UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE
DO
SUL
BACHARELADO INTERDISCIPLINAR EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
FUNDAMENTOS DE ECOLOGIA A
Noções de comunidade; sucessão ecológica;
biodiversidade e riqueza de espécies; biogeografia.
PROF. DR. DAKIR LARARA MACHADO DA SILVA
DESENVOLVIMENTO DO
ECOSSISTEMA
SUCESSÃO ECOLÓGICA
... Quando uma comunidade é vista apenas por um instante,
ao longo de dias ou semanas, ela pode parecer ser muito
estável, não sendo capaz de modificar características da
paisagem.
Entretanto, quando vista por um longo período, as
comunidades provam serem dinâmicas. Organismos morrem e
outros nascem ocupando seus lugares. Energia e nutrientes
fluem ao longo da comunidade.
Se esta não sofrer perturbação estas mudanças ocorrem
numa velocidade lenta, mas se for perturbada (floresta
cortada, savana queimada, um recife de coral danificado por
atividade antrópica ou uma tromba d’água, etc.) é possível a
comunidade se regenerar ...
O desenvolvimento do ecossistema é também conhecido
como sucessão ecológica e envolve mudanças na
repartição de energia, na estrutura das espécies e nos
processos da comunidade
É a sequência de comunidades, desde a colonização até a
comunidade clímax para determinado ecossistema.
Quando não é interrompida por fatores externos, a
sucessão é direcional.
A sucessão é o resultado da modificação do ambiente físico pela
comunidade e por interações de competição-coexistência no nível
de população ......... ou seja ....... a sucessão é controlada pela
comunidade, embora o ambiente físico determine o padrão e a taxa
de mudança e limite a extensão do desenvolvimento.
Sucessão ecológica nada mais
é do que o processo de
substituição de espécies ao
longo do tempo
Clímax: comunidade que expressa o máximo de desenvolvimento
possível do ecossistema.
A sequência completa das comunidades que se substituem em uma
determinada área é denominada SERE. As comunidades transitórias
durante a sucessão são denominadas estágios serais ou estágios de
desenvolvimento.
Estágio Pioneiro: espécies sucessionais iniciais, as quais
apresentam altas taxas de crescimento, tamanho pequeno, tempo
de vida curto e produção de um grande número de sementes.
Estágio Clímax: estágio terminal ou de maturidade, que persiste
por muito tempo na comunidade.
intermediárias
Classificação dos processos sucessionais
-Quanto às forças que direcionam o processo:
Sucessão autogênica (autogerada): mudanças ocasionadas
por processos biológicos internos ao sistema – resultante de
mudanças pelos próprios organismos. Ex. A transição de um
campo de agricultura abandonado até floresta madura - os
organismos mudam o ambiente em que vivem e outras
espécies da comunidade podem ser beneficiadas ou
prejudicadas.
Sucessão alogênica (gerada externamente): direcionamento
das mudanças por forças externas ao sistema (mudanças
climáticas, tempestades, furacões, a ação do homem,
incêndios, processos geológicos, etc)
Exemplo
Sucessão autogênica
Líquens
Rochas
Expostas
Gramíneas
Musgos
Plantas
Herbáceas
Arbustos
Árvores
jovens
Árvores
adultas
Árvores
adultas
Sucessão animal = as espécies animais também são
substituídas de acordo com o estágio de sucessão
Exemplo:
Sucessão
alogênica
Floresta clímax
Sementes queimadas
germinando e raízes brotando
Ocorrência de incêndio
Floresta
recuperada
Classificação dos processos Sucessionais
-Quanto à natureza do substrato na origem do
processo:
Sucessão primária: em substratos não previamente ocupados
por organismos. Ex.: afloramentos rochosos, exposição de
camadas profundas de solo, depósitos de areia, lava
vulcânica recém solidificada)
Sucessão secundária: em substratos que já foram
anteriormente
ocupados
por
uma
comunidade
e,
consequentemente, contêm matéria orgânica viva ou morta
(detritos, propágulos). Ex: clareiras, áreas desmatadas,
fundos
expostos
de
corpos
de
água.
Sucessão Primária
Exemplo: Sucessão Primária
Exemplo: Sucessão Secundária
Sucessão Secundária
Espécies Intermediárias
Fogo
Plantas Anuais
Gramíneas
Árvores jovens e de
crescimento rápido
Comunidade Clímax
Floresta madura –
Clímax
ATRIBUTOS DO ECOSSISTEMA
Em desenvolvimento
Maduro
CONDIÇÕES AMBIENTAIS
variável e imprevisível
constante ou previsivelmente variável
POPULAÇÕES
Mecanismos de determinação de tamanho populacional
abióticos, independentes de densidade
bióticos, dependentes de densidade
Tamanho do indivíduo
Ciclo de vida
pequeno
curto/simples
grande
longo/complexo
Crescimento
rápido, alta mortalidade
lento, maior capacidade de sobrevivência
competitiva
Produção
Flutuações
ESTRUTURA DA COMUNIDADE
Estratificação (heterogeneidade espacial)
Diversidade de espécies (riqueza)
Diversidade de espécies (uniformidade)
Diversidade bioquímica
Matéria orgânica total
ENERGÉTICA DA COMUNIDADE
PPB/R (respiração)
PPB/B (biomassa)
PPL
Cadeia alimentar
NUTRIENTES
Ciclo de minerais
Nutrientes inorgânicos
quantidade
+ pronunciadas
qualidade
- pronunciadas
pouca
baixa
baixa
baixa
pouca
muita
alta
alta
alta
muita
>1
alta
alta
linear (simples)
=1
baixa
baixa
em rede (complexa)
aberto
extrabióticos
fechado
intrabióticos
Troca de nutrientes entre organismos e ambiente
rápida
lenta
Papel dos detritos na regeneração de nutrientes
não importante
importante
PPB (Produção Primária Bruta) se refere a
energia total assimilada pela fotossíntese.
PPL (Produção Primária Líquida) se refere a
energia acumulada na biomassa incluindo os
gastos com crescimento e reprodução.
PPB – PPL = respiração. Esta respiração se
refere a quantidade utilizada para manutenção
e biossíntese (crescimento tecidual e
reprodução).
Clareiras
Sucessão
Cíclica
Exemplo: ataque de lagartas ou
formigas cortadeiras
A sucessão é um processo de desenvolvimento do ecossistema e
não apenas a simples substituição de espécies;
Assim como ocorre uma seqüência de processos de
desenvolvimento nos indivíduos ocorre também nos
ecossistemas.
Biodiversidade e Padrão global da riqueza de
espécies
Biodiversidade – É a riqueza da vida na Terra, os milhões de
plantas, animais e microorganismos, os genes que eles contêm e
os complexos ecossistemas que eles ajudam a construir no
ambiente. A diversidade é o produto que envolve a riqueza, o
número de espécies e a equitabilidade dos organismos.
Biodiversidade: comporta 3 elementos!!
1) diversidade genética (variação genética dentro de uma
espécie);
2) diversidade das espécies (variedade diferentes de espécies)
3) diversidade de ecossistemas (unidades que permitem a
evolução da vida)
Graus de Riqueza
1) Ambientes pobres;
2) Ambientes intermediários.
3) Ambientes com megadiversidade;
Padrão latitudinal de riqueza em espécies
• Aumento da riqueza no sentido pólo -> equador;
Variação da riqueza
em espécies de
formigas em função
da latitude. Dados
de KUSNEZOV
(1957) em BEGON
et al. (1997).
LATITUDE NORTE
Padrão latitudinal de riqueza em espécies
• Aumento da riqueza no sentido pólo -> equador;
Variação da riqueza
em espécies de
lagartos em função
da latitude. Dados
de PIANKA (1982)
em BEGON et al.
(1997).
LATITUDE NORTE
Padrão latitudinal de riqueza em espécies
• Aumento da riqueza no sentido pólo -> equador;
Variação da riqueza
em espécies de
aves residentes
função da latitude.
Dados de
DOBZHANSKY
(1950) em BEGON
et al. (1997).
LATITUDE NORTE
Diversidade e Riqueza de Espécies
• Aumento da riqueza de áreas frias para quentes.
• Aumento da riqueza de áreas secas para áreas úmidas;
Diversidade e Riqueza de Espécies
* Florestas tropicas possuem os maiores índices de
biodiversidade no Globo
Possíveis Causas Deste elevado
Gradiente de Diversidade
• “Estabilidade” Climática
Diversidade e Riqueza de Espécies
Dois componentes da diversidade de espécies:
1) Riqueza – baseada no número total de espécies
presentes, pode ser expressa como o número de tipos
de componentes (espécies, variedades genéticas,
categorias de uso da terra e processos biogeoquímicos)
por unidade de espaço.
2) Abundância relativa ou componente de repetição das
unidades individuais dos diferentes tipos.
Diversidade e Riqueza de Espécies
•A manutenção da diversidade, de moderada a alta, é
importante não somente para assegurar que todos os nichoschave funcionais estejam operando, mas especialmente
para manter a redundância e a resiliência no ecossistema;
• Ou ainda para precaver-se contra momentos estressantes
que podem ocorrer no futuro.
• Conceito de equitabilidade ou uniformidade indica como o
numero de indivíduos esta distribuído.
Domínios Biogeográficos e Noções de Biogeografia
Domínios Biogeográficos e Noções de Biogeografia
A capacidade suporte é o potencial de um meio em suprir todas
as necessidades de uma comunidade. Os fatores limitantes, o
potencial biótico, a capacidade suporte e também as relações
ecológicas são fundamentais para se compreender e estudar a
dinâmica da população de uma espécie e também o processo da
sucessão ecológica.