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Curso de ECOLOGIA 2013

Facultad de Ciencias Agrarias Universidad Nacional de Mar del Plata. Curso de ECOLOGIA 2013. Equipo Docente : Laterra, Pedro (Prof. Asoc.) Vignolio, Osvaldo (Prof.Adj.) Herrera, Lorena (Ayte. 1ª) Petigroso, Lucas (Ayte. 1ª) Velazquez, Luciano (Ayte. 1ª) Arricar, Macarena (Ayte.2da.)

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Curso de ECOLOGIA 2013

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  1. Facultad de Ciencias Agrarias Universidad Nacional de Mar del Plata Curso de ECOLOGIA 2013 Equipo Docente: Laterra, Pedro (Prof. Asoc.) Vignolio, Osvaldo (Prof.Adj.) Herrera, Lorena (Ayte. 1ª) Petigroso, Lucas (Ayte. 1ª) Velazquez, Luciano (Ayte. 1ª) Arricar, Macarena (Ayte.2da.) Díaz, Valeria (Ayte.2da.) Prof. Responsable: Fernández, Osvaldo (Prof. Asoc.) Bienvenidos

  2. ¿ Qué es ECOLOGÍA ? (Ernst Haeckel, 1869) Ciencia que estudia los sistemas ecológicos para comprender su organización y funcionamiento y predecir sus cambios.

  3. ¿ POR QUÉ LA FORMACIÓN AGRONÓMICA INCLUYE ESTA CIENCIA ? ¿ CÓMO SE ARTICULA EN LA TRAYECTORIA CURRICULAR CON OTRAS CIENCIAS? Cs. del ambiente Cs. aplicadas al manejo sustentable de agroecosistemas Cs. de integración bio-física individuo x ambiente E Cs.formales Cs de la vida

  4. PREGUNTAS FUNDACIONALES DE LA ECOLOGÍA ¿Los organismos se distribuyen al azar en un ecosistema? ¿Por qué ? ¿Su distribución y abundancia son constantes (tiempo) y uniformes (espacio)? ¿Por qué? ¿La distribución y abundancia de los organismos afectan las funciones del ecosistema? ¿Cómo? ¿Es posible predecir y controlar las funciones de un ecosistema? ¿Cómo?

  5. CONTEXTO Y PERSPECTIVA GLOBALES DE LOS ESTUDIOS ECOLÓGICOS EN AGRONOMÍA Dónde estamos parados ? Adonde estamos yendo ? Qué podemos/debemos?queremos Que conocimientos y actitudes son necesarias ?

  6. ¿ Qué es un sistema ecológico o ecosistema ? (Tansley 1935)

  7. Sistema: conjunto de elementos que interactúan “para” cumplir una función. Ecológico: interactúan componentes bióticos y abióticos (3 y 3)... C.bióticos 3 C.abióticos 3

  8. ECOSISTEMA: estructura • Componentes vivos (la comunidad biótica o biocenosis) • Componentes físicos (suelo; clima; fuego) • Interrelaciones: flujos de materia y energía

  9. CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES • Abiertos (a flujos de materia-energía-información) • Entrópicos o disipativos • Cibernéticos o auto-regulados • Organización jerárquica

  10. Abiertos BIOCENOSIS Comunidad de productores Comunidad de consumidores Comunidad de descomponedores M M E E I Sustancias orgánicas I Atmósfera Sustancias inorgánicas BIOTOPO

  11. Entrópicos o disipativos 1ªLey TD CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA “La energía puede cambiar de una forma a otra pero no puede ser creada ni destruída, o sea que la energía total del universo permanece constante “. 2ªLey TD AUMENTO DE ENTROPÍA “Todos los procesos naturales proceden de modo tal que las concentraciones de energía tienden a disiparse o volverse aleatorias.

  12. Cibernéticos (poseen sistemas de control interno basados en mecanismos de retro-alimentación), auto-regulados u homeostáticos (retro-alimentación negativa) K h + + V=f(h) Qs= f(h-k) Qe= f(h-k) - -

  13. Ambientes áridos (agua o fertilidad limitantes): feed-back positivo (menor cobertura  menor crecimiento) Ambientes húmedos (radiación o fertilidad limitantes): feed-back negativo (menor cobertura  mayor crecimiento) Cobertura de vegetación herbácea como f (espacio entre leñosas)

  14. Organización jerárquica Controles ascendentes PAISAJE ECOZONA REGIÓN E1 E2 En Ambiente físico Biocenosis ECOSISTEMA P1 P2 P3 Pn COMUNIDAD I1 I2 In POBLACIÓN Controles descendentes

  15. Depresión del Salado Depresión del Salado L. Mar Chiquita Pampa Austral sup. – 50 Km2 dje 10000 km2 - Poco profundas - Inmersas en una matriz agrícola ganadera - Se desarrollan actividades recreativas - Pesca L. La Brava L. De Los Padres Pampa Austral Mar del Plata Cuenca de Mar Chiquita Espacialmente anidados SistemaLocal Cuenca de Mar Chiquita

  16. PASTURAS CULTIVO DE VERANO PASTIZAL NATURAL CULTIVO DE INVIERNO SUB-SISTEMA GANADERO SUB-SISTEMA AGRÍCOLA

  17. COMUNIDADES VEGETALES PRADOS ALPINOS YTUNDRA BOSQUE Ó MONTE PASTIZALES PEDEMONTANOS COMUNIDADES RIPARIAS

  18. POBLACIONES VEGETALES Plantago lanceolata Festuca arundinacea

  19. Resultado de las interrelaciones son las siguientes funciones de los ecosistemas: • Captación y transformación de energía radiante en energía química (reducción de C por autótrofos) • Transferencia de materia y energía en redes tróficas (oxidación de C por heterótrofos y saprótrofos) • Conservación y reciclado de minerales. • Control climático y dinámica hidrológica • Generación y conservación de diversidad biológica

  20. ¿Cómo se organizan los ecosistemas ? Los ecosistemas se auto-organizan a partir de la entrada y los flujos de energía, materiales e información a través de redes tróficas, y de la disipación permanente de entropía.

  21. Auto-organización es el proceso por el cual los componentes se relacionan y funcionan en forma inter-dependientes, tal que el (los) producto(s) de la organización es (son) propiedad emergente (no reducible) de la misma. Principio holístico: EL TODO ES MÁS QUE LA SUMA DE LAS PARTES

  22. TEORÍAS DE AUTO-ORGANIZACIÓN (Y REORGANIZACIÓN) DE LOS ECOSISTEMAS • En tanto que captan y transforman energìa, son sistemas termodinámicamente disipativos (entrópicos). • La organización y mantenimiento de su estructura demanda un “bombeo” contínuo de calor hacia el medio (neg-entropía).

  23. Principio de potencia máxima (H.T.Odum et al., 1998) “Los ecosistemas tienden a organizarse a favor de máximas eficiencias de captación, transformación y uso de la energía.” Predicción: los procesos organizadores promueven una convergencia hacia un tipo de estructura funcional donde prevalecen sinergias (refuerzos positivos) a través de interacciones mutualistas y relaciones de facilitación y complementariedad. Corolario: las interacciones positivas maximizan la eficiencia energética de cada componente y además su contribución a la de toda la organización. (el ecosistema).

  24. Procesos organizadores: son los que pueden aumentar el contenido de información aumentando la eficiencia en la captación, transformación y uso de energía • Sucesión Ecológica (modelo de Clements) • Dinámica de colonización-extinción • Interacciones poblacionales • Evolución – Co-evolución –Estrategias adaptativas

  25. Sucesión según el modelo determinístico (climax) de Clements Fuente: wikipedia.org 2013

  26. ORGANIZACIÓN Y REORGANIZACIÓN SEGÚN EL Modelo cíclico de Holling (1995) CAPITAL ALMACENADO (M/E/I) REORGANIZACIÓN CONSERVACIÓN Intercambios de materia, energía e información EXPLOTACIÓN LIBERACIÓN ENTROPÍA CONECTIVIDAD

  27. ECOLOGÍA Y AGRONOMÍA

  28. AGRONOMÍA • SIGLO XX: Aplicación de conocimientos científicos en el desarrollo, perfeccionamiento y aplicación eficaz y eficiente de tecnologias para la producción agropecuaria. • SIGLO XXI. Ingeniería y gestión de agroecosistemas para el aprovechamiento sustentable de bienes y servicios que proveen, al productor y al resto de la sociedad.

  29. DECLARACIÓN DE INTERÉS PÚBLICO DE LA CARRERA INGENIERÍA AGRONÓMICA (Resolución Ministerial N° 254/03) Actividades reservadas al Ingeniero Agrónomo (AUDEAS): Entre otras… • Conservación de los recursos naturales • Calidad de los alimentos

  30. AGROECOSISTEMA Ecosistema organizado y manejado con el propósito de maximizar funciones productivas.

  31. SUSTENTABILIDAD • Preservar sus funciones frente a perturbaciones extraordinarias o atípicas en su historia evolutiva • La visión antropocéntrica considera la triple valoración: • ecológicas - social - económica.

  32. Métodología de Investigación en Ecología

  33. ¿CÓMO SE INVESTIGA EN ECOLOGÍA? ENFOQUES METODOLÓGICOS 1. FENOMENOLÓGICO (descriptivo): Observación  correlaciones  patrones (espaciales y temporales) hipótesis 2. EXPERIMENTAL (explicativo): Hipótesis  predicciones  validaciones nuevas hipótesis  teorías 3. MODELIZACIÓN (sistémico, predictivo) Conceptualización sistémica  formalización- predicciones  validación  reformulación del modelo simulación.

  34. Método Científico (Hipotético-deductivo) Preguntas relativas a estados, cambios de estado o funcionamiento de un ecosistema o algún componente Hipótesis: posibles explicaciones (cadenas de causalidad) basadas en teorías, principios e información existente Prediccionespara la comprobación de hipótesis No rechazo Ho Rechazo Ho Diseño de procedimientos para observación, experimentación o modelado.

  35. MODELOS DE SISTEMAS ECOLÓGICOS MODELO: descripción verbal, gráfica o matemática de una parte simplificada de la realidad

  36. Imagine…simplifique…jerarquize ATMÓSFERA v S P A

  37. Ejemplo: En una planta vascular, el crecimiento de la parte aérea y de la subterránea se regulan recíprocamente tal que el tamaño de ambas en un momento y ambiente dados guarda entre sí una relación de proporcionalidad (alometría). Modelo diagramático de sistema dinámico Modelos A S = a.Ab Modelo matemático (función de alometría) Modelo de sistema estático S

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