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![Balanços, fluxos e eficiência
Balanços
Entradas + Saídas + Δ armazenamento = 0
Fluxos
Fluxo = Condutividade * Gradiente ( )
Eficiência
E = O / I ou E = Saídas /Entradas
[ ]
zΔ
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Carregado porPedro Aguiar Pinto
Monotonia ou diversidade
O documento discute a diversidade e monotonia na agricultura em três escalas espaciais: diversidade alfa, beta e gama. A agricultura é considerada monótona devido ao modelo de cultura que envolve conjuntos de indivíduos idênticos da mesma espécie e idade, resultando em grande uniformidade. No entanto, a competição entre espécies é adaptada aos recursos disponíveis localmente.
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Monotonia ou diversidade
- 1. Pedro Aguiar Pinto(ISA/ULisboa) papinto@isa.ulisboa.pt Curso Livre de Ciência, Tecnologia e Cidadania 27 de Janeiro de 2015 Diversidade ou monotonia?
- 2. Sumário • Ponto prévio – O mundo que nos rodeia. • O ambiente – Escala » Local vs. global • O que mudou? – Mudança global (Globalização) » Agricultura » Transportes » População » Energia » Água
- 3.
- 4. Think global. Actlocal Duas escalas | 4
- 5. Razão Consciência da realidade segundoa totalidade dos factores Razão total | 5
- 6.
- 7.
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- 9. Os nossos antepasadosforam protagonistas | 9
- 10. Glob cover 2009| 10
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- 13. Local - global Passado- presente
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- 22. Introdução em culturade novas áreas | 22
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- 27. Fluxos comerciais mundiais(2001, 109 US$)
- 28.
- 29. Cidades mais populosas CidadePopulação 1. Xangai (China 29 000 000 2. Karachi (Paquistão) 23 500 000 3. Pequim (China) 21 500 000 4. Nova Deli (Índia) 18 000 000 5. Lagos (Nigéria) 17 000 000 23. Londres 8 500 000 Concentração metropolitana | 29
- 30.
- 31. Fluxos de águano comércio de produtos agrícolas| 31
- 32. Uso de águaà escala global Água à escala global | 32
- 33. Consumo doméstico deágua Água à escala local | 33
- 34. Disponibilidade de águadoce Distribuição global de água doce | 34
- 35. O Brasil vivea pior crise hídrica em mais de 80 anos Observador, 2015.01.26 Getty Images
- 36. População da Terra PopulationClocks World 7,220,589,900 14:36 UTC (+1) Jan 27, 2015 http://www.census.gov/main/ www/popclock.html população mundial |36
- 37.
- 38. Fluxos de tráfegoaéreo |38
- 39. Silent Spring –Rachel Carson (1962) |39
- 40.
- 41. Poluição de plásticonos oceanos
- 42. Sumário • Necessidades vs.disponibilidades alimentares – Dominância de um número reduzido de espécies • O ecossistema agrícola – Conceitos – Particularidades • Estabilidade • Diversidade
- 43. Requisitos alimentares (RDA’s) • Diários – Energia: 10,5 MJ (2500 kcal) energia digestível – Proteína: 50 g prot. dig. (8g N = 50/6,25) • Anuais – Energia: • 3,8 GJ.ano-1 – Proteína: • 18,2 kg.ano-1 (2,9 kg N) O arroz - o cereal mais pobre em proteína - tem 8% de proteína. 224 kg de matéria seca digestível de arroz cobrem as necessidades energéticas e têm aproximadamente 17,9 kg de proteína, ligeiramente menos que o requisito anual per capita.
- 44. Cereais 48% Raízes e tubérculos 4% Leguminosas 8% Oleaginosas 6% Outras 34% CulturaÁrea Produção Produtividade Energia bruta Capacidade sustentação População potencial (x1000 ha) (*1 000 t) (kg/ha) MJ/ha (pessoas/ha) (x 1 000 000) Trigo 214886 585145 2723 69534 18 3 932 Arroz 155736 602266 3867 87768 23 3 597 Milho 139173 604572 4344 75905 20 2 780 Cevada 55570 129408 2329 59274 16 867 Sorgo 42373 60274 1422 22370 6 249 Milho painço 36113 26952 746 13041 3 124 Aveia 14381 24480 1702 38995 10 148 Batata 19150 305147 15935 102080 27 514 Mandioca 16638 168339 10118 58335 15 255 Produção de alimentos
- 45. Composição da dietaalimentar humana à escala mundial Arroz 21% Trigo 20% Milho 5%Outros cereais 10% Mandioca 2% Açúcar 7% Gorduras e óleos 9% Frutos e hortícolas 10% Carne e peixe 11% Batatas e inhame 5%
- 46. Evolução Tecnológica A “RevoluçãoVerde” Irrigação de alto rendimento Agroquímicos Mecanização
- 47. Modelo de um ecossistemaProdutores Consumidores Decompositores Reserva de nutrientes Espaço físico Calor Para outros ecossistemas De outros ecossistemas Radiação solar Energia Nutrientes
- 48. Leis da Termodinâmica • 1.ª lei – Na natureza nada se cria, tudo se transforma • Princípio de conservação da massa e da energia (Lavoisier) • 2.ª lei – Maximização da entropia • Não há almoços grátis
- 49. Balanços, fluxos eeficiência Balanços Entradas + Saídas + Δ armazenamento = 0 Fluxos Fluxo = Condutividade * Gradiente ( ) Eficiência E = O / I ou E = Saídas /Entradas [ ] zΔ Δ
- 50. Fluxo de energianum ecossistema natural Solo Ambiente aéreo Animais Senescência Produtos vegetais Produtos animais Plantas Dejecções Radiação solar Reflexão Metano
- 51. Fluxo de energianum ecossistema agrícola Combustível Solo Ambiente aéreo Animais Senescência, doenças e pragas Produtos vegetais Produtos animais Cultura Dejecções Radiação solar Reflexão Metano Processamento Conservação Colheita Máquinas Pesticidas Irrigação Fertilização Subsídio de energia Exportação
- 52. Cadeias tróficas básicasem Agricultura Adaptado de Loomis e Connor (1992) Cultura Cultura Pastagem Cultura Pastagem Homem Animal Animal Animal Homem Homem Homem 18 (trigo) 4 (milho-porco) 7 (leite) Capacidade de sustentação (pessoas/ha)
- 53.
- 54. Sistemas do tipo3 Pastagem Animal Homem
- 55. Exportação de nutrientes GrãoPalha Total Produção total (kg MS /ha) 10000 10000 20000 C 12 40% 3800 3800 7600 H2 2 7% 633 633 1267 O 16 53% 5067 5067 10133 30 95% N 2% 200 100 1% 300 P 1,5% 150 75 0,75% 225 K 2% 200 100 1% 300 Cu 0,001% 0,125 0,125 Exemplo hipotético para um cultura de milho
- 56. Tipos de dispersão casualregular agrupada
- 57. Orientação do trabalhono campo
- 61. Solo nu Estádios pioneiros Ambiente mais estável Menor quantidade de energia requeridapara regulação e adptação a um ambiente instável Mais energia disponível para suporte da biomassa; eficiência de transferência de energia Mais espécies; cadeias tróficas mais compridas; comunidades mais complexas; melhor regulação interna. Aumento da especialização das espécies Extinção de populações sobregeneralizadas dos estádios iniciais Sobreespecialização de espécies; estabelecimento de populações demasiado pequenas na comunidade Diminuição da eficiência de mecanismos de auto-regulação Extinção de populações sobrespecializadas Maior capacidade de auto-regulação Autoregulação
- 62. Floresta natural Centros de origem Pastagemnatural Exploração florestal Pastagem semeada Agricultura de sequeiro Agricultura de regadio Áreas urbanas Vida selvagem Intensidade de gestão- + - +Diversidade Intensidade da gestão humana
- 63. Agricultura Transportes Comércio grossistae retalhista Uso doméstico Alimentos Processamento de alimentos 1.46 17.9% 32.7% 2.67 (1.16) (3.83) (0.30) (4.13) (4.36) (5.67) (2.49) 30.6% 0.23 2.8% 16.0%1.31 8.16 x 106 kcal per capita / ano 34 GJ per capita / ano ≈10 vezes 3,8 GJ Consumo de energia na fileira alimentar Adaptado de Hirst (1974)
- 64. Sumário • Diversidade – Diferentesescalas espaciais • Diversidade alfa • Diversidade beta • Diversidade gama • Monotonia – O modelo de cultura • Particularidades • Estabilidade • Diversidade
- 65. Factos e considerandos Considerandoque a cauda é uma pata, quantas patas tem um cão? Tem quatro, dado que, o facto de considerarmos que a cauda é uma pata não transforma a cauda em pata. Abraham Lincoln
- 66. Diversidade e monotonia 1.Diversidade e monotonia • Diversidade • Variedade – Variável vs. Constante • Uniformidade – Uniforme vs. multiforme • Homogeneidade – Homogéneo vs. heterogéneo • Dominância • Produtividade • Estabilidade • Risco • Sustentabilidade Valor (subliminar?) + Variedade Variável vs. Constante Uniformidade Uniforme vs. multiforme Homogeneidade Homogéneo vs. heterogéneo - - + - +
- 67. Espécie • do latim:species, tipo ou aparência; abreviado: spec. ou sp. singular, ou spp. plural), é um conceito fundamental da Biologia que designa a unidade básica do sistema taxonómico utilizado na classificação científica dos seres vivos. • Embora existam múltiplas definições, nenhuma delas é consensual, o conceito estrutura-se em torno – da constituição de agrupamentos de indivíduos (os espécimes) com profundas semelhanças estruturais e funcionais recíprocas – resultantes da partilha de um cariótipo idêntico, expresso numa estrutura cromossómica das células diplóides similar, que lhes confere acentuada uniformidade bioquímica e a capacidade de reprodução entre si – originando descendentes férteis e com o mesmo quadro geral de caracteres, num processo que, quando envolva um organismo sexuado, deve permitir descendentes férteis de ambos os sexos.
- 68. O que éa diversidade Diferentes escalas espaciais • Alpha Diversity = richness and evenness of individuals within a habitat unit. – For example in the figure below, Alpha Diversity of Site A = 7 species, Site B = 5 species, Site C = 7 species. • Beta Diversity = expression of diversity between habitats. – In the example below, the greatest Beta Diversity is observed between Site A and C with 10 species that differ between them and only 2 species in common. • Gamma Diversity = landscape diversity or diversity of habitats within a landscape or region. – In this example, the gamma diversity is 3 habitats with 12 species total diversity.
- 69. 8.74 Million Specieson Earth Census Results for the Five Kingdoms of Eukaryotes (approximate) ANIMALS – 7.77 million species (of which 953,434 have been described and cataloged) PLANTS – 298,000 species (of which 215,644 have been described and cataloged) FUNGI – 611,000 species (of which 43,271 have been described and cataloged) PROTOZOA – 36,400 species (single-cell organisms with animal-like behavior, such as movement, of which 8,118 have been described and cataloged) CHROMISTS – 27,500 species (including, brown algae, diatoms, water molds, of which 13,033 have been described and cataloged) http://news.discovery.com/earth/plants/874-million-species-on- earth-110823.htm Agosto 2011
- 70. Agricultura é monótona 2.A Agricultura é monótona (pouco diversa) 2.1. O modelo de cultura (que surge como conceito a partir da observação de herbáceas anuais determinadas) Conjunto de indivíduos idênticos - de uma única população - da mesma idade e, portanto, com grande uniformidade, suportando um elevado grau de competição / interferência intraespecífica
- 72. Texto Texto A competição éadaptada aos recursos disponíveis
- 73. Texto Texto …mas a dominânciaé sempre assegurada
- 74. Dominância assegurada pelohomem Produtores primários Consumidores secundários Consumidores primários A situação torna-se mais complexa quando outras populações são consideradas na comunidade LUZERNA: LUZERNA INFESTANTES AFÍDEOS GAFANHOTOS COELHOS LEITE FAISÕES RAPOSAS DECOMPOSITORES HOMEMPARDAIS CARNE VACAS LUZERNA VACA HOMEM Produtor primário Consumidor primário Produtor secundário Uma cadeia trófica num sistema agrícola simples:
- 75. Ideótipo • Comparação entreum trigo corrente (a) e o ideótipo de trigo de C. M. Donald (1968) (b) para cultura com povoamentos densos e recursos do solo não limitantes: • - palha baixa e resistente, um número reduzido de folhas erectas e uma espiga longa • - comportamento não competitivo, alto índice de colheita e máximo desempenho em comunidade.
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- 78. O trabalho O trabalhodo campo acentua a natureza monótona e lenta associada à agricultura que, contudo, não deixa de ser harmoniosa. Bucólico – foi o adjectivo encontrado para traduzir a harmonia que poetas e pintores descreveram
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- 81. Diversidade em Agricultura 3.A diversidade em Agricultura • Pastagens biodiversas • Conssociações
- 82.
- 83. AGRICULTURA: monótona ediversa 18 de Maio 2010 | Pedro Aguiar Pinto Texto Texto
- 84. AGRICULTURA: monótona ediversa Tema Texto
- 85.
- 86. AGRICULTURA: monótona ediversa Texto Texto
- 87. AGRICULTURA: monótona ediversa Texto Texto Diversidade de paisagem
- 88. Diversidade em Agricultura 3.A diversidade em Agricultura • Pastagens biodiversas • Conssociações • Rotações
- 89. S-C-L-C S-C-L-C 1.º ano 2.ºano 3.º ano 4.º ano Folha 1 Milho Trigo Fava Cevada Folha 2 Trigo Fava Cevada Milho Folha 3 Fava Cevada Milho Trigo Folha 4 Cevada Milho Trigo Fava
- 90. 3. Diversidade emAgricultura 18 de Maio 2010 | Pedro Aguiar Pinto 3. A diversidade em Agricultura • Conssociações • Pastagens biodiversas • Rotações • Cultura em faixas
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- 92. 3. Diversidade emAgricultura 3. A diversidade em Agricultura • Conssociações • Pastagens biodiversas • Rotações • Cultura em faixas • Sistemas agroflorestais • Bordaduras (edgerows)
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