O documento discute conceitos-chave de ecossistemas e cadeias tróficas, incluindo definições de termos como organismos, espécies e populações. Explica a história do conceito de ecossistema e como a energia flui através das cadeias alimentares e teias tróficas entre os diferentes níveis tróficos. Também aborda como a produtividade primária, eficiência ecológica e decomposição afetam o fluxo de energia.
4. Histórico do conceito de ecossistema
Charles Elton (1920): Organização dos organismos através de relações
alimentares
Arthur Tansley (1930): definição de ecossistema como “organismos e
fatores abióticos interagindo para formar um sistema biológico integrado”
Cadeia alimentar:sequência de relações tróficas
pela qual a energia passa através do ecossistema
Níveis tróficos
6. Leis da termodinâmica e ecossistemas
Alfred Lotka: leis da termodinâmica regem transformações de
energia no ecossistema
Raymond Lindeman: transformações de energia via relações
tróficas
7. Fonte de energia
1.254.000 kcal/m2/ano
0,8% dessa energia é
capturada para fotossíntese
55% é perdida através da
respiração
45% é alocada para
o crescimento
11% é consumida por herbívoros
34% entra na cadeia de decompositores
8. Transferência de energia através dos níveis tróficos
First Trophic Second Trophic Third Trophic Fourth Trophic
Level Level Level Level
Producers Primary Secondary Tertiary
(plants) consumers consumers consumers
(herbivores) (carnivores) (top carnivores)
Heat Heat Heat Heat
Solar
energy
Heat Heat
Detritvores Heat
(decomposers and detritus feeders)
Porque as cadeias alimentares geralmente não ultrapassam 4 níveis tróficos?
9. Pirâmides de energia
Heat
Heat
Tertiary Decomposers
consumers
(human)
Heat
10
Secondary
consumers
(perch)
100 Heat
Primary
1,000 consumers
(zooplankton) Heat
10,000 Producers
Usable energy (phytoplankton)
Available at
Each tropic level
(in kilocalories)
10. Odum (1950) e o modelo universal de fluxo de energia
11. Produtividade
Produtividade primária bruta:
Taxa de energia assimilada pela
fotossíntese
Produtividade primária líquida:
Taxa de produção de biomassa
que fica disponível para os níveis
tróficos seguintes
15. Luz e temperatura x produtividade
A taxa fotossintética das plantas é maior em ambientes luminosos e
temperaturas mais quentes
A eficiência da fotossíntese (porcentagem de energia que é convertida em
produtividade) dependem de luz e temperatura
Temperaturas muito altas ou muito baixas prejudicam a fotossíntese
16.
17. Transferência de energia
Excretada
Assimilada
1,2 3 Biomassa
Energia do produtor
Respirada (perdida)
Eficiência ecológica = % energia transferida para o próximo nível trófico
Em média, eficiência ecológica é de 5 a 20%
EE depende da eficiência de consumo (1), assimilação (2) e de produção (3)
18. Eficiência ecológica
• Eficiência de consumo
• Eficiência de assimilação
• Eficiência de produção
19. Eficiência de assimilação
Razão entre ingestão e assimilação – presença de energia na dieta e o
quanto assimila dessa energia
Depende da qualidade da dieta – principalmente de material estrutural de
difícil digestão
20. Eficiência de produção
Quanto da energia assimilada é convertida para produção de biomassa
Depende do metabolismo do animal, dos gastos com atividades de
manutenção
Quanto maior custo de manutenção e metabolismo – menor eficiência de
produção líquida
21. Rotas da energia no sistema
Respiração, acúmulo de biomassa, consumo por herbívoros ou
consumo como detritos
22. Cadeias alimentares e fluxo de energia
Cadeia de pastoreio – baseada
na herbivoria
Cadeia de detritos – restos das
plantas que não consumidos
por herbívoros, são atacados
por detritivoros
23. Recapitulando: Energia e matéria
Energia é transferida, se dissipando e não volta para o sistema
Matéria é consumida, mas parte é transformada e devolvida ao inicio como
elementos/nutrientes básicos através da cadeia de decompositores
24. Decomposição
Libera carbono para atmosfera (ciclo do carbono) e reciclagem de nutrientes
Disponibiliza nutrientes para absorção pelas plantas (ciclos de elementos)
Formação de solo
26. Cascata trófica
Efeito direto do predador sobre sua presa se ramifica para níveis tróficos abaixo
P H Produtor
Alterações nos tamanhos
populacionais promovidas
por mudanças em níveis
mais altos da cadeia
Mudanças reguladas
de cima para baixo
34. Porque o mundo é verde?
Grande biomassa das plantas
Controle top-down dos herbívoros pelos predadores
Alternativa: defesas das plantas e controle bottom-up
Importância de cada efeito depende do ambiente
Ambientes verdes: top-down parece ser mais importante
Ambientes brancos: bottom-up
35. Espécies chave
Efeito na teia trófica é desproporcional a sua abundância,e se ramificam por toda a
teia
Predadores de topo
Engenheiros do
ecossistema