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Introducción a la ecología
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Introducción a la ecología

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  1. CUESTINONARIO 1) Explique que es un bioma, los tipos conocidos y características distintivas de cada uno de ellos. 2) Explique cómo se origina y como está regulado el clima global y que variables climáticas hacen parte del mismo. 3) Explique claramente como se da el ciclo hidrológico (ciclo del agua) y cuál es su importancia para la vida en la biosfera. 4) Explique en qué consiste la teoría general de sistemas y sus aplicaciones en la ecología. 5) Explique conceptualmente y a través de ejemplos los conceptos de sistemas cibernéticos y sistemas abiertos y cerrados en el ámbito de la ecología. 6) Explique los tipos de crecimiento que presentan las poblaciones en los ecosistemas y en qué consisten las estrategias de reproductivas tipo R y K. De ejemplos de cada uno. 7) Explique las estrategias adaptativas que tanto en la fauna (animales) como en la flora (plantas) presentan ante las altas o bajas temperaturas, la escasez de agua, la competencia por la luz y la competencia por los nutrientes (alimento). 8) Explique en qué consiste el calentamiento global, el efecto invernadero y el cambio climático y cuál es el papel de las actividades de origen humano (antrópicas) en el desequilibrio de los mismos, indicando los gases más perjudiciales.
  2. DESARROLLO 1. BIOMA Un bioma, también llamado paisaje bioclimático o área biótica, es una determinada parte del planeta que comparte clima, vegetación y fauna. Un bioma es el conjunto de ecosistemas de la misma clase que se caracterizan por una composición de especies y un espectro de tipos biológicos de plantas (árbol, hierba, arbusto) con un funcionamiento y un ajuste al clima y al suelo característicos. Normalmente están definidos por la estructura de la vegetación y el clima. En varios casos el bioma se define también por componentes geográficos (latitud y altitud) y aun se usan nombres regionales. TIPOS DE BIOMAS Hay diferentes sistemas de clasificación de biomas, que suelen dividir la tierra en tres grandes grupos biomasterrestres,biomas de agua dulce y biomas marinos, con un número no demasiado grande de biomas. BIOMAS TERRESTRES La distribución de los grandes biomas terrestres según la latitud está primeramente condicionada por la de los climas. Desierto helado y polar Tundra Taiga Bosque templado caduco Estepa templada Selva subtropical Vegetación mediterránea Bosque monzónico Desierto árido Arbustiva xerofítica Estepa seca Desierto semiárido Sabana herbácea Sabana arbolada Bosque seco subtropical Selva tropical Tundra alpina Bosque montano Bioma de la Tundra
  3. Las características primarias de esta región son temperaturas bajas y brevedad de la estación de cultivo. La precipitación pluvial es más bien escasa, pero el agua no suele ser factor limitante, ya que el ritmo de evaporación es también muy bajo. El terreno está casi siempre congelado, excepto en los 10 ó 20 cm superiores que experimentan deshielo durante la brevísima temporada calurosa; el clima tan frío de este bioma da a lugar al permafrost, que es una capa de hielo congelada que permite únicamente el crecimiento de plantas en los días de verano ya que se descongela su superficie. Existe una tundra ártica, también llamada "desierto polar", que se extiende por encima de los 60º de latitud N y una "tundra antártica", por encima de los 60ºS, que comprende la Antártida, las islas subantárticas y parte de la Patagonia. El bosque caducifolio y el bosque mediterráneo Cuando las temperaturas son más templadas y la humedad más abundante y repartida a la largo del año, el bosque de coníferas es sustituido por el bosque caducifolio. En el Hemisferio Norte este bioma está dominado por hayas, robles, avellanos, olmos, castaños y numerosos arbustos que generan un suelo profundo y fértil. En las zonas templadas, si la pluviosidad es baja y la estación seca muy marcada, se instala otro tipo de bosque, de hoja perenne y resistente a la sequía estival. Es el bosque mediterráneo, con vegetación xerófila, dominado en Europa por la encina, el alcornoque o el roble quejigo. Bioma de la Pradera El bioma de la pradera se encuentra en parajes con lluvia de 25 a 75 cm por año, cifra insuficiente para el sustento de un bosque, y superior a la normal en un desierto verdadero. Se encuentra terreno de prado en el interior de los continentes y son bien conocidas las praderas del occidente de Estados Unidos, y las de Argentina, Australia, Rusia meridional y Siberia. El suelo de las praderas es muy rico en capas por virtud del rápido crecimiento y descomposición de los vegetales, y muy apropiado para el crecimiento de plantas alimenticias como trigo y maíz. Clima: La media anual está entre los 20 a 29 ºC, con una época de lluvia y otra de sequía. Suelo: Generalmente es pedregoso aunque puede haber otras variedades; se encuentra en las laderas de montañas. Vegetación: Los árboles están colocados en un solo estrato; las hojas de muchas especies son amarillentas o verde claro, también hay plantas espinosas como los cactos. Entre los árboles destacan: el copal, el pochote, el palo de arco, el palo tolote, entre otros. Fauna: Existen aves, reptiles y pequeños mamíferos, como liebre, rata almizclera, venado cola blanca, coyote, y ocasionalmente puma y jaguar. Bioma del Chaparral En las regiones del mundo de clima dócil, con lluvias relativamente abundantes en invierno pero con veranos muy secos, la comunidad culminante incluye árboles y arbustos de hojas gruesas y duras. Este tipo de vegetación se llama "xerófila" Durante los veranos secos y calurosos es constante el peligro de fuego que puede invadir rápidamente los
  4. lomeríos del chaparral. Las comunidades de chaparral son muy extensas en California y costa noroccidental de México, a lo largo del Mediterráneo, en Chile y a lo largo de la costa sur de Australia.La diversidad del chaparral, un medio ambiente bastante uniforme, soporta relativamente pocas especies, pero muchas de sus plantas producen bayas comestibles y dan vida a vasta poblaciones de insectos y lo que el chaparral pierde en diversidad lo gana en número de individuos. Algunos vertebrados residentes característicos son los pequeños, ratas del bosque, ardillas listadas, lagartos y otros. Un ave característica del chaparral es el chochín herrerillo (Chamaea fasciata), una especie callada cuya área coincide casi exactamente con los límites del chaparral. En el Mediterráneo, aunque la diversidad animal residente no es grande, la de aves migratorias es muy grande ya que esta región queda a mitad del camino entre los trópicos y las zonas más templadas. Durante el verano, la población de aves es menor, encontrándose solamente algunas aves tropicales, adaptadas al hábitat arbustivo y a condiciones de aridez. Llegan al Mediterráneo en primavera para nidificar, abandonándolo antes del comienzo del invierno. Entre los visitantes invernales, predominan las paseriformes (tales como las currucas y zorzales) y los patos. Bioma del Desierto En regiones con menos de 25 mm de precipitación por año, o en zonas cálidas, con lluvias más copiosas pero con distribución no uniforme durante el ciclo anual, la vegetación es poco densa y consta de arbustos quenopodiáceos, artemisas y cactuss. La escasa precipitación pluvial puede ser debida a presión barométrica alta persistente, como en los desiertos del Sahara y australianos; a una posición geográfica al abrigo de la lluvia en una montaña, como en los desiertos del oeste de Estados Unidos; o a grandes altitudes, como en las regiones desérticas del Tíbet y Bolivia. Los únicos desiertos absolutamente libres de lluvia son los del norte de Chile y el Sahara central. Bioma de la Taiga La taiga es un terreno que está formado por coníferas, con troncos rectos y cubiertos por resina y hojas pequeñas semejantes a agujas. Selva Tropical Las selvas tropicales ocupan extensas superficies cercanas al centro del ecuador en Centro y Sudamérica, África, Asia y Oceanía, y prosperan en climas muy húmedos y calurosos, estando provistas no solo de lluvias abundantes, sino también de ríos caudalosos que experimentan crecidas violentas en otoño. Una selva de lluvia no es una "jungla". La jungla es una vegetación arbustiva muy densa que crece a lo largo de las riberas de los ríos. Puede aparecer en tierra cuando la selva lluviosa ha sido talada por los humanos o por un evento natural como una inundación o un incendio. La mayor parte de las junglas se transforman en selvas lluviosas. Por lo tanto, la jungla es una selva húmeda.
  5. BIOMAS ACUATICOS Los biomas acuáticos pueden ser marinos (agua salada) o dulceacuícolas. Biomas marinos Los biomas marinos son básicamente dos: el oceánico o pelágico y el litoral o nerítico, caracterizados por la diferente profundidad que alcanzan las aguas y por la distancia a la costa. La zona litoral se caracteriza por la luminosidad de sus aguas, escasa profundidad y abundancia de nutrientes. En ella se concentran algas, moluscos, equinodermos y arrecifes de coral. Tortugas, focas y peces óseos son comunes aquí. La zona pelágica se caracteriza por tener una banda iluminada pero también grandes profundidades sin luz. En estas regiones los seres acuáticos se han adaptado a vivir sin ella y a estar sometidos a grandes presiones. Biomas dulceacuícolas Los biomas dulceacuícolas son básicamente dos: las aguas estancadas (lénticas) de lagos y lagunas y las aguas corrientes (lóticas) de ríos y arroyos. De la superficie del planeta, el 70% de su superficie está ocupado por los océanos. Del restante 30%, que corresponde a tierras emergidas, un 11% de esa superficie se halla cubierto por los hielos, lo que se puede clasificar como desierto helado, y el 10% lo ocupa la tundra.
  6. 2.) CLIMA ORIGEN DEL CLIMA Y SUS ELEMENTOS Los fenómenos climáticos se originan en la atmósfera. El sol calienta la superficie de la Tierra, pero no en todas las zonas por igual, ya que al ser esférica, el Sol incide con mayor fuerza en el Ecuador, cubriendo a una superficie menor. En los polos, el Sol incide con menor fuerza, debido al ángulo que forma con la capa de aire que debe atravesar a diferencia del Ecuador, por lo que se recibe menor calor por unidad de superficie. La tierra, a diferencia del mar, se calienta con mayor facilidad y es capaz de enfriarse con la misma rapidez. En los trópicos, la tierra y el mar están muy calientes, pero en latitudes altas (hacia los polos) el mar está más frío que la tierra en el verano y más tibio que la misma en el invierno. Precisamente esto, incide en la temperatura del aire. Estas condiciones físicas, que caracterizan los estados de la atmósfera, son conocidas como elementos climáticos. Los elementos constituyentes del clima son temperatura, presión, vientos, humedad y precipitaciones. De estos cinco elementos, los más importantes son la temperatura y las precipitaciones, porque en gran parte, los otros tres elementos o rasgos del clima están estrechamente relacionados con los dos que se han citado. Ello significa que la mayor o menor temperatura da origen a una menor o mayor presión atmosférica, respectivamente, ya que el aire caliente tiene menor densidad y por ello se eleva (ciclón o zona de baja presión), mientras que el aire frío tiene mayor densidad y tiene tendencia a descender). A su vez, estas diferencias de presión dan origen a los vientos (de los anticiclones a los ciclones), los cuales transportan la humedad y las nubes y, por lo tanto, dan origen a la desigual repartición de las lluvias sobre la superficie terrestre. Estas precipitaciones, junto con los efectos de altitud, latitud y efectos geológicos debido a la presencia de montañas, son responsables de la diversidad climática. REGULACION DEL CLIMA GLOBAL En la regulación del clima global participan todos los sistemas de la naturaleza: la atmósfera y la hidrosfera (sobre todo los océanos), la criosfera (hielo, nieve), la litosfera (la corteza terrestre) y la biosfera. En las últimas décadas, también el ser humano (como causante del aumento en la emisión de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono y el metano) se ha convertido en un factor que afecta al clima. En el sistema climático de la Tierra, el mar cumple una función primordial. La elevada capacidad calórica del agua marina y las particularidades de su balance térmico, como la mezcla de las capas superiores, amortiguan las diferencias de temperatura a lo largo del
  7. año. Tanto el sistema de circulación general de la atmósfera como el de los océanos contribuyen, en proporciones similares, al equilibrio térmico entre las latitudes altas y bajas. Además, los océanos influyen sobre el clima no sólo térmicamente, sino también como parte de los grandes ciclos biogeoquímicos, especialmente el ciclo del carbono que, en forma de dióxido de carbono, es fundamental para la futura evolución del clima. Quien quiera saber hoy cómo será el clima mañana, no puede ignorar los océanos. VARIABLES O PARAMETROS DEL CLIMA Los elementos que constituyen el clima son la temperatura, la humedad, la presión, los vientos y lasprecipitaciones. Pero hay una serie de factores que pueden influir sobre estos elementos: la latitud geográfica, la altitud del lugar, la orientación del relieve con respecto a la incidencia de los rayos solares (vertientes o laderas de solana y umbría) o a la de los vientos predominantes (barlovento ysotavento, las corrientes oceánicas y la continentalidad, que es la mayor o menor lejanía de una región respecto del océano o del mar. 9) CICLO HIDROLOGICO El ciclo hidrológico o ciclo del agua es el proceso de circulación del agua entre los distintos compartimentos de la hidrósfera.Las fuerzas que mueven el ciclo del agua son la energía solar y la circulación del aire en la atmósfera. La energía solar es la que determina que el agua se evapore y las corrientes circulatorias las que llevan el vapor de agua atmosférico a todos los lugares de la Tierra. Este se da mediante unos procesos o fase: 1º Evaporación. El agua se evapora en la superficie oceánica, sobre la superficie terrestre y también por los organismos, en el fenómeno de la transpiración en las plantas y sudoración en animales. Los seres vivos, especialmente las plantas, contribuyen con un 10% al agua que se incorpora a la atmósfera. En el mismo capítulo podemos situar la sublimación, cuantitativamente muy poco importante, que ocurre en la superficie helada de los glaciares o la banquisa. 2º Condensación. El agua en forma de vapor sube y se condensa formando las nubes, constituidas por agua en pequeñas gotas. 3º Precipitación. Se produce cuando las gotas de agua que forman las nubes se enfrían
  8. acelerándose la condensación y uniéndose las gotitas de agua para formar gotas mayores que terminan por precipitarse a la superficie terrestre en razón a su mayor peso. La precipitación puede ser sólida (nieve o granizo) o líquida (lluvia). 4º Infiltración. Ocurre cuando el agua que alcanza el suelo, penetra a través de sus poros y pasa a ser subterránea. La proporción de agua que se infiltra y la que circula en superficie (escorrentía) depende de la permeabilidad del sustrato, de la pendiente y de la cobertura vegetal. Parte del agua infiltrada vuelve a la atmósfera por evaporación o, más aún, por la transpiración de las plantas, que la extraen con raíces más o menos extensas y profundas. Otra parte se incorpora a los acuíferos, niveles que contienen agua estancada o circulante. Parte del agua subterránea alcanza la superficie allí donde los acuíferos, por las circunstancias topográficas, intersecan (es decir, cortan) la superficie del terreno. 5º Escorrentía. Este término se refiere a los diversos medios por los que el agua líquida se desliza cuesta abajo por la superficie del terreno. En los climas no excepcionalmente secos, incluidos la mayoría de los llamados desérticos, la escorrentía es el principal agente geológico de erosión y de transporte de sedimentos. 6º Circulación subterránea. Se produce a favor de la gravedad, como la escorrentía superficial, de la que se puede considerar una versión. Se presenta en dos modalidades: Primero, la que se da en la zona vadosa, especialmente en rocas karstificadas, como son a menudo las calizas, y es una circulación siempre pendiente abajo. Segundo, la que ocurre en los acuíferos en forma de agua intersticial que llena los poros de una roca permeable, de la cual puede incluso remontar por fenómenos en los que intervienen la presión y la capilaridad. 7º Fusión. Este cambio de estado se produce cuando la nieve pasa a estado líquido al producirse el deshielo. 8º Solidificación. Al disminuir la temperatura en el interior de una nube por debajo de 0° C, el vapor de agua o el agua misma se congelan, precipitándose en forma de nieve o granizo, siendo la principal diferencia entre los dos conceptos que en el caso de la nieve se trata de una solidificación del agua de la nube que se presenta por lo general a baja altura: al irse congelando la humedad y las pequeñas gotas de agua de la nube, se forman copos de nieve, cristales de hielo polimórficos (es decir, que adoptan numerosas formas visibles almicroscopio), mientras que en el caso del granizo, es el ascenso rápido de las gotas de agua que forman una nube lo que da origen a la formación de hielo, el cual va formando el granizo y aumentando de tamaño con ese ascenso. Y cuando sobre la superficie del mar se
  9. produce una manga de agua (especie de tornado que se produce sobre la superficie del mar cuando está muy caldeada por el sol) este hielo se origina en el ascenso de agua por adherencia del vapor y agua al núcleo congelado de las grandes gotas de agua El proceso se repite desde el inicio, consecutivamente por lo que nunca se termina, ni se agota el agua. IMPORTANCIA DEL CICLO DEL AGUA EN LA BIOFERA El ciclo del agua es vital para el mantenimiento de la vida en la Tierra. Por una parte este ciclo permite proveer de agua a todos los ecosistemas terrestres. Los seres vivos de los ecosistemas precisan del agua para poder vivir. Las corrientes atmosféricas permiten que el vapor de agua atmosférico se mueva alrededor de todo el planeta y que se precipite en cualquier parte con mayor o menor frecuencia, incluso en los desiertos. No menos importante resulta el hecho que el ciclo del agua permite la depuración de las aguas terrestres y acuáticas. Al evaporarse, el agua deja detrás los contaminantes convirtiéndose en agua potable. Sin el ciclo del agua, la acumulación progresiva de sustancias nocivas para la salud sería tan grande que dejaría de ser potable. Esto no quiere decir que el agua precipitada de la lluvia sea químicamente pura, es decir solo sea una mezcla de hidrogeno y oxígeno (H20), ya que contiene otros elementos disueltos en la misma, como nitrógeno, carbono o azufre. Sin embargo, estos componentes que contiene el agua, en su justa medida, son muy importantes para el buen funcionamiento de los organismos vivos. 4) TEORÍA GENERAL DE LOS SISTEMAS (TGS) La Teoría General de Sistemas se basa en una búsqueda sistemática de la ley y el orden en el universo; pero a diferencia de las otras ciencias, tiende a ampliar su búsqueda, convirtiéndola en una búsqueda de un orden de órdenes, de una ley de leyes. Este es el motivo por el cual se le ha denominado la teoría general de sistemas. En un sentido amplio, la Teoría General de Sistemas (TGS) se presenta como una forma sistemática y científica de aproximación y representación de la realidad y, al mismo tiempo, como una orientación hacia una práctica estimulante para formas de trabajo transdisciplinarias. Esta teoría consiste en un intento por explicar, complementar y ordenar todos los sistemas que se encuentran en la realidad (organismos, sociedades, etc.), pese a que
  10. puedan pertenecer a ramas diferentes. Algunos la llaman teoría de las teorías pues pretende buscar reglas de carácter general, aplicables a todos los sistemas y en cualquier nivel de la realidad. En una primera instancia se limitó tan sólo al campo de la biología, pero con el tiempo superó las barreras creando un amplio campo de la sistemática, como son la Teoría del Caos, la Teoría del Juego, la Teoría de la Informática, entre tantas más. APLICACIONES DE LA TEORIA GENERAL DE LOS SISTEMAS (TGS) EN LA ECOLOGIA El uso de la teoría general de los sistemas en el campo de la ecología se hace a través de la ecología de los sistemas. Esta se centra en interacciones y transacciones en y entre sistemas biológicos y ecológicos, y se trata especialmente a la manera que el funcionamiento de ecosistemas se puede influenciar por intervenciones humanas.

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