LOS ECOSISTEMAS

Biología y geología 4ºESO

Marta Gómez Vera

1. ¿QUÉ ES UN ECOSISTEMA? • Un ecosistema es el conjunto formado por los seres vivos , los factores

físicos del medio donde viven y las relaciones, tanto bióticas como abióticas, que se establecen entre ellos.

Componentes de los ecosistemas • Biotopo: Es el medio físico donde se desarrollan los seres vivos

• Biocenosis: La parte viva de un ecosistema

• Las Interacciones que se establecen entre los componentes de los ecosistemas constituyen el factor fundamental de los mismos.

• Hábitat: Es el lugar físico donde se desarrolla una población en el ecosistema.

• Nicho ecológico: Es la función que desempeña una determinada especie en el ecosistema, es decir, el modo en que esa especie utiliza los recursos disponibles. Si dos especies tienen el mismo nicho (“oficio”) en un ecosistema, competirán entre sí y una acabará excluyendo a la otra

– Diferenciar hábitat-nicho. El hábitat es el lugar donde vive una especie y el nicho es la función que realiza en el ecosistema. (El hábitat es la dirección y el nicho la profesión)

– Nicho potencial (ideal o fisiológico): Es aquel que satisface todas las necesidades de una especie. No se alcanza en ambientes naturales.

– Nicho ecológico (real). Es el ocupado en condiciones naturales. La competencia hace que las especies pierdan parte de su nicho cuando existe solapamiento del mismo entre especies.

• Actividades:

1. Identifica el hábitat y el nicho ecológico de estas especies de aves acuáticas.

2. Actividad 1 página 238.

3. ¿Puede una especie cambiar su nicho ecológico a lo largo de su vida? Explica el fin que tiene este proceso.

4. Si el nicho ecológico es el papel que desempeña una especie dentro de un ecosistema. ¿Todos los animales insectívoros de un ecosistema ocupan el mismo nicho?

2. La materia y energía en los ecosistemas

• Los ecosistemas necesitan un aporte constante de energía para mantenerse en funcionamiento

• Esta energía después de ser almacenada en forma de alimentos, es utilizada por los seres vivos y transferida de unos a otros

• El flujo energético va disminuyendo al degradarse en la respiración y desprenderse en forma de calor, tras ser utilizada por los seres vivos para su mantenimiento.

El flujo de materia en los ecosistemas tiende a ser

un ciclo cerrado, mientras que el de energía fluye

en una sola dirección

2.1. El ciclo de la materia • El ciclo de la

materia tiende a ser cerrado , es decir, la materia se recicla en los ecosistemas

• El reciclado de la materia se realiza por la acción de los descomponedores.

• El flujo de la energía mueve el ciclo de la materia.

2.2.La energía en los ecosistemas • La energía entra en las cadenas

tróficas en forma de luz solar y es transformada en energía química por los productores: una parte de esta energía la utilizan para realizar sus funciones vitales, otra parte se almacena en la materia orgánica de sus estructuras y otra parte se transforma en calor.

• Cuando los consumidores se alimentan de los productores, solo incorporan una parte de la energía almacenada en estos

• El flujo de energía, en una cadena trófica, es unidireccional (pasa por todos los niveles que la forman y en cada una de ellos pierde una parte en forma de alimento no ingerido, alimento no asimilado y en forma de calor )

Regla del 10%: La energía que pasa de un eslabón a otro es aproximadamente el 10 % de la energía acumulada en él. El numero de eslabones de una cadena trófica es limitado (5 max).

Actividades 5,6,7,8 página 219 del

libro de texto

3. Los niveles tróficos • Las relaciones tróficas son relaciones basadas en la transferencia de materia y energía

de unos organismos a otros mediante la alimentación.

• Se representan mediante eslabones o niveles tróficos en : Cadenas, Redes, Pirámides tróficas.

• Productores: 1er nivel trófico

– Comprende los organismos autótrofos (Fotosintéticos, Quimiosintéticos): Producen materia orgánica a partir de materia inorgánica

– Utilizan la energía almacenada en la materia orgánica que ellos mismos sintetizan y la liberan gracias a la respiración

• Consumidores: 2º, 3er y 4º nivel trófico

– Son organismos heterótrofos que utilizan la materia orgánica tomada directa o indirectamente de los autótrofos para llevar a cabo sus funciones vitales mediante la respiración

– Tipos: • Herbívoros o consumidores primarios

• Carnívoros o consumidores secundarios

• Carnívoros finales o consumidor terciario

• Descomponedores

– Son los organismos encargados del reciclado de los nutrientes ( obtienen la materia y energía mediante la descomposición de cadáveres y restos orgánicos de cualquier nivel)

Cadenas tróficas • Una cadena trófica es una forma de representación

gráfica de las relaciones tróficas de un ecosistema.

• Los seres vivos de un ecosistema se alimentan unos

de otros y forman cadenas de alimentación o cadenas tróficas.

• Actividades:

1. Construye una cadena trófica con los siguientes organismos: ratón, maíz, serpiente.

2. Construye una cadena trófica con los siguientes organismos e indica en la parte superior el nivel trófico al que pertenecen: león, cebra, hierba, bacterias, buitre.

3. Construye una cadena trófica con los siguientes organismos e indica en la parte superior el nivel trófico al que pertenecen: buitre, jabalí, lobo, castaño, hongos

Redes tróficas • Cadenas tróficas

interconectadas entre si en los que existen individuos que forman parte de varios de ellos, y que pueden incluso, ocupar diferentes niveles tróficos

• En realidad en los ecosistemas no existen cadenas sino redes tróficas pues los seres vivos se suelen alimentar de varias especies que pertenezcan a diferentes cadenas

• Actividades

1. Que papel cumple el cangrejo de rio en el ecosistema de la figura 3?

2. Basándote en el ecosistema de la figura, indica una cadena trófica de cinco elementos.

3. Que come la gambusia?

4. Según la red trófica representada, .que consumidores son los menos dependientes de una presa concreta?

5. En esta red trófica, .cuales son los productores?

4. Parámetros tróficos • Para conocer la rentabilidad de un ecosistema es necesario, previamente,

conocer una serie de medidas utilizadas para evaluar la energía que entra y es almacenada en un ecosistema o un nivel trófico. Estos son los parámetros tróficos: Biomasa, producción, productividad, tiempo de renovación.

1. BIOMASA:

• Cantidad en peso de materia orgánica (viva o muerta) de algún nivel trófico o ecosistema. Se trata de la forma de almacenar la energía.

• Se almacenan grandes cantidades de energía química en los enlaces de compuestos orgánicos. Es en forma de biomasa como se transfiere la energía de uno a otro nivel trófico.

• Se calcula: B= [masa]/ [V o S]

• Se expresa en unid. de peso o de energía y puede estar referida a unid. de superficie o volumen. (Kg/m2…)

– Biomasa de un ecosistema: es la masa de la materia orgánica, viva o muerta, de todos los organismos que constituyen la biocenosis

– Biomasa de un nivel trófico: Es la masa de la materia orgánica de todos los organismos que constituyen ese nivel trófico.

2. Producción • Aumento de la biomasa por unidad de tiempo o cantidad de energía que

fluye en un tiempo determinado por cada nivel trófico P=B/t

– Producción primaria: producción de los productores. – Producción secundaria: producción de los consumidores y

descomponedores. – Producción bruta: cantidad de energía fijada por un nivel trófico en

una unidad de tiempo • Producción bruta de los productores: energía fijada por la

fotosíntesis • Producción bruta de los consumidores: energía asimilada a través

de los alimentos – Producción neta: es la cantidad de energía que queda almacenada en

un nivel trófico después de haber experimentado perdidas por respiración y que queda disponible para ser transferida al siguiente nivel trófico PN= PB-R

• Unidades: P=B/t= [masa o energía]/[V o S]/[t]

5. Pirámides tróficas • Son formas gráficas de representar la energía, la biomasa o el número de

individuos que forman parte de un nivel trófico

• Están constituidas por un conjunto de barras horizontales superpuesta de altura constante y longitud proporcional al parámetro medido (en la base los productores y encima de ellos C1º, C2º, etc)

• Tipos : Pirámides de Biomasa, Pirámides de Energía, Pirámides de números

• Pirámide de Biomasa: Las barras representan la cantidad de Biomasa acumulada en cada nivel trófico (generalmente la Pirámide de Biomasa de los océanos suele ser invertida)

• Pirámides de energía: Representan la cantidad de energía almacenada en cada nivel trófico . Forma siempre piramidal

• Pirámides de números: Representan el número de individuos que constituyen cada nivel trófico (en ocasiones puede estar invertida , por ejemplo sobre un único rosal pueden vivir cientos de pulgones)

6. Ciclos Biogeoquímicos

• En los ecosistemas los elementos químicos pueden formar parte de la materia viva o de la materia inerte.

• Los recorridos que realizan ciertos elementos químicos a través de la biocenosis y el biotopo de un ecosistema se denominan ciclos biogeoquímicos.

• El sistema en que mayor tiempo permanece la materia se llama almacén o reserva

• Los ciclos biogeoquímicos se autorregulan pero las actividades humanas rompen su equilibrio provocando impactos

El ciclo del carbono

El ciclo del Nitrógeno

Ciclo del fósforo

7. Los biomas

• Un bioma es un ecosistema que ocupa grandes

extensiones de la superficie terrestre

• Cada bioma se caracteriza por el clima y por la

vegetación y la fauna específica adaptada a las

condiciones ambientales

• Los principales biomas terrestres son: el desierto frío,

la tundra, la taiga, la estepa, el bosque caducifolio o

templado, el bosque mediterráneo, el bosque

ecuatorial o pluvisilva, el bosque tropical, la sabana y

el desierto cálido

8. Alteración de los ecosistemas

• Invasión de los ecosistemas: Las nuevas especies

alteran las redes tróficas y ocupan los nichos ecológicos de los organismos autóctonos, pudiendo llegar a desplazarlas

– Introducción de especies:

• Repoblaciones incorrectas. Ej: Eucaliptos

• Introducciones indeseables: Ej. Cangrejo americano, mejillón cebra

• Tráfico de especies exóticas. Ej: Siluro, Cotorra americana

– Plagas: Invasión de un territorio por un gran número de individuos de una especie ajena al ecosistema, que crece enormemente alterando el equilibrio del ecosistema. Pueden ser por alteraciones en los ecosistemas o por actividades humanas

• Para combatir a las plagas se utilizan

– Plaguicidas: Son sustancias químicas que presentan graves inconvenientes en los ecosistemas • Son bioacumulables: se integran en las cadenas tróficas

dificultando su eliminación y aumentado su concentración en los niveles tróficos más altos. Ej. DDT

• Afectan a depredadores o parásitos que controlan el aumento de las poblaciones

• Dañar a otras especies

• Aparición de resistencias

– Lucha biológica: Utilización de procesos naturales que no dañan al ecosistema • Empleo de parásitos o depredadores

• Introducción de individuos estériles

• Empleo de feromonas

• Lucha microbiológica: microorganismos parásitos

• Selección de variedades resistentes a las plagas

• Acción humana sobre los ecosistemas – Contaminación: Introducción de sustancias ajenas que

provocan desequilibrios en los sistemas naturales • Atmosférica: Smog, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono,

incremento del efecto invernadero

• Aguas: continentales (contaminación de ríos, acuíferos) o marinas

• Suelos: Por acumulación de residuos industriales o agrícolas, o por pesticidas y fertilizantes químicos

– Pérdida de biodiversidad • Sobreexplotación, modificación, deforestación y destrucción de

hábitats naturales

• Introducción de especies invasoras

• Caza y comercio de especies protegidas

– Urbanización incontrolada: • Provoca la eliminación de especies

• Altera sistemas naturales (desaparición de playas)