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O que é Ecologia?Origem do termo:Do grego: Oikos, “casa” ou “lugar para viver” e logos, “estudo”Portanto, ECOLOGIA é a ciê...
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O principal foco da ecologia é entender as interações entre organismos, populações,comunidades, ecossistemas e com seu mei...
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Alguns eventos importantes da teoría ecológica 1866- Ernst Haekel propoe o termo “oecologie” e publica o livro GenerelleM...
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Howard e Eugene Odum: aprofundaram a abordagem de sistemas para estudarecossistemas, enfatizando as propriedades gerais do...
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 Considerar o conceito de níveis de organização Arranjo hirárquico: a interação em cada nível com oambiente físico (ener...
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Arranjo hierárquico: a interação em cada nível com o ambientefísico (energia e matéria) produz sistemas funcionaiscaracter...
Odum, Eugene P. 1964 : analisar a estrutura e função dos níveis deorganização, além daqueles relativos aos indivíduos e es...
Estrutura: componentes do meio físico e biótico do ecossitemaFunção: processos resultantes da interação entre os meios fís...
Complexidade dos sistemas ecológiosNecessidade de uma simplificação ou um modelo conceitual de funcinamentoHerbívoros Carn...
Diagrama funcional de um sistema ecológico (Odum, 1983)AutótrofosFluxo de ESentido únicoFonte de E(funções motrizes)Entrad...
Características da teoría ecológica Sub-sistema empírico central: baseado em pesquisas interdisciplinares dosecossitemas,...
Hipóteses sobre as interrelaçõesbióticas, abióticas e antropogênicassão frequentemente formuladas comoMODELOS ECOLÓGICOS, ...
Química FísicaCiências do soloGeociênciasCiências aquáticasECOLOGIA DEECOSSITEMASCiências BiológicasCiênciassistêmicasCiên...
ABORDAGENS EM ESTUDOS ECOLÓGICOSDois grandes grupos:1- Ecologia teórica: baseada na biologia das espécies2- Teoría Geral d...
Como estas abordagens se relacionam?IndivíduosAmbienteEspéciesdistintasMesmasespéciesAmbientefisiológicoTempoEspaço
Eventos importantes que originaram a teoria ecológica modernaAnálise de ecossitemas lacustres: informações básicas,desenvo...
Princípios da ecologia de paisagens (Troll, 1939)Publicação do livro sobre fundamentos em ecologia por Eugene Odum em1958....
Desenvolvimento das técnicas de sensoriamentoremoto e Sistemas de Informações Geográficas (1970)Eventos importantes que or...
Pesquisas hoje: análise de sistemas Entender a estrutura e a dinâmica das interelações em redes de interações entreos com...
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  • CEN0148 - Ecologia de ecossistemas Profs. M.Victoria R. Ballester e Reynaldo L. Victoria
  • Aula 2 eg ecol ecos 2012

    1. 1. CEN0109ECOLOGIA GERALUniversidade de São PauloCampus “Luiz de Queiroz”Centro de Energia Nuclear na AgriculturaEvolução conceitual e definições deECOLOGIA e ECOLOGIA DE SISTEMAS
    2. 2. O que é Ecologia?Origem do termo:Do grego: Oikos, “casa” ou “lugar para viver” e logos, “estudo”Portanto, ECOLOGIA é a ciência que estuda como os organismos interagem unscom os outros, e com o ambiente abiótico (incluindo fatores como luz solar,temperatura, umidade, e nutrientes).
    3. 3. AtmosferaHidrosferaLitosferaBiosferaEm outras palavras ecologia é a ciência que busca entender as interações entre
    4. 4. O principal foco da ecologia é entender as interações entre organismos, populações,comunidades, ecossistemas e com seu meio físico.Ciência que tem como objetivo responderperguntas sobre a estrutura e ofuncionamento da naturezaTermo chave: INTERAÇÃOAr ÁguaTerra Vida
    5. 5. Origem:A Ecologia emergiu como uma área distinta da biologia na virada do séculoXX, desenvolvendo rapidamente convensões próprias que a diferenciaramda biologiaHistória Natural - Chales Darwin, Ernst Haekel, entre outrosAmbiente físico – Fatores limitantes de LiebigDemografia – Malthus, Lotka- ecologia de populaçõesComunidades- Cowles, Elton, Clements, entre outrosDinâmica Trófica Bioenergética e Ciclos Biogeoquímicos - Forbes, HutchinsonPorém, a ecologia de ecossitemas tem suas raízes em estudos:
    6. 6. Aristoteles: primeiro a registrar observações a respeito dahistória natural de plantas e animais da terra. Não identificaclaramente as relações dinâmicas e recíprocas entre o meiobiótico e abiótico.“The History of Animals”, escrito em 350 A.CPor ~ 2000 anos: não existia a noção de adpatção ou de leis
    7. 7.  Primeiro cientista a enfatizar que animais e plantas não estavamperfeitamente adaptados ao seu ambiente natural, como se acreditavaaté então, Representam somente as formas melhor adaptadas produzidas em umlocal particular, em um dado momento, por forças seletivas que, por suavez, selecionam aquelas adaptações que são ótimas para aquelascondições, Quando as condições (bióticas ou abióticas) mudam, as adaptaçõesnecessitam mudar, Descreve um ecossitema1859- Charles Darwin publica“The origin of species”:
    8. 8. Alguns eventos importantes da teoría ecológica 1866- Ernst Haekel propoe o termo “oecologie” e publica o livro GenerelleMorphologie, trabalho fortemente influenciado pela teoria de Darwin 1876- Edição inglesa das idéias de Haekel, History of creation, resaltaque na doutrina de Darwin, que a adaptação provia a natureza com um tipode lei para explicar as relações ecológicas 1927 – Elton - os conceitos de nicho e cadeia alimentar 1935- Tansley propos o termo ecossistema, para enfatizar a importânciados intercâmbios dos materiais entre componentes inorgânicos eorgânicos, bem como entre organismos
    9. 9. • plantas ou produtores primárioscapturam a energia e a transferemaos animais ou consumidores e aosdecompositores1942 – Lindeman: sugeriu que aenergia que flui através de umecossistema poderia ser usada comouma forma de quantificar os papéisdos organismos na dinâmica trófica.
    10. 10. • A produtividade das plantas limita a quantidade de consumidoresque um ecossistema pode sustentar.• A energia flui através de um ecossistema associada ao fluxo decarbono nos processos da fotossíntese, transferências tróficas eliberação pela respiração.Portanto,
    11. 11. Howard e Eugene Odum: aprofundaram a abordagem de sistemas para estudarecossistemas, enfatizando as propriedades gerais dos ecossistemas, sem documentartodos os mecanismos e interações subjacentes.
    12. 12. às interações tróficas, ou seja as relações de alimentação efluxo de energia e matéria entre organismosbiogeoquímica, ou a influências biológicas nos processosquímicos nos ecossistemas e a ciclagem de elementos.Muitas linhas do pensamento ecológico contribuíram para o desenvolvimento daecologia do ecossistema, incluindo as idéias que se relacionam:
    13. 13.  Considerar o conceito de níveis de organização Arranjo hirárquico: a interação em cada nível com oambiente físico (energia e matéria) produzsistemas funcionais característicos Desenvolvimento formal da Teoria EcológicaEcologia no século XXI
    14. 14. UniversoGalaxiasSistema SolarPlanetasTerraBiosferaEcossitemasComunidadesPopulaçõesOrganismosSistemas de órgãosÓrgãosTecidosCélulasProtoplasmaMoléculasÁtomosPartículas sub-atômicasModelo conceitualhierárquico dos níveisde organização damatéria na natureza(Modif. Miller, 1998)Sem vidaLimiteVida?Níveis de organização
    15. 15. Arranjo hierárquico: a interação em cada nível com o ambientefísico (energia e matéria) produz sistemas funcionaiscaracterísticosO Princípio das Propriedades EmergentesNível superior constituída dos níveis inferioresA complexidade é maior nos níveis superioresNíveis superiores limitam os inferioresNíveis superiores têm maior influência que os inferiores
    16. 16. Odum, Eugene P. 1964 : analisar a estrutura e função dos níveis deorganização, além daqueles relativos aos indivíduos e espéciesEcologia de ecossistemasVan Dyne, 1966: estudo do desenvolvimento e dinâmica dos ecossistemas,incluindo as inter-relações entre as estruturas e funções bióticas e abióticasno nível de ecossistemas e o desenvolvimento de estratégias de manejoholístico.Desenvolvimento formal da Teoria Ecológica
    17. 17. Estrutura: componentes do meio físico e biótico do ecossitemaFunção: processos resultantes da interação entre os meios físico e bióticoEstruturaabióticaEstruturabióticaFunções PropriedadesLuz solarTemperaturaPrecipitaçãoÁgua/umidadeNutrientesProdutor PrimárioConsumidorDecompositorAutótrofoHeterótrofoFluxo de EnergiaCiclagem denutrientesRetro-alimentaçãoCibernéticaEstabilidadeElasticidade
    18. 18. Complexidade dos sistemas ecológiosNecessidade de uma simplificação ou um modelo conceitual de funcinamentoHerbívoros CarnívorosE ProdutoresDecompo-sitoresRespiraçãoRespiraçãoRespiraçãoRespiraçãoCalorCalorCalorCalor CalorReserv. deNutrientesFluxo de energiaCiclagem de nutrientes
    19. 19. Diagrama funcional de um sistema ecológico (Odum, 1983)AutótrofosFluxo de ESentido únicoFonte de E(funções motrizes)Entrada de materiais(nutrientes) e organismosCiclo e depósitode materiaisCircuito de contrôlepor retroalimentaçãode E e depósito de EExportação de Earmazenada (m. o.e organismos)Sumidourode calorExportaçãode mateiriaisHeterótrofosDepósito
    20. 20. Características da teoría ecológica Sub-sistema empírico central: baseado em pesquisas interdisciplinares dosecossitemas, caracterizadas por atividades de medidas compreensivas, gerandogrande quantidade de dados nas últimas décadas. Estes dados são usados para integrar, organizar e melhorar o entendimento dascaracterísticas gerais, dos padrões e das casualidades das interações dentro eentre ecossistemas. Assim, a Teoría ecológica é construída por um conjunto hierárquico dehipóteses ecológicas compreensivas, as quais têm que ser integradas em umsistema de contextos e princípios coerentes
    21. 21. Hipóteses sobre as interrelaçõesbióticas, abióticas e antropogênicassão frequentemente formuladas comoMODELOS ECOLÓGICOS, os quaispodem ser calibrados e validadosatravés do uso de medidas empíricas.Portanto, modelos são umaferramenta importante para oentendimento dos fenômenosecológicosCaráter integrador: para explicar as interações entre os diferentesatores agindo no ecossitemas, é necessário incorporar e integrarconhecimentos de outras áreas
    22. 22. Química FísicaCiências do soloGeociênciasCiências aquáticasECOLOGIA DEECOSSITEMASCiências BiológicasCiênciassistêmicasCiênciashumanasEcologia Vegetal Ecologia AnimalBiogeoquímicaEcologia de microrganismos MetereologiaBioquímicaEcotoxicologiaMatemática aplicadaComputaçãoModelagem ecológicaQuímica do soloFísica do soloBiologia do soloGeologiaGeomorfologiaEcologia de paisagensEcologia marinhaEcologia de água doceHidrologiaTermodinâmicaBiofísicaEconomia de recursosEconomia ecológicaSociologia ecológicaRaízes disciplinárias da ecologia de ecossitemas como uma função da interdisciplinaridade, integração e caráter holísticoMulle, 1997
    23. 23. ABORDAGENS EM ESTUDOS ECOLÓGICOSDois grandes grupos:1- Ecologia teórica: baseada na biologia das espécies2- Teoría Geral dos sistemas: baseada na análise de sistemas, busca oentendimento dos processosDivisões convencionais da ecologia:Autoecologia: indivíduos e espéciesDemecologia: populaçõesSinecologia: comunidadesEcologia de ecossitemas: mais novo ramo da ecologia
    24. 24. Como estas abordagens se relacionam?IndivíduosAmbienteEspéciesdistintasMesmasespéciesAmbientefisiológicoTempoEspaço
    25. 25. Eventos importantes que originaram a teoria ecológica modernaAnálise de ecossitemas lacustres: informações básicas,desenvolvimento metodológico e teórico, novos dados. Forbes(1887), Elton (1927), Thienemann (1939) e Juday (1940).Fundamento da ecologia energética: Conceitode dinâmica trófica como função datransferência de energia entre os componentesde um ecossitema, Lindeman (1942)Herbívoros CarnívorosE ProdutoresDecompo-sitoresRespiraçãoRespiração RespiraçãoRespiraçãoCalorCalorCalorCalor CalorReserv. deNutrientes
    26. 26. Princípios da ecologia de paisagens (Troll, 1939)Publicação do livro sobre fundamentos em ecologia por Eugene Odum em1958. Abordagem funcionalEcoenergética como um conceito fundamental da análise do ecossistema(Odum, 1971, 1983)Uso de modelos como ferramenta de análise dos ecossitemas(Pattenm 1971, 72, 75; Jorgensen, 1988, entre outros)areahare births hare deathsharedensityhare birthf ractionly nxbirthsly nxdeathslynx birthf ractionHaresLy nx~hares killedper ly nx~ly nx deathfractionone time ly nx harv estsize of 1 timelynx harv estEventos importantes que originaram a teoria ecológica moderna(continuação)
    27. 27. Desenvolvimento das técnicas de sensoriamentoremoto e Sistemas de Informações Geográficas (1970)Eventos importantes que originaram a teoria ecológica moderna (continuação)Desenvolvimento dos conceitos de estabilidade e equilíbrio:MacArtur, 1955; Margalef, 1963 e May, 1973Primeiros projetos de pesquisa utilizando o conceito de ecossitema:Silver Springs (Odum, 1957) e Hubard Brook (Likens e Bormann, 1973)Estudos do integrados de ecossistemas de importância global: Antartica, Amazônia, Tundra
    28. 28. Pesquisas hoje: análise de sistemas Entender a estrutura e a dinâmica das interelações em redes de interações entreos componentes bióticos e abióticos em ecossitemas representativos do globo.Ex.: Boreas, LBA, seca floresta, sava-flux Analisar as relações entre as propriedades emergentes e coletivas doecossistema, tal como diversidade, estabilidade, produtividade e capacidade deauto-organização Integrar o conhecimento científico e o monitoramento ambiental em um sistemade informação ambiental que permita o desenvolvimento de estratégias de manejosustentável associadas a uma avaliação holística do ecossitemaTodos estes estudos utilizam como arcabouço conceitual aTeoria Geral dos Sistemas

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