Curso de ECOLOGIA 2013
Bienvenidos
Facultad de Ciencias Agrarias
Universidad Nacional de Mar del Plata
Equipo Docente:
Laterra, Pedro (Prof. Asoc.)
Vignolio, Osvaldo (Prof.Adj.)
Herrera, Lorena (Ayte. 1ª)
Petigroso, Lucas (Ayte. 1ª)
Velazquez, Luciano (Ayte. 1ª)
Arricar, Macarena (Ayte.2da.)
Díaz, Valeria (Ayte.2da.)
Prof. Responsable:
Fernández, Osvaldo (Prof. Asoc.)
¿ Qué es ECOLOGÍA ?(Ernst Haeckel, 1869)
Ciencia que estudia los sistemas ecológicos para comprender su organización y funcionamiento y predecir sus cambios.
¿ POR QUÉ LA FORMACIÓN AGRONÓMICA INCLUYE ESTA CIENCIA ?
¿ CÓMO SE ARTICULA EN LA TRAYECTORIA CURRICULAR CON OTRAS CIENCIAS?
Cs. del ambiente
Cs de la vida
Cs.formales E
Cs. aplicadas al manejo sustentable
de agroecosistemas
Cs. de integración bio-física
individuo x ambiente
¿Los organismos se distribuyen al azar en un ecosistema?
¿Por qué ?
¿Su distribución y abundancia son constantes (tiempo) y uniformes (espacio)?¿Por qué?
¿La distribución y abundancia de los organismos afectan las funciones del ecosistema?
¿Cómo?
¿Es posible predecir y controlar las funciones de un ecosistema?
¿Cómo?
PREGUNTAS FUNDACIONALES DE LA ECOLOGÍA
CONTEXTO Y PERSPECTIVA GLOBALES DE LOS ESTUDIOS ECOLÓGICOS EN AGRONOMÍA
Dónde estamos parados ?
Adonde estamos yendo ?
Qué podemos/debemos?queremos
Que conocimientos y actitudes son necesarias ?
¿ Qué es un sistema ecológico
o ecosistema ?(Tansley 1935)
Sistema: conjunto de elementos que interactúan “para” cumplir una función.
Ecológico: interactúan componentes bióticos y abióticos (3 y 3)...
C.bióticos3
C.abióticos3
ECOSISTEMA: estructura
Componentes vivos (la comunidad biótica o biocenosis)
Componentes físicos (suelo; clima; fuego)
Interrelaciones: flujos de materia y energía
CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES
Abiertos (a flujos de materia-energía-información)
Entrópicos o disipativos
Cibernéticos o auto-regulados
Organización jerárquica
Comunidadde
productores
Comunidad de consumidores
Comunidad de descomponedores
M M
Sustanciasorgánicas
Atmósfera Sustanciasinorgánicas
BIOCENOSIS
BIOTOPO
E E
II
Abiertos
Entrópicos o disipativos
1ªLey TD CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
“La energía puede cambiar de una forma a otra pero no puede ser creada ni destruída, o sea que la energía total del universo permanece constante “.
2ªLey TD
AUMENTO DE ENTROPÍA
“Todos los procesos naturales proceden de modo tal que las concentraciones de energía tienden a disiparse o volverse aleatorias.
Cibernéticos (poseen sistemas de control interno basados en mecanismos de retro-alimentación), auto-regulados u homeostáticos (retro-alimentación negativa)
V=f(h)
K
Qs= f(h-k)Qe= f(h-k)
+ +
- -
h
Ambientes húmedos (radiación o fertilidad limitantes): feed-back negativo (menor cobertura mayor crecimiento)
Ambientes áridos (agua o fertilidad limitantes): feed-back positivo (menor cobertura menor crecimiento)
Cobertura de vegetación herbácea como f (espacio entre leñosas)
P1
E1 E2 En
BiocenosisAmbiente
físico
P3P2 Pn
InI2I1POBLACIÓN
COMUNIDAD
ECOSISTEMA
PAISAJE ECOZONA REGIÓN
Controles ascendentes
Controles descendentes
Organización jerárquica
Depresión del Salado
Pampa Austral
Sistema Local Cuenca de Mar Chiquita
- Poco profundas- Inmersas en una matriz agrícola ganadera- Se desarrollan actividades recreativas- Pesca
Mar del Plata
Depresión del Salado
Pampa Austral
L. La Brava
L. De Los Padres
L. Mar Chiquita
sup. – 50 Km2
dje 10000 km2
Cuenca de Mar ChiquitaEspacialmente anidados
PASTURAS
PASTIZAL NATURAL
SUB-SISTEMA GANADERO SUB-SISTEMA AGRÍCOLA
CULTIVO DE INVIERNO
CULTIVO DE VERANO
BOSQUE Ó MONTE
COMUNIDADES VEGETALES
COMUNIDADES RIPARIAS
PASTIZALES PEDEMONTANOS
PRADOS ALPINOS YTUNDRA
POBLACIONES VEGETALES
Festuca arundinacea
Plantago lanceolata
Resultado de las interrelaciones son las siguientes funciones de los ecosistemas:
•Captación y transformación de energía radiante en energía química (reducción de C por autótrofos)
•Transferencia de materia y energía en redes tróficas (oxidación de C por heterótrofos y saprótrofos)
•Conservación y reciclado de minerales.
•Control climático y dinámica hidrológica
•Generación y conservación de diversidad biológica
¿Cómo se organizan los ecosistemas ?
Los ecosistemas se auto-organizan a partir de la entrada y los flujos de energía, materiales e información a través de redes tróficas, y de la disipación permanente de entropía.
Auto-organización es el proceso por el cual los componentes se relacionan y funcionan en forma inter-dependientes, tal que el (los) producto(s) de la organización es (son) propiedad emergente (no reducible) de la misma.
Principio holístico: EL TODO ES MÁS QUE LA SUMA DE LAS PARTES
TEORÍAS DE AUTO-ORGANIZACIÓN (Y REORGANIZACIÓN) DE LOS ECOSISTEMAS
• En tanto que captan y transforman energìa, son sistemas termodinámicamente disipativos (entrópicos).
La organización y mantenimiento de su estructura demanda un “bombeo” contínuo de calor hacia el medio (neg-entropía).
Principio de potencia máxima(H.T.Odum et al., 1998)
“Los ecosistemas tienden a organizarse a favor de máximas eficiencias de captación, transformación y uso de la energía.”
Predicción: los procesos organizadores promueven una convergencia hacia un tipo de estructura funcional donde prevalecen sinergias (refuerzos positivos) a través de interacciones mutualistas y relaciones de facilitación y complementariedad.
Corolario: las interacciones positivas maximizan la eficiencia energética de cada componente y además su contribución a la de toda la organización. (el ecosistema).
Procesos organizadores: son los que pueden aumentar el contenido de información aumentando la eficiencia en la captación, transformación y uso de energía
•Sucesión Ecológica (modelo de Clements)
•Dinámica de colonización-extinción
•Evolución – Co-evolución –Estrategias adaptativas
•Interacciones poblacionales
Fuente: wikipedia.org 2013
Sucesión según el modelo determinístico (climax) de Clements
CAPITALALMACENADO (M/E/I)
CONECTIVIDAD
REORGANIZACIÓN
CONSERVACIÓN
LIBERACIÓNEXPLOTACIÓN
ORGANIZACIÓN Y REORGANIZACIÓN SEGÚN EL
Modelo cíclico de Holling (1995)
Intercambios de materia, energía e información
ENTROPÍA
ECOLOGÍA ECOLOGÍA
YY
AGRONOMÍAAGRONOMÍA
AGRONOMÍA
•SIGLO XXI. Ingeniería y gestión de agroecosistemas para el aprovechamiento sustentable de bienes y servicios que proveen, al productor y al resto de la sociedad.
•SIGLO XX: Aplicación de conocimientos científicos en el desarrollo, perfeccionamiento y aplicación eficaz y eficiente de tecnologias para la producción agropecuaria.
DECLARACIÓN DE INTERÉS PÚBLICO DE LA CARRERA INGENIERÍA AGRONÓMICA (Resolución
Ministerial N° 254/03)
Actividades reservadas al Ingeniero Agrónomo (AUDEAS):
Entre otras… Conservación de los recursos naturales
Calidad de los alimentos
AGROECOSISTEMA
Ecosistema organizado y manejado con el propósito de maximizar funciones productivas.
SUSTENTABILIDAD
•Preservar sus funciones frente a perturbaciones extraordinarias o atípicas en su historia evolutiva
•La visión antropocéntrica considera la triple valoración:
ecológicas - social - económica.
Métodología de Investigación en Ecología
¿CÓMO SE INVESTIGA EN ECOLOGÍA?
ENFOQUES METODOLÓGICOS
1. FENOMENOLÓGICO (descriptivo): Observación correlaciones patrones (espaciales y temporales) hipótesis
2. EXPERIMENTAL (explicativo):
Hipótesis predicciones validaciones nuevas hipótesis teorías
3. MODELIZACIÓN (sistémico, predictivo)
Conceptualización sistémica formalización- predicciones validación reformulación del modelo simulación.
Método Científico(Hipotético-deductivo)
Preguntas relativas a estados, cambios de estado o funcionamiento de un ecosistema o algún componente
Hipótesis: posibles explicaciones (cadenas de causalidad) basadas en teorías, principios e información existente
Predicciones para la comprobación de hipótesis
Diseño de procedimientos para observación, experimentación o modelado.
Rechazo Ho
No rechazo Ho
MODELOS DE SISTEMAS ECOLÓGICOS
MODELO: descripción verbal, gráfica o matemática de una parte simplificada de la
realidad
ATMÓSFERA
v
P A
S
Imagine…simplifique…jerarquize
Ejemplo:
En una planta vascular, el crecimiento de la parte aérea y de la subterránea se regulan recíprocamente tal que el tamaño de ambas en un momento y ambiente dados guarda entre sí una relación de proporcionalidad (alometría).
A
S
S = a.AbModelos
Modelo diagramático de sistema dinámico
Modelo matemático (función de alometría) Modelo de sistema estático
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