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Taller MSP 21‐Fase IV‐Verano 2014
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Muestreo y Toma de Datos para E t bl
Establecer la Densidad de Plantas y l D id d d Pl t Biomasa en un Ecosistema. P f M i T h
Prof. Mario Tacher
Objetivos
¬ Exponer a los participantes a técnicas de muestreo para construir cuadrantes y recopilar datos representativas de densidad de plantas y biomasa en un ecosistema.
¬ Cuantificar los datos de densidad de plantas y biomasa muestreadas y extrapolarlas a escalas mayores.
Estándares Relevantes
¬ Los Sistemas y los Modelos
¬ Interacciones ¬ Naturaleza de la Ciencia y Sociedad ¬ La Estructura y los Niveles de Organización de la Materia
¬ Energía Expectativas Relevantes
¬ NC.B.3: Utiliza
NC B 3: Utiliza las matemáticas para analizar y establecer relaciones
entre variables, comunicar resultados de diversos estudios y resolver problemas. ¬ EM.B.3: Reconoce la interdependencia de los organismos, la diversidad de la vida y sus niveles de organización. ¬ SM.B.4 Representa y explica la interdependencia que existe entre los organismos en relación con el flujo de energía y la materia en un ecosistema p
por medio de diagramas
g
yy modelos. ¬ E.B.1: Eplica la interdependencia que existe entre los organismos con
relación al flujo de energía y la materia en un ecosistema.
Expectativas Relevantes
¬ EM.A.3 Describe la interacción
EM A 3 Describe la interacción entre los factores abióticos y bióticos
en un ecosistema a base de sus características distintivas. ¬ I.A.1 Analiza las interacciones entre los organismos, el ambiente, la g
,
,
materia y la energía. Indicadores Relevantes
¬ SM.11.3 Representa y explica la interdependencia que existe entre los organismos en relación con el flujo de energía y la materia en un ecosistema l ó
l fl d
í l
por medio de diagramas y modelos.
(Biología 3.4) ¬ I.11.1 Analiza cómo los organismos se relacionan entre sí a través del intercambio de materia y energía para poder crecer, mantenerse y adaptarse.
(Biología 5.1) ¬ I.11.4 Analiza las interacciones entre los organismos, el ambiente, la materia g
y la energía. (Ciencias Ambientales 5.1) ¬ NC.B.3.2 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Medidas para p
p
p
expresar medidas de parámetros estudiados en experimentos e investigaciones.
.
Indicadores Relevantes
¬ SM.B.4.1 Identifica y establece relaciones entre los componentes de un ecosistema en cuanto a transferencia de masa y energía. ¬ NC.A.1.4 Usa modelos matemáticos para describir, explicar y predecir 4
p
, p
yp
patrones naturales.
¬ E.B.1.1 Explica las relaciones entre la materia y la energía que muestran las pirámides ecológicas.
¬ E.B.1.3 Describe cómo los organismos utilizan la energía y reciclan los nutrientes para sostener la vida de un ecosistema.
i
l id d
i
¬ EM.A.3.1 Analiza el rol que desempeñan y establece conexiones entre los productores, los consumidores y los descomponedores en la los productores
los consumidores y los descomponedores en la cadena y en la red alimentaria de un ecosistema.
Indicadores Relevantes
¬ NC.A.1.1 Utiliza unidades estándar del Sistema Internacional de Medidas para representar y describir parámetros ambientales.
¬ I.A.1.4 4 Establece relaciones de interdependencia entre los elementos p
de un ecosistema, entre los ecosistemas entre sí y entre esos elementos y el planeta. ¬ SM.11.6 Identifica y establece modelos para demostrar las relaciones entre los componentes de un ecosistema en cuanto a la transferencia g
de masa y de energía
(Ciencias Ambientales 3.1) ¬ E.11.5 Analiza y describe la interacción entre los componentes abióticos y bióticos de un ecosistema, incluyendo el flujo de energía. (Ciencias Ambientales 4.1) Densidad y Biomasa
¬ Dos
D conceptos ecológicos
ló i
claves
l
para entender
d ell funcionamieno
f i
i
de
d los
l
ecosistemas son la cuantificación de la densidad de plantas que
contiene y la biomasa de hojarasca que produce.
Densidad de Plantas
¬ Se refiere a la cantidad de plantas por metro cuadrado (# plantas/m2)
que hay en una localidad específica.
¬ El primer objetivo de este taller es el de establecer la densidad de
plantas en el humedal de la UI en Bayamon.
¬ Esto se hará construyendo un cuadrante en el humedal.
Densidad de Plantas‐Construcción de un Cuadrante.
Cuadrante
Construcción de un Cuadrante en Arrecifes.
¬
Construcción de un Cuadrante en Arrecifes.
¬
Biomasa de Hojarasca ¬ La biomasa de hojarasca se define como la cantidad de gramos de
hojas y otras partes de los árboles que caen al suelo, y son reciclados
en el ecosistema.
¬ Las unidades de biomasa son # gramos/m2/día.
¬ El segundo objetivo de este taller es el de establecer la biomasa en el
humedal de la UI en bayamón.
Muestreo de Biomasa
¬
Muestreo de Biomasa
¬
Definición de Ecosistema
¬ Consiste de todos los seres vivos interaccionando en un área dada y de
todos los componetes físicos y químicos de los que dependen.
Factores bióticos
¬ Todos los seres vivos presentes
T d l i ¬ Interacciones intra‐específicas
¬ Interacciones inter‐específicas
p
Factores abióticos
acto es ab ót cos
¬ Temperatura
¬ Agua
¬ Luz solar
¬ Viento
¬ Rocas y suelos (complejidad física, pH, minerales).
Ecosistema Terrestre
Ecosistema Acuático
Dinámica de los Ecosistemas
¬ La
L dinámica
di á i de
d un ecosistema
i
envuelve
l dos
d vertientes
i
claves
l
que nos
ayudan a entender como es su funcionamiento. Estos son:
¬ El flujo de energía
¬ *El reciclaje de la materia o elementos químicos.
Reciclaje de la Materia
¬ Los elementos químicos (ej.
(ej fósforo y nitrógeno) se mueven de forma
cíclica entre los componentes bióticos y abióticos de un ecosistema.
¬ El recilaje ocurre en una serie de pasos cronológicos.
cronológicos
Fases en el Reciclaje de la Materia
¬ 11 Los
L organismos
i
fotosintéticos
f t i téti
asimilan
i il los
l elementos
l
t en forma
f
inorgánica del suelo, aire y agua.
¬ 2-Procesos
2 Procesos metabólicos en la planta transforman los elementos
inorgánicos en compuestos orgánicos que forman diferentes
estructuras (i.e hojas, tallos, frutos y semillas).
Reciclaje de la Materia
¬ 3-Parte de
d estas estructuras son consumidas
id por animales
i l herbívoros
h b
integrando esta materia orgánica en su cuerpo.
¬ 4-Otros
4 Ot animales
i l se alimentan
li
t de
d los
l herbívoros.
h bí
Reciclaje de la Materia
¬ 5-Los desechos orgánicos de los animales son convertidos a materia
inorgánica vía el proceso de descomposición (hongos y bacterias).
¬ 6-Los descomponedores devuelven la materia en forma inorgánica al
aire, suelo y agua para ser reutilizados por los organismos
fotosintéticos,, y comenzar el ciclo.
Materia‐Elementos Químicos:
¬ A diferencia de la energía que es ilimitada, los elementos químicos en
un ecosistema son limitados.
¬ Fuera
F
dde meteoritos
i ocasionales,
i l la
l materia
i que existe
i en nuestro
planeta es finita y por tanto es reciclada (la vida en el planeta depende
de esto).
Materia‐Elementos Químicos:
¬ Si agrupamos diferentes especies en base a sus hábitos de
alimentación, podríamos seguir el movimiento cíclico de los elementos
químicos a través de la comunidad biótica.
q
Relaciones Tróficas o Relaciones de Ali
Alimentación
t ió
¬ Nivel trófico: posición que ocupa un organismo en la cadena de
alimento en un ecosistema.
¬ El nivel trófico que le da el soporte a todos los otros niveles es el de los
autótrofos, clasificados como productores primarios del ecosistema.
¬ La mayoría de los productores primarios son organismos fotosintéticos
(plantas, algas y procariótas fotosintéticos).
Materia y Niveles Tróficos
y
Encima de los Autótrofos se Encuentran
l Heterótrofos.
los
H t ót f
¬ Heterótrofos: Organismos que tienen que consumir para llevar a cabo
sus procesos metabólicos.
¬ Estos
E t ocupan los
l diferenten
dif
t niveles
i l de
d consumidores
id
en la
l cadena
d
alimenticia.
Niveles de Consumidores
¬ Los herbívoros
h bí
son los
l consumidores
i
primarios.
i
i
¬ Los carnívoros que comen herbívoros son considerados consumidores
sec ndarios
secundarios.
¬ Los carnívoros que comen otros carnívoros se les denomina
consumidores terciarios y cuaternarios.
cuaternarios
Materia y Niveles Tróficos
y
Descomponedores
¬ Otro grupo importante de heterótrofos son los descomponedores
¬ Estos son considerados consumidores y se alimentan del material
orgánico no vivo, tal como los restos de animales muertos, heces, hojas
y madera.
¬ Los
L principales
i i l descomponedores
d
d
son las
l bacterias
b t i y llos hongos.
h
Descomponedores
¬ Los hongos secretan enzimas que digieren el material orgánico y luego
absorben los productos de esta reacción química.
¬ En este proceso, convierten la materia orgánica en inorgánica
formando reservas abióticas en el suelo, agua y aire, donde son
reutilizados por los productores primarios.
Descomponedores