Conceptes Clau d'Ecologia: Flux d'Energia, Poblacions i Ecosistemes

Relacions Tròfiques i Flux d'Energia a l'Ecosistema

Les Relacions Alimentàries

Cadena Tròfica

Està formada per una sèrie d’organismes ordenats linealment, de manera que cadascun d’ells és l’aliment de l’organisme que el segueix a la cadena.

Xarxa Tròfica

Xarxa formada per les connexions entre diverses cadenes alimentàries.

L’Energia a la Cadena Alimentària

Els organismes productors utilitzen l’energia del sol per fer la fotosíntesi i fabricar compostos orgànics a partir de compostos inorgànics. Només una part de la matèria orgànica dels productors va a parar als consumidors primaris. La resta es gestiona de la següent manera:

• Es degrada amb la respiració.
• Una altra part són els organismes que moren (fulles, branques) que són transformats directament pels descomponedors.
• La resta queda emmagatzemada en els òrgans actius (fulles, arrels, fruites...) i serveix d’aliment als animals herbívors.
• La matèria orgànica d’origen autòtrof que no poden consumir els herbívors (troncs, escorça,...) passa directament als descomponedors.

El Flux de Matèria i Energia en l’Ecosistema

La matèria circula per l’ecosistema de manera cíclica, ja que els compostos inorgànics del medi, transformats en matèria orgànica pels productors, finalment retornen al medi per l’acció dels descomponedors i poden tornar a ser utilitzats pels productors. Però no passa el mateix amb l’energia, que és transformada i emmagatzemada per les plantes en la matèria orgànica, ja que se cedeix finalment al medi en forma de calor i no pot ser reutilitzada pels éssers vius.

Com es Mesura l’Energia en l’Ecosistema

Una manera de mesurar l’energia de l’ecosistema és a partir de la quantitat de matèria orgànica que hi ha.

Biomassa

És la quantitat de matèria orgànica que hi ha en un nivell tròfic determinat o en el conjunt de l’ecosistema. Es mesura en grams, kg o tones de matèria orgànica seca per unitat de superfície o volum.

Les Piràmides Ecològiques

Les piràmides ecològiques són les formes de representació que s’utilitzen per mostrar com varien algunes característiques dels nivells tròfics, com ara la producció de biomassa, en passar d’un nivell a l’altre. Hi ha diferents tipus de piràmides:

• Piràmides de Producció o d’Energia: Cada rectangle representa l’energia emmagatzemada en un nivell tròfic en un determinat moment.
• Piràmides de Biomassa: Els rectangles representen la quantitat de biomassa de cada nivell tròfic.
• Piràmides de Nombres: Reflecteixen el nombre d’individus de cada nivell tròfic.

Dinàmica i Control de les Poblacions

Canvis en la Grandària de la Població

Els factors que incideixen en el creixement de les poblacions són:

Potencial Biòtic

Nombre de descendents que cada espècie pot produir en condicions ideals.

Migració i Dispersió

La capacitat dels animals per migrar o de les llavors per dispersar-se.

Estratègies de Reproducció

Bàsicament hi ha dues estratègies de reproducció:

• Taxa de natalitat alta i alta mortalitat en les cries, com ara en els peixos.
• Taxa de natalitat baixa i baixa mortalitat de les cries, com ara en els mamífers.

Creixement Exponencial i Límits Poblacionals

Explosió Poblacional

Es dóna quan la població augmenta de manera exponencial amb el pas del temps.

Resistència Ambiental

Conjunt de factors biòtics i abiòtics que limiten l’augment de les poblacions.

Capacitat de Sosteniment

Població màxima que un hàbitat concret pot sostenir sense degradar-se a llarg termini.

VEURE AL LLIBRE LES CORBES DE CREIXEMENT EN J I EN S

El Control de les Poblacions

Plaga

Qualsevol organisme no desitjat que interfereix en les activitats humanes.

Plaguicida

Substància química capaç de matar organismes considerats indesitjables. No se n’ha trobat cap que no tingui efectes nocius sobre la resta dels éssers vius i sigui prou econòmic.

Control Integral de les Plagues

Busca minimitzar els perills per a la salut humana, la vida silvestre i el medi ambient que suposen l’ús de plaguicides. Amb aquest mètode, cada cultiu es tracta com si fos un ecosistema, per tal de mantenir el nivell de la plaga per sota el nivell a partir del qual produeix pèrdues econòmiques. Primer s’usen controls biològics:

• Introduir depredadors naturals.
• Esterilitzar els insectes mascles de la plaga.
• Elaborar trampes amb substàncies que atrauen els individus que formen la plaga.

Si no n’hi ha prou, es fan servir petites quantitats de plaguicida.

Canvis Ambientals i Successió Ecològica

Els Canvis Periòdics

Els canvis ambientals (estacions, dia i nit, marees...) provoquen variacions en les poblacions i els ecosistemes, i aquestes variacions són rítmiques:

Ritmes Diaris

Alternança dels períodes de repòs i activitat segons l’hora del dia. Hi ha organismes diürns, nocturns, vespertins i matutins.

Ritmes Estacionals

Marquen comportaments com la caiguda de les fulles, la floració, la maduració dels fruits, la reproducció, la hibernació o la muda de pell o pèl.

Ritmes de les Marees

El nivell del mar afecta els organismes que viuen a les costes.

Els Canvis Després d’un Incendi

Les plantes piròfites aconsegueixen regenerar-se amb força després d’un incendi (alzina, garric, bruc...).

VEURE EL LLIBRE PÀG. 121

La Successió Ecològica

Successió Ecològica

Fenomen de transició ordenada en què una comunitat cedeix gradualment el pas a una altra (per exemple, després d’un incendi).

Ecosistema Clímax

L’ecosistema va variant i arriba un moment en què deixen d’apreciar-se canvis en la composició de la comunitat.

Les Successions Primàries i Secundàries

Successió Primària

Si comença en una zona que mai no ha estat colonitzada, com una duna acabada de formar.

Successió Secundària

Si s’estableix a una zona on prèviament existia una comunitat que ha estat parcialment o totalment eliminada.

L'Ecosistema: Estructura i Funcionament

Definició d'Ecosistema

Ecosistema: Comunitat d’organismes i el seu entorn físic que interaccionen com una unitat.

Característiques d’un Ecosistema

Un ecosistema:

• Està integrat per un conjunt d’elements o components (tant vius com no vius).
• Entre aquests elements es produeixen canvis o interaccions.

Les interaccions proporcionen una entitat pròpia a l’ecosistema i fan que funcioni com una unitat que:

• Té propietats específiques que no tenen els elements que el componen.
• Intercanvia matèria i energia entre els seus propis components i amb l’exterior.
• S’automanté com a estructura i es modifica amb el temps.

Impacte Humà i Teoria Gaia

Efectes de l’Activitat Humana

L’home interacciona amb el medi i els seus efectes sobre aquest són enormes:

Contaminació del Sòl

Deguda a la sobreexplotació agrícola per l’explosió demogràfica i l’acumulació de residus urbans i industrials.

Contaminació de les Aigües

En part deguda a la contaminació del sòl i en part pels abocaments de residus industrials o urbans.

Contaminació de l’Aire

Els seus principals efectes són:

• Pluja Àcida: Els òxids de sofre i nitrogen alliberats a l’atmosfera reaccionen amb el vapor d’aigua i formen àcid nítric i àcid sulfúric que cauen barrejats amb la pluja i provoquen l’augment de l’acidesa del sòl i danyen la flora i la fauna.
• Augment de l’Efecte Hivernacle: Provoca l’escalfament de la temperatura de la Terra.
• Destrucció de la Capa d’Ozó: Que filtra part de les radiacions solars nocives.

A la llarga, tots aquests canvis acabaran alterant profundament el medi i tindran efectes sobre el relleu.

La Teoria Gaia

Proposa que l’evolució del planeta Terra està associada a la vida i que tots dos esdeveniments formen part d’un únic procés evolutiu que té la capacitat d’autoregular-se, com si la Terra fos un superorganisme amb vida pròpia.