La biosfera es un sistema abierto mientras que

La biosfera es un sistema abierto, mientras que la ecosfera es un sistema cerrado

Cadena trófica

Red trófica

Respiración

Ciclos de materia y flujos de energía

Ciclo cerrado de la materia

La energía fluye en un solo sentido desde el Sol a través de la cadena trófica y sale de ella en forma de calor.

Destino de la energía entrante en un nivel trófico

Radiación solar recibida por el planeta

Flujo de energía en la cadena trófica

Flujo de energía en una cadena trófica

Las pirámides de la energía siguen la regla del 10%

Pirámide de energía Pirámide de números

Condiciones ideales para el aumento de tamaño de una población

Crecimiento teórico y real de una población

Gráfica de fluctuaciones del modelo D/P

Fluctuaciones periódicas de las poblaciones de un depredador y su presa

Variación temporal de las poblaciones de algunas especies interrelacionadas

Relaciones causales D/P

Ciclo límite

Representación mediante diagrama de espacio de fases del comportamiento mutuo de las poblaciones del depredador y la presa.

Un depredador con varias presas

Diagrama causal P/H

Modelo causal P/H

Diagrama causal que representa la simbiosis

Principio de exclusión competitiva

Competencia interespecífica entre dos especies de Paramecium

Desarrollo de la vegetación y del suelo en una sucesión primaria

Etapas típicas de sucesión ecológica

Comparación del reparto de energía en dos ecosistemas de distinta madurez Cultivo: Producción/Biomasa = 1 Bosque (comunidad climax): Producción / Biomasa = 0

Tendencias generales de la sucesión ecológica

Curvas de supervivencia

Pirámides de edades A: forma piramidal B: forma de pajar C: en forma de hucha

Exclusión de especies con el mismo nicho ecológico. La especie B será excluida por la A, pero la especie C al ser capaz de soportar valores más extremos del factor 1, podría sobrevivir alguna población.

Coexistencia entre especies afines con solapamiento parcial de sus nichos ecológicos teniendo en cuenta dos factores ecológicos

Nicho ecológico potencial (en verde) y real (en pardo) de la especie 8

Coexistencia entre 7 especies con solapamiento parcial de sus nichos ecológicos en función de dos factores ambientales

Biomas terrestres

Ejercicio 2 pag 98

c) Dado que la energía que pasa de un eslabón a otro es aproximadamente el 10% de la contenida en él, si los productores fijaran una unidad, los herbívoros, recibirían la décima parte (1/10= 01), los carnívoros I la centésima parte (0, 1/10=0, 01), los carnívoros II, la milésima parte (0, 01/10=0, 001); constatándose que el paso de energía a los últimos eslabones es insignificante.

Ejercicio 3 pag 99

a) A simple vista se ve que la relación salidas/entradas es mayor en China, ya que se basa en los métodos de agricultura tradicional. b) (Grafica c y d): Desde el punto de vista ocupacional, se observa que en Japón trabaja una sola persona y solo en los periodos de transplante y recolección, habiendo de buscar otros trabajos el resto del año.

c) El tradicional porque recicla al máximo la materia, ya que utiliza semillas y abonos propios (salidas) como entradas y utiliza la luz y el trabajo humano como fuentes de energía, no emplea combustibles fósiles. El sistema tradicional no representa problemas para el entorno, al estar integrado en él, sin embargo, en Japón se pueden nombrar multitud de problemas ecológicos, económicos y sociales: el agotamiento del suelo, la contaminación del aire, la contaminación y sobreexplotación del agua, exceso de consumo de combustibles fósiles, el paro, etc.

Ejercicio 4, pag 99 a) Pradera: Pn = 2 g C/m 2·día Bosque: Pn = 0, 5 g C/m 2·día Más elevada en la pradera por tener que mantener menos cantidad de biomasa. b) Productividad : Pn/B Pradera = 0, 001 Bosque = 0, 000027 Es mucho mayor en la pradera por la misma razón anterior, porque hay que mantener menos B

Utilizando el criterio del tiempo de renovación, resulta que el aprovechamiento de la pradera para la obtención de alimentos representaría menor deterioro, ya que tardaría menos tiempo en recuperarse que el bosque tropical. Tiempo de renovación = B /Pn Pradera = 2000/2 = 1000 días Bosque = 18000/05 = 36000 días.

Ejercicio 5, pag 99 a) Producción primaria = 20· 106 Kcal/día, por tanto el 10% sería 2000000 Kcal/día 1 indi 2500 kcal/día x ind 2· 106 Kcal/día x = 800 individuos

b) 150000 kcal, por tanto el 10% sería = 15000 kcal 1 indi 2500 kcal/día x ind 15000 Kcal/día x = 6 individuos c)El primer sistema es más eficiente desde el punto de vista del aprovechamiento energético, ya que las personas ocupan un nivel trófico más próximo al inicio de la cadena, pero tal vez aquí habría que señalar la importancia que tiene la ingestión de cierta cantidad de proteínas en la dieta para una alimentación completa.

Ejercicio 7 pag 101

a) Ecosistema marino b) Es posible la existencia de pirámides de biomasa invertidas, siempre que el tiempo de renovación del eslabón anterior sea lo suficientemente breve como para mantener a un nivel superior mayor. Por ejemplo, el fitoplancton tarda en renovarse unas 24 horas.

Ejercicio 9 pag 126

a) El tiempo entre las oscilaciones se denomina “tiempo de respuesta”, ya que para que aumente el número de individuos de una población ha de pasar, tras el aumento de la población que le sirve de alimento, un determinado tiempo de reproducción. b) Perdiz-liebre: conviven en el mismo territorio pero sin competencia, ya que la perdiz es granívora y la liebre es herbívora. Liebre – lince: relación D/P.

c) Al desaparecer el lince, las liebres crecerían rápidamente, de forma exponencial, pero no ilimitadamente, ya que su crecimiento se detendría al alcanzarse el limite de carga. d) Los conejos establecerían competencia sobre todo con las liebres, pero además, al ser sumamente voraces y prolíferos, acabarían con la hierba, compitiendo así con todos los herbívoros; por tanto la perdiz y la liebre desaparecerían y el lince se alimentaria de conejos.

Ejercicio 11 pag 132

a) y b) Se trata de una sucesión en la que un lago se va colmatando por relleno de sedimentos, y a la par, se va estableciendo un bosque (hay que tener cuidado con no confundirlo con una regresión). La sucesión que conduce hacia la comunidad climax avanza de la primera a la última viñeta. Si quisiéramos ver este avance solo en la última viñeta, lo normal sería que el centro del lago, al ser lo último en colmatarse, sería lo último en ser colonizado por la vegetación terrestre. En este último caso, la sucesión avanzaría en sentido radial, es decir, desde el centro del lago hacia fuera. c) Mediante cualquier acción que acelere el proceso de colmatación por incremento en la erosión, como por ejemplo, la tala.

Ejercicio 12 pag 132

a) El primer impacto deteriora mucho más el suelo, pues lo deja totalmente desprovisto de materia orgánica y sometido al efecto de la erosión. Por esta razón, resulta muy difícil su recuperación. b), c) y d) Cuando la temperatura y la humedad son elevadas, los descomponedores proliferan y la materia orgánica es transformada rapidísimamente en inorgánica e incorporada a los productores. Por esta razón, la selva tropical tiene un suelo tan pobre y tan poco apto para la agricultura: las sales minerales se acumulan en los seres vivos en forma de biomasa y no en el suelo.

En este lugar, un árbol caído será rápidamente descompuesto. Por el contrario, en un bosque templado, la cantidad de necromasa es muy superior a la cantidad de biomasa, debido a que el reciclado es más lento (existen menos descomponedores) y, por tanto, el suelo es más fértil, ya que los nutrientes se acumulan en el suelo, con lo que está protegido contra la erosión tras la deforestación.

Ejercicio 1 pag 136

a) Repaso de la regla del 10%. b) Repaso de parámetros tróficos: § La producción primaria sería: 110 – 24 = 86 kcal/m 2 · año § Producción neta de los herbívoros: 12 – 6 = 6 kcal/m 2 · año § Producción neta de los carnívoros: 2 – 1, 2 = 0, 8 kcal/m 2 · año § Producción neta total: 92, 8 kcal/m 2 · año § Gasto respiratorio total: 24 + 6 + 1, 2 = 31, 2 kcal/m 2 · año.

c) La madurez se suele calcular por el cociente producción neta/biomasa pero, como nos falta este último dato, la podemos valorar a partir de los esquemas de la figura 5. 30: cuando la producción neta alcanza valores superiores a los del gasto respiratorio, como en este caso, podemos afirmar que el ecosistema esté en fase de desarrollo y aún no ha alcanzado la comunidad climax. Así podemos observar que la energía correspondiente a la producción primaria bruta, cuyo valor es de 110, se gasta mayoritariamente en crecimiento y el resto en respiración. Esto lleva a descartar la posibilidad de que se trate de un bosque.

Ejercicio 2 pag 136

a) El recuadro pequeño representa a la biomasa del corderito de un año y, el recuadro mediano, representa igualmente la biomasa del corderito de dos años. Esto es así porque la biomasa es la cantidad de materia orgánica que contiene el corderito: carne, huesos, piel, lana, etc. b) 1. Como es lo que se hubiera incrementado la biomasa del corderito si todo lo que comió hubiera sido empleado en crecer, el parámetro al que se refiere sería la producción bruta. 2. Se trata del incremento real de la biomasa en la unidad de tiempo y, por tanto, de la producción neta.

3. Está claro que se trata de la diferencia entre los dos apartados anteriores; se trata del gasto respiratorio. c) Con ayuda de la figura 4. 14 (pag 96) deducirán que se trataría del alimento asimilado y, por tanto, equivaldría a la producción bruta. La productividad del corderito en un año será igual al cociente entre la productividad neta y la biomasa, es decir, el recuadro mediano menos el recuadro pequeño, partido entre el recuadro mediano. d) nada

Ejercicio 3 pag 137

a) Para cuando falta el nitrógeno y no el fósforo aparecen organismos fijadores de nitrógeno atmosférico, que en el caso del lago serán cianofíceas o cianobacterias. b) La producción primaria es máxima en otoño y primavera cuando se produce la mezcla turbulenta del agua que provoca el retorno de los nutrientes. No coincide con el máximo de luz, que es en verano, ya que en esa estación el lago se encuentra estratificado en capas separadas por la termoclina. La conclusión que se obtiene es que el principal factor limitante es el fósforo no la luz.

c) Ya que se puede considerar abierto para la energía, cerrado para la materia y es capaz de autorregularse y permanecer en equilibrio dinámico a lo largo del tiempo. d) Si no existen variaciones térmicas estacionales, el agua permanecerá, durante todo el año, estratificada y pobre en nutrientes. Por este motivo, los lagos tropicales, salvo en los casos en los que lleguen aportes de nutrientes desde fuera, poseerán una baja producción primaria.