Tema 6b. Comunidades y ecosistemas

Transcripción

1 Tema 6b. Comunidades y ecosistemas 1. Redes, niveles y pirámides tróficas 2. Eficiencias en la transferencia de energía 3. Factores que afectan a la producción primaria 4. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica 5. Cadenas tróficas acopladas Profesor: Salvador Rebollo, Dpto de Ecología, Universidad de Alcalá 1

2 Bibliografía Begon, M., Harper, J.L. & Townsend, C.R Ecología: Individuos, Poblaciones y Comunidades. Ediciones Omega, Barcelona. Díaz Pineda, F Ecología I. Ambiente físico y organismos vivos. Editorial Síntesis. Madrid. Margalef, R Planeta Azul, Planeta Verde. Prensa Científica. Barcelona. Ricklefs, R. E Invitación a la ecología. La economía de la naturaleza.(4º ed). Editorial Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Rodríguez, J Ecología. Ediciones Pirámide. Madrid. Smith, R.L. & Smith, T.M Ecología (4ª Edición). Pearson Educación. Madrid. Terradas, J Ecología, hoy. Editorial Teide. Barcelona. Terradas, J Ecología de la vegetación. Ediciones Omega. Barcelona. 2

3 Fotosíntesis y respiración, dos reacciones que ocurren acopladas en la mayoría de los ecosistemas. Representan los procesos básicos de síntesis y descomposición. Son las responsables del flujo de energía y ciclo de materiales que caracteriza el funcionamiento de los ecosistemas. Díaz-Pineda

4 Esquema de ecosistema Un ecosistema es un sistema físico a través del cual fluye la energía y se recicla la materia. Rodríguez

5 1. Redes, niveles y pirámides tróficas Red trófica: red que conecta el conjunto de relaciones tróficas entre los organismos de un ecosistema. Nivel trófico: Posición en la red trófica. Viene determinado por el número de transferencias de energía hasta ese nivel. Las plantas ocupan el primer nivel trófico, los herbívoros el segundo, etc. Rodríguez 2001 Pirámide trófica: Representación que muestra el tamaño relativo de los diferentes niveles tróficos. Pirámides de número de individuos, biomasa y producción (energía). 5

6 1. Redes, niveles y pirámides tróficas Terradas 1982 Pirámides tróficas invertidas (sólo en el caso de pirámides de individuos y biomasa): son aquellas en las que la biomasa del nivel trófico inferior es menor que la biomasa del nivel trófico superior. Tienen lugar porque la biomasa de un determinado nivel superior depende tanto de la biomasa del nivel trófico inferior como de la tasa de renovación del mismo. 6

7 2. Eficiencias en las transferencias de energía Begon et al I n /P n-1 A n /I n P n /A n P n /I n P n /P n-1 Ricklefs

8 2. Eficiencias en las transferencias de energía Begon et al Los herbívoros tienen menor eficiencia de asimilación que los carnívoros La menor eficiencia de asimilación la tienen los detritívoros Los endotermos tienen eficiencias de producción neta mucho menores que los ectotermos e invertebrados Esquema de la eficiencia en el flujo de energía de diferentes niveles tróficos y tipos de vertebrados. Se muestran los valores de la eficiencia de asimilación (An/In) y la eficiencia de producción neta (Pn/An). 8

9 2. Eficiencias en las transferencias de energía Valores de eficiencias energéticas en distintos organismos Begon et al

10 2. Eficiencias en las transferencias de energía Begon et al La eficiencia de transferencia de energía de un nivel trófico al siguiente (eficiencia ecológica) tiene un valor medio del 10%. Esto quiere decir que en el paso de un nivel trófico al siguiente se pierde en torno al 90% de la energía. 10

11 2. Eficiencias en las transferencias de energía Díaz-Pineda 1989 La eficiencia de producción en los productores primarios es en torno al 1%. 11

12 2. Eficiencias en las transferencias de energía Ejemplo de estimación del número de niveles tróficos en función de la producción primaria neta y las eficiencias en las transferencias energéticas. Ricklefs

13 3. Factores que afectan a la producción primaria Smith & Smith

14 3. Factores que afectan a la producción primaria Índice de superficie foliar (LAI: Leaf Area Index): superficie total de hojas disponible. Es un valor adimensional porque procede de dividir dos superficies: número de veces que la superficie de hojas supera a la superficie de suelo. Smith & Smith

15 3. Factores que afectan a la producción primaria índice de superficie foliar (LAI: Leaf Area Index) Terradas

16 3. Factores que afectan a la producción primaria Begon et al Relación positiva con la duración del periodo de crecimiento (p.e. número de días con una temperatura media diaria superior a 4ºC) 16

17 3. Factores que afectan a la producción primaria A escala global, la producción primaria neta depende principalmente de la precipitación y la temperatura. El parámetro que mejor sintetiza ambas variables es la evapo-transpiración real. Rodríguez 2001 Begon et al

18 3. Factores que afectan a la producción primaria Begon et al Relación positiva con la abundancia de nutrientes, especialmente P y N. El máximo de concentración de clorofila en los medios acuáticos se localiza a una profundidad en la cual se optimiza la disponibilidad de luz y de nutrientes. Rodríguez

19 3. Factores que afectan a la producción primaria La producción primaria marina es mayor en las zonas de costa, plataformas continentales y zonas de afloramiento de nutrientes. Ricklefs

20 3. Factores que afectan a la producción primaria Margalef 1992 El patrón de distribución espacial de la producción primaria terrestre y marina es muy diferente. En el medio marino hay una inmensa superficie con productividades muy bajas (equivalentes a desiertos terrestres). 20

21 Relación entre productividad primaria y secundaria Begon et al

22 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Terradas 2001 La producción primaria no consumida produce detritus (hojarasca) y entra en un proceso de descomposición. 22

23 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Begon et al Smith & Smith 2000 Descomponedores: microflora (bacterias y hongos) Detritívoros: microfauna, mesofauna y macrofauna. 23

24 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Begon et al Importancia de cada tipo de tamaño de detritívoros según los distintos tipos de biomas terrestres y en las distintas latitudes. Eso está relacionado con la tasa de descomposición de la materia orgánica y con la tasa de acumulación de la materia orgánica en el suelo. 24

25 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Begon et al La tasa de descomposición varía con la dureza de las moléculas orgánicas. Una de las moléculas más duras es la lignina. 25

26 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica El principal factor que determina las tasas de descomposición de la materia orgánica es el clima, a través de la temperatura y la disponibilidad de agua. Smith & Smith 2000 Díaz-Pineda

27 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Begon et al Efecto positivo del contenido en N y P de la materia orgánica muerta sobre la tasa de descomposición de la misma. 27

28 3. Factores que afectan a la descomposición de la materia orgánica Begon et al Efecto positivo de la trituración y la perforación de la materia orgánica. También de su digestión 28

29 5. Cadenas tróficas acopladas Begon et al Las redes tróficas pueden sintetizarse en dos cadenas tróficas acopladas: cadena de herbívoros y cadena de detritívoros. 29

30 5. Cadenas tróficas acopladas Begon et al Cadenas tróficas acopladas en distintos ecosistemas 30