Energía en el ecosistema Créditos Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio...
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Energía en el ecosistema Créditos Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de: – Biología y Geología – Proyecto ECOSFERA – 4ESO – Autores: Emilio Pedrinaci Rodríguez, Concha Gil Soriano. – Editorial: SM – Madrid, 2003 – ISBN 84-348-9275-8 • El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.
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Energía en el ecosistemaCréditos
Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias
Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes de:– Biología y Geología – Proyecto ECOSFERA – 4ESO– Autores: Emilio Pedrinaci Rodríguez, Concha Gil
Soriano.– Editorial: SM– Madrid, 2003– ISBN 84-348-9275-8
• El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.
La energía en el ecosistemaRelaciones alimentarias
Niveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedoresEl ecosistema concebido como un flujo de materia y energía
Parte del flujo de materia y energía se plasma en las relaciones tróficas
entre los niveles tróficos
PRODUCTORES
Autótrofos fotosintéticos que utilizan luz como fuente de energía
y CO2 como fuente de C
HERBÍVOROS Heterótrofos que
se nutren de la materia orgánica fabricada por los
Productores
CARNÍVOROS I
Heterótrofos - Se nutren de los herbívoros
CARNÍVOROS II
Heterótrofos Se nutren de los
carnívoros I
DESCOMPONEDORES Heterótrofos – Se nutren de detritos (hongos, bacterias)
DETRITÍVOROS
La energía en el ecosistemaRelaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (I)
PRODUCTORES HERBÍVOROS CARNÍVOROS I CARNÍVOROS II
Consumidores primarios
Consumidores secundarios
Consumidores terciarios
NIVELES TRÓFICOS
La energía en el ecosistemaRelaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (II)
CI
PCI P
CI
CII
CII
CII
CIII
CII
CIII
X
X
La energía en el ecosistemaRelaciones alimentarias
Cadenas y redes tróficas (III)
Red trófica simplificada
La energía en el ecosistemaTransferencia de energía en una cadena trófica
Pérdidas por calor en respiración
Energía química (glucosa)
1% de energía luminosa
Incremento biomasa aprovechable por herbívoros (10%)
Energía luminosa
Restos no aprovechables por el nivel trófico siguiente
La energía en el ecosistemaFlujo de materia y energía en el ecosistema (I)
10% 10% 10%
Flujo de materia: cerrado •••••• Flujo de energía: abierto
Pérdida de energía
Humus edáfico
Na, K, Mg, Ca, Sulfatos, nitratos, fosfatos
La energía en el ecosistemaFlujo de materia y energía en el ecosistema (II)
Flujo de energía en la biocenosis. Tamaños de los recuadros, anchura de flechas y cifras de unidades de energía (u. e.) sugieren el modelo general de flujo energético.
Pérdida de energía por reflexión e ineficacia fotosintética
Pérdidas de energía por respiración
Pérdidas de energía y de
materia hacia los descomponedores
¿Son todas las flechas del mismo
ancho?
La energía en el ecosistemaFlujo de materia y energía en el ecosistema (III)
Flujo de energía en Silver Springs, Florida, en Kcal/m2/año
Pérdidas debidas a la respiración de autótrofos y
heterótrofos en forma de calor
La energía en el ecosistema¿Cómo se mide la energía en el ecosistema? (I)
• BIOMASA– Cantidad de materia orgánica que compone un ser vivo, una población, un nivel
trófico o una biocenosis– Expresable como kg/m2, t/ha, kj/m2, kcal/m2, g de C/L, etc. (1 j = 0,24 cal)
• PRODUCCIÓN– Incremento de biomasa por unidad de tiempo en un ser vivo, una población, un nivel
trófico o una biocenosis– Expresable como kg/m2/año, kj/m2/año, kcal/m2/año, g de C/L/año
• Producción Primaria Bruta (PPB): Incremento de biomasa (nuevas hojas, más raíces, flores, etc.) en los productores debida a la fotosíntesis
• Producción Primaria Neta (PPN): Incremento de biomasa en productores en un determinado tiempo, resultante de restar a la PPB lo consumido por los propios productores en respiración (R) (parte de la glucosa sintetizada se consume): PPB – R = PPN
• Producción Secundaria Neta (PSN): Incremento de biomasa en un determinado tiempo en los diferentes niveles de consumidores. Resultante de restar a la biomasa ingerida (la disponible como PPN del nivel trófico anterior) la consumida por respiración (glucolisis u otros procesos) y la no aprovechada (desechos)
• Producción neta de un ecosistema (PNE): Incremento de biomasa que ha tenido lugar en un ecosistema en un determinado tiempo debida a la fotosíntesis tras restarle todo lo consumido por la respiración de todos los niveles tróficos
La energía en el ecosistema¿Cómo se mide la energía en el ecosistema? (II)
• En la siguiente tabla aparecen datos de la producción de dos ecosistemas: un campo de cultivo (baja diversidad específica y alto estrés) y un bosque ecuatorial (alta diversidad específica, bajo estrés)
• A) Compáralos y justifica las diferencias
• B) ¿Qué pasaría si en un ecosistema la PNE fuese negativa?
Campo de cultivo (kcal/m2/año) Bosque ecuatorial (kcal/m2/año)
PPB (producción primaria bruta) 54,2 100
RA (respiración de los productores) 20,1 71,1
PPN (producción primaria neta) 34 28,8
RH (respiración resto niveles tróficos) 1,8 28,8
PNE (producción neta del ecosistema)
32,2 0
RH = Respiración de heterótrofos
PPN = PPB - RARA = Respiración de autótrofos
PNE = PPN - RH
La energía en el ecosistemaPirámides ecológicas (I)
• Forma de representación de cada uno de los niveles tróficos en función de la variable estudiada (producción, biomasa, números)
Cada nivel trófico está representado por un rectángulo (o paralelepípedo, si 3D)
El ancho del rectángulo es
proporcional al valor de la variable
estudiada (en este caso, biomasa)
Todas las alturas de los rectángulos son
iguales
En la base se sitúan los productores
El resto de los pisos representa al resto de
los niveles tróficos
Pirámide de biomasa en los Silver Springs (Florida), surgencias de agua templada de temperatura constante
Los descomponedores,
a veces, se representan mediante un rectángulo
perpendicular al de los productores y apoyado en éste
La energía en el ecosistemaPirámides ecológicas (II)
El rectángulo que representa a los productores es siempre el mayor, indicando la cantidad de energía necesaria para sostener el resto de la biocenosis
Pirámide de energía
Pirámides de números
Pirámides de biomasa
Las pirámides de biomasa o números pueden ser invertidas cuando los productores representan poca masa, pero tienen altas
tasas de renovación de sus poblaciones, lo que garantiza un rendimiento fotosintético asegurado para el siguiente nivel trófico
Muchos herbívoros, pero pocas encinas
Las especies herbáceas son más pequeñas, pero mas numerosas
Productores con muy poca biomasa, pero altas tasas de renovación de sus poblaciones
La energía en el ecosistemaCiclos biogeoquímicos
El ciclo del carbono
Ciclo petrogenéticoPlancton
Fermentación
La energía en el ecosistemaCiclos biogeoquímicosEl ciclo del nitrógeno
Rhizobium
NO3-
