ECOLOGIA GERAL

1. ECOLOGIA GERAL Fluxo de energia nos ecossistemas: cadeias e teias alimentares e níveis tróficos

2. Cadeia e teias alimentares • Porém, como geralmente ocorre, é mais complicado do que isso: na cadeia da pastoreio existem multiplos predadores para cada presa e vice-versa, omnivorismo e, em alguns casos, canibalismo • Os detritívoros são importantes mas geralmente pouco estudados, lembrando que são elementos chave no contrôle da ciclagem de nutrientes e, portanto, da dinâmica da população • O que determina a estrutura e o tamanho das teias alimentares?

3. Teias alimentares: Descrevem os padrões complexos de fluxo de E em um ecossitemas pela modelagem de quem consome quem.

4. Cadeia Teia

5. Pirâmides tróficas Cadeias alimentares: sistemas morfológicos que descrevem o fluxo de energia Este fluxo dentro das cadeias alimentares pode ser também descrito quantitativamente, através de vários modelos propostos na literatura.

6. Exemplos: Modelo de pirâmides de biomassa: quantifica a biomassa total em cada nível trófico Modelo de pirâmides de energia: quantifica a quantidade de energia presente em cada nível trófico

7. Forma gráfica de representar a estrutura e função tróficas Pirâmides Ecológicas Tipos Pirâmides de números: são representados o número de organismos individuais presentes em cada nível Pirâmides de biomassa: são representados o peso seco total ou o valor calórico ou outra medida da quantidade de material vivo Pirâmides de energia: são representados o fluxo energético e/ou a produtividade em níveis tróficos sucessivos

8. Pirâmides de Números Odum, 1983) Pouco instrutiva em termos ilustrativo: Exemplos: Florestas: produtores primários - poucos indivíduos grandes Oceanos: produtores primários – muitos indivíduos, pequenos • Números variam muito de acordo com o tipo de comunidades, dependendo do tamanho dos indivíduos • Muitas vezes os números entre um nível trófico e outro apresentam variações muito grandes, dificultando sua representação na mesma escala • São estáticas: demostram os estados instantâneos

9. Pirâmides de Biomassa Odum, 1983) 1- Proporciona um quadro mais claro das relações de biomassa existentes entre os grupos ecológicos como um todo 2- Espera-se uma pirâmide de inclinação gradativa, desde que o tamanho dos indivíduos não difira muito 3- Esta pirâmide pode ser invertida quando os indivíduos dos níveis tróficos iniciais são bem menores do que os dos níveis mais elevados (ex. Lagos e oceanos) 4- Apesar do fluxo de E ser maior dos produtores para os consumidores, o metabolismo acelerado e a taxa de reposição maior dos produtores implicam em uma menor biomassa em qualquer tempo 5- São estáticas: demostram os estados instantâneos

10. Pirâmides de Energia Odum, 1983) 1- Proporcionam a melhor imagem geral da natureza funcional das comunidades 2- O número e a massa de organismos que podem ser sustentados em um dado nível, em uma dada situação não dependem da quantidade de E fixada presente, em um dado momento no nível imediatamente inferior, mas sim da velocidade com que o alimento está sendo produzido 3- São dinâmicas: demostram a velocidade da passagem da massa alimentar ao longo da cadeia trófica 4- Forma da pirâmide não é afetada pelo tamanho ou taxas metabólicas 5- Se todas as fontes forem consideradas deve estar sempre na posição direta, devido à Lei da Entropia

11. Pirâmides de Energia • Problema básico com a dissipação de E: pouca E disponível nos níveis tróficos superiores • O conteúdo biomassa/E x no de indivíduos: a E disponível diminui e a E/individuo tende a ser maior a medida que aumenta o nível trófico

12. Produtor Primário Produtor Secundário Consumidor Primário Consumidor Secundário As ineficiências (ou eficências) nas cadeias alimentares resultam em pirâmides de energia e biomassa distintas Biomassa Fluxo de E Ecossistema aquático Ecossistema terrestre

13. 1 10.000 100.000 1.5000.000 Pirâmide de número de organismos: Diminuição do número de organismos com um aumento do número de níveis tróficos Base da pirâmide de uma floresta temperada é estreita pois os organismos são grandes 2 120.000 50.000 300

14. Energia solar não utilizada na fotossíntese 1679190 5465 1095 46 6 Entrada de E no ecossitema: 1 700 000 Carnívoros Herbívoros Carnívoros Produtores Decomposi- tores 383 3368 21 20810 6612 13 1890 316 11979 20810 Perdas de E metabolismo RFA: 1.2% E perdiada: 98.8% Carnívoros: 21 Carnívoros: 383 Decompositores: 6612 Herbívoros: 3368 Produtores: 20810

15. Maetrial vegetal Ingerido pelo herbívoro 200 J 67 J Respiração 100 J Fezes 33 J Crescimento (biomassa nova) Limites ao tamanho das cadeias: fluxo de energia Eficiência ecológica: depende da eficiência metabólica, ou seja a quantidade de energia utilizada em outras atividade, como por exemplo a endotermia Que, por sua vez,

16. Transferências energéticas dentro de cada nível trófico • Ingestão: energia contida no alimento ingerido • Excreção: energia contida nos dejetos • Assimilação: energia contida no alimento ingerido que é absorvida pelo organismo • Respiração: energia consumida nos processos de manutenção vital • Produção: energia residual utilizada no crescimento e reprodução Envolvem vários componentes:

17. Relações energéticas fundamentais O balanço energético de um consumidor resulta das seguintes relações: ENERGIA INGERIDA - ENERGIA EXCRETADA = ENERGIA ASSIMILADA ENERGIA ASSIMILADA - RESPIRAÇÃO - EXCREÇÃO = PRODUÇÃO

18. Alocação da energia dentro de um nível trófico da cadeia alimentar Ingestão Ejecta Digestão e Assimilação Miller, 2001 E disponível para a cadeia de detritos Excreção Respiração Crescimento e Reprodução E utilizada para executar trabalho, perdida como calor, indisponível para o resto da comunidade Morte E disponível para o próximo nível