Ecosistemas - docencia.unt.edu.ar · • Independientemente de su tamaño, la dinámica de un...

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PowerPoint Lectures for Biology, Seventh Edition

Neil Campbell and Jane Reece

Lectures by Chris Romero

Ecosistemas

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Ecosistemas, Energía, y Materia

• Un ecosistema está formado por todos los organismos que viven en una comunidad, en conjunto con los factores abióticos con los que interactúan

• Los ecosistemas pueden ser tan pequeños como un acuario, o tan grandes como un lago o una selva

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• Independientemente de su tamaño, la dinámica de un ecosistema involucra dos procesos principales: flujo de energía y ciclos químicos

• La energía fluye a través del ecosistema, mientras que la materia circula dentro de él

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La ecología de los Ecosistemas enfatiza el estudio del flujo energético y del reciclamiento químico

• Los ecólogos ven a los ecosistemas como transformadores de energía y procesadores de materia

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• Las leyes de la física y de la química se aplican a los ecosistemas, particularmente el flujo de energía

• La energía se conserva, pero es degradada a calor durante los procesos en el ecosistema

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• La energía y los nutrientes pasan de los productores primarios (autótrofos) a los consumidores primarios (herbívoros) y luego a los consumidores secundarios (carnívoros)

• La energía fluye a través de un ecosistema, entrando como luz y saliendo como calor

• Los nutrientes realizan ciclos en los ecosistemas

Microorganismsand other

detritivores

Tertiaryconsumers

Secondaryconsumers

Detritus Primary consumers

Sun

Primary producers

Heat

Key

Chemical cycling

Energy flow

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Descomposición

• Conecta todos los niveles tróficos

• Los detritívoros, principalmente bacterias y hongos, reciclan elementos químicos escenciales descomponiendo la materia orgánica y retornando los elementos a reservorios inorgánicos

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• La producción primaria en un ecosistema es la cantidad de energía lumínica convertida en energía química por los autótrofos en un período de tiempo dado

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• La cantidad de producción fotosintética determina el límite de gasto para el presupuesto de energía de un ecosistema

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• La cantidad de radiación solar que alcanza la superficie terrestre, limita el aprovechamiento fotosintético de un ecosistema

• Sólo una pequeña fracción de la energía solar que ingresa en un ecosistema es utilizada en la fotosíntesis

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• La cantidad total de energía que es asimilada por las plantas en la fotosíntesis, generalmente medida a lo largo de un año, se conoce como productividad primaria bruta de un ecosistema

• La producción primaria neta es igual a la bruta menos la energía usada por los productores primarios para la respiración, construcción de sus tejidos, defensa, etc.

• Sólo la productividad primaria neta está disponible para los consumidores

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• En general, los ecosistemas terrestres contribuyen con alrededor de los dos tercios de la productividad primaria neta global

• Los ecosistemas marinos, con alrededor de un tercio

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• En los ecosistemas marinos y dulceacuícolas, tanto la luz como los nutrientes controlan la producción primaria

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La Energía transferida entre los niveles tróficos es usualmente menos del 20% de la inicial

• La producción secundaria de un ecosistema es la cantidad de energía química de los alimentos convertida en biomasa durante un período de tiempo dado

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• Cuando una oruga se alimenta de una hoja, sólo alrededor de un-sexto de la energía disponible en la hoja es usada para la producción secundaria

• La eficiencia de producción de un organismo es la fracción de la energía almacenada en alimentos que no es usada para la respiración

LE 54-10

Crecimiento(nueva biomasa)

Respiracióncelular

heces100 J

33 J

67 J

200 J

Material vegetal ingerido

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• La eficiencia trófica es el porcentaje de producción transferido de un nivel trófico al siguiente

• Este usualmente varía entre el 5% al 20%

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• Una pirámide de producción neta representa la pérdida de energía en cada eslabón de una cadena trófica

1,000,000 J luz solar

10,000 J

1,000 J

100 J

10 JConsumidoresterciarios

Consumidoressecundarios

Consumidoresprimarios

Productoresprimarios

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• En una pirámide de biomasa, cada fila representa el peso seco de todos los organismos en un nivel trófico

• La mayoría de éstas muestran un agudo decrecimiento a niveles tróficos sucesivamente más altos

Nivel trófico Peso seco(g/m2)

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Consumidores primarios

Productores primarios

1.5

11

37

809

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• En ciertos ecosistemas acuáticos se invierte la pirámide de biomasa: los consumidores primarios pesan más que los productores

Nivel trófico Peso seco(g/m2)

Consumidores primarios (zooplancton)

Productores primarios (fitoplancton)

21

4

LE 54-13

Trophic level Number ofindividual organisms

Tertiary consumers

Secondary consumers

Primary consumers

Primary producers

3

354,904

708,624

5,842,424

LE 54-14

Trophic level

Secondary consumers

Primary consumers

Primary producers

LE 54-17a

Transportover land

Precipitationover landEvaporation

from oceanPrecipitationover ocean

Net movement ofwater vapor by wind

Solar energy

Evapotranspirationfrom land

Runoff andgroundwater

Percolationthroughsoil

LE 54-17b

Cellularrespiration

Burning offossil fuelsand wood

Carbon compoundsin water

Photosynthesis

Primaryconsumers

Higher-levelconsumers

Detritus

Decomposition

CO2 in atmosphere

LE 54-17c

Assimilation

N2 in atmosphere

DecomposersNitrifyingbacteria

Nitrifyingbacteria

Nitrogen-fixingsoil bacteria

Denitrifyingbacteria

NitrificationAmmonification

Nitrogen-fixingbacteria in rootnodules of legumes

NO3–

NO2–NH4

+NH3

LE 54-17d

Sedimentation

Plants

Rain

Runoff

Weatheringof rocks

Geologicuplift

SoilLeaching

Decomposition

Plant uptakeof PO4

3–

Consumption

LE 54-18

Nutrientsavailable

to producers

Decomposers

Geologicprocesses

Abioticreservoir

Consumers

Producers