I.E.S. Flavio Irnitano El Saucejo (Sevilla) Departamento de Ciencias Naturales ASIGNATURA: CIENCIAS DE LA TIERRA Y MEDIOAMBIENTALES Curso 2.013 2.014 NIVEL: 2º Bachillerato 3. EL FLUJO DE LA ENERGÍA EN LOS ECOSISTEMAS. Estructura trófica de los ecosistemas: cadenas y redes tróficas. Flujos de energía entre niveles tróficos. Pirámides tróficas. Conceptos básicos: energía solar, energía química, autótrofos o productores, heterótrofos o consumidores (primarios, secundarios, terciarios), descomponedores, eficiencia ecológica, regla del 10%. 1. Los procesos ecológicos esenciales en la dinámica de los ecosistemas son el flujo de energía y el ciclo de materia. Explique qué significan estas expresiones. 2. Qué diferencia fundamental existe entre la circulación de la materia y el flujo de la energía en un ecosistema? 3. Es el ecosistema un sistema abierto o cerrado? Razone la respuesta. 4. Dibuje un esquema simplificado del flujo de energía de un ecosistema. 5. Con respecto a un ecosistema: a) Explique las transferencias de energía que se producen entre los niveles tróficos. b) Cómo se inicia este flujo de energía? c) Cómo se aprovecha esta energía en los diferentes niveles tróficos? d) Cuál es el destino final de la energía? 6. La comunidad vegetal de un ecosistema inicia el flujo energético de toda la red trófica. a) Indique el modo en que lo hace. b) Es transferida toda la biomasa producida en dicha comunidad al nivel trófico siguiente? Razone su respuesta. 7. Explique cómo circula la energía en los ecosistemas y qué consecuencias tiene sobre los diversos niveles tróficos. 8. Enuncie la ley del 10 % o de Lindeman. Por qué disminuye la energía en las cadenas tróficas? Qué consecuencia se podría obtener para que la dieta de los países desarrollados fuera rentable energéticamente? 9. Por qué la disponibilidad energética de los nutrientes va siendo menor en cada nivel trófico sucesivo de un ecosistema? 10. Qué tipo de circuito realiza la energía de un ecosistema? Describa e indique qué principios de termodinámica cumple este circuito. 11. Comente las siguientes frases: a) La energía de los combustibles fósiles es energía solar atrapada en las entrañas de la Tierra. b) Mientras exista agua y luz solar en nuestro planeta, siempre existirá la posibilidad de que nuestra atmósfera sea rica en oxígeno. c) Vivimos rodeados de nitrógeno que no nos sirve para nada; somos como náufragos que mueren de sed rodeados del agua de mar. d) No habría ciclos de materia en la biosfera si no existiesen los microorganismos. 12. Enumere los niveles tróficos de un ecosistema. 13. Podría existir un ecosistema sin el nivel trófico de los descomponedores? Razone la respuesta. 14. Los microorganismos descomponedores y saprófitos: a) De qué recursos nutritivos se hacen cargo? b) Qué importancia tienen en el ecosistema? 15. Qué es una cadena trófica? Haga un esquema de un ejemplo sencillo. 16. Qué es una red trófica? Ponga un ejemplo sencillo de un ecosistema continental 17. Función de los organismos productores en el ecosistema; tipos de organismos que forman este nivel trófico. Actividades Página 1 de 5
18. Qué principios generales se pueden extraer del estudio de las redes tróficas de un ecosistema? 19. Los organismos autótrofos de un ecosistema constituyen el nivel de: a) Detritívoros. b) Consumidores primarios. c) Productores. 20. Las relaciones alimentarias existentes entre los organismos de un ecosistema constituyen: a) Cadenas tróficas. c) Relaciones intraespecíficas. b) Biocenosis. d) Ecotonos. 21. Indica si son verdaderas o falsas las frases adjuntas, razonando la respuesta. a) Todos los vegetales son autótrofos. b) Los vegetales verdes son los únicos organismos fotótrofos. c) En la biosfera, la energía se mueve realizando un complicado ciclo. d) Los seres heterótrofos se alimentan de materia orgánica exclusivamente. e) Los detritívoros son productores especializados. 22. A la vista del esquema adjunto: a) Qué es lo que representa y cómo lo definiría? b) Explique brevemente dicho esquema. c) Cuántos niveles tróficos aparecen en él? Cuáles son? d) Enuncie y explique la regla del 10 %. 23. Estudiando un ecosistema, se llega a los siguientes resultados respecto a la alimentación de la biocenosis: - Las lapas se alimentan de algas. - Los mejillones se alimentan de plancton. - Los cangrejos se alimentan de los restos de todos los organismos. - Las estrellas de mar se alimentan de mejillones. - Los erizos de mar se alimentan de algas. - Los arenques se alimentan de algas y del plancton. - Las gaviotas se alimentan de arenques, cangrejos y erizos de mar. a) Indique los niveles tróficos existentes y qué organismos pertenecen a cada uno de ellos. b) Forme con todos ellos una red trófica. 24. Se supone un bosque en el que hemos hecho un inventario de los principales animales y plantas, y hemos averiguado el tipo de alimentación que tienen, con los resultados expresados en la tabla. Con estos datos, reconstruya la red trófica. SERES VIVOS PLANTAS EN GENERAL (sauces, mimbreras, chopos) ANIMALES Escarabajo crisomela Insecto colémbolo Avispa taladradora Araña Cangrejo de río Verderón Cernícalo Piojos de plumas TIPO DE ALIMENTACIÓN ---- Hojarasca de plantas Sauce Escarabajos, colémbolos, avispas Insectos acuáticos Cangrejos, arañas Arañas, colémbolos Verderones Verderones, cernícalos 25. Qué diferencias existen entre cadenas y redes tróficas? 26. Qué consecuencias podría tener para el ecosistema la eliminación de alguno de los niveles tróficos? Actividades Página 2 de 5
C.T.M. Curso 2013/2014 27. Interprete la gráfica adjunta y responda a las siguientes cuestiones: a) Cómo se denominan este tipo de gráficas? Por qué? Qué nombre reciben los compartimentos que aparecen en la gráfica? b) Por qué hay una fuerte disminución de la energía en los compartimentos a medida que éstos están más cercanos a la cúspide? c1) Dónde va a parar la energía de cada compartimento de la gráfica que no es aprovechada por el siguiente? Razone la respuesta. c2) Qué ocurre con la energía de cada compartimento de la gráfica que no es aprovechada por el siguiente? Razone la respuesta. 28. Observe la siguiente pirámide ecológica: a) Qué tipo de pirámide es y qué información aporta? b) Explique en qué consiste la regla del 10% e indique en qué medida se cumple en este ejemplo c) Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, indique las razones por las cuales el número de niveles tróficos de un ecosistema no puede ser ilimitado. 29. a) Construya una pirámide ecológica con los elementos del dibujo. b) Qué sucedería si se destruyera el grupo de organismos productores? Razone la respuesta. c) Definición de: cadena, red trófica y pirámide ecológica. d) Todos los consumidores funcionan, en algún grado, como descomponedores. Le parece acertada esta afirmación? Razone la respuesta. 30. El esquema representa las pirámides de números (centro) y de flujo de energía (izquierda), con la disminución progresiva de la energía utilizable en cada nivel trófico. Actividades Página 3 de 5
a) Comente este esquema e indique qué porcentaje de pérdida de energía utilizable, de un nivel al siguiente, pasa al medio ambiente en forma de calor de baja calidad. b) Defina: productores, consumidores, descomponedores, cadena trófica y red trófica. c) Cuáles son los principales sumideros o captadores del CO 2 atmosférico? Diseñe un diagrama sencillo del ciclo del carbono a nivel planeta. 31. Los siguientes diagramas muestran el patrón de números de plantas y animales en una cadena alimentaria, en forma de pirámide de números. Los productores se muestran en la parte de debajo de cada pirámide (las pirámides no están dibujadas a escala). 4 5 6 Asocie cada pirámide con la descripción que le corresponde: a) El búfalo acuático de la India estaba comiendo la exuberante vegetación de la charca. Al mismo tiempo, su cola agitaba centenares de mosquitos que se alimentaban en su espalda. b) Fuera de la sabana africana, un vasto rebaño de ñus estaba pastando. Una hembra de león se lanzó sobre el borde del rebaño y, cuando éste partió en estampida, se lanzó y mató a un joven ñu. c) El mirlo, después de atracarse de bayas maduras, se limpió el pico e intentó quitarse algo del gran número de piojos que se alimentaban en su piel. Lo interesante era que cada uno de los pijos tenían un gran número de pequeños protozoos unicelulares que vivían en su estómago. d) El bacalao estaba nadando en el banco de arenques para alimentarse. Los arenques habían estado comiendo un gran número de crustáceos pequeños (el zooplancton). El zooplancton se alimenta de un enorme núemro de algas flotantes en el agua: el fitoplancton. e) El jardinero estaba fumigando su rosal para tratar de erradicar la plaga de pugones que, en gran núemro afectaba a las jóvenes hojas. Estaba siendo ayudado pro algunas mariquitas. En el jardín vió cómo un pechiazul se comía una mariquita. f) El erizo estaba minando a través del lecho de hojas, comiendo gusanos, escarabajos y arañas. Con frecuencia, se rascaba vigorosamente al lado con sus patas traseras, a causa del gran número de pulgas que había en su cuerpo. 32. Qué utilidad puede tener, desde un punto de vista ecológico, representar las relaciones tróficas de un ecosistema en forma de pirámide de producción o de energía? 33. Observe la siguiente pirámide de energía y responde a las cuestiones: a) Nombre los distintos niveles tróficos que la constituyen: 1, 2, 3 y 4. Están todos representados? b) Cuál de los niveles tróficos representados puede aprovechar directamente la energía solar? Mediante qué proceso bioquímico? c) Para qué sirve la energía almacenada en el nivel 1? d) Solo una pequeña parte de la energía almacenada en el nivel 1 pasa al nivel 4. A dónde va la energía restante? 34. Observe la siguiente pirámide ecológica: a) Qué tipo de pirámide es y qué información aporta? b) Explique en qué consiste la regla del 10% e indica en qué medida se cumple en este ejemplo. c) Teniendo en cuenta los aspectos anteriores, señale las razones por las cuales el número de niveles tróficos de un ecosistema no puede ser ilimitado. 35.. Observe las siguientes pirámides: Actividades Página 4 de 5
a) De qué tipo son estas pirámides ecológicas? b) Detalle la información que se puede obtener de cada tipo de pirámide con respecto a la estructura del ecosistema. c) Qué es la biomasa? Qué utilización se hace de ella en gran número de países? 36. Con relación a la dinámica de la biosfera responda a las siguientes cuestiones: a) Explique el flujo de energía a través del ecosistema. En qué se diferencia del flujo de la materia? b) De qué factores depende la producción primaria en un ecosistema? 37. Observe el dibujo: a) Enumera los flujos de energía en este ecosistema urbano, distinguiendo los de entrada y los de salida. b) Indica dos diferencias fundamentales entre un ecosistema urbano y un ecosistema natural. Explica cada una de estas diferencias. Actividades Página 5 de 5