Ecossistema

em Educação


Um Ecossistema é uma Comunidade de organismos vivos (plantas, Animais e micróbios) em conjunto com os componentes abióticos de seu ambiente (coisas como ar, Água e Solo Mineral), interagindo como um sistema. [ 2 ] Estes bióticos e abióticos componentes são considerados como ligados entre si através de ciclos de nutrientes e fluxos de energia. [ 3 ] Como os ecossistemas são definidos pela rede de interações entre organismos, e entre os organismos e seu ambiente, [ 4 ] que pode ser de qualquer tamanho, mas geralmente englobam espaços específicos e limitados [ 5 ] (embora alguns cientistas dizem que o Planeta inteiro é um ecossistema). [ 6 ]
 
Energia, água, nitrogênio e minerais do solo são outros componentes abióticos essenciais de um ecossistema. A energia que flui através dos ecossistemas é obtida principalmente a partir do Sol. É geralmente entra no sistema através da fotossíntese , um processo que também captura de carbono da atmosfera. Ao alimentar em plantas e um sobre o outro, os animais desempenham um papel importante na circulação de Matéria e de energia através do sistema. Também influenciam a quantidade de plantas e microrganismos biomassa Presente. Ao quebrar a matéria orgânica morta, decompositores liberar carbono de volta para a atmosfera e facilitar a ciclagem de nutrientes através da conversão de nutrientes na biomassa mortos de volta para uma forma que pode ser facilmente utilizada pelas plantas e outros micróbios. [ 7 ]
 
Ecossistemas são controladas tanto por factores externos e internos. Fatores externos, como o clima , o material de origem que forma o solo e topografia , controlar a estrutura geral de um ecossistema e da forma como as coisas funcionam dentro dela, mas não são eles próprios, influenciados pelo ecossistema. [ 8 ] Outros fatores externos incluem Tempo e potencial biota . Os ecossistemas são entidades-invariavelmente dinâmicas, eles estão sujeitos a distúrbios periódicos e estão em processo de recuperação de algum distúrbio passado. [ 9 ] Ecossistemas em ambientes similares que estão localizados em diferentes partes do Mundo podem ter características muito diferentes, simplesmente porque eles contêm diferentes espécies. [ 8 ] A introdução de espécies não-nativas pode causar mudanças substanciais no funcionamento do ecossistema. Fatores internos não só processos ecossistêmicos controle, mas também são controladas por eles e são frequentemente sujeitos a laços de gabarito . [ 8 ] Enquanto os recursos entradas são geralmente controlados por processos externos, como clima e material de origem, a disponibilidade desses recursos dentro do ecossistema é controlado por fatores internos, como a decomposição, a concorrência raiz ou sombreamento. [ 8 ] Outros fatores internos incluem distúrbio, sucessão e os tipos de espécies presentes. Embora existam seres humanos e operar dentro dos ecossistemas, os seus efeitos cumulativos são grandes o suficiente para influenciar fatores externos como clima. [ 8 ]
 
Biodiversidade afeta a função do ecossistema, assim como os processos de perturbação e sucessão . Os ecossistemas fornecem uma variedade de produtos e serviços sobre os quais as Pessoas dependem; os princípios de gestão do ecossistema sugerem que em vez de gerenciar espécies individuais, os recursos naturais devem ser geridos a nível do próprio ecossistema. Classificação dos ecossistemas em unidades ecologicamente homogêneos é um passo importante para a gestão dos ecossistemas eficaz, mas não existe uma única, acordado maneira de fazer isso.
 
Conteúdo  [ hide ] 
1 História e desenvolvimento
2 processos de Ecossistemas
2.1 A produção primária
2.2 Fluxo de energia
2.3 Decomposição
2.4 A ciclagem de nutrientes
2.5 Função e da biodiversidade
2.6 bens e serviços ecossistémicos
2.7 A gestão ecossistêmica
3 dinâmica do ecossistema
3.1 Ecossistema Ecologia
4 Classificação
4.1 Tipos
5 ameaças antrópicas
6 Veja também
7 Notas
8 Referências
9 Literatura citada
10 Ligações externas
História e desenvolvimento [ editar ]
O termo "ecossistema" foi usado pela primeira vez em uma publicação pelo ecologista britânico Arthur Tansley . [ fn 1 ] [ 10 ] Tansley inventou o conceito de chamar a atenção para a importância da transferência de materiais entre os organismos e seu ambiente. [ 11 ] Mais Tarde, ele refinado o prazo, descrevendo-o como "Todo o sistema, ... incluindo não só o Organismo complexo, mas também todo o complexo de fatores físicos que formam o que chamamos de ambiente". [ 12 ] Tansley considerados ecossistemas não simplesmente como unidades naturais, mas como isolados mentais. [ 12 ] Tansley mais tarde [ 13 ] definiu a extensão espacial dos ecossistemas, usando o termo ecótopos .
 
G. Evelyn Hutchinson , um pioneiro limnologist que foi contemporâneo de Tansley de, combinadas Charles Elton idéias 's sobre trófica ecologia com as de geoquímico russo Vladimir Vernadsky a sugerir que a disponibilidade de nutrientes minerais em um Lago limitado algal produção o que, por sua vez, limite a abundância de animais que se alimentam de algas. Raymond Lindeman levou essas idéias um pouco mais longe para sugerir que o fluxo de energia através de um lago era o principal condutor do ecossistema. Estudantes de Hutchinson, irmãos Howard T. Odum e Eugene P. Odum , desenvolveu ainda uma "abordagem de sistemas" para o estudo dos ecossistemas, permitindo-lhes estudar o fluxo de energia e materiais através de sistemas ecológicos. [ 11 ]
 
Processos dos ecossistemas [ editar ]
Energia e carbono entrar ecossistemas através da fotossíntese, são incorporados em tecidos vivos, transferidos para outros organismos que se alimentam de matéria viva e morta Planta, e, eventualmente, lançado através da respiração. [ 14 ] A maioria dos nutrientes minerais, por outro lado, são reciclados nos ecossistemas . [ 15 ]
 
Ecossistemas são controladas tanto por factores externos e internos. Fatores externos, também chamados de fatores de Estado, controlar a estrutura geral de um ecossistema e da forma como as coisas funcionam dentro dela, mas não são eles próprios, influenciados pelo ecossistema. O mais importante deles é o clima . [ 8 ] Clima determina o bioma em que o ecossistema está integrado. Os padrões de precipitação e Temperatura sazonalidade determinar a quantidade de água disponível para o ecossistema e o fornecimento de energia disponível (por influenciar a fotossíntese). [ 8 ] material de origem , o material geológico subjacente que dá origem a solos, determina a Natureza dos solos presentes, e influencia o fornecimento de nutrientes minerais. Topografia também controla os processos do ecossistema, afetando coisas como microclima , o desenvolvimento do solo e o movimento da água através de um sistema. Esta pode ser a diferença entre o ecossistema presente no pantanal situado em uma pequena depressão na paisagem, e um presente em uma encosta íngreme adjacente. [ 8 ]
 
Outros fatores externos que desempenham um papel importante no funcionamento do ecossistema incluem tempo e potencial biota . Os ecossistemas são entidades-invariavelmente dinâmicas, eles estão sujeitos a distúrbios periódicos e estão em processo de recuperação de algum distúrbio passado. [ 9 ] O tempo desempenha um papel no desenvolvimento de solo de Rocha nua e a recuperação de uma comunidade de perturbação . [ 8 ] Da mesma forma, o conjunto de organismos que podem ser potencialmente presente numa área pode também ter um impacto importante sobre os ecossistemas. Ecossistemas em ambientes similares que estão localizados em diferentes partes do mundo, pode acabar fazendo as coisas de forma muito diferente, simplesmente porque eles têm diferentes grupos de espécies presentes. [ 8 ] A introdução de espécies não-nativas pode causar mudanças substanciais no funcionamento do ecossistema.
 
Ao contrário de fatores externos, fatores internos em ecossistemas não só controlar os processos do ecossistema, mas também são controladas por eles. Consequentemente, eles são frequentemente sujeitos a loops de feedback . [ 8 ] Enquanto os recursos entradas são geralmente controlados por processos externos, como clima e material de origem, a disponibilidade desses recursos dentro do ecossistema é controlada por fatores internos, como a decomposição, a concorrência raiz ou sombreamento. [ 8 ] Outros fatores como distúrbios, sucessão ou os tipos de espécies presentes são também fatores internos. As atividades humanas são importantes em quase todos os ecossistemas. Embora existam seres humanos e operar dentro dos ecossistemas, os seus efeitos cumulativos são grandes o suficiente para influenciar fatores externos como clima. [ 8 ]
 
A produção primária [ editar ]
 
Oceânica global e terrestre phototroph abundância, a partir de Setembro de 1997 a Agosto de 2000. Como uma estimativa de autotroph biomassa, é apenas um ótimo indicador do potencial de produção primária, e não uma estimativa real dele. Fornecido pelo SeaWiFS Project, NASA / Goddard Space Flight Center e ORBIMAGE .
Ver artigo principal: produção primária
A produção primária é a produção de matéria orgânica a partir de fontes de carbono inorgânico. Esmagadoramente, isso ocorre através da fotossíntese. A energia incorporada por este processo sustenta a Vida na Terra, enquanto o carbono torna-se grande parte da matéria orgânica em viver e biomassa morta, o carbono do solo e combustíveis Fósseis . Ele também dirige o ciclo do carbono , o que influencia mundial do clima através do efeito de estufa .
 
Através do processo de fotossíntese, as plantas capturam a energia da Luz e usá-lo para combinar dióxido de carbono e água para produzir carboidratos e oxigênio . A fotossíntese realizada por todas as plantas em um ecossistema é chamado a produção primária bruta (GPP). [ 16 ] Sobre a 48-60% do GPP é consumido na respiração da planta. A parte restante, que parte dos CPE que não é usado para cima pela respiração, é conhecida como a produção primária líquida (NPP). [ 14 ] fotossíntese total é limitado por uma gama de factores ambientais. Estes incluem a quantidade de luz disponível, a quantidade de folha de uma planta de área tem de capturar a luz (sombreamento por outras plantas é uma limitação importante da fotossíntese), taxa à qual o dióxido de carbono pode ser fornecido para os cloroplastos para apoiar a fotossíntese, a disponibilidade de água, e a disponibilidade de temperaturas adequadas para efectuar a fotossíntese . [ 16 ]
 
O fluxo de energia [ editar ]
EnergyFlowFrog.jpg EnergyFlowTransformity.jpg
 
Esquerda: Energia diagrama de fluxo de um sapo. O sapo representa um nó em uma rede alimentar prolongada. A energia ingerida é utilizada para processos metabólicos e transformada em biomassa. O fluxo de energia continua em seu caminho, se o sapo é ingerido por predadores, parasitas, ou como uma decomposição da carcaça no solo. Este diagrama de fluxo de energia ilustra como a energia é perdida como ele alimenta o processo metabólico que transforma a energia e os nutrientes em biomassa. Direita: An três elo da cadeia alimentar energia expandida (1. plantas, herbívoros 2., 3. carnívoros) que ilustram a relação entre diagramas de fluxo de Alimentos e energia transformidade. A transformidade de energia torna-se degradado, disperso, e diminuiu de maior Qualidade em menor quantidade como a energia dentro de fluxos da cadeia alimentar de uma espécie para outra tróficos. Abreviaturas: I = entrada, A = assimilação, R = respiração, NU = não utilizados, P = produção, B = biomassa. [ 17 ]
Ver artigo principal: Fluxo de energia (ecologia)
Veja também: web Food e nível trófico
O carbono e energia incorporada em tecidos Vegetais (produção primária líquida) é consumida por animais enquanto a planta está Vivo, ou ele permanece não consumidos quando o tecido da planta morre e se torna detritos . Em ecossistemas terrestres , cerca de 90% do NPP acaba sendo discriminado por decompositores . O restante é consumida por animais enquanto ainda está vivo e entra no sistema trófico à base de plantas, ou ele é consumido depois de ter morrido, e entra no sistema trófico baseada em detritos. Em sistemas aquáticos , a proporção de biomassa vegetal que será consumido por herbívoros é muito maior. [ 18 ] Em sistemas tróficos organismos fotossintéticos são os produtores primários. Os organismos que consomem seus tecidos são chamados de consumidores primários ou secundários produtores - herbívoros . Os organismos que se alimentam de micróbios ( Bactérias e fungos ) são denominados microbivores . Os animais que se alimentam de consumidores- primárias carnívoros -são consumidores secundários. Cada um deles constitui um nível trófico . [ 18 ] A seqüência de consumo-de planta para herbívoro, em Carnivore-formas a cadeia alimentar . Sistemas reais são muito mais complexos do que este-organismos geralmente alimentam-se de mais do que uma forma de alimentos, e podem se alimentar em mais de um nível trófico. Carnívoros podem capturar algumas presas que são parte de um sistema e outros que são parte de um sistema trófico baseada em detritos (um pássaro que se alimenta tanto em gafanhotos e minhocas herbívoros, que consomem detritos) trófico à base de plantas. Sistemas reais, com todas essas complexidades, formar cadeias alimentares em vez de cadeias alimentares. [ 18 ]
 
Decomposição [ editar ]
Veja também: Decomposição
O carbono e nutrientes em matéria orgânica morta são divididos por um Grupo de processos conhecidos como decomposição. Isto liberta nutrientes que podem então ser re-utilizados para a produção vegetal e microbiana, e retorna o dióxido de carbono para a atmosfera (ou água), onde ele pode ser usado para a fotossíntese. Na ausência de decomposição, a matéria orgânica morta que se acumulam em um ecossistema e nutrientes e dióxido de carbono atmosférico estariam esgotadas. [ 19 ] Aproximadamente 90% da terrestre NPP vai diretamente de planta para decompositor. [ 18 ]
 
Processos de decomposição podem ser separados em três categorias lixiviação , fragmentação e alteração Química de material morto. Como a água se move através de matéria orgânica morta, ele se dissolve e carrega consigo os componentes solúveis em água. Estes são então ocupados por organismos no solo, reagir com o solo mineral, ou são transportados para além dos limites do ecossistema (e são considerados "perdidos" para ele). [ 19 ] folhas recém-derramado e os novos animais mortos têm altas concentrações de componentes solúveis em água, e incluem açúcares , aminoácidos e nutrientes minerais. A lixiviação é mais importante em ambientes húmidos, e muito menos importante que os secos. [ 19 ]
 
A fragmentação quebrar material orgânico em pedaços menores, expondo novas superfícies para a colonização por micróbios. Recém derramado serapilheira pode ser inacessível devido a uma camada externa de cutícula ou casca , e conteúdo da célula são protegidos por uma parede celular . Recém animais mortos pode ser coberta por uma exoesqueleto . A fragmentação, que quebram através dessas camadas protetoras, acelerar a taxa de decomposição microbiana. [ 19 ] Animais fragmento de detritos como eles caçam para alimentar, assim como a passagem pelo intestino. congelamento e descongelamento ciclos e ciclos de molhagem e secagem também fragmentam material morto . [ 19 ]
 
A alteração química de matéria orgânica morta é conseguido principalmente através da ação de bactérias e fungos. Fúngicas hifas produzem enzimas que podem romper as estruturas duras exteriores envolventes material morto. Eles também produzem enzimas que degradam a lignina , que permite-lhes o acesso a ambos os conteúdos da célula e para o azoto na lignina. Os fungos podem transferir carbono e nitrogênio através de suas redes de hifas e assim, ao contrário das bactérias, não são dependentes somente de recursos disponíveis localmente. [ 19 ]
 
Taxas de decomposição variam entre os ecossistemas. A taxa de decomposição é regido por três conjuntos de fatores do ambiente físico (temperatura, umidade e as propriedades do solo), a quantidade e qualidade do material morto disponível para decompositores, ea natureza da própria comunidade microbiana. [ 20 ] controles de temperatura a taxa de respiração microbiana; quanto maior a temperatura, mais rápida ocorre a decomposição microbiana. Ela também afeta a umidade do solo, o que retarda o crescimento microbiano e reduz a lixiviação. Ciclos de congelamento e descongelamento também afetam as temperaturas de congelamento de decomposição matar microrganismos do solo, o que permite a lixiviação de desempenhar um papel mais importante no movimento em torno de nutrientes. Isto pode ser especialmente importante quando o solo na Primavera descongela, criando um impulso de nutrientes que se tornam disponíveis. [ 20 ]
 
Taxas de decomposição são baixos em condições muito molhado ou muito secas. Taxas de decomposição são mais elevadas no molhado, condições de umidade com níveis adequados de oxigênio. Os solos húmidos tendem a tornar-se deficiente em oxigênio (isto é especialmente verdadeiro em zonas húmidas ), o que retarda o crescimento microbiano. Em solos secos, decomposição diminui bem, mas as bactérias continuam a crescer (embora a um ritmo mais lento), mesmo depois de solos tornar-se demasiado seco para suportar o crescimento das plantas. Quando as chuvas retornam e solos ficar molhado, o gradiente osmótico entre as células bacterianas e da água do solo faz com que as células a ganhar a água rapidamente. Sob estas condições, muitas células bacterianas explodiu, liberando um impulso de nutrientes. [ 20 ] taxas de decomposição também tendem a ser mais lento em solos ácidos. [ 20 ] Os solos que são ricos em minerais argilosos tendem a ter taxas de decomposição mais baixas e, portanto, maior níveis de matéria orgânica. [ 20 ] As partículas menores de resultado argila em uma maior área de superfície que pode conter água. Quanto maior for o teor de água do solo, o teor de oxigénio inferior a [ 21 ] e, por conseguinte, mais baixa é a taxa de decomposição. Os minerais de argila também se ligam partículas de material orgânico à sua superfície, tornando-os menos acessível aos micróbios. [ 20 ] A perturbação do solo como lavrar aumento decomposição, aumentando a quantidade de oxigênio no solo e expondo nova matéria orgânica para os micróbios do solo. [ 20 ]
 
A qualidade e quantidade do material disponível para decompositores é outro fator importante que influencia a taxa de decomposição. Substâncias como açúcares e aminoácidos se decompõem facilmente e são consideradas como "instável". celulose e hemicelulose , que são divididos de forma mais lenta, são "moderadamente lábil". Os compostos que são mais resistentes à decadência, como a lignina ou cutin , são considerados "recalcitrante". [ 20 ] Litter com uma maior proporção de compostos instáveis ​​decompõe muito mais rapidamente do que a maca com uma maior proporção de material recalcitrante. Consequentemente, animais mortos decompor mais rapidamente do que as folhas mortas, que se decompõem mais rapidamente do que galhos caídos. [ 20 ] Como o material orgânico nas idades do solo, a sua qualidade diminui. Os compostos mais instáveis ​​decompor rapidamente, deixando e aumentando a proporção de material recalcitrante. Paredes celulares microbianas também conter um material recalcitrantes como quitina , e estes também se acumulam como os micróbios são, reduzindo ainda mais a qualidade de mais velhos matéria orgânica do solo . [ 20 ]
 
A ciclagem de nutrientes [ editar ]
Veja também: ciclo de nutrientes , ciclo biogeoquímico e ciclo do nitrogênio
 
Biológica do nitrogênio
Ecossistemas continuamente trocar energia e carbono com o mais amplo ambiente ; nutrientes minerais, por outro lado, são geralmente reciclados para trás e para a frente entre as plantas, animais, microorganismos e o solo. A maioria nitrogênio entra ecossistemas através biológica fixação de nitrogênio , é depositado através de precipitação, poeira, gases ou é aplicada como fertilizante . [ 15 ] Como a maioria dos ecossistemas terrestres são limitados em nitrogênio, Ciclismo de nitrogênio é um importante controle sobre a produção de ecossistema. [ 15 ]
 
Até os tempos modernos, fixação de nitrogênio foi a principal fonte de nitrogênio para os ecossistemas. Bactérias fixadoras de nitrogênio ou viver em simbiose com as plantas, ou viver livremente no solo. O custo energético é alto para as plantas que suportam fixadoras de nitrogênio simbiontes-tanto quanto 25% do GPP, quando medido em condições controladas. Muitos membros do legume de apoio à Família simbiontes fixadoras de nitrogênio de plantas. Algumas cianobactérias são também capazes de fixação de nitrogênio. Estes são fototróficos , que realizam fotossíntese. Como outras bactérias fixadoras de nitrogênio, eles podem ser de vida livre ou ter relações simbióticas com plantas. [ 15 ] Outras fontes de nitrogênio incluem deposição ácida produzida através da queima de combustíveis fósseis , amônia Gás que evapora dos campos agrícolas, que tiveram fertilizantes aplicada a eles, e poeira. [ 15 ] entradas de nitrogênio Antrópicas representam cerca de 80% de todos os fluxos de nitrogênio nos ecossistemas. [ 15 ]
 
Quando tecidos vegetais são eliminados ou são comidos, o nitrogênio nos tecidos torna-se disponível para os animais e micróbios. Decomposição microbiana libera compostos azotados de matéria orgânica morta no solo, quando as plantas, fungos e bactérias competir por isso. Algumas bactérias do solo utilizar compostos contendo azoto orgânico como uma fonte de carbono, e libertar amónio iões no solo. Este processo é conhecido como a mineralização do nitrogênio . Outros converter amônio para nitrito e nitrato de íons, um processo conhecido como nitrificação . O óxido nítrico e óxido nitroso também são produzidos durante a nitrificação. [ 15 ] Nos termos e Pobre em oxigênio condições, nitratos e nitritos Rico em nitrogênio são convertidos para gás nitrogênio , um processo conhecido como desnitrificação . [ 15 ]
 
Outros nutrientes importantes incluem fósforo , enxofre , cálcio , potássio , magnésio e manganês . [ 22 ] O fósforo entra ecossistemas através intempérie . Como os ecossistemas idade esta oferta diminui, tornando-fósforo limitação mais comum em paisagens mais velhos (especialmente nos trópicos). [ 22 ] de cálcio e enxofre também são produzidos pelo intemperismo, mas deposição ácida é uma importante fonte de enxofre em muitos ecossistemas. Embora o magnésio e manganês são produzidos pelo intemperismo, os intercâmbios entre matéria orgânica do solo e as células vivas são responsáveis ​​por uma parcela significativa dos fluxos dos ecossistemas. O potássio é um ciclo, principalmente entre as células vivas e matéria orgânica do solo. [ 22 ]
 
Função e da biodiversidade [ editar ]
Veja também: Biodiversidade e engenheiro de Ecossistemas
 
Loch Lomond , na Escócia, forma um ecossistema relativamente isolado. A comunidade do lago peixe manteve-se estável durante um longo período até que uma série de apresentações na década de 1970 reestruturou sua cadeia alimentar . [ 23 ]
 
Floresta Spiny em Ifaty, Madagascar , com várias Adansonia espécies (baobá), Alluaudia procera (Madagascar ocotillo) e outros tipos de vegetação.
Processos dos ecossistemas são generalizações que realmente ocorrem através das ações de organismos individuais. A natureza dos organismos-as espécies, grupos funcionais e níveis tróficos a que pertencem-dita os tipos de ações desses indivíduos são capazes de levar a cabo, bem como a eficiência relativa com que eles o fazem. Assim, os processos do ecossistema são impulsionados pelo número de espécies em um ecossistema, a natureza exata de cada espécie, e os organismos de abundância relativa dentro dessas espécies. [ 24 ] biodiversidade desempenha um papel importante no funcionamento do ecossistema. [ 25 ]
 
Teoria ecológica sugere que, a fim de coexistir, espécies devem ter algum nível de limitação semelhança -eles devem ser diferentes um do outro de alguma forma fundamental, caso contrário, uma espécie iria excluir competitivamente o outro. [ 26 ] Apesar disso, o efeito cumulativo de adicional espécies em um ecossistema não é linear-espécies adicionais podem melhorar a retenção de nitrogênio, por exemplo, mas para além de um certo nível de riqueza de espécies, espécies adicionais podem ter pouco efeito aditivo. [ 24 ] A adição (ou perda) de espécies que são ecologicamente semelhantes aos aqueles já presentes em um ecossistema tende a ter apenas um pequeno efeito sobre a função do ecossistema. Ecologicamente espécies distintas, por outro lado, tem um efeito muito maior. Da mesma forma, as espécies dominantes têm um grande impacto sobre a função do ecossistema, enquanto espécies raras tendem a ter um pequeno efeito. Keystone espécies tendem a ter um efeito sobre a função do ecossistema que é desproporcional à sua abundância em um ecossistema. [ 24 ]
 
Bens e serviços ecossistémicos [ editar ]
Artigos principais: Os serviços dos ecossistemas e bens e serviços ecológicos
Veja também: valorização dos Ecossistemas e rendimento Ecológica
Os ecossistemas fornecem uma variedade de bens e serviços de que as pessoas dependem. [ 27 ] bens ecossistemas incluem os "produtos materiais, tangíveis" [ 28 ] dos processos ecossistêmicos-alimentar, material de Construção, plantas medicinais-in além de itens menos tangíveis, como o Turismo e recreação, e genes de plantas e animais selvagens que podem ser usados ​​para melhorar espécies domésticas. [ 27 ] Os serviços dos ecossistemas, por outro lado, são geralmente "a melhoria da condição ou localização de coisas de valor". [ 28 ] Estes incluem coisas como a manutenção de ciclos hidrológicos, limpeza do ar e da água, a manutenção de oxigênio na atmosfera, a polinização das culturas e até mesmo coisas como beleza, inspiração e oportunidades para a pesquisa. [ 27 ] Enquanto os bens do ecossistema têm sido tradicionalmente reconhecido como sendo a base para as coisas de valor econômico, os serviços dos ecossistemas tendem a ser dado como certo. [ 28 ] Enquanto Gretchen diário 'definição original s distinção entre bens e serviços ecossistémicos ecossistema, Robert Costanza e colegas de Trabalho 'e mais tarde o da Avaliação Ecossistêmica do Milênio aglomeradas todos esses juntos como serviços ecossistêmicos. [ 28 ]
 
Manejo de ecossistemas [ editar ]
Ver artigo principal: manejo de ecossistemas
Veja também: Economia Ecológica , Sustentabilidade e Desenvolvimento Sustentável
Quando gestão dos recursos naturais . manejo de ecossistemas é aplicado a ecossistemas inteiros, em vez de uma única espécie, que é denominado [ 29 ] Uma variedade de definições existem: F. Stuart Chapin e co-autores o definem como "a aplicação da Ciência ecológica para a gestão de recursos para promover a sustentabilidade a longo prazo dos ecossistemas e à entrega de bens e serviços ecossistêmicos essenciais", [ 30 ] enquanto Norman Christensen e co-autores definiu como "gerenciamento orientado por objetivos explícitos, executados por políticas, protocolos e práticas, e fez adaptável pelo monitoramento e pesquisa com base em nossa melhor compreensão das interações ecológicas e os processos necessários para sustentar a estrutura e função do ecossistema " [ 27 ] e Peter Brussard e colegas definiu-o como " gestão de áreas em várias escalas de tal forma que os serviços dos ecossistemas e dos recursos biológicos são preservados enquanto uso Humano adequado e opções para a subsistência são sustentados ". [ 31 ]
 
Embora as definições de gestão de ecossistemas são abundantes, há um conjunto comum de princípios subjacentes a essas definições. [ 30 ] Um princípio fundamental é a sustentabilidade a longo prazo da produção de bens e serviços por parte do ecossistema; [ 30 ] "sustentabilidade intergeracional [é ] uma condição prévia para a gestão, não uma reflexão tardia ". [ 27 ] Ele também requer objetivos claros com relação a trajetórias e comportamentos do futuro sistema que está sendo gerenciado. Outros requisitos importantes incluem uma compreensão ecológica Som do sistema, incluindo a ligação, dinâmica ecológica e o contexto no qual o sistema está incorporado. Outros princípios importantes incluem a compreensão do papel dos seres humanos como componentes dos ecossistemas eo uso de gestão adaptativa . [ 27 ] Embora a gestão dos ecossistemas pode ser usado como parte de um plano para o Deserto de conservação, ele também pode ser usado em ecossistemas intensamente geridos [ 27 ] (ver, por exemplo, agroecossistema e perto da natureza florestal ).
 
Dinâmica dos ecossistemas [ editar ]
 
Floresta temperada na península olímpica no estado de Washington .
 
A Wilderness Area High Peaks na 6.000.000 acres (2.400.000 ha) Adirondack Parque é um exemplo de um ecossistema diversificado.
Os ecossistemas são entidades-invariavelmente dinâmicas, eles estão sujeitos a distúrbios periódicos e estão em processo de recuperação de algum distúrbio passado. [ 9 ] Quando um ecossistema está sujeita a algum tipo de perturbação , ele responde, afastando-se de seu estado inicial. A tendência de um sistema para permanecer perto de seu estado de equilíbrio, apesar de que a perturbação, é chamado de sua resistência . Por outro lado, a velocidade com que ele retorna ao seu estado inicial depois de perturbação é chamado a sua resiliência . [ 9 ]
 
De um ano para outro, os ecossistemas variação experiência em seu bióticos e abióticos. A seca, um Inverno especialmente frio e um surto de pragas, constituem variabilidade de curto prazo em condições ambientais. Populações de animais variam de ano para ano, construindo durante os períodos ricos em recursos naturais e deixar de funcionar como eles superam a sua oferta de alimentos. Essas mudanças jogar fora em mudanças na NPP, as taxas de decomposição, e outros processos do ecossistema. [ 9 ] mudanças de longo prazo também modelar processos ecossistêmicos-as florestas do leste da América do Norte ainda mostram heranças do cultivo, que deixou 200 anos, enquanto a produção de metano em lagos da Sibéria oriental é controlada pela matéria orgânica que acumulou durante o Pleistoceno . [ 9 ]
 
Disturbance também desempenha um papel importante nos processos ecológicos. F. Stuart Chapin e co-autores definem perturbação como "um evento relativamente discreto no tempo e no espaço que altera a estrutura das populações, comunidades e ecossistemas e provoca mudanças na disponibilidade de recursos ou o ambiente físico". [ 32 ] Isto pode variar de quedas de Árvores e focos de insetos a furacões e incêndios florestais para erupções vulcânicas e pode causar grandes mudanças na população de plantas, animais e micróbios, como teor de matéria orgânica do solo também. [ 9 ] Disturbance é seguido por sucessão , uma "mudança de direção na estrutura e funcionamento do ecossistema resultante de alterações biótica impulsionados na oferta de recursos. " [ 32 ]
 
A frequência ea Gravidade do distúrbio determina a maneira que a função impactos ecossistema. Maior distúrbio como uma erupção vulcânica ou avanço glacial e licença retiro atrás solos que não possuem plantas, animais ou matéria orgânica. Ecossistemas que experimentam distúrbios que se submetem a sucessão primária . Perturbação menos graves como incêndios florestais, furacões ou resultado cultivo em sucessão secundária . [ 9 ] distúrbio mais grave e resultado perturbação mais frequente em tempos de recuperação mais longos. Ecossistemas recuperar mais rapidamente a partir de eventos de perturbações menos graves. [ 9 ]
 
Os estágios iniciais de sucessão primária são dominadas por espécies com pequenas propágulos (sementes e esporos) que podem ser dispersos longas distâncias. Os primeiros colonizadores, muitas vezes algas , cianobactérias e líquenes -stabilize o substrato. Fontes de nitrogênio são limitados em novos solos, e espécies fixadoras de nitrogênio tendem a desempenhar um papel importante no início de sucessão primária. Ao contrário de sucessão primária, as espécies que dominam a sucessão secundária, geralmente estão presentes desde o início do processo, muitas vezes no banco de sementes do solo . Em alguns sistemas, as vias de sucessão são razoavelmente consistente, e assim, são fáceis de prever. Em outros, há muitos caminhos-de possíveis exemplo, a leguminosa fixadora de nitrogênio introduzido, Myrica faya , alterar trajetórias sucessionais em florestas havaianas. [ 9 ]
 
O ecologista teórico Robert Ulanowicz usou teoria da informação ferramentas para descrever a estrutura dos ecossistemas, com ênfase informação mútua (correlações) em sistemas estudados. Com base nesta metodologia e observações anteriores de ecossistemas complexos, Ulanowicz descreve abordagens para determinar os níveis de estresse sobre os ecossistemas e prever reações do sistema para tipos definidos de alteração em suas configurações (como aumento ou redução do fluxo de energia, e eutrofização . [ 33 ]
 
Ecossistema ecologia [ editar ]
Ver artigo principal: Ecossistema ecologia
Veja também: modelo de ecossistema
 
A fonte hidrotermal é um ecossistema no fundo do Oceano. (A barra de escala é de 1 m.)
Estudos de ecologia de ecossistemas "o fluxo de energia e materiais através de organismos eo ambiente físico". Procura-se compreender os processos que regem os estoques de materiais e de energia nos ecossistemas, bem como o fluxo de matéria e energia através deles. O estudo dos ecossistemas pode cobrir 10 ordens de grandeza , a partir das camadas superficiais de pedras para a superfície do planeta. [ 34 ]
 
Não existe uma definição única do que constitui um ecossistema. [ 35 ] ecologista alemão Ernst-Detlef Schulze e co-autores definido um ecossistema como uma área que é "uniforme em relação ao volume de negócios biológica, e contém todos os fluxos acima e abaixo da área do terreno em causa . " Eles rejeitam explicitamente Gene Likens utilização »de bacias hidrográficas inteiras como" muito ampla a demarcação "para ser um único ecossistema, dado o nível de heterogeneidade dentro de tal área. [ 36 ] Outros autores têm sugerido que um ecossistema pode abranger uma área muito maior , mesmo todo o planeta. [ 6 ] Schulze e co-autores também rejeitou a idéia de que um tronco podre único poderia ser estudada como um ecossistema, porque o tamanho dos fluxos entre o log e seus arredores são muito grandes, relativamente aos ciclos proporção dentro do log. [ 36 ] O Filósofo da ciência Mark Sagoff considera a falta de definição "o tipo de objeto que ele estuda" a ser um obstáculo para o desenvolvimento da teoria em ecologia de ecossistemas. [ 35 ]
 
Os ecossistemas podem ser estudados através de uma variedade de abordagens teóricas estudos, estuda os ecossistemas específicos de monitoramento ao longo de grandes períodos de tempo, aqueles que olhar para as diferenças entre os ecossistemas para elucidar como eles funcionam e experimentação de manipulação direta. [ 37 ] Os estudos podem ser realizados em um variedade de escalas, a partir de microcosmos e mesocosms que servem como representações simplificadas de ecossistemas, através de estudos integrais dos ecossistemas. [ 38 ] ecologista americano Stephen R. Carpenter argumentou que microcosmos pode ser "irrelevante e diversão", se não forem realizados em conjunto com estudos de Campo realizados na escala do ecossistema, porque microcosmos muitas vezes não conseguem prever com precisão a dinâmica do ecossistema-nível. [ 39 ]
 
O Estudo de Ecossistemas Hubbard Brook , estabelecido nas montanhas brancas, New Hampshire , em 1963, foi a primeira tentativa bem sucedida para estudar uma bacia hidrográfica inteira como um ecossistema. O estudo utilizou fluxo de química como um meio de propriedades de monitoramento dos ecossistemas, e desenvolveu um detalhado modelo biogeoquímico do ecossistema. [ 40 ] A investigação a longo prazo no local levou à descoberta de chuva ácida na América do Norte em 1972, e foi capaz de documentar a consequente esgotamento do solo cátions (especialmente cálcio) sobre as próximas décadas. [ 41 ]
 
Classificação [ editar ]
Veja também: Diversidade de ecossistemas , Ecorregião , classificação de terras Ecológica e de ecótopos
 
Flora de Baja California Desert , Cataviña região, do México .
Classificação dos ecossistemas em unidades ecologicamente homogêneos é um passo importante para a gestão dos ecossistemas eficaz. [ 42 ] Uma variedade de sistemas de existir, com base na cobertura vegetal, sensoriamento remoto e de classificação bioclimáticas sistemas. [ 42 ] geógrafo americano Robert Bailey define uma hierarquia de unidades do ecossistema variando de microecosystems (sites homogêneos individuais, da ordem de 10 quilômetros quadrados (4 sq mi) na área), através mesoecosystems ( mosaicos de paisagens , da ordem de 1.000 quilômetros quadrados (400 sq mi)) para macroecosystems ( ecorregiões , por ordem de 100.000 quilômetros quadrados (40.000 sq mi)). [ 43 ]
 
Bailey delineado cinco métodos diferentes para os ecossistemas identificando: gestalt ("um todo que não é obtido através considerável de suas partes"), em que as regiões são reconhecidos e limites desenhados de forma intuitiva; um sistema de sobreposição do Mapa onde diferentes camadas, como geologia , relevo e tipos de solo são recobertos para identificar ecossistemas; agrupamento multivariada de Site de atributos; processamento digital de Imagens de sensoriamento remoto de dados agrupamento de zonas com base na sua aparência ou outros espectrais propriedades; ou por um "método de fatores de controle", onde um subconjunto de fatores (como solos, clima, vegetação fisionomia ou a distribuição de espécies vegetais ou animais) são selecionados a partir de uma grande variedade de possíveis queridos são usados ​​para delinear ecossistemas. [ 44 ] Em contraste com a metodologia de Bailey, Puerto Rico ecologista Ariel Lugo e co-autores identificaram dez características de um sistema de classificação eficaz: que ele seja baseado em georreferenciada , os dados quantitativos; que deve minimizar a subjetividade e explicitamente identificar os critérios e premissas; que deve ser estruturado em torno dos fatores que impulsionam os processos do ecossistema; que ele deve refletir a natureza hierárquica dos ecossistemas; que deve ser flexível o suficiente para estar em conformidade com as diversas escalas em que a gestão dos ecossistemas atua; que deve ser amarrado a medidas confiáveis ​​de clima para que ele possa "anticipat [e] a mudança climática global; que seja aplicável em todo o mundo; que ele deve ser validado de dados independente, para que se levar em conta a relação por vezes complexa entre o clima, vegetação e funcionamento dos ecossistemas, e que ele deve ser capaz de se adaptar e melhorar à medida que novos dados estiverem disponíveis



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