4ºESO Los ecosistemas

ESTRUCTURA Y DINÁMICA DE

LOS ECOSISTEMAS

Biología y Geología - 4ºESO

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¿qué es la ecología?

Estudio científico de las interacciones entre los organismos y su ambiente inanimado de materia y energía y las influencias recíprocas entre los organismos; simplemente el estudio de los ecosistemas. ¿Cuál es la diferencia entre ecólogo y ecologista?

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¿qué es un ecosistema?

Un ecosistema es el conjunto de seres vivos y de factores ambientales que existen en una zona determinada, y las relaciones que se establecen entre ellos.

ECOSISTEMAS

BIOCENOSIS

BIOTOPO

Componente biótico

Componente abiótico

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BIOTOPO

Es es el lugar o medio físico de un ecosistema y sus propiedades fisicoquímicas. No dependen directamente de los seres vivos, aunque su actividad puede modificarlos.

aire

suelo

agua

cantidad de luz

temperatura

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biocenosis o comunidad

Conjunto de seres vivos (bacterias, hongos, protoctistas, vegetales y animales) que habitan en un lugar determinado y las relaciones que se establecen entre ellos.

comunidad

especie

población

Conjunto de todos los seres vivos de la misma especie que hay en el ecosistema, y que se reproducen entre ellos.

Conjunto de seres vivos con las mismas características que se pueden reproducir entre ellos, produciendo descendencia fértil.

Conjunto de todas las poblaciones de seres vivos del ecosistema.

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estructura de un ecosistemA: ESQUEMA

Factores

Biotopo

Biocenosis

Lugar o medio físico y sus propiedades fisicoquímicas

Conjunto de seres vivos y sus relaciones

abióticos

bióticos

Factores

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estructura de un ecosistema: actividad

• Natural, terrestre y de pequeño tamaño.

Tronco de un árbol caído

• Grande, natural y mixto.

• Animales como escarabajos, hormigas, arañas, cochinillas, lagartijas, ratones...

• Seres de otros reinos como algas (laminaria, fucus...) y bacterias.

• Plantas como arenaria, salicornia, cardo marino...

• Oleaje.

• Plantas como musgos, helechos, algunas hierbas...

• Humedad y temperatura estables dentro del tronco.

• Animales como mújol, pargo, sepia, gaviota, cangrejo, lapa...

• Playas y acantilados bañados por el agua salada.

• Exterior del tronco, expuesto a la intemperie.

• Clima suave y húmedo.

BIOCENOCIS

BIOTOPO

ECOSISTEMA

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estructura de un ecosistema: actividad

• Natural, terrestre y de pequeño tamaño.

Litoral

• Grande, natural y mixto.

• Animales como escarabajos, hormigas, arañas, cochinillas, lagartijas, ratones...

• Seres de otros reinos como algas (laminaria, fucus...) y bacterias.

• Plantas como arenaria, salicornia, cardo marino...

• Oleaje.

• Plantas como musgos, helechos, algunas hierbas...

• Humedad y temperatura estables dentro del tronco.

• Animales como mújol, pargo, sepia, gaviota, cangrejo, lapa...

• Playas y acantilados bañados por el agua salada.

• Exterior del tronco, expuesto a la intemperie.

• Clima suave y húmedo.

BIOCENOCIS

BIOTOPO

ECOSISTEMA

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Tamaño y límite de los ecosistema

El tamaño de los ecosistemas es variable: pequeños como la corteza de un árbol; o grandes como el océano.

• ECOSFERA: constituye el conjunto de ecosistemas que forman la Tierra.

• ECOTONOS: son los límites entre ecosistemas (son zonas de transición).

- Arbitrarios. - Se pueden usar barreras geográficas, cambios en formaciones vegerales, tipos de roca, etc.25

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clasificación de los ecosistema

BIOMAConjunto de ecosistemas característicos de una zona biogeográfica que está definido a partir de su vegetacion y de las especies animales que predominan. Es una determinada parte del planeta que comparte clima, flora y fauna.

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clasificación de los ecosistema

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ecosistemas terrestres

En nuestro planeta hay una gran cantidad de ecosistemas diferentes, marcados por el clima de los diferentes lugares.

Bosque caducifolio

desierto

tundra

selva

bosquemediteráneo

taiga

praderas

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factores abióticos y adaptaciones

Los seres vivos se adaptan al medio en que viven para asegurar la supervivencia de la especie. Esto ha permitido la proliferación de distintas formas de vida en los ambientes terrestres y acuáticos.

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La clave de la diversidad de los seres vivos en el planeta es la adaptación a los factores abióticos como la temperatura, la luz, la salinidad, la humedad; y a los factores bióticos representados por la accion de los otros organismos.

SALINIDAD

PRESIÓN

TEMPERATURA

HUMEDAD

LUZ

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factores abióticos y adaptaciones

LA TEMPERATURA

ectotermos

endotermos

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factores abióticos y adaptaciones

LA LUZ

Animales de hábito nocturno (Buho: desarrollo de los ojos - mejorar visión nocturna), y de hábito diurno (lince)

Plantas con hojas grandes y aplanadas, orientadas a la luz, trepadoras.

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factores abióticos y adaptaciones

LA HUMEDAD

Plantas: reducción de hojas, hojas transformadas en espinas, almacenamiento de agua en tallos y raíz, raíces profunda, desarrollo de tejidos de acumulacióm…

Animales: Cubiertas impermeables (exoesqueleto de artrópodos); glándulas mucosas, formación de orina semisólida (aves)

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factores abióticos y adaptaciones

LA PRESIÓN

Mecanismos de aprovechamiento de oxígeno.

Vejiga natatoria de los peces, anatomía plana

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factores abióticos y adaptaciones

LA SALINIDAD

Equinodermos no pueden regular la concentración salina interna (solo pueden poblar aguas de una salinidad concreta)

Regular la concentración salina interna ( animales de agua dulce/salada)

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Descubre de qué animal se trata

solución

Descubre de qué animal se trata

solución

solución

ÁGUILA

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Límites de tolerancia y factores LIMITANTES

Curva de tolerancia de las especies estenoicas y eurioicas

Actividades

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Límites de tolerancia y factores LIMITANTES

modelos de crecimiento de las poblaciones

Las curvas de población S (sigmoideo) y J (exponencial) describen una respuesta generalizada de las poblaciones a un determinado conjunto de condiciones (factores abióticos y bióticos)

crecimiento exponencial

crecimiento SIGMOIDEO

Capacidad de carga (K): tamaño máximo de población que el ambiente puede mantener indefinidamente en un periodo determinado, teniendo en cuenta el alimento, agua, hábitat, y otros elementos necesarios disponibles en ese ambiente.

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Límites de tolerancia y factores LIMITANTES

modelos de crecimiento de las poblaciones

Modelo de crecimiento exponencial (o en forma de "J") Especies estrategas de la R: aquellas especies que normalmente son de pequeño tamaño, vida corta, de respuesta muy rápida, cuya estrategia de supervivencia es multiplicarse y crecer muy rápidamente

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Límites de tolerancia y factores LIMITANTES

modelos de crecimiento de las poblaciones

• Recursos limitados -> crecimiento exponencial no puede continuar indefinidamente.
• Crecimiento exponencial en ambientes donde hay pocos individuos y recursos abundantes, pero cuando el número de individuos incrementa, los recursos se terminarán y la tasa de crecimiento disminuirá.
• La tasa de crecimiento se estabilizará. El tamaño de la mayoría de las poblaciones fluctúa en forma ondulante alrededor de la capacidad de carga.

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Límites de tolerancia y factores LIMITANTES

modelos de crecimiento de las poblaciones

Una población natural de focas muestra las fluctuaciones del mundo real.

Las levaduras que crecen en condiciones ideales en un tubo de ensayo muestran la clásica curva en forma de S del crecimiento exponencial.

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Si la fuente principal de alimento para las focas disminuye debido a la contaminación o a la sobrepesca ¿Cuál de los siguientes enunciados sería más probable que ocurriera?

El número de muertes de focas se incrementará, pero el número de nacimientos también lo hará, por lo que el tamaño de la población permanecerá igual..

La capacidad de carga de las focas disminuirá, así como la población de focas.

La capacidad de carga de las focas permanecerá igual, pero la población de focas disminuirá.

La capacidad de carga de las focas disminuirá, pero la población de focas permanecerá igual..

Si la fuente principal de alimento para las focas disminuye debido a la contaminación o a la sobrepesca ¿Cuál de los siguientes enunciados sería más probable que ocurriera??

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El número de muertes de focas se incrementará, pero el número de nacimientos también lo hará, por lo que el tamaño de la población permanecerá igual..

La capacidad de carga de las focas disminuirá, así como la población de focas.

La capacidad de carga de las focas permanecerá igual, pero la población de focas disminuirá.

La capacidad de carga de las focas disminuirá, pero la población de focas permanecerá igual..

CONCEPTOS IMPORTANTES PARA DIFERENCIAR

población

HÁBITAT

Conjunto de todos los seres vivos de la misma especie que forman parte de un ecosistema, y que se reproducen entre ellos.

Lugar físico o el tipo de lugar donde vive un organismo, en el cual encuentra las condiciones adecuadas para su supervivencia.

comunidad

NICHO ECOLÓGICO

«Ocupación» o papel que desempeña cierto individuo dentro de una comunidad.

Conjunto de todas las poblaciones de seres vivos del ecosistema.

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Las relaciones bióticas

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Las relaciones bióticas

relaciones intraespecíficas

Relaciones de cooperación Coloniales

Relaciones de cooperación Familiares

Relaciones de competencia

Relaciones de cooperación Gregarias

Relaciones de cooperación Sociales

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Las relaciones bióticas

relaciones interespecíficas

Mutualismo/Simbiosis

Depredación

Competencia

Parasitismo

Inquilinismo

Comensalismo

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las relaciones alimentarias

Según como obtengan el alimento, los organismos de un ecosistema se clasifican en niveles tróficos o alimenticios.

descomponedores

consumidores

productores

Organismos heterótrofos. Transforman la materia orgánica en inorgánica, que se libera al medio y es utilizada de nuevo por los productores.

Organismos heterótrofos. Se alimentan de la materia orgánica de otros seres vivos porque son incapaces de elaborar su propio alimento.

Organismos autótrofos. Fabrican su propia materia orgánica a partir de energía solar y materia inoránica.

Bacterias y hongos (descomponedores)

Bacterias fotosintetizadores, algas y plantas.

Consumidores primarios

Consumidores secundarios

Consumidores terciarios

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las relaciones alimentarias: actividad

Consumidores terciarios

Consumidores secundarios

Consumidores primarios

descomponedores

productores

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las relaciones alimentarias

Las relaciones alimentarias que establecen los seres vivos de un ecosistema se representan mediante cadenas y redes tróficas.

• Las cadenas tróficas son una secuencia simple y lineal de seres vivos de un ecosistema que se unen mediante flechas que indican quién es comido por quién.

• Red trófica: representación gráfica de las interconexiones entre diferentes cadenas tróficas.

red trófica

cadena trófica

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pirámides tróficas

Representación gráfica de las relaciones alimentarias de un ecosistema en la que se muestra la variación entre los diferentes niveles tróficos para una característica determinada, como la energía, la biomasa o el número de individuos.

pirámides de energía

Energía almacenada en un nivel trófico en un momento determinado, y que queda disponible para el nivel trófico superior.

pirámides de números

pirámides de biomasa

Cantidad de materia orgánica viva o muerta que hay en cada nivel trófico en un momento determinado.

Representan el número de individuos de cada nivel trófico.

Actividad

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energía y materia en los ecosistemas

flujo de energía (Abierto)

• La energía que atraviesa un ecosistema es unidireccional
• Productores y consumidores usan energía en: respiración, crecimiento y procesos metabólicos.
• 10% de la energía procedente de un nivel trófico puede pasar a los otros niveles. Otra parte se cede al medio en forma de calor y no se reutiliza.
• La cantidad de energía en un determinado nivel trófico es mayor que la del nivel superior.

Actividades

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energía y materia en los ecosistemas

ciclo de la materia (cerrado)

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El flujo de energía es ...

un flujo cerrado y cíclio

un flujo abierto y unidireccional.

un flujo cerrado y unidireccional.

un flujo abierto y cíclico.

El flujo de energía es ...

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un flujo cerrado y cíclio

un flujo abierto y unidireccional.

un flujo cerrado y unidireccional.

un flujo abierto y cíclico.

ciclos biogeoquímicos en los ecosistemas

La materia de los ecosistemas es reutilizada de forma cíclica. Los elementos pasan por los seres vivos, la atmósfera, la hidrosfera, el suelo, y los minerales y las rocas.Algunos de los principales ciclos biogeoquímicos son:

NITRÓGENO

AZUFRE

Los bioelementos son los elementos químicos que forman parte de la materia viva.Los bioelementos pasan de unos organismos a otros hasta que regresan de nuevo al medio. el recorrido y la transformación que sufre cada uno en el ecosistema se denomina ciclo biogeoquímico.

FÓSFORO

CARBONO

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ciclos biogeoquímicos en los ecosistemas

ciclo del carbono

• En la atmósfera, formando CO2.
• En los seres vivos, constituyente fundamental de la materia orgánica.
• En los océanos, disuelto en el agua y en los seres vivos.
• En las rocas carbonatadas, por ejemplo, las calizas.
• En los combustibles fósiles como el petróleo, el carbón y el gas natural.
• En el interior de la Tierra (manto y corteza).

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ciclos biogeoquímicos en los ecosistemas

ciclo del nitrógeno

• El nitrógeno es un elemento esencial ya que forma parte de proteínas y ácidos nucleicos.

• El nitrógeno es el elemento más abundante de la atmósfera (78 %).

• La mayor parte de los seres vivos no lo pueden utilizar directamente. Las bacterias fijadoras de nitrógeno son capaces de fijar el nitrógeno para que pueda ser utilizado por las plantas e introducirlo en la cadena trófica.

• El nitrógeno es un factor limitante para el desarrollo de las plantas, puesto que su escasez provoca problemas en el desarrollo de las plantas.

Actividades

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evolución de los ecosistemas

la formación del suelo. edafización

Fracción mineral + fracción orgánica -> suelo

La formacion de un suelo maduro a partir de un detrito o un sedimento se denomina edafización.

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evolución de los ecosistemas

la formación del suelo. edafización

Factores que influyen en la formación del suelo

Los horizontes de un suelo

• El clima: edafización favorecida en clima cálido y húmedo.
• El tiempo: es necesario muchos años para que se forme un suelo maduro.
• El tipo de roca: rocas cuya meteorización produce arcillas facilitan edafización.
• La pendiente del terreno: el suelo se desarrollo mejor en zonas llanas.

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la formación del suelo. edafización. Actividad

A mayor cantidad de tiempo mayor es el grosor de un suelo.

Las lluvias aportan humedad al suelo y favorece su maduración.

Las precipitaciones aumentan la lixiviación del suelo y aumentan su formación.

Las temperaturas bajas favorecen la actividad de los microorganismos del suelo.

La descomposición de la materia orgánica disminuye la riqueza del suelo.

La formación de un suelo se facilita en los terrenos en pendiente

FALSO

VERDADERO

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evolución de los ecosistemas

Una sucesión ecológica es un proceso de cambio, continuo y lento, del ecosistema como consecuencia de las variaciones que se producen en el medio y en la poblaciones que lo forman.

Se distinguen dos tipos de sucesiones ecológicas:

Durante la sucesión, las especies que van poblando el medio lo modifican, permitiendo la aparición/desaparición de otras especies y un incremento de:

Sucesión primaria

• La diversidad de organismos.
• La complejidad del ecosistema.
• La biomasa
• La resistencia a los cambios que se pueden producir en el ecosistema.

Sucesión secundaria

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evolución de los ecosistemas

Fases de una sucesión ecológica

La tendencia de una sucesión ecológica es la de ir ganando complejidad hasta alcanzar su máximo grado de estabilidad o clímax. Las etapas características de una sucesión ecológica primaria son:

Actividades

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