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• Wilma Poma Romero

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Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo

Facultad de Ciencias del Ambiente

INGENIERÍA AMBIENTAL

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20.06.17

Pedro Valladares Jara

Universidad Nacional Santiago Antúnez de Mayolo

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ECOSISTEMA

INGENIERÍA AMBIENTAL

Son los niveles de organización de la naturaleza

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Pedro Valladares Jara

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 La comprensión del concepto de ecosistema es importante para la ingeniería ambiental porque permite vincular a ellas sistémicamente las obras humanas (por ejemplo los proyectos de ingeniería).

 El ecosistema es el componente básico (unidad básica de la naturaleza) y de estudio de la ecología.

 Los niveles superiores de organización de

la naturaleza (superior a organismos) es la que interesa a la ecología. Los organismos que se asocian en poblaciones, que a su vez se estructuran en comunidades.

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 El ecosistema incluye a la comunidad (biocenosis), el hábitat (biotopo) de la comunidad y las red de relaciones de los miembros de la comunidad con los hábitat.

 Entonces, podemos definir el ecosistema como un sistemas ambiental complejo, componentes fundamentales:

formado

por

tres

1. Factores ísicos (componentes no vivos) (biotopo); 2. Factores biológicos (comunidad de organismos o componentes vivos) (biocenosis); y

3. Factores relacionadores (los procesos y los ciclos). 4

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 Son los factores del hábitat: agua, luz, sustrato, lluvia (Pr),

temperaturas (T°), humedad relativa (HR), vientos, nutrientes inorgánicos (sales), variando de acuerdo a cada organismo, comunidad y población.

 Son determinantes en la distribución de las especies sobre la superficie de la Tierra y los océanos.

 El hábitat “es la suma total de los factores ambientales que

una especie animal requiere para realizar sus funciones de supervivencia y reproducción en un área dada (Trefethen 1964, Cooperrider 1986).

 El hábitat, proporciona a las comunidades, factores bióticos y abióticos, como espacio físico, aire, agua, formaciones vegetales, alimentos, suelos, fisiografía, entre otros.

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Presenta biotopos andinos

Biotopo, tiene configuración fisicoquímica. Es identificable con la comunidad de seres vivientes que la ocupa, cuya formación o asociación vegetal en la expresión espacial. 6

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 Incluye a los componentes biológicos como la fisiología de los seres vivos, sus comportamientos específicos, que les permita sobrevivir y reproducirse dentro de un biotopo con otros factores bióticos. El compartir un biotopo genera competencia entre los factores bióticos.

 Los factores bióticos pueden dividirse en tres tipos: 1. Individuo: cada organismo del ecosistema (espécimen). 2. Población: conjunto de organismos de una especie que están en un mismo lugar, sean unicelulares o pluricelulares.

3. Comunidad: las interacciones entre poblaciones, forma una comunidad. Ejemplo: en un bosque, interactúan una gran diversidad de poblaciones (mamíferos, aves, reptiles, etc.)

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 Los factores bióticos también pueden ser clasificados en otros 5 reinos:

1. Animalia (metazoos). 2. Plantae (vegetales superiores-embriófitos). 3. Fungi (hongos superiores). 4. Protista o protoctistas (protozoos, algas eucariotas y hongos inferiores).

5. Monera (bacterias y algas procariotas). Biocenosis: es un conjunto de poblaciones de distintas especies (animales y vegetales), las cuales habitan en una lugar geográfico (biotopos), influenciados por factores físicos como lo son la luz, HR, T°, agua, Pr, RETP, etc. 8

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 Categoría básica de clasificación de los seres vivos, que

comprende a un grupo de individuos de características semejantes que son capaces de cruzarse y producir descendencia fértil (hijos).

¿Una o mas especies? 9

¿Una o dos especies? Pedro Valladares Jara

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¿Qué es una especie?

¿Una o dos especies?

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¿Qué es una especie?

¿Una o dos especies?

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¿Una o dos especies?

¿Qué es una especie?

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¿Qué es una especie?

¿Qué es una mula? 13

Un híbrido estéril Pedro Valladares Jara

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Especies y Poblaciones Es vital entender la diferencia de estos cuatro términos:

 Individuo: es sinónimo de un organismo (espécimen).  Especies: individuos similares, capaces de cruzarse y producir descendencia fértil (hijos).

 Poblaciones: individuos de una misma especie.  Comunidades: diferentes poblaciones que ocupan un

biotopo. Ejemplos: comunidades de batracios en un bofedal, de vacunos, equinos y ovinos en praderas de pastos naturales, comunidad de aves en un bosque, etc. NO SON SINÓNIMOS

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Biodiversidad

La biodiversidad se refiere a la variedad de vidas. Alcanza a la diversidad de especies de los 5 reinos, a su variabilidad genética y a los ecosistemas donde habitan.

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Movimiento en ciclos de la materia

Flujo unitario de la energía

Movimiento interno de información

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 La energía es la capacidad de hacer trabajo. Es calorífica, química o lumínica.

 Se mide en Calorías (Cal) o Julios (J). Una Caloría es la

energía requerida para que la temperatura de un gramo de agua aumente de 14.5 a 15.5°C.

 Un Julio, es la energía requerida para levantar una masa de 1 gramo a 1 cm de altura contra la gravedad.

Ruta de la energía en los consumidores. De un nivel trófico solo una fracción se convierte en producción en el siguiente nivel, ya que parte de la energía se pierde en el proceso. 18

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Es la organizan de organismos en un ecosistema en función al alimento que consumen. Tiene niveles tróficos (es el número de veces que la energía, materia e información pasa de un organismo a otro) y el nivel de conexiones a la red trófica (número de enlaces alimentarios entre especies). 19

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¿POR QUÉ SON TAN CORTAS LAS CADENAS TRÓFICAS?

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

La productividad primaria neta tiene límites: la altura de los niveles depende de la base de la pirámide (edificio). Un ecosistema no pasa de una PPN mayor a 10 kg/m2/año.



La eficiencia de transferencia trófica son bajas: es menor a 25% (promedio 10%). Es 75% más baja que la del nivel anterior.



Límites en la talla corporal de depredadores: en referencia a sus presas determinan la eficiencia.



Acuático o terrestre: en el agua viven animales de gran tamaño y es frecuente encontrar más niveles.



Alta probabilidad de desaparición de niveles tróficos superiores.



El tamaño y definición del ecosistema: algunos están bien definidos como islas, cuevas, lagos, etc. Cuanto más grande sea habrá más niveles tróficos. Pedro Valladares Jara

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Ecosistema Terrestre

Ecosistema Acuático

Las cadenas tróficas se encuentran enlazadas unas con otras, pues muchos organismos comen varios tipos de alimentos.

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Ecosistema Acuático

Baja conectividad

Alta conectividad

Ecosistema Terrestre

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La pirámide trófica es el modelo de la complejidad de las redes alimentarias de los ecosistemas, independientemente del número de especies que tengan. 23

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Pirámide de energía, expresa la cantidad de energía disponible en cada nivel trófico en calorías (Cal) o kilocalorías (Kcal). 24

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 La energía, es básica para el funcionamiento de todos los

ecosistemas. Las interacciones entre organismos, hace que la energía fluya (según la pirámide trófica).

 Progresivamente la energía en el ecosistema disminuye. Sigue la ley del 10%. Ejemplo: los productores dejan a disposición de los consumidores primarios 10 000 gr/m2 de biomasa, ellos usaran 1 000 gr/m2. Los consumidores secundarios usaran 100 gr/m2 y los consumidores terciarios usaran 10 g/m2.

 La cantidad de nutrientes, y energía en la tierra, es muy pequeña; por eso, existen diferentes ciclos.

 Cada especie realiza una de las tres funciones: producción, consumo o desintegración.

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PRACTICA CAMPO PNH

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Esquema de pirámide trófica. La pérdida de energía es equivalente a un 10% en cada transferencia de un nivel trófico a otro [Miller 1994]. 26

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¿CUANTA AGUA HAY EN EL MUNDO?

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Fuente: http://www.educared.org, 2012.

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CICLO DEL CARBONO En una escala global, la captura de carbono (C) por el proceso fotosintético equivale al C liberado por los procesos de respiración y de descomposición. Por tanto, debe existir un estado de equilibrio entre los “reservorios”:

1. Carbono atmosférico; y 2. Carbono en forma de

biomasa: estable (en plantas perennes) o inestable (en consumidores o productores no perennes).

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Si bien la atmosfera esta compuesta casi por el 80% de gas nitrógeno (N2), esta forma no es asimilable por la mayoría de los seres vivos.

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Raíz de soja con nódulos de Nitrógeno.

Los nódulos que se observan en esta raíz de leguminosa contienen bacterias del género Rhizobium, que son capaces de fijar Nitrógeno atmosférico en amoníaco. 31

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Es el ecosistema “Rodal de la Puya raimondii”

[email protected]

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