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FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA

Profa. Dra. Vivian C. C. Hyodo

Produtividade primária

Energia solar

Produtores Fotossíntese Compostos orgânicos


• Produtividade bruta quantidade de material produzido pela fotossíntese, num período fixo de tempo do universo considerado (ecossistema, plantação ou indivíduo)


Produtores RESPIRAÇÃOEnergia

potencial acumulada

Automanutenção: atividades físicas,

crescimento, formação de ovos

e sementes


FOTOSSÍNTESE RESPIRAÇÃO

PRODUTIVIDADE PRIMÁRIA

LÍQUIDA (PPL)


• Varia em um mesmo ecossistema

• Idade do indivíduo

• Estação do ano

– Verão maior produtividade bruta

– Inverno menor produtividade bruta

• Ecossistemas diferentes

• Tropicais maior produtividade bruta


TIPO DE ECOSSISTEMA CLIMA PRODUTIVIDADE (Kcal/m2/ano)

Deserto 400

Oceano 800

Lago Temperado 800

Lago Poluído Temperado 2400

FLORESTAS

Decídua Temperado 4800

Coníferas Temperado 11 200

Tropical Pluvial Tropical 20000

CULTURAS AGRÍCOLAS

Anual Temperado 8800

Perene Temperado 12000

Anual Tropical 12000

Perene Tropical 30000

PÂNTANOS

Pântano Temperado 17100

Pântano Tropical 30000

Valores aproximados da produtividade primárialíquida para diversas regiões da Terra (Kormondy, 1976)


• Disponibilidade de água• Intensidade luminosa• Quantidade de sais minerais• Ex:

– Desertos e regiões profundas dos mares condições opostas taxas baixíssimas de produtividade

• Conjunto de ecossistemas da Terra anualmente 31 bilhões de toneladas de matéria

• Florestas 20 bilhões de toneladas


• Humanos + animais domésticos consomem mais de 6% da produção líquida da biosfera!

• Homem grande interessado no aumento da produtividade

• Irrigação

• Ampliação da área agrícola

• Reciclagem dos elementos nutritivos dos mares

• Melhoria no rendimento das culturas maiores investimentos e diversos estudos


• Fluxo suplementar de energia

• Trabalho humano ou animal, combustíveis fósseis cultivo, irrigação, fertilização, seleção genética e controle de pragas

• Esforços não aumentam a produtividade bruta

• Aumento considerável da produtividade líquida redução de perdas de energia e desenvolvimento de variedades que produzam mais frutos e folhas, em vem de caule e raiz.

Sucessão ecológica

• “É o desenvolvimento de um ecossistema desde sua fase inicial até a obtenção de sua estabilidade e do equilíbrio entre seus componentes.”

• Alterações na composição das espécies com o tempo levando sempre a uma maior diversidade

• Ação da comunidade sobre o meio físico condições de desenvolvimento de novas espécies estrutura estável e equilibrada


• Cadeias alimentares tornam-se mais longas complexas redes alimentares

• Nichos mais estreitos maior especialização

• Aumento da biomassa

• Auto-suficiênciadesenvolvimento de processos de reciclagem de matéria orgânica

• Série sequência de comunidades que se substituem

• Estágioscomunidades transitórias

• Comunidades pioneiras primeira que se instala

• Comunidade clímaxúltima da sucessão


• Sucessão primária

– Inicia-se em uma área nunca povoada anteriormente

– Mais lenta

• Sucessão secundária

– Área anteriormente povoada comunidade quase extinta

– Mais rápida alguns organismos ou sementes


• Ação de vários fatores bióticos e/ou abióticos

• Clima e alterações geológicas podem alterar o ambiente– Desfavorável às espécies que nele habitavam

• Favorável a novas espécies

• A própria comunidade age no meio físico alteração

• Decomposição da matéria orgânica (excreção ou cadáveres) modificações químicas no solo


• Desenvolvimento de vegetação

– Alterações climáticas próximas ao solo

– Retenção de mais água

– Aumento da taxa respiratória

– Ciclagem de nutrientes

• Grande importância dos decompositores

• Clímax organismos tendem a aumentar de tamanho com ciclos de vida mais longos

Amplificação Biológica

• Aumento de concentração de determinados elementos e compostos químicos na cadeia alimentar

• Poluentes da água

• Aumento da concentração ao longo da cadeia alimentar

• Assimilação pelo organismo quando da síntese dos tecidos ou gorduras

• Amplificação biológica, magnificação biológica, ampliação biológica ou bioacumulação.


O poluente deve ser

recalcitrante ou de difícil degradação

Segunda lei da termodinâmica: é necessário um grande número

de elementos do nível trófico anterior para alimentar um

determinado elemento do nível trófico seguinte

O poluente deve ser

lipossolúvel

Amplificação biológica


• Mais séria quando são elementos tóxicos

• Radionuclídeos e pesticidas

• Casos mais frequentes mais utilizados pelos humanos inseticida DDT e mercúrio


• Mercúrio

• Japão Baía de Minamata

• Pescadores se alimentaram de peixes contaminados com mercúrio

• Constante despejo de mercúrio no mar fitoplâncton zooplâncton peixes homem (doses altamente tóxicas)


• DDT (Dicloro-Difenil-Tricloroetano)

• Doses lançadas não são letais à vida dos vegetais e animais

• Sua toxicidade permanece por longo tempo absorvido junto com detritos concentra-se ao longo da cadeia alimentar

• Observado nas gorduras dos animais


• Extinção de alguns animais águia pesqueira norte-americana.

• Acúmulo no organismo das fêmeas ovos com casca excessivamente frágil quebram-se antes que sejam chocados

ELEMENTOS CONCENTRAÇÃO DE DDT

(ppm) NOS TECIDOS

Água 0,00005

Plâncton 0,04

Silverside Minnow (peixe de pequeno porte) 0,23

Sheephead Minnow (peixe de pequeno porte) 0,94

Pickered (peixe predador) 1,33

Peixe- espada (peixe predador) 2,07

Heron (garça-real) (alimenta-se de animais menores) 3,57

Tern (andorinha do mar) (alimenta-se de animais menores) 3,91

Herring Gull (gaivota) 6,00

Ovo de gavião marinho 13,8

Merganser (Pato que se alimenta de peixe) 22,8

Pelicano (que se alimenta de peixe) 26,4

Concentração de DDT na cadeia alimentar verificada em Long

Island, Estados Unidos (Odum, 1971)

Bioacumulação ao longo de uma cadeia alimentar

O elemento químico bioacumula-se da água para o peixe e deste para um nível trófico superior

Nº com circulo – [DDT] no respectivo compartimento (água, peixes e ave)

Nº associado a uma seta – [DDT] que se transfere de um compartimento para outro.

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