Organismi-----------------------Ambiente Ecologia La scienza che studia le relazioni fra i vari organismi e l’ambiente è l’Ecologia Oikos = casa Logos = studio Ecologia Organismi-----------------------Ambiente relazioni Home Mappa

L’ECOLOGIA Che cos’è? E’ lo studio delle relazioni degli esseri viventi e il loro ambiente naturale (oikos).

Il concetto fondamentale dell’Ecologia L’ECOSISTEMA Il concetto fondamentale dell’Ecologia Si può definire come l'unita’ fondamentale che si considera in ecologia. Comprende due componenti: una biotica ed una abiotica.

Struttura di un Ecosistema Componente Biotica Componente Abiotica

E’ la parte biologica dell’Ecosistema COMPONENTE BIOTICA E’ formata da tutti gli organismi, vegetali, animali o microrganismi, viventi in un insieme integrato, in una data area di un ecosistema. E’ la parte biologica dell’Ecosistema

Un ecosistema è “qualcosa” che svolge una funzione. Caratterizzando l’ambiente di entrata e di uscita posso quantificare i processi che vengono svolti. Ad esempio posso studiare quanta energia entra e quanta esce dall’ecosistema. L’ecosistema è la “scatola nera” che svolge la trasformazione energetica.                     

Comunità Biologica =associazione organizzata Biocenosi=vita + unione In tutti gli ambienti gli Organismi non vivono isolati, ma a contatto con altri esseri della stessa specie e di altre specie Organismi Stessa specie Altre specie Relazioni non casuali Tutti gli organismi che vivono nello stesso luogo formano una Comunità Biologica o Biocenosi Comunità Biologica =associazione organizzata Biocenosi=vita + unione Modificare:paragrafi e segnaposto

Ad esempio… Gli alberi di una foresta Gli animali di una prateria L’enorme numero di microrganismi che si trovano su di una foglia o anche sulla nostra mano.

E’ la parte inorganica dell’Ecosistema COMPONENTE ABIOTICA E’ l’ambiente chimico-fisico in cui vive la componente biotica dell’Ecosistema E’ la parte inorganica dell’Ecosistema

Ad esempio… L’acqua del mare o di un fiume. La roccia di una montagna. Anche gli elementi naturali che compongono il clima di una regione, come temperatura, umidità, vento, etc., sono elementi abiotici di un ecosistema

Il Sole: Fonte Di Energia La fonte primaria di Energia di un Ecosistema naturale, essenziale per la vita di qualunque organismo è il Sole, la cui radiazione viene trasformata in energia chimica dalle piante, nel processo della Fotosintesi.

L’energia fluisce nell’Ecosistema… L’Ecosistema ha un’ambiente di entrata e uno di uscita: l’energia fluisce nell’Ecosistema, secondo le leggi della Termodinamica. ECOSISTEMA

Le Catene alimentari Gli organismi dell'Ecosistema sono organizzati in costruzioni ad anelli dette catene alimentari.

Modello di Catena Alimentare Ambiente Produttori Consumatori 1° ordine Consumatori 2° ordine Consumatori 3° ordine Bioriduttori Sali minerali e acqua Creare disegni e caselle di testo Modello di Catena Alimentare

Gli anelli o “livelli” della catena alimentare Energia entrante Carnivori predatori di erbivori e carnivori Energia uscente Piante Erbivori pascolanti Carnivori predatori di erbivori AMBIENTE

Catena alimentare e livelli Flusso di Energia  I° livello: piante (produttori). II° livello: erbivori (consumatori primari).   III° livello: carnivori predatori degli erbivori (consumatori secondari) IV° livello: carnivori predatori di altri carnivori o erbivori (consumatori terziari)

Ambiente: stagno SALI MINERALI Produttori Consumatori 1° ordine Larva di zanzara Lenticchia d’acqua Ditisco Trota Batteri Produttori Consumatori 1° ordine Consumatori 2° ordine Consumatori 3° ordine Decompositori SALI MINERALI Linee ed altri elementi grafici

Osservate la seguente catena alimentare Piramide Alimentare Osservate la seguente catena alimentare Fra un anello e l’altro (fiore, cavalletta, rana, biscia, falco) quanto cibo viene ingerito ed utilizzato ad ogni passaggio? Secondo studi accurati, il tetto massimo di utilizzo ad ogni passaggio è del 10%. Cosa significa: 100.000 fiori nutriranno 1000 cavallette che nutriranno 100 rane, che nutriranno10 bisce che nutriranno1 falco Gli organismi per sopravvivere devono essere in numero sempre minore via via che si passa dai produttori ai consumatori. Devono presentare una distribuzione a piramide che viene detta appunto Piramide Ecologica o Alimentare Home Mappa

salendo nella catena alimentare troviamo via via animali più grandi. Ciclo alimentare Piramide dei numeri: salendo nella catena alimentare troviamo via via animali più grandi. animali più grandi sono via via meno numerosi                     

Stime di biomassa - cal/m2 – Misuro allora la massa della materia vivente in una data area e la converto in calorie. Fornisce informazioni su quanta energia sia presente, immagazzinata, in un ecosistema Stime della produzione - es: cal/(m2 anno) - Biomassa prodotta per unità di tempo e di superficie. Fornisce informazioni sul flusso di energia nell’ecosistema.                     

Piramidi di biomassa vs piramidi di energia                     

Alcune definizioni. Livelli trofici. Raggruppano organismi che hanno una posizione simile nelle rete trofica. Produttori primari: detti anche autotrofi. Sono gli organismi che producono materia organica utilizzando elementi inorganici ed energia. Es. le piante attraverso la fotosintesi. Produttori secondari: o eterotrofi. Sono tutti gli altri organismi, che utilizzano materia organica per i processi metabolici.                     

Produttori secondari: Consumatori. Si nutrono di materia organica vivente. Detritivori. Si nutrono di tessuti organici morti. A loro volta i consumatori sono a volte divisi in : Consumatori primari. Gli erbivori. Consumatori secondari. I consumatori di livello superiore: carnivori.                     

Biomassa. La massa degli organismi presenti in una data area Biomassa. La massa degli organismi presenti in una data area. Di solito viene espressa in cal/m2 o J/m2 e comprende tutte le parti attaccate agli organismi, siano esse vive o morte. Es. foglie secche: biomassa se sull’albero, ma materia organica morta se sul terreno. Produttività primaria. E’ la variazione nella biomassa dei produttori primari riferita all’unità di tempo. E’ cioè la velocità di produzione di materia vegetale. Si misura in ad es. in cal/(m2 giorno).                     

Produttività primaria lorda. (GPP, gross primary productivity) Produttività primaria lorda. (GPP, gross primary productivity).Rappresenta la fissazione totale di energia effettuata dai vegetali nell’unità di tempo. Parte di questa energia viene usata dai vegetali per il proprio metabolismo, e persa attraverso la respirazione (R). Produttività primaria netta. (NPP, net primary productivity).Rappresenta la differenza tra GPP ed energia persa con la respirazione. E’ quindi il tasso effettivo di produzione di materia vegetale, disponibile per i livelli trofici successivi.                     

Produttività secondaria Produttività secondaria. E’ la velocità di produzione di biomassa da parte degli eterotrofi. Anche questa viene espressa in cal/m2 o J/m2. Es. Una quota della produzione primaria è utilizzata dagli erbivori, i quali a loro volta sono consumati dai carnivori. Questa è detta catena del pascolo o sistema dei pascolatori. Parte della produzione primaria invece muore e viene utilizzata da batteri, funghi e microorganismi. Catena del detrito o sistema dei decompositori.                     

Dunque ad ogni livello trofico entra una certa quantità di energia. Parte non viene utilizzata (es. non assimilabile). Parte viene usata per la respirazione. Parte viene resa disponibile per il livello trofico successivo (Uscita).                     

Tutti (o quasi) gli ecosistemi dipendono dalla fotosintesi (produzione primaria) La fotosintesi è influenzata principalmente da temperatura ed umidità.                     

Produzione secondaria. Dipende da assimilazione ed efficienza Ogni organismo assimila solo una parte della energia disponibile. Assimilazione A A = Energia in entrata / energia utilizzata Erbivori 80% (semi) – 15% (legno) Carnivori 90% - 60%                     

Gruppo Efficienza (%) Insettivori 0.9 Uccelli 1.3 Piccoli mammiferi 1.5 Grandi mammiferi 3.1 Pesci, insetti sociali 10 Invertebrati erbivori 21 Carnivori 28 Detritivori 36 Insetti Erbivori 39 56 47                     

Schema generalizzato di un ecosistema terrestre                     

Equilibrio di un Ecosistema Un Ecosistema si dice in Equilibrio quando il numero degli individui che formano le popolazioni rimane costante nel tempo. Le rane diminuiranno, le cavallette aumentano,distruzione della vegetazione. Supponiamo che le bisce aumentano in modo spropositato, cosa succede all ecosistema considerato in figiura? Le cavallette saranno destinate a morire per mancanza di cibo e lentamente si stabilirà un nuovo equilibrio, in pratica in natura fra prede e predatori si stabilisce sempre un equilibrio. Gli equilibri degli ecosistemi dipendono dalle caratteristiche fisiche e chimiche dell’ambiente: temperatura, quantità di acqua disponibile, caratteristiche del suolo, luce, ossigeno disciolto nell’acqua ecc... o dannosi interventi dell’uomo, il solo essere vivente capace di sconvolgere questo equilibrio biologico Home Mappa

…E l’uomo? L'uomo, come altri animali onnivori, che si nutrono sia di prodotti vegetali che di prodotti animali, può occupare più di un livello, tra i consumatori.

Ambiente chimico-fisico PER FINIRE.... ...Riassumendo.... Energia primaria del Sole Uscita Entrata ECOSISTEMA COMPONENTE BIOTICA ABIOTICA Ambiente chimico-fisico Organismi viventi organizzati in catene alimentari