Unidad_2_2_parte_2021_1

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ECOSISTEMA 
Sistema completo resultante de la interacción entre todos los 
organismos de un área (biocenosis o comunidad) y su 
ambiente físico (biotopo).
Propiedades del ecosistemaPropiedades del ecosistema
1- Flujo de energía 1- Flujo de energía (productividad primaria, (productividad primaria, 
productividad secundaria, productividad de la comunidad, productividad secundaria, productividad de la comunidad, 
eficiencias energéticas, etc.).eficiencias energéticas, etc.).
2- Ciclo de la materia 2- Ciclo de la materia (ciclos gaseosos: (ciclos gaseosos: 
nitrógeno, carbono, oxígeno y ciclos sedimentarios: fósforo)nitrógeno, carbono, oxígeno y ciclos sedimentarios: fósforo)
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1. PROPIEDADES de COMUNIDAD biológica o 1. PROPIEDADES de COMUNIDAD biológica o 
biocenosisbiocenosis
• Fisonomía: Fisonomía: Estructura, Formas de Vida, Cobertura - IAF, FenologíaEstructura, Formas de Vida, Cobertura - IAF, Fenología
• Composición de especies: Composición de especies: listado de especies que integran la listado de especies que integran la 
comunidad comunidad 
• Patrón espacial de distribución de las especiesPatrón espacial de distribución de las especies
• Riqueza de especies: Riqueza de especies: número de especies.número de especies.
• Diversidad de especies: Diversidad de especies: índice que incluye el índice que incluye el número de especies y la número de especies y la 
abundancia relativa de las mismas en una comunidad.abundancia relativa de las mismas en una comunidad.
• Especie Clave: Especie Clave: influyen marcadamente en el movimiento de materia y influyen marcadamente en el movimiento de materia y 
energía en un ecosistemaenergía en un ecosistema..
• Interacciones poblacionales: Interacciones poblacionales: competencia, mutualismo, competencia, mutualismo, 
depredación, parasitismo, comensalismo.depredación, parasitismo, comensalismo.
• Niveles tróficos: Niveles tróficos: productores, consumidores, descomponedores y productores, consumidores, descomponedores y 
detritívorosdetritívoros..
• Dominancia: Dominancia: especies de mayor abundanciaespecies de mayor abundancia..
2. BIOTOPO (factores abióticos)2. BIOTOPO (factores abióticos)
• Factores climáticos: temperatura, radiación solar, viento, precipitaciones, Factores climáticos: temperatura, radiación solar, viento, precipitaciones, 
• Suelo: textura, pendiente, pH, contenido de materia orgánica, fertilidad, porosidad, Suelo: textura, pendiente, pH, contenido de materia orgánica, fertilidad, porosidad, 
perfil.perfil.
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Características generales de las plantas
• Son organismos sésiles en su fase adulta
• Son organismos modulares, formados por estructuras que se 
repiten.
• A menudo se reproducen vegetativamente (Clones).
• Son organismos en la mayoría de los casos simbiontes (con 
bacterias fijadores de N, con micorrizas, con polinizadores o 
dispersadores de semillas o frutos)
• Están sometiidos a pérdidas parciales de biomasa (fitófagos, 
herbíboros, siega, tala por el hombre)
• Muchas plantas son capaces de reconstruir nuevas estructuras 
después de haber soportado perturbaciones como talas, 
quema a partir de meristemas lo que hace que ciertos 
individuos genéticos sean muy longevos. 
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PRODUCTIVIDAD: 
VELOCIDAD A LA CUAL LOS ORGANISMOS DE UNA COMUNIDAD SINTETIZAN 
MATERIA ORGÁNICA.
• PRODUCTIVIDAD PRIMARIA BRUTA, PPB o FOTOSÍNTESIS BRUTA: ES EL 
RITMO DE PRODUCCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA Y DE ALMACENAMIENTO 
DE ENERGÍA DE LOS PRODUCTORES (INCLUYE RESPIRACIÓN).
• PRODUCTIVIDAD PRIMARIA NETA, PPN o FOTOSÍNTESIS NETA: ES EL RITMO 
DE PRODUCCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA EN EXCESO QUE QUEDA LUEGO 
DEL CONSUMO RESPIRATORIO DE LOS PRODUCTORES.
• PRODUCTIVIDAD SECUNDARIA BRUTA, PSB o ASIMILACIÓN: RITMO DE 
PRODUCCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA Y DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA 
DE LOS CONSUMIDORES (INCLUYE RESPIRACIÓN).
 PRODUCTIVIDAD SECUNDARIA NETA O CRECIMIENTO : RITMO DE 
PRODUCCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA EN EXCESO QUE QUEDA DEL 
CONSUMO RESPIRATORIO DE LOS CONSUMIDORES.
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• PRODUCTIVIDAD NETA DE LA COMUNIDAD, PNC: RITMO DE 
PRODUCCIÓN DE MATERIA ORGÁNICA FOTOSINTÉTICA EN EXCESO CON 
RESPECTO AL CONSUMO RESPIRATORIO DE PRODUCTORES Y 
CONSUMIDORES DE LA COMUNIDAD DURANTE EL PRERIODO 
CONSIDERADO. 
•Aclaración la productividad neta de la comunidad no es la suma de las productividades 
de todos los niveles tróficos
La productividad neta de la comunidad (PNC) 
PNC = PPB –RC
RC (respiración de la comunidad) = 
R productores + R herbívoros + R carnívoros
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Producción 
bruta
Producción 
neta
Respiración
PB = PN + R
En el 1º nivel trófico será PPB = PPN + RP 
En el 2º nivel trófico será PSB = PSN + RS 
En el 3º nivel trófico será PTB = PTN + RT 
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Productividad primaria neta
La acumulación de materia orgánica se relaciona con el 
crecimiento, entonces podemos medir la productividad como 
la diferencia entre biomasas en un tiempo considerado 
(método de la cosecha).
Productividad primaria neta
La acumulación de materia orgánica se relaciona con el 
crecimiento, entonces podemos medir la productividad como 
la diferencia entre biomasas en un tiempo considerado 
(método de la cosecha).
Por ej. si la biomasa inicial es de 10 g m-2, la biomasa final de 20 g m-2 y 
el tiempo transcurrido es de 2 meses, tenemos que la productividad 
primaria neta (PPN) es de 5 g m-2 mes-1. La biomasa y la productividad 
también se pueden expresar en unidades de energía como Kcal, si un 
gramo equivale a 4 Kcal entonces tendríamos 20 Kcal m-2 mes-1. 
Por ej. si la biomasa inicial es de 10 g m-2, la biomasa final de 20 g m-2 y 
el tiempo transcurrido es de 2 meses, tenemos que la productividad 
primaria neta (PPN) es de 5 g m-2 mes-1. La biomasa y la productividad 
también se pueden expresar en unidades de energía como Kcal, si un 
gramo equivale a 4 Kcal entonces tendríamos 20 Kcal m-2 mes-1. 
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Tipo de ecosistema PPN 
(g m-2 año-1)
B 
(g m-2)
PPN/B 
 (años -1)
B/PPN 
 (años)
Bosque templado 1.200 30.000 0,040 25,00
Selva tropical 2.200 45.000
Estepa arbustiva 700 6.000
Desierto 90 700
Sabana 900 4.000
Pradera 600 1.600
Tierra cultivada 650 1.000
Arrecife de coral 2.500 2.000
Estuario 1.500 1.000
Lago y arroyo 250 20
Plataforma continental 360 10
Océanos 125 3
Productividad primaria neta, biomasa, tasa de renovación y tiempo de renovación en 
ecosistemas terrestres y acuáticos 
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Tipo de ecosistema
 PPN 
 
 (g m-2 
año-1)
 B 
(g m-2)
PPN/B 
(años -1)
B/PPN 
 (años)
Bosque templado 1.200 30.000 0,04 25,00
Selva tropical 2.200 45.000 0,05 20,45
Estepa arbustiva 700 6.000 0,12 8,57
Desierto 90 700 0,13 7,78
Sabana 900 4.000 0,23 4,44
Pradera 600 1.600 0,38 2,67
Tierra cultivada 650 1.000 0,65 1,54
Arrecife de coral 2.500 2.000 1,25 0,800
Estuario 1.500 1.000 1,50 0,667
Lago y arroyo 250 20 12,50 0,080
Plataforma 
continental
360 10 36,00 0,028
Océanos 125 3 41,67 0,024
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Eficiencias ecológicas 
(expresadas en porcentajes)
Nivel 
trófico
Eficiencia de 
consumo 
I/D (PNn-1) 100
Eficiencia de 
asimilación 
A/I 100
Eficiencia de 
crecimiento 
C/A 100
Eficienci
a de 
desarrollo 
ecológico 
(C/I)
Eficienci
a de 
producció
n (C/D)
Productores 50 % 0,2 a 1% 50% EA x 
EC
10% 
Herbívoros 5% en bosques 
 25% en praderas 
 50% fitoplancton
20 – 50 %
Depende de la 
regulación de la 
temperatura corporal, la 
movilidad y el tamaño de 
los organismos. 
Poiquilotermos (no 
regulan temperatura 
corporal) Invertebrados 
30-40 %
Vertebrados: 10 %
Homeotermos 1-2 %
Además a mayor 
tamaño mayor gasto 
respiratorio total. A 
mayor movilidad menor 
eficiencia porque hay 
más gasto energético
Carnívoros
50-100% en 
presas vertebradas 
 5% 
invertebrados
Depredadores 
invertebrados 
consumen sólo 
25% de presasinvertebradas
80%
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HomotermosHomotermos
La homotermia es el proceso mediante el cual un grupo de seres vivos denominados 
homeotermos (endotermos) mantienen su temperatura corporal dentro de unos 
límites, independientemente de la temperatura ambiental, consumiendo energía 
química procedente de los alimentos gracias a que tienen mecanismos para producir 
calor en ambientes fríos o para ceder calor en ambientes cálidos. Estos mecanismos 
están situados en el hipotálamo, la piel, el aparato respiratorio, etc.
La transición entre la Heterotermia y la homeotermia no es abrupta. Por ejemplo, en 
los peces y los insectos existen ciertos principios de regulación de la temperatura 
corporal. Al mismo tiempo, algunos homeotermos de tamaño muy reducido —como 
los colibríes y algunas musarañas pequeñas-presentan características de ectotermia, 
ya que durante la noche reducen mucho su temperatura corporal. Este fenómeno es 
un tipo de heterotermia.
HeterotermosHeterotermos
Son los animales llamados de sangre fría, cuya temperatura corporal depende 
totalmente de la temperatura del medio (ectotermo) donde se hallan, ya que carecen 
de mecanismos reguladores de la misma, como los peces, anfibios y reptiles.
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Sinónimos y aclaraciones en 
eficiencias ecológicas 
Ingerido = Consumido
Asimilado = Producción bruta o productividad bruta. 
En el primer nivel trófico (productores) corresponde a la 
fotosíntesis total o bruta 
Crecimiento = Producción neta.
En el primer nivel trófico corresponde a la fotosíntesis neta
La producción neta de un nivel trófico corresponde a la energía disponible para 
el siguiente
Asimilado = Consumido- No asimilado
Crecimiento = Asimilado - Respiración 
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Pirámide de número
Pirámide de 
biomasa
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A medida que se avanza en la cadena trófica la energía 
disponible cada vez es menor
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MEDICION DE LA PRODUCTIVIDAD PRIMARIA
1. MÉTODO DE LA COSECHA: 1-ÚNICA 2-SUCESIVA
2. MÉTODO DEL DIÓXIDO DE CARBONO
3. MÉTODO DE LA BOTELLA CLARA Y OSCURA
4. USO DEL ISÓTOPO RADIOACTIVO DEL 14CARBONO
5. MÉTODO DE LA CLOROFILA, NUTRIENTES, ETC
FACTORES QUE LIMITAN LA PRODUCTIVIDAD
DIRECTOS: Nutrientes, Luz, Dióxido de carbono. Se puede aplicar la 
ley de los factores limitantes de Blackman.
INDIRECTOS: pH, Temperatura, Oxígeno
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FACTORES QUE LIMITAN LA PRODUCTIVIDAD
DIRECTOS: 
Nutrientes, 
Luz, 
Dióxido de carbono. 
 
 INDIRECTOS
 pH, 
 Temperatura, 
 Oxígeno
Ley de los factores limitantes de Blackman
Cuando un proceso depende de un numerosos factores, su velocidad está 
limitada por el factor que se encuentre más cercano al mínimo necesario 
para dicho proceso.
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS 
DOS CICLOS FUNDAMENTALES 
CICLOS GASEOSOS 
Y
 
CICLOS SEDIMENTARIOS
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1-Dióxido de carbono en la atmósfera, 2-Fábricas/centrales térmicas, 3-Depósito calizo, 4-
Respiración de las raíces, 5-Descomposición, 6-Depósito de combustibles fósiles (carbón, 
petróleo, gas natural...), 7-Emisión del suelo y respiración de los organismos, 8-Respiración 
de los animales, 9-Respiración de las plantas, 10-Asimilación por las plantas, 11-Respiración 
de las algas y animales acuáticos,  12-Fotosíntesis de las algas, 13-Restos vegetales.
El ciclo del carbonoEl ciclo del carbono
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El EFECTO INVERNADERO El EFECTO INVERNADERO 
Y EL PRESUPUESTO ENERGETICO DE LA ATMOSFERAY EL PRESUPUESTO ENERGETICO DE LA ATMOSFERA
La Tierra recibe energía del Sol en la forma de radiación electromagnética, la superficie 
terrestre recibe radiación ultravioleta (UV) y radiación visible y emite radiación terrestre en 
la forma de radiación infrarroja. Estos dos grandes flujos energéticos deben estar en 
balance. Pero la atmósfera afecta la naturaleza de este balance. Los gases invernadero 
permiten que la radiación de onda corta solar penetre sin impedimento pero absorben la 
mayor parte de la emisión de ondas largas terrestres. Por ello la temperatura global 
promedio es de 288K o 15°C , 33 grados más alto que si no tuviera atmósfera. Este efecto 
se llama el "Efecto Invernadero" (GCCIP, 1997)
Efecto Invernadero 
(Miller, 1991); A la 
derecha se observa 
lo que sucede con 
la radiación solar 
incidente sobre la 
superficie terrestre, 
con baja cantidad 
de gases 
invernadero se 
reirradia mayor 
cantidad de energía 
de vuelta al espacio 
exterior (izq.), 
menor cantidad al 
haber mayores 
concentraciones de 
gases invernadero 
(der.) 
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2
7
Los bosques protegen la biodiversidad, evitan la erosión, regulan el ciclo 
hidrológico, frenan el cambio climático, proporcionan recursos energéticos… Evitan 
la desertización.
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Problemas
3- Se estimó la biomasa en diferentes fechas de muestreo. Los resultados se muestran en la tabla 1
• 
• Tabla 1. Valores de biomasa cosechada en distintas fechas, expresadas en 
• Gramos/peso seco/parcela (aérea 0.50 x 0.50, raíces 0.25 x 0.25 m) 
• 
• Fecha de muestreo Biomasa Aérea Biomasa Subterránea
• 30/7/07 191 80
• 30/8/07 220 87
• 30/9/07 269 98
• 30/10/07 420 122
• 30/11/07 550 140
• 30/12/07 560 145
• 30/1/08 220 140
• Coef. PS/PF: aéreo 0.22, radical 0.37
• a. Calcular la productividad total para el período y expresarla en gramos m-2 mes-1
• b. Explique las causas por las cuales la pradera disminuye notablemente su producción 
• en diciembre y enero.
• c. Qué factores bióticos y abióticos influyen en la productividad de los pastos
• d. Fundamente la necesidad de tener varias fechas de muestreo para estimar la 
• la productividad de las praderas polifíticas
• e. Cómo sería la productividad en otoño y en invierno.
1- Defina y compare los conceptos de productividad bruta y productividad neta. 
2- Explique qué entiende por eficiencia de asimilación y eficiencia de crecimiento y dé valores para los 
diferentes niveles tróficos aclarando la razón de éstos.
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4- Las selvas tropicales cubren solamente el 3% de la superficie terrestre, pero se estima que son responsables 
de más del 20% de la fotosíntesis global. Por ésta razón, las selvas se reconocen como los pulmones del 
planeta que proporción oxígeno para la vida. Sin embargo, la mayoría de los expertos creen que las 
selvas tropicales proporcionan una pequeña contribución neta a la producción global de oxígeno. A partir 
de sus conocimientos sobre la fotosíntesis y la respiración celular, Podría explicar por que ellos piensan 
así? (Qué le ocurre al alimento producido por un árbol de la selva tropical cuando es ingerido por los 
animales o cuando el árbol muere?)
5- La siguiente tabla muestra algunos valores representativos del flujo de energía en una selva y en un bosque 
implantado por el hombre.
Comunidad 1 Comunidad 2
PPB (kcal m-2 año) 12.200 45.000
PNC (kca m-2 año) 2.900 120
Biomasa vegetal (kcal m-2) 2.000 3.800
PPN/PPB (%) 61,5 29,9
Calcule para cada comunidad:
(a) La tasa y el tiempo de renovación.
(b) La respiración autotrófica y la respiración de las comunidades.
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• 6- Se tomaron los siguientes datos de una zona boscosa:  
• Teniendo en cuenta que la radiación solar es de 480.000 kcal m -2 año-1, y que los productores tienen una eficiencia de consumo del 50 %, de asimilación el 1%, y de crecimiento del 60%.
• a- En base a sus conocimientos complete la siguiente tabla (ignore la ausencia de descomponedores):
 
Nivel trófico PB R PN
1º
2º 900 600
3º 80 60
7- Estime la eficiencia de asimilación y de crecimiento de 3 niveles tróficos de una 
comunidad, luego compare entre niveles tróficos y explique las causas de las diferencias 
entre ellas. Emplee los valores del flujo de energía que se presentan en la tabla:
 
Nivel trófico Flujo de energía (Kcal m2 año-1)
Ingestión No asimilado Respiración
Insectos 
herbívoros
375 225 50
Arañas 25 5 14
Pájaros 30 6 23
b- Usando los datos previos calcule la tasa de renovación y el tiempo de renovación de la 
vegetación sabiendo que la Biomasa vegetal es de 7.100 kcal m-2 y explique su significado 
ecológico.
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Nivel 
trófico
Biomasa 
inicial 
(Kg m-2)
Producción 
neta 
(Kg m-2 año-1)
Biomasa 
final
(Kg m-2)
Tasa de 
renovación
Tiempo de 
renovación
Fitoplancton 10.000 1.825.000
Zooplancton 18.000 110.000
Peces 
carnívoros 5.400 11.000
8- Calcule la biomasa final, la tasa y el tiempo de renovación. Coloque en cada caso 
las unidades que correspondan. Explique cómo y por qué varía la producción y la tasa 
de renovación a medida que se incrementa el nivel trófico. 
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9- Explique los gráficos que se presentan a continuación:
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	Diapositiva 1
	Diapositiva 2
	Diapositiva 3
	Diapositiva 4
	Diapositiva 5
	Diapositiva 6
	Diapositiva 7
	Diapositiva 8
	Diapositiva 9
	Diapositiva 10
	Diapositiva 11
	Diapositiva 12
	Diapositiva 13
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	Diapositiva 16
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18
	Diapositiva 19
	Diapositiva 20
	Diapositiva 21
	Diapositiva 22
	Diapositiva 23
	Diapositiva 24
	Diapositiva 25
	Diapositiva 26
	Diapositiva 27
	Diapositiva 28
	Diapositiva 29
	Diapositiva 30
	Diapositiva 31
	Diapositiva 32
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	Diapositiva 35
	Diapositiva 36
	Diapositiva 37
	Diapositiva 38
	Diapositiva 39
	Diapositiva 40
	Diapositiva 41