Download BIOL 3115 ECOLOGIA GENERAL - Universidad de Puerto Rico

UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
PRONTUARIO DEL CURSO ECOLOGÍA GENERAL
BIOL 3115
Actualizado por:
PROF. HÉCTOR L. AYALA
PROF. IVÁN DÁVILA
junio 2005
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 2 de 11
UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO
DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA
PRONTUARIO DEL CURSO ECOLOGÍA GENERAL
Título:
Ecología General
Codificación:
BIOL 3115
Número de horas/
créditos:
3 horas de conferencia semanales
4 créditos
Pre-requisitos:
BIOL 3011-3013, BIOL 3012-3014
Co-requisito:
BIOL 3116
Descripción:
Estudio de la interrelación de los organismos con su medio
ambiente natural. Se estudian la estructura y función de los
ecosistemas. Se da énfasis particular a los sistemas
ecológicos existentes en Puerto Rico
Objetivos:
Al finalizar el curso el estudiante podrá:
1.
Explicar qué es ecología.
2.
Identificar los diferentes componentes de un ecosistema.
3.
Demostrar cómo los procesos de fijación de energía y circulación de nutrientes
regulan los ecosistemas.
4.
Analizar el efecto que tienen los diferentes factores abióticos y bióticos en los
procesos de fijación de energía y circulación de nutrientes.
5.
Contrastar los procesos de fijación de energía y descomposición en ambientes
terrestres y acuáticos.
6.
Definir qué se entiende por productividad.
7.
Distinguir entre productividad primaria y secundaria.
8.
Explicar cómo los factores abióticos y bióticos pueden afectar la productividad
ecológica.
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 3 de 11
9.
Explicar el concepto de redes y cadenas alimenticias.
10.
Comparar los diferentes tipos de pirámides ecológicas.
11.
Definir qué son ciclos biogeoquímicos.
12.
Diferenciar entre ciclos de nutrientes gaseosos y sedimentarios.
13.
Ilustrar el funcionamiento de algunos de los ciclos biogeoquímicos.
14.
Explicar cómo las actividades humanas pueden afectar los ciclos de nutrientes.
15.
Diferenciar entre micro y macronutrientes.
16.
Explicar la ley del mínimo y la ley de tolerancia.
17.
Definir qué es una población.
18.
Enumerar los diferentes factores bióticos y abióticos que podrían afectar una
población.
19.
Analizar pirámides de edades y tablas de vida y discutir la información que se
puede obtener a partir de ellas.
20.
Construir curvas de supervivencia a partir de la información presentada en las
tablas de vida.
21.
Contrastar los modelos de crecimiento logístico y exponencial.
22.
Explicar los conceptos de nicho ecológico, exclusión competitiva y coexistencia
de especies.
23.
Discutir el efecto que tienen las diferentes interacciones poblacionales, tales como
competencia intraespecífica e interespecífica, depredación, parasitismo y
mutualismo, entre otras, en la dinámica de poblaciones.
24.
Diferenciar entre nicho fundamental y nicho realizado.
25.
Explicar los posibles resultados de la competencia interespecífica presentados en
el modelo de Lotka y Volterra.
26.
Definir qué es una comunidad.
27.
Distinguir entre las diferentes formas de vida presentes en una comunidad.
28.
Comparar la estructura vertical con la estructura horizontal.
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 4 de 11
29.
Explicar los conceptos de dominancia, diversidad y abundancia de especies.
30.
Discutir los conceptos de zonación y sucesión ecológica.
31.
Discutir los diferentes patrones de sucesión ecológica.
32.
Explicar qué es un ecotono y cuál es su importancia.
33.
Explicar la teoría de biogeografía de islas.
34.
Discutir cómo la fragmentación de habitat y los disturbios ecológicos pueden
afectar la estabilidad de las comunidades naturales.
35.
Contrastar las características generales de los diferentes biomas presentes en
Puerto Rico.
Bosquejo de contenido y distribución del tiempo:
TEMA
TIEMPO
I. Introducción
A. Historia del desarrollo de la ecología
B. Relación de la ecología con otras ramas de la biología
C. Subdivisiones de la ecología
2 horas
II. Conceptos de ecosistemas
A. Definición de ecosistemas
B. Componentes de un ecosistema (abióticos y bióticos)
C. Procesos esenciales
9 horas
1. Producción (flujo de energía)
a. Fotosíntesis
1. Diferencias, ventajas y desventajas del
proceso en plantas C3, C4, CAM
2. Factores que afectan fotosíntesis
3. Índice de área de hoja y razón fotosintética
4. Eficiencia de fotosíntesis
2. Descomposición (circulación de nutrientes)
a. Tipos de descomposición
1. aeróbica
2. anaeróbica
b. Etapas del proceso de descomposición
c. Función de los detritívoros y descomponedores
d. Factores que regulan la velocidad de
descomposición
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 5 de 11
D. Productividad en los ecosistemas
1. Energía
a. Definición
b. Leyes de termodinámica
c. Comportamiento de la energía en el ecosistema
2. Productividad
a. Productividad primaria
1. Factores afectan productividad
primaria
b. Productividad secundaria
1. Eficiencias ecológicas
a. Asimilación
b. Producción
c. Consumo
c. Flujo de energía a través de las cadenas
alimenticias
1. Pastoreo
2. Detrito
3. Interacción entre cadenas de
pastoreo y de detrito
d. Flujo de energía a través de las redes
alimenticias
e. Pirámides ecológicas
1. Números
2. Biomasa
3. Energía
E. Ciclos biogeoquímicos
1.
Clases de ciclos
a. Gaseosos
b. Sedimentarios
2. Ejemplos de ciclos biogeoquímicos
3. Impacto humano en los ciclos biogeoquímicos
III. Ambiente físico
A. Clima
1.
2.
3.
4.
8 horas
Radiación Solar
a. Constante solar
b. Radiación absorbida, reflejada e interceptada
Efecto del movimiento de masas de gases en el clima
global y/o local
¿Cómo las corrientes oceánicas afectan el clima?
Inversiones térmicas
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
B. Factores limitantes
1.
Adaptación
a. Definición
b. Valor adaptativo
c. Ecotipos y plasticidad fenotípica
2. Tolerancia
a. Ley del Mínimo
b. Ley de Tolerancia
1. Curvas de tolerancia
3. Factores físicos como factores limitantes
a. Agua
b. Luz
c. Temperatura
b. Suelos
e. Nutrientes
4. Adaptaciones de plantas y animales a los diferentes
factores limitantes
Página 6 de 11
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
IV. Ecología de Poblaciones
A. Definición de población
B. Propiedades de las poblaciones
1. Densidad
2. Dispersión
3. Distribución de edades
a. Pirámides de edades
4. Razón de sexo
5. Razón de natalidad y mortalidad
a. Tablas de vida
b. Curvas de supervivencia
C. Crecimiento poblacional
1. Razón de incremento per cápita (r)
2. Modelos de crecimiento poblacional
a. Exponencial
b. Logístico
1. Capacidad de acarreo
2. Punto de inflección
3. Tiempo de reacción
D. Interacciones poblacionales
1. Competencia intraespecífica
2. Competencia interespecífica
a. Concepto de nicho
1. Nicho fundamental
2. Nicho realizado
3. Amplitud y compresión de nicho
b. Exclusión o coexistencia
1. Modelo de competencia de Lotka y
Volterra
2. Mecanismos de coexistencia
3. Depredación
4. Parasitismo
5. Mutualismo
E. Historia de vida
1. Patrones de reproducción
2. Sistemas de apareamiento
3. Selección sexual
5. Patrones de selección r y K
Página 7 de 11
8 horas
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 8 de 11
F. Regulación poblacional
1. Patrones de fluctuación poblacional
2. Teorías de regulación poblacional biológica
a. Escuela extrínseca
b. Escuela intrínseca
V. Ecología de Comunidades
A. Definición
B. Estructura física
1.
2.
Formas de vida
Formas de crecimiento
C. Estructura vertical
D. Estructura horizontal
F. Redes ecológicas y estructura de comunidad
1. “Keystone species”
2. Regulación de abajo hacia arriba
3. Regulación de arriba hacia abajo
G. Estructura biológica
1.
2.
3.
Dominancia de especies
Diversidad de especies
a. Índices de diversidad
Abundancia de especies
H. Dinámica de Comunidades
1. Variación espacial (zonación)
2. Variación temporal (sucesión)
a. Sucesión primaria
b. Sucesión secundaria
I. Biogeografía de Islas
1. Teoría de Islas de MacArthur
J. Fragmentación de Habitat
1. Disturbios ecológicos naturales e inducidos
8 horas
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
VI. Ecología de Habitats
A. Habitats de agua dulce
Página 9 de 11
7 horas
1. Características físicas
2. Estructura y función
B. Habitats marinos
1. Características físicas
2. Estructura y función
C. Habitats terrestres
1. Características físicas
2. Estructura y función
VII. Exámenes Parciales
3 horas
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 10 de 11
Estrategias instruccionales:
Conferencias
Aprendizaje colaborativo
Discusión socializada
Recursos mínimos disponibles o requeridos:
Libro de texto
Artículos científicos (asignados por el profesor del curso) relacionados a los
temas discutidos en la conferencia.
Transparencias y/o presentaciones en “Power Point”
Estrategias de evaluación:
Se sugieren las siguientes estrategias de evaluación. El profesor del curso podrá
utilizar otras estrategias además de las aquí mencionadas.
•
Conferencia
tres exámenes parciales
un examen final
asignaciones y pruebas cortas
75 %
•
Laboratorio
25 %
Sistema de calificación:
Se sugiere el siguiente sistema de calificación:
Por ciento obtenido
(Conferencia y Laboratorio)
100 – 90
89 – 80
79 – 70
69 – 60
59 – 0
Calificación
A
B
C
D
F
Bibliografía
Texto sugerido:
Smith, R. L. and T. M. Smith. 2003. Elements of Ecology, 5ta Ed. Benjamín
Cummings Publ. NY, USA.
UPR-H-Departamento de Biología-BIOL 3115-Ecología General
Página 11 de 11
Otras referencias:
Ecology.COM. http://www.ecology.com
General Ecology Page. http://botanycourses.okstate.edu
Krebs, C. J. 2001. Ecology. 5ta Ed. Benjamín Cummings Publ. NY, USA.
Krohne, D. J. 2001. General Ecology. 2da Ed. Brooks/Cole Publ. USA.
Molles, M. C. Jr. 2002. Ecology. Concepts and Applications. WCB-Mc Graw
Hill, Publ. NY, USA
Odum, E.P. and G.W. Barrett. 2005. Fundamentals of Ecology. 5ta. Ed.
Brook/Cole Publishers, USA.
Sharov, A. Population Ecology Home Page.
http://www.ento.vt.edu/~sharov/popechome/welcome.html
Smith, R. L. and T. M. Smith. 2001. Ecología, 4ta Ed. Addison Wesley, San
Juan, PR, USA.
Smith, R. L. and T. M. Smith. 2001. Ecology and Field Biology. 6ta Ed.
Benjamín Cummings Publ. NY, USA.
Smith, R. L. and T. M. Smith. 2003. Elements of Ecology, 5ta Ed. Benjamín
Cummings Publ. NY, USA.
The Ecology WWW Page. http://pbil.univ-lyon1.fr/ecology/
The WWW Virtual Library. http://vlib.org/
DERECHOS DE ESTUDIANTES CON IMPEDIMENTOS
La UPR-Humacao cumple con las leyes ADA (Americans with Disabilities Act) y
51 (Servicios Educativos Integrales para Personas con Impedimentos) para garantizar
igualdad en el acceso a la educación y servicios. Estudiantes con impedimentos:
informe al (la) profesor(a) de cada curso sobre sus necesidades especiales y/o de
acomodo razonable para el curso, en la tarjeta de información de la primera semana y
visite la Oficina de Servicios para la Población con Impedimentos (SERPI) a la brevedad
posible. Se mantendrá la confidencialidad.