1 CLASE 10 RECICLAJE DE NUTRIMENTOS, FACTORES LIMITANTES
2 FACTORES LIMITANTES DEFINICIÓN LEY DEL MÍNIMO LEY DE LA TOLERANCIA FACTORES DE COMPENSACIÓN RESISTENCIA MEDIO AMBIENTAL LOS ECOTIPOS Y LA EVOLUCIÓN
3 FACTORES DE COMPENSACIÓN ECOTIPO: Raza o sub-población de una especie ampliamente distribuida, adaptadas a las condiciones locales, pero con diferentes límites de tolerancia a T, luz, NUTRIMENTOS, etc. PLASTICIDAD FENOTÍPICA: Facultad que poseen las especies que se adaptan a una amplia gama de factores
4 FACTORES DE COMPENSACIÓN INDICADORES ECOLÓGICOS O BIOINDICADORES) : Especies que poseen estrechos intervalos de tolerancia, lo que las hace muy sensibles a los cambios ambientales. Ejm: Algunas especies de anfibios
5 ECOTONO: - EFECTO DE BORDE - DIVERSIDAD de frontera
6 FACTORES LIMITANTES FACTOR LIMITANTE: Cualquier condición que llegue o exceda el límite de la tolerancia del individuo o grupo LEY DE LIEBIG: (LEY DEL MÍNIMO) La presencia de los organismos tienden a ser controlada por el elemento esencial que sea el más escaso, independientemente de la cantidad requerida
7 FACTORES LIMITANTES ¿POR QUÉ SE PRESENTAN ECOSISTEMAS DIFERENTES EN REGIONES DIFERENTES? Las condiciones climáticas son diferentes. Adaptación a condiciones particulares de los Org. Las plantas y animales adaptan a las condiciones prevalecientes.
8 LOS FACTORES ABIÓTICOS: Siempre presentes en diferentes intensidades, interactúan, crean condiciones ambientales diferentesSiempre presentes en diferentes intensidades, interactúan, crean condiciones ambientales diferentes
9 LOS FACTORES ABIÓTICOS: Precipitación y Temperatura Varían de un lugar a otro. Y no es solo un asunto de la P total o T promedio. Ej. su distribución.Varían de un lugar a otro. Y no es solo un asunto de la P total o T promedio. Ej. su distribución.
10 LOS FACTORES ABIÓTICOS: Precipitación y Temperatura
11 FACTORES ABIÓTICOS: Variación de un lugar con T promedio = 20º C. EjemploVariación de un lugar con T promedio = 20º C. Ejemplo La T fría extrema (no de congelamiento), es más significativa biológicamente que la T promedioLa T fría extrema (no de congelamiento), es más significativa biológicamente que la T promedio El valor de la combinación de T y PP.El valor de la combinación de T y PP.
12 OTROS FACTORES ABIÓTICOS Tipo y profundidad de sueloTipo y profundidad de suelo Disponibilidad de nutrimentos esencialesDisponibilidad de nutrimentos esenciales VientoViento FuegoFuego SalinidadSalinidad LuzLuz Longitud del díaLongitud del día Topografía del terreno yTopografía del terreno y pH (acidez o alcalinidad de suelos y aguas)pH (acidez o alcalinidad de suelos y aguas)
13 ESTOS Y OTROS FACTORES PUEDEN EJERCER POR ELLOS MISMOS UN EFECTO CRÍTICO Ej. UN SUELO ARENOSO (poca PP)UN SUELO ARENOSO (poca PP) EL VIENTO (condición seca)EL VIENTO (condición seca)
14 1.- Alisios Soplan siempre en la misma dirección de los trópicos hacia el Ecuador. 2. - Vientos del Oeste Soplan en esta dirección entre la latitud 20º y 40 º en el hemisferio Norte y los vientos del Este que lo hacen entre las mismas latitudes en el hemisferio Sur.
15 FACTORES QUE PUEDEN EJERCER UN EFECTO CRÍTICO Cada especie interactúa: con factores abióticos, con otras especies para su beneficio y puede ser alimento de otrasCada especie interactúa: con factores abióticos, con otras especies para su beneficio y puede ser alimento de otras Todas las interacciones con otras especies son factores bióticos (+ - neutro)Todas las interacciones con otras especies son factores bióticos (+ - neutro)
16 ÓPTIMOS Y RANGOS DE TOLERANCIA Las especies se "ajustan" a condiciones ambientales diferentesLas especies se "ajustan" a condiciones ambientales diferentes Especies varían su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticosEspecies varían su tolerancia (capacidad para soportar) a diferentes factores abióticos Esta hipótesis ha sido examinada y verificada en "pruebas de estrés"Esta hipótesis ha sido examinada y verificada en "pruebas de estrés"
17 RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE ESTRÉS MUESTRAN QUE: A medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento, de allí empiezan a mostrar estrésA medida que se eleva la temperatura las plantas crecen mejor hasta alcanzar una tasa máxima de crecimiento, de allí empiezan a mostrar estrés
18 Rodriguez y Rodriguez (1994) Intensidad
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20 Paspalum dilatatum Lollium multiflorum Lollium perenne
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22 PATRÓN DIARIO DE PASTOREO EN ZONAS CON DIFERENTES TEMPERATURAS Implicaciones en el manejo Zonas alta Zonas bajas Relación de consumo respecto a las zonas altas y bajas (msnm)
23 Koeslag (1988) EFECTO DE LA TEMPERATURA AMBIENTAL SOBRE LA PRODUCCIÓN DE LECHE Y CONSUMO DE ALIMENTO DE GANADO
24 Estres para nutrimentos La forma de la curva es similar para temperatura, humedad, etc
25 RESULTADOS DE LAS PRUEBAS DE ESTRÉS : Presentan EL MISMO PATRÓN GENERAL: 1.Un óptimo, que permite el máximo crecimiento 1.Un óptimo, que permite el máximo crecimiento (prospera) 2.Un rango de tolerancia crecimiento menos vigoroso (sobrevivir) 3.Límites: fuera de los cuales la planta (no sobrevive) Graficas mostradas. Muy poca agua para ≠ spMuy poca agua para ≠ sp T de congelamiento para ≠ spT de congelamiento para ≠ sp Los óptimos y los límites de toleranciaLos óptimos y los límites de tolerancia
26 PRINCIPIOS DE LA "LEY" DE LA TOLERANCIA Los organismos pueden …Los organismos pueden … Los que tienen mayor oportunidad de distribuirse extensamenteLos que tienen mayor oportunidad de distribuirse extensamente Tolerancia Prosperar Sobrevivir No sobrevivir
27 PRINCIPIOS DE LA "LEY" DE LA TOLERANCIA Cuando las condiciones no son óptimas para una especie respecto a un factor ecológico, los límites de tolerancia suelen reducirse en lo que respecta a otros factores ecológicos T PP LUZ AGUA SUELO
28 Elementos Luz Agua Temperatura Aire Suelo Sanidad Viento Topography pH PRINCIPIOS DE LA "LEY" DE LA TOLERANCIA Limit de tolerancia > Oportunidad para organismo de rango de tolernacia amplio Organismo pueden tener amplio rango de tolernacia y estrecho para otros AireAgua Luz viento pH
29 PRINCIPIOS DE LA "LEY" DE LA TOLERANCIA En la naturaleza los organismos no viven en rangos óptimas de un factor físicoEn la naturaleza los organismos no viven en rangos óptimas de un factor físico Ej.Ej. Ciertas orquídeas tropicales, crecen mejor bajo la luz solar directa que a la sombra, siempre y cuando se les mantenga la humedadCiertas orquídeas tropicales, crecen mejor bajo la luz solar directa que a la sombra, siempre y cuando se les mantenga la humedad
30 EN MUCHOS CASOS, LAS INTERACCIONES DE LAS POBLACIONES COMO: Competencia, (-/-)Competencia, (-/-) Depredación (+/-)Depredación (+/-) Parasitismo (+/-)Parasitismo (+/-) Mutualismos (+/+)Mutualismos (+/+) Evitan que los organismos obtengan ventajas de las condiciones físicas óptimas
31 Prefijo ESTENO (estrecho) Y EURI (amplio) TEMPERATURA: TÉRMICOTEMPERATURA: TÉRMICO AGUA: HÍDRICOAGUA: HÍDRICO SALINIDAD: HALINOSALINIDAD: HALINO ALIMENTACIÓN: FÁGICOALIMENTACIÓN: FÁGICO SELECCIÓN DE HABITAT: OICOSELECCIÓN DE HABITAT: OICO
32 LA LEY DEL MÍNIMO DE LIEBIG: “Un organismo no es más fuerte que el eslabón más débil en su cadena ecológica de requerimientos” Justus Liebig, 1840. 1.Que estudió? 2.Que descubrió?
33 “LEY DEL MÍNIMO” DE LIEBIG: “El crecimiento de una planta depende de los nutrimentos disponibles sólo en cantidades mínimas” "El elemento menos disponible (en este caso Potasio [K]), limita la producción”
34 LA LEY DEL MÍNIMO = LEY DE LOS FACTORES LIMITANTES Re-enunciada por Bartholomew (1958)Re-enunciada por Bartholomew (1958) “La distribución de una especie estará controlada por el factor ambiental para el que el organismo tiene un rango de adaptabilidad o control más estrecho”
35 IMPORTANTE ENFATIZAR Tanto el exceso como déficit de cualquier factor abiótico simple puede limitar el crecimiento, a pesar de que los demás factores se encuentren en el óptimo o cerca.Tanto el exceso como déficit de cualquier factor abiótico simple puede limitar el crecimiento, a pesar de que los demás factores se encuentren en el óptimo o cerca. Esta modificación de la ley del mínimo se conoce como: Ley de los Factores Limitantes (aquel que limite el crecimiento del organismo)Esta modificación de la ley del mínimo se conoce como: Ley de los Factores Limitantes (aquel que limite el crecimiento del organismo)
36 El factor abiótico el agua.El factor abiótico el agua. **En los valores intermedios de lluvia: –Los bosques penetran en los pastizales y –Los pastizales penetran en los desiertos. PP > 1000 mm/año son típicamente bosques. Con 250-750 mm/año son típicamente pastizales o sabanasCon 250-750 mm/año son típicamente pastizales o sabanas Con < 250 mm de lluvia especies como cactus, artemisas, (desiertos). ECOSISTEMAS NATURALES DE REGIONES
37 LA REPRODUCCIÓN SUELE SER UN PERÍODO CRÍTICO Cuando, los límites de tolerancia de reproducción de la plántulas o larvas son más estrechosCuando hay limitantes de factores abióticos, los límites de tolerancia de reproducción de la plántulas o larvas son más estrechos
38 LA REPRODUCCIÓN SUELE SER UN PERÍODO CRÍTICO Suelos inundados y áridos Aguas dulces y salobres Clima sobre huevos y polluelos
39 LA TEMPERATURA Temperatura se superpone al de la pluviometríaTemperatura se superpone al de la pluviometría La temperatura determinará la clase de bosqueLa temperatura determinará la clase de bosque Piceas Abeto Roble caducifolio Soportan mejor Infiernos severos y Cortos periods de crecimiento Station de crecimiento mas larga
40 LA TEMPERATURA Deciduos templados Tropicales siempreverdes
41 LA TEMPERATURA Araguaney Tabebui chrysanta Apamate: Tabebuia rosea (Bertol.) A. DC Bucare: Erythrina poeppigiana Árboles deciduos tropicales
42 LA TEMPERATURA: Desiertos fríos y calidos Desierto calido, arenoso y rocoso en Jordania Desierto de Takla Makan en China
43 LA TEMPERATURA sobre la EVAPORACIN LA TEMPERATURA sobre la EVAPORACIÓN Efecto de la temperatura Diferencia de la transición
44 TEMPERATURA Casquetes polares Tundra Permafrost Limita bosques PP y T (Holdridge) Caracterizan los principales biomasPP y T (Holdridge) Caracterizan los principales biomas Otros igual influyenOtros igual influyen
45 Haya: Fagus spp FACTORES: Suelo Bosques Caducifolios Este de EEUU Roble: Quercus spp Nogal: Juglans spp Arce: Acer saccharum N P K Ca S Mg Zn B …. Distribution de pastizal N P K Ca S Mg Zn B …. N P K Ca S Mg Zn B
46 OTROS FACTORES Comunidad de plantas en la costa Ausencia de suelo sobre la roca Comunidades acuáticos Vegetación debajo de los árboles en un bosque
47 OTROS FACTORES ABIÓTICOS COMO FACTOR LIMITANTE PRINCIPAL: Cobertura Caducifolios Siempreverdes Fuego
48 FACTOR ABIÓTICO SECUNDARIO 250 mm de agua Suelo de textura gruesaSuelo de textura fina
49 Clima global Microclima 2 m Diferentes biomas Al estudiar las interacciones de un ambiente se debe tener presente: Aparte de T y PP otros factores influyen Todos los factores abióticos interactúan unos con otros para crear el ambiente resultante
50 En Hawai ingresos de cationes básicos En situaciones como en el Escudo Guyanés del Amazonas de suelos: Antiguos Altamente meteorizados Con muy pocos ingresos de cationes básicos de fuentes de meteorización locales. Se piensa que si? Ingreso atmospheric Hawai Ocurre igual en Bosques tropicales?
51 INGRESOS DE CATIONES BÁSICOS EN BOSQUES MADUROS En bosques maduros, las únicas fuentes disponibles para las plantas serian: 1.El Reciclaje 2.La lluvia 3.Las Polvaredas
52 POLVAREDAS El polvo se mueve alrededor del globo. Uso de modelos Movimiento desde el Sahara hasta el Amazonas (P y cationes básicos) Las últimas fuentes de entradas de cationes básicos en estos bosques
53 N P K Ca Mg S A LARGO PLAZO N P K Ca Mg S CICLOS Retroalimentación evolutiva Patrones muy regulares de organización a grandes escalas A ESCALA EVOLUTIVA organismos
54 Las acciones humanas están cambiando los ciclos biogeoquímicos a tasas sin precedentes Estamos creando ambientes de ciclos de nutrimentos que no existían antes a escala evolutiva. Ej. Aplicación de biocidas. Algunas especies son tal vez capaces de responder bien o tolerar estas condiciones Otras especies simplemente no están “preparadas”, desde una perspectiva evolutiva, para afrontar este nuevo sistema
55 Ej. La lluvia ácida 5,6 pH: K, Ca, Mg, S >Al H Suelo pobre y acid N + HNO 3 + N fertilizante = Exceso de N K, Ca, Mg, S
56 FISIOLÓGICAMENTE Asumimos crecimiento por adicion de N, pero al mismo tiempo se estan removiendo las bases Este es un ejemplo en el cual los humanos han creado un ambiente que esta por fuera de la norma histórica de la evolución.