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Ecologia de Ecossistemas: Fluxos de Energia e Pirâmides Tróficas, Slides de Produtividade

Neste documento, aprenda sobre os fluxos de energia em ecossistemas, as leis da termodinâmica, a produtividade primária e secundária, a importância dos decompositores, as pirâmides de energia e de biomassa, eficiências ecológicas, consumo e assimilação. O documento inclui exemplos e valores numéricos.

O que você vai aprender

  • Quais são as funções dos decompositores em um ecossistema?
  • Quais os três fluxos de energia na natureza?
  • O que é produtividade primária e secundária?
  • Quais as diferenças entre pirâmides de energia e pirâmides de biomassa?
  • Qual a importância da termodinâmica na ecologia?

Tipologia: Slides

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Raimundo
Raimundo 🇧🇷

4.6

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Universidade Federal de Goiás
Instituto de Ciências Biológicas
Departamento de Ecologia
Ecologia de Ecossistemas
Aula 2: Fluxos de Energia
Prof. Adriano S. Melo
asm.adrimelo naquele gmail.com
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Universidade Federal de Goiás

Instituto de Ciências Biológicas

Departamento de Ecologia

Ecologia de Ecossistemas

Aula 2: Fluxos de Energia

Prof. Adriano S. Melo

asm.adrimelo naquele gmail.com

 Leis da termodinâmica

a

  • conservação energia

a

  • aumento da entropia

 Produto em pé ( standing crop ) (kg*m

ou Kcal*m

 Produtividade (kg*m

*ano

primária

secundária

 Produção primária bruta e líquida

Produto em pé Produtividade Produto em pé Produtividade

Decomposit. fotossíntese Prod. bruta Prod. Liq. respiração importação Herbívoros Carnív. topo

390 12 exportação

Calor

Silver Springs, Florida

valores em Kcal/m

2

/ano

adaptado de Pianka 1994, a partir de Teal e Odum A energia sempre é totalmente degradada? Carnívoros

Importância dos decompositores

 Uso de 100 Kcal para cada 100 Kcal de produção primária líquida

 O que não é consumido na primeira rodada fica disponível para a próxima  Total de Kcal assimiladas por decompositores é de 157 Kcal por cada 100 Kcal de PPL, devido habilidade de “consumir” a matéria orgânica mais de uma vez Como em todas generalizações, existem exceções...  Nem todos consumidores são encaixados perfeitamente em cada compartimento  Herbívoros as vezes comem matéria orgânica morta  Carnívoros as vezes comem herbívoros, detritívoros e eventualmente plantas  Alguns animais mudam sua dieta conforme crescem  Onde encaixar os onívoros?

Pirâmide de energia (produtividade) Pirâmide de biomassa ou números (produto em pé)  Elton (1927): Pirâmide de números e tamanhos  Lindemann (1942) Pirâmide de energia Eficiência Ecológica (P n /P n- )* Previsão de que apenas 10% da energia é passada para o nível seguinte  Valores reais entre 2 e 24%, com media em 10,13%. Carnívoros Herbívoros Produtores  Pirâmides invertidas Carnívoros Herbívoros Produtores (biomassa) (números)

Eficiência de Consumo (I n

/P

n- )*100, onde In = ingestão no nível n Pn-1 = produtividade no nível n- = proporção da produtividade total disponível no nível n-1 (e.g. produtores) que é consumida pelo nível n (e.g. herbívoros) Planta Herbívoro EC (%) árvores invertebrados 5- “gramíneas” invertebrados 0,5- macrófitas bivalve 11 macrófitas outros herbívoros 18, fitoplâncton zooplâncton 40 Eficiência de Assimilação = (A n

/I

n )*100, onde A n =assimilado (absorvido pelo intestino) pelo nivel n do que foi ingerido.  Alguns valores de Eficiência de Assimilação 20-50% para herbívoros, detritívoros e microbívoros 80% para carnívoros  Qual a razão de carnívoros terem valores maiores de EA?  Todas as partes da planta são igualmente “assimiláveis”? 15% = 50% = 60-70% = Alguns valores de Eficiência de Consumo:

P P

P^ P

R

R

R R

A

A

A A

I

I I

I

F

F

F F

Herbívoro Carnívoro A/I 80% P/A 2%

A/I 80%

P/A 10%

A/I 50%

P/A 10%

A/I 50%

P/A 2%

Extendendo a idéia para níveis tróficos...

P

R

A

I

F

Entrada de energia Energia disponível para próximo nível trófico

 Produção total terrestre = 224 bilhões toneladas por ano 41% em sistemas aquáticos 59% em sistemas terrestres cerca de 35-40% são consumidos por humanos  Em 1980, captura de 75 milhões de toneladas de peixes Qual a produção de algas necessária para produzir 75 milhões de toneladas de peixes? Assumindo que -10% de Eficiência Ecológica -cadeias alimentares costeiras com 1,5 níveis tróficos Precisamos de 24-35% da produção total de ecossistema costeiros  (^) Populações humanas maiores se ingerirmos mais plantas... Apenas 1% chega no 3 o nível trófico  Comer carne é um luxo! Algumas consequências ecológicas...