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BIE-212: Ecologia
Licenciatura em Geociências e Educação Ambiental
Condições e recursos
Programa
Introdução
Aula inaugural
Condições e recursos
Módulo I: Populações
Módulo II: Comunidades
Módulo III: Ecossistemas
Módulo IV: Projeto
Roteiro da aula
1. Conceitos básicos
1.1. Condições e recursos
1.2. Lei do mínimo
1.3. Fator limitante
1.4. Lei de tolerância e aclimatação
1.5. Nicho ecológico
2. Fatores limitantes
2.1. Restrições comportamentais
2.2. Restrições bióticas
2.3. Restrições abióticas
2.4. Combinação de fatores
3. Integrando conhecimentos
4. Resumo da aula
Condições
São características físicas, químicas e bióticas do ambiente
• Sujeitas a variações temporais e de intensidades
• Normalmente não são consumidas nem esgotadas
pelas atividades dos organismos
Recurso
Qualquer substância ou objeto exigido por um organismo
para a sua manutenção, crescimento ou reprodução
Espaço
Abrigo
Nutrientes
Água
Luz
Parceiros sexuais
Justus von Liebig(1840)
O potencial de um recurso para
limitar o crescimento populacional
depende de sua disponibilidade
em relação à demanda
As populações são limitadas pelo
recurso que é mais escasso
FATOR LIMITANTE
Lei do mínimo
Qualquer recurso escasso em relação à sua
demanda e que restringe o crescimento de
uma população
Se algumas substâncias estão presentes
em quantidades excessivas, de modo
que podem ser prejudiciais a um
organismo, estas também são
consideradas fatores limitantes
IMPORTANTE!
Fator limitante
Produção primária em relação à precipitação em várias áreas do deserto da Namíbia
Pro
du
ção
an
ual (kg
/h
e)
Precipitação anual (mm)
100 200 500300 600
1000
2000
A água parece ser o RECURSO LIMITANTE para as plantas de
deserto
400
3000
4000
5000
Fator limitante
Controle
N
P
N + P
0 0,5 1,0 1,5 2,0
Peso seco da planta (g)
Ação
sinergética
Crescimento da maria-sem-vergonha
(Impatiens parviflora) com acréscimo
de nutrientes
Fator limitante
Zona de intolerância
Zona de estresse
fisiológico
Espécie ausente
Espécie rara
Limite inferior de tolerância
Gradiente ambiental
ÓtimoLimite superior de tolerância
Espécie abundante
Zona de estresse
fisiológico
Espécie rara
Zona de intolerância
Espécie ausente
Cada organismo possui um intervalo estreito de condições ambientais às quais ele está melhor adaptado,
o que define seu ótimo
Lei de tolerância
Lei de tolerância
• O ótimo está sujeito à seleção natural, que age em variações nas
propriedades de enzimas, estrutura das células e tecidos, e na
forma do corpo a fim de capacitar o organismo a funcionar melhor
sob as condições particulares do seu ambiente
Ótimo
• Os organismos podem tolerar variações previsíveis nas
condições ambientais por possuírem mais do que uma
forma de uma dada enzima, cada uma funcionando melhor
em um intervalo diferente de condições
Lei de tolerância
Taxa d
e r
eação
Temperatura (ºC)
Lei de tolerância
Ação da enzima acetilcolinesterase na
truta arco-íris
Aclimatação é uma alteração temporária do ótimo fisiológico
Lei de tolerância
Lei de tolerância
• As previsões otimistas são de que a temperatura do planeta
suba 2°C, o que provocaria redução de até 25% da mata atual
• Em um cenário pessimista, o aumento poderia atingir 4°C e a
diminuição da floresta chegaria a 50%
Alexandre Colombo
Nicho ecológico
Temperatura (ºC)
Umidade relativa (%)
Ap
tid
ão
Ap
tid
ão
São todas condições físicas, químicas e biológicas necessárias para que um
indivíduo cresça e se reproduza.
Tem
peratu
ra
Nicho ecológico
Nicho ecológico é o hiper-volume
n-dimensional definido por todos
os fatores limitantes que
interferem na ocorrência de uma
dada espécie em um dado local
Nicho ecológico
Temperatura
Um
idad
e
• Nicho fundamental: descreve a variação total de condições
ambientais que são propícias à existência de uma espécie sem
considerar os efeitos da competição inter-específica e da
predação por outras espécies.
• Nicho realizado: descreve a parte do nicho fundamental que é
realmente ocupado por uma espécie.
NICHO FUNDAMENTAL
NICHO REALIZADO
A dispersão limita sua distribuição?
NÃO
Comportamento limita sua
distribuição?
SIM Área inacessível ou pouco tempo para colonização
Seleção de hábitatSIM
Fatores bióticos limitam sua distribuição?
NÃO
Predação, parasitismo, competição, disponibilidade de alimento e doenças
SIM
Fatores abióticos limitam sua distribuição?
NÃO Fatores químicos: concentração de gases, salinidade, pH, nutrientes no solo
Fatores físicos: temperatura, luz, umidade
Fatores limitantes
Restrições comportamentais
Parus major
A população desta espécie
duplicou após a instalação de
ninhos artificiais na floresta
Aparentemente o crescimento populacional é
limitado pela disponibilidade de sítios de nidificação
Restrições bióticas
As cracas do gênero Balanus excluem competitivamente as cracas do gênero Chthamalus da zona de baixa-maré
Chthamalus na zona de alta-maré
Balanus na zona de baixa-maré
Restrições bióticas
Restrições bióticas
Em florestas secundárias da Amazônia central, Tococa bullifera
consegue se estabelecer, porém seu parceiro mutualista, a
formiga Azteca, tem dificuldade em fundar colônias
Maior herbivoria
Maior mortalidade de plantas
Fatores químicos
Restrições abióticas
Espécies vegetais
resistentes à
inundação do Rio
Negro, na Amazônia
Espécies vegetais que
morreram depois a
inundação da floresta de
terra firme provocada pela
construção da Represa de
Balbina, Amazonas
Restrições abióticas
Fatores físicos
O que lagartos heliófilos e plantas pioneiras têm em comum do ponto de vista fisiológico?
Ameiva ameiva Cecropia sciadophylla
Glossário
Eury = amplo
Exemplo: eurialino
Steno = estreito
Exemplo: estenotérmico
• Distribuição de cracas no
costão é limitada por:
– Nos limites inferiores do
costão: predação
– Nos limites superiores:
dessecação
– No centro: competição
por espaço
Combinação de fatores
Integrando conhecimentos
Produtividade
FATORES LIMITANTES
Sucessão ecológica
Distribuição de espécies
em gradientes ambientais
Ecologia da conservação
Produtividade primária em ecossistemas lacustres
P +C + N
C + N
Tempo
Populç
ão d
e
cia
nobacté
rias
Tempo
Populç
ão d
e
cia
nobacté
rias
TEMPO
Modificação das condições ambientais ao longo de um processo de sucessão
Rocha nua
Colonização por algas e
liquens
Maior retenção de
água
Acúmulo de nutrientes
Colonização por plantas herbáceas
Colonização por
arbustos
Criação de ambientes
sombreados
Colonização por plantas intolerantes à insolação
Sucessão em afloramentos rochosos
ESCORPIÕES TATUZINHOS
bEscorpiões
Tatuzinhos
Ecologia da conservação
Por que a onça é uma das primeiras espécies a desaparecer quando um
habitat florestal é fragmentado?
Territórios individuais de 15 a 150 km2
Em fragmentos nos quais a cutia estava
ausente, a população da palmeira está
diminuindo
Resumo da aula
• Qualquer recurso escasso em relação à sua demanda e que
restringe o crescimento de uma população e pode restringir a
ocorrência de espécies
• Os fatores limitantes podem ser comportamentais, bióticos
e abióticos (incluindo químicos e físicos)
• O entendimento dos fatores que limitam o crescimento de
uma população tem implicações em várias áreas da ecologia,
desde o nível do organismo até do ecossistema
Resumo da aula
A dispersão limita sua distribuição?
NÃO
Comportamento limita sua
distribuição?
SIM Área inacessível ou pouco tempo para colonização
Seleção de hábitatSIM
Fatores bióticos limitam sua distribuição?
NÃO
Predação, parasitismo, competição, disponibilidade de alimento e doenças
SIM
Fatores abióticos limitam sua distribuição?
NÃO Fatores químicos: concentração de gases, salinidade, pH, nutrientes no solo
Fatores físicos: temperatura, luz, umidade