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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.

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Presentación del tema: "Energía en el ecosistema Créditos Autoría de la presentación en Power Point: Juan Ignacio Noriega Iglesias Texto (con modificaciones) e imágenes procedentes."— Transcripción de la presentación:

1 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 El resto de las imágenes procede de diversas fuentes en Internet.

2 La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Niveles tróficos: Productores, consumidores, descomponedores El 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 CO 2 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

3 La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Cadenas y redes tróficas (I) PRODUCTORESHERBÍVOROSCARNÍVOROS ICARNÍVOROS II Consumidores primarios Consumidores secundarios Consumidores terciarios NIVELES TRÓFICOS

4 La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Cadenas y redes tróficas (II) CI P P CII CIII CII CIII X X

5 La energía en el ecosistema Relaciones alimentarias Cadenas y redes tróficas (III) Red trófica simplificada

6 La energía en el ecosistema Transferencia 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

7 La energía en el ecosistema Flujo de materia y energía en el ecosistema (I) 10% Flujo de materia: cerrado Flujo de energía: abierto Pérdida de energía Humus edáfico Na, K, Mg, Ca, Sulfatos, nitratos, fosfatos

8 La energía en el ecosistema Flujo 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?

9 La energía en el ecosistema Flujo de materia y energía en el ecosistema (III) Flujo de energía en Silver Springs, Florida, en Kcal/m 2 /año Pérdidas debidas a la respiración de autótrofos y heterótrofos en forma de calor

10 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/m 2, t/ha, kj/m 2, kcal/m 2, 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/m 2 /año, kj/m 2 /año, kcal/m 2 /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

11 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/m 2 /año)Bosque ecuatorial (kcal/m 2 /año) PPB (producción primaria bruta)54,2100 RA (respiración de los productores)20,171,1 PPN (producción primaria neta)3428,8 RH (respiración resto niveles tróficos)1,828,8 PNE (producción neta del ecosistema)32,20 RH = Respiración de heterótrofos PPN = PPB - RA RA = Respiración de autótrofos PNE = PPN - RH

12 La energía en el ecosistema Pirámides 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

13 La energía en el ecosistema Pirámides 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

14 La energía en el ecosistema Ciclos biogeoquímicos El ciclo del carbono Ciclo petrogenético Plancton Fermentación

15 La energía en el ecosistema Ciclos biogeoquímicos El ciclo del nitrógeno Rhizobium NO 3 -


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