otros seres vivos que forman el nivel trófico de los consumidores primarios (herbívoros). La cadena alimentaria más corta estaría formada por los dos eslabones citados (ej.: jirafas alimentándose de la vegetación). Pero los herbívoros suelen ser presa, generalmente, de los carnívoros (depredadores) que son consumidores secundarios en el ecosistema. Cadenas alimentarias de 3 eslabones serían: hierba → vaca → hombre algas → krill → ballena
- 12. Flujo de energía Los ecosistemas funcionan gracias al flujo de energía. La energía fluye por medio de cadena alimentaria. Nivel trófico: posición respecto a entrada de energía. Productores: plantas Consumidores primarios: herbívoros. Consumidores secundarios: carnívoros. Organismos descomponedores
- 13. Procesos de un ecosistema Algunos organismos son capaces de elaborar su propio alimento a partir de productos químicos, utilizando la energía solar; este proceso se denomina fotosíntesis. Las plantas que hacen los productos alimenticios se llaman productores. El alimento producido es utilizado por células vivas para hacer mas células y formar la materia orgánica, como lana y grasa. Los productos orgánicos de organismos vivos son, algunas veces denominados biomasa. Ciertos organismos consumen productos elaborados por los productores, a estos organismos se les denomina consumidores. Los consumidores pueden comer plantas (herbívoros), carne (carnívoros), ó asimilar materia orgánica muerta (descomponedores, como hongos y bacterias). Luego de que el consumidor ha digerido y utilizado este alimento, restan pocos productos químicos de desecho. Estos productos de desecho, que se necesitan como fertilizante para plantas, se denominan nutrientes. Cuando los consumidores liberan nutrientes y vuelven a ser utilizados por las plantas, se dice que han sido reciclados
- 14. Ciclos de la materia Los elementos químicos que forman los seres vivos (oxígeno, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y fósforo, etc.) van pasando de unos niveles tróficos a otros. Las plantas los recogen del suelo o de la atmósfera y los convierten en moléculas orgánicas (glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos). Los animales los toman de las plantas o de otros animales. Después los van devolviendo a la tierra, la atmósfera o las aguas por la respiración, las heces o la descomposición de los cadáveres, cuando mueren. De esta forma en todo ecosistema se encuentran ciclos del oxígeno, el carbono, hidrógeno, nitrógeno, etc. cuyo estudio es esencial para conocer su funcionamiento
- 15. Lagos, estanques, corrientes de agua Algunos estanques se forman cuando los canales se llenan de agua, algunos en áreas bajas de antiguas corrientes, otros en depresiones creadas al derretirse glaciares. Existen también depresiones en terrenos donde el caudal de agua del subsuelo sale a la superficie creando estanques superficiales. Estos son estanques naturales. Los humanos también son responsables de la creación de estanques para uso recreativo, acuicultura o agricultura; indiferente a su estructura física original, tienen los mismos patrones ecológicos. Los estanques contienen tres grupos de productores: fitoplancton (pequeñas algas suspendidas), plantas y algas bénticas (del fondo). Algunas algas están adheridas a las hojas y tallos de las plantas. Los drenajes traen al estanque de las áreas circundantes materia orgánica y nutrientes disueltos
- 16. Componentes de un cuerpo de agua dulce
- 17. Ecosistema de un estanque El dióxido de carbono necesario para la fotosíntesis proviene del aire y de la descomposición de materia orgánica. En zonas calcáreas, calcio y carbonato se adicionan al agua por la disolución de rocas calcáreas. El dióxido de carbono y los carbonatos reaccionan formando bicarbonato. El agua con bicarbonato, calcio y magnesio se denomina agua dura. Los estanques de aguas blandas pueden encontrarse en áreas exentas de rocas calcáreas. El nivel de agua se eleva y cae naturalmente, dentro de los límites del estanque. Este fenómeno se traduce en un proceso diversificado de generación de pantanos y charcos. Estas condiciones ayudan a mantener la diversidad del ecosistema acuático y previene de la concentración excesiva de nutrientes. La variación de las condiciones secas y húmedas, es importante para ciclos vitales de muchos organismos. La época donde el agua cubre el suelo se denomina hidroperiodo. A medida que el ser humano se desenvolvió alrededor de los lagos, quiso mantener el nivel de agua constante para usar sus muelles y botes.
- 18. Ecosistema de un estanque que muestra el almacenamiento y flujo de energía
- 19. Aguas eutróficas y oligotróficas El agua con una elevada concentración de nutrientes se denomina eutrófica, y aquella con baja concentración de nutrientes: oligotrófica. Estos términos son útiles cuando se describen ecosistemas de estanques. La máxima cantidad de gas que puede disolverse en el agua (nivel de saturación) depende de la temperatura. Por ejemplo, el agua dulce saturada con oxígeno a 21° C contiene 9 ppm de oxígeno; cuando la temperatura aumenta, la cantidad de oxígeno disuelto disminuye, causando un excedente que se difunde fuera del agua. Si la temperatura disminuye, el potencial de saturación del agua aumenta. En aguas eutróficas, durante un día soleado, la fotosíntesis es rápida y en consecuencia, el oxígeno y la materia orgánica se forma rápidamente. Algo de oxígeno se difunde hacia fuera del sistema, pero la mayor parte se utiliza en la respiración animal y vegetal. En el proceso de descomposición de desechos y disolución de materia orgánica, los microbios consumen la mayor cantidad del oxígeno producido durante el día. Esto puede bajar el nivel de oxígeno en 1 ó 2 ppm al final de la noche. El nivel más bajo de oxígeno determina la capacidad de sustentación del estanque para muchos organismos
- 20. Desequilibrios en los ecosistemas Los nutrientes circulan en el interior de los ecosistemas. No obstante, existen pérdidas o salidas, y éstas deben equilibrarse por medio de nuevas entradas o el ecosistema dejará de funcionar. Las entradas de nutrientes al sistema proceden de la erosión y desgaste de las rocas, del polvo transportado por el aire, y de las precipitaciones, que pueden transportar materiales a grandes distancias. Los ecosistemas terrestres pierden cantidades variables de nutrientes, arrastrados por las aguas y depositados en ecosistemas acuáticos y en las tierras bajas asociadas. La erosión, la tala de bosques y las cosechas extraen del suelo una cantidad considerable de nutrientes que deben ser reemplazados. De no ser así, el ecosistema se empobrece. Es por esto por lo que las tierras de cultivo han de ser fertilizadas. Si la entrada de un nutriente excede en mucho a su salida, el ciclo de nutrientes del ecosistema afectado se sobrecarga, y se produce contaminación. La contaminación puede considerarse una entrada de nutrientes que supera la capacidad del ecosistema para procesarlos. Los nutrientes perdidos por erosión y lixiviación en las tierras de cultivo, junto con las aguas residuales urbanas y los residuos industriales, van a parar a los ríos, lagos y estuarios. Estos contaminantes destruyen las plantas y los animales que no pueden tolerar su presencia o el cambio medioambiental que producen; al mismo tiempo favorecen a algunos organismos con mayor tolerancia al cambio.
- 21. Consecuencia de los desequilibrios Así, en las nubes llenas de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno procedentes de las áreas industriales, éstos se transforman en ácidos sulfúrico y nítrico diluidos y caen a tierra, en forma de lluvia ácida, sobre grandes extensiones de ecosistemas terrestres y acuáticos. Esto altera las relaciones ácido-base en algunos de ellos, mueren los peces y los invertebrados acuáticos y se incrementa la acidez del suelo. Sucesión y comunidades La velocidad de la sucesión depende de la competitividad de la especie implicada; y de la tolerancia a las condiciones ambientales producidas por el cambio en la vegetación; de la interacción con los animales y el fuego. Comunidad que logra alcanzar un equilibrio estable con el ambiente, por lo que no puede ser desplazada por otras, se dice que ha alcanzado al clímax. Hábitat y nicho Hábitat: lugar habitado por plantas/animales. Nicho: papel funcional que desempeña cada especie.
- 22. Ejemplo de un ecosistema nacional: Reserva Ecológica El Ángel Características Extensión: 15.715 hectáreas Altura: 3.644 hasta los 4.768 m.s.n.m. Clima: frío (0 – 18º) Vegetación natural: gramíneas Suelos contienen gran cantidad de agua. El páramo es húmedo y lluvioso, ocupa el 70% del total de la reserva. Flora: Los bosques de frailejones: 85% de las 15,715 hectáreas de la reserva. Otras especies: aliso, romerillo, chuquiragua, entre otros. Lagunas: plantas acuáticas, algas, minerales (azufre). Tipo de plantas acuáticas cambia según la profundidad de las aguas. Fauna: Trucha arco iris, jambato, sapo marsupial, perdiz de páramo, pato punteado, cóndor, guarro, curiquingue, quilico, gaviota andina, tórtola, conejo silvestre, lobo de páramo, venado, raposa y chucuri.