Ecosistemes 2 ESO

103674_LA_CIENNAT_2ESO_CAT_2T.pdf

2/3/12

14:29:59

M

Y

2

CY

BLOC II: LA TERRA

CMY

K

www.edebe.com Atenció al client: 902 33 32 35

103674

edebé

ESO

BLOC II: LA TERRA

MY

Ciències de la Naturalesa

de la

CM

de la

BLOC II: LA TERRA

Ciències Naturalesa

C

edebé ESO

2

Ciències Naturalesa

edebé

2

ESO

8

El medi natural

CONTINGUTS 1. Els ecosistemes 2. El biòtop 2.1. El medi 2.2. Els factors abiòtics

3. La biocenosi 3.1. Relacions interespecífiques 3.2. Fluctuacions

4. La dinàmica dels ecosistemes 4.1. Les relacions tròfiques 4.2. La matèria i l’energia en els ecosistemes

Investiga: Estudi del sòl 150

A les zones de costa que no han estat alterades per l’ésser humà podem observar com existeixen diferents tipus de vegetals a mesura que ens desplacem des del mar cap a l’interior.

A la sorra i les roques en contacte amb l’aigua salada els succeeixen herbes, després arbusts i alguns arbres petits i, finalment, boscos més o menys consolidats.

Aquesta variació pot abastar diferents distàncies, des de pocs metres fins a, en els casos més extrems, centenars.

RESPON Explica les diverses capes del planeta Terra que podem distingir en la superfície.

Què és el clima? En què es diferencia del temps atmosfèric?

Què és un organisme autòtrof? I un d’heteròtrof?

COMPETÈNCIES BÀSIQUES Competència en el coneixement i la interacció amb el món físic Utilitzar adequadament les característiques dels ecosistemes en el seu context per aplicar-les a explicacions científiques del món natural.

Elaborar missatges i textos que descriguin els ecosistemes i les seves dinàmiques per a la comprensió de la realitat natural.

Reconèixer la influència de l’activitat humana, científica i tecnològica sobre la salut i el medi ambient per aconseguir un equilibri entre progrés, medi ambient i ésser humà que permeti la perduració de la vida.

Tractament de la informació i competència digital i interpretar la informació que ens proporcionen les piràmides tròfiques i els diagrames de flux dels ecosistemes.

Competència per a aprendre a aprendre Aplicar els nous coneixements sobre els ecosistemes en diferents contextos propers.

151

RECORDA La geosfera és la part sòlida del planeta Terra.

La hidrosfera és la capa formada per l’aigua que es troba a la superfície del nostre planeta.

L’atmosfera és la capa d’aire formada per diferents gasos que envolta la Terra.

FIXA-T’HI El medi ambient és el conjunt de factors de tota mena capaços de causar efectes sobre els éssers vius i les activitats humanes.

Distingim, d'una banda, el medi ambient antròpic o menys humanitzat, que inclou des de les grans ciutats a les zones rurals poc habitades però transformades i, de l'altra, el medi ambient natural, on no s'ha produït cap intervenció humana.

AMPLIA

1. Els ecosistemes En el planeta Terra hi ha diferents parts de la geosfera, l’atmosfera i la hidrosfera que presenten unes condicions que hi permeten el desenvolupament de la vida. El conjunt de totes aquestes zones on es troben els éssers vius s’anomena biosfera.

L’estudi de la part de la Terra on es troben els éssers vius no és complet sense tenir en compte els organismes que hi habiten.

L’ecologia és la ciència que estudia les característiques dels éssers vius i les del medi on viuen, així com les relacions que estableixen els éssers vius entre ells i amb el medi.

Per a estudiar la natura amb detall, els ecòlegs distingeixen en el medi natural diferents zones amb característiques comunes, els ecosistemes.

Un ecosistema està format per un fragment de la biosfera, el conjunt d’éssers vius que es troben en aquest fragment i les relacions que s’hi produeixen.

En aquest conjunt, els éssers vius i el seu medi depenen els uns dels altres. Així, en un ecosistema hi habiten unes espècies determinades que hi poden sobreviure perquè estan adaptades a aquest medi, i al seu torn el medi físic es modifica constantment per l’activitat dels organismes.

Les dimensions d’un ecosistema poden ser molt variades segons l’escala d’observació que s’apliqui. Així, per exemple, dins d’un ecosistema relativament homogeni, per exemple una costa rocosa, podem identificar-hi a l’interior algunes parts, com ara una cova, que constitueixen en si mateixes un ecosistema dins d’un altre de més gran.

ERNEST HAECKEL Ernst Haeckel (1834-1919) va ser un important científic i filòsof alemany, fervent defensor de la teoria de l’evolució.

Va estudiar àmpliament la morfologia dels animals, especialment els invertebrats. A partir de l’estudi comparat del desenvolupament embrionari de diferents organismes, va proposar una organització de diversos grups d’éssers vius segons la seva situació en l’escala evolutiva.

Va crear diversos termes molt utilitzats actualment en biologia, com ecologia, protoctist, phylum o filogènia.

Els ecosistemes no són conjunts completament aïllats de la resta del planeta. Els diversos ecosistemes de la Terra depenen els uns dels altres i es relacionen entre ells en diferents graus. El conjunt de tots els ecosistemes de la Terra s’anomena ecosfera. Així doncs, podem dir que l’ecosfera està formada per la biosfera i tots els éssers vius que hi habiten.

152

Unitat 8

Dins dels components d’un ecosistema podem distingir entre el biòtop i la biocenosi. biòtop és el medi físic o lloc on els éssers vius d’un ecosistema desenvolupen la seva vida, i les condicions ambientals que el caracteritzen. biocenosi és el conjunt d’éssers vius que habiten en un determinat ecosistema.

Biòtop

Biocenosi

Ecosistema

El biòtop de les costes rocalloses té un relleu abrupte que ha de suportar l’embat de les onades, i les pujades i baixades de les marees. A més, en aquestes zones la humitat és alta i les temperatures no presenten canvis bruscos.

La biocenosi d’aquest ecosistema està composta per algues i vegetals que s’adhereixen fortament al substrat, i també hi ha animals invertebrats amb aquesta mateixa característica, com el musclo o la pagellida. Altres animals, com els peixos o els crancs, són capaços de viure de manera lliure adaptant-se al vaivé del mar.

A continuació estudiarem les característiques generals que podem observar en el biòtop i la biocenosi d’un ecosistema.

3. Indica amb quines capes de la Terra es relaciona la biosfera.

2. Identifica quin dels exemples següents correspon a un eco-

4. Explica què són el biòtop i la biocenosi.

R de biosfera, ecosfera i ecosistema.

sistema. Raona la resposta. la selva, un ramat d’ovelles, una llacuna, un tronc en descomposició, la Lluna

R R

— Agrupa els següents elements d’una peixera segons que formin part del biòtop o de la biocenosi.

ACTIVITATS

1. Defineix i indica les diferències que hi ha entre els conceptes

estrella de mar, roca, alga, aigua, peix, anemone, àmfora petita, fluorescent de llum, cranc

El medi natural

153

2. El biòtop El biòtop és l’espai físic, i les seves condicions ambientals, on els éssers vius d’un ecosistema desenvolupen la vida. Les característiques del biòtop determinen la presència d’una espècie o d’una altra en l’ecosistema, així com l’abundància de cadascuna.

Els principals components del biòtop són el medi i els factors ambientals que el caracteritzen.

RECORDA El sòl és una capa superficial de la geosfera formada per una barreja de fragments de minerals, roques i restes d’éssers vius.

2.1. El medi El medi és el lloc on viuen i es desplacen els éssers vius d’un ecosistema i amb el qual mantenen intercanvis constants de matèria i energia.

Distingim dos tipus de medi: el medi terrestre i el medi aquàtic. medi terrestre es troba a la superfície dels continents. Està en contacte directe amb l’atmosfera, que conté els gasos que necessiten els éssers vius.

En aquest medi hi ha diferents tipus de superfícies, o substrats, sobre les quals trobem els éssers vius, com per exemple el sòl, les roques, els mateixos éssers vius o les seves restes.

Juntament amb el substrat, la disponibilitat d’aigua, l’altitud i el clima són les característiques més importants per a determinar els diferents tipus de medis terrestres. medi aquàtic està constituït per aigua. L’aigua conté dissolts els gasos que la majoria dels organismes aquàtics utilitzen, així com diversos nutrients.

Els organismes aquàtics poden viure sobre el fons dels oceans, rius o llacs, sobre un altre ésser viu o les seves restes i, a diferència del medi terrestre, poden no tenir substrat i viure suspesos en l’aigua, com molts peixos.

A més del substrat, la composició i les condicions físiques de l’aigua són les característiques que defineixen millor els diferents medis aquàtics.

154

Unitat 8

2.2. Els factors ambientals Els factors ambientals, o factors abiòtics, són el conjunt de condicions físiques i químiques del biòtop. Aquestes condicions caracteritzen el biòtop i determinen quins organismes poden habitar en aquest ecosistema, és a dir, condicionen la seva biocenosi.

Aquests factors determinen les adaptacions que realitzen els organismes al seu medi, de manera que tota espècie que habiti en un determinat ecosistema ha d’estar preparada per sobreviure en les condicions ambientals pròpies del seu biòtop.

llum és la principal font d’energia en gairebé tots els ecosistemes i condiciona la distribució dels organismes fotosintètics.

Quan estudiem l’efecte de la llum sobre l’ecosistema hem de valorar-ne la intensitat, la durada i el color que té.

Així, per exemple, a les zones properes a l’equador les hores de llum solar varien molt poc a llarg de l’any, mentre que a les que estan properes als pols varien molt. aigua és essencial per a la vida i tots els organismes en depenen per a sobreviure.

Els éssers vius són capaços de viure en zones amb molta aigua, com els oceans, o en zones àrides, com els deserts. Als deserts hi podem trobar adaptacions extremes a l’escassetat d’aigua, com en els cactus, que acumulen aigua a les tiges i tenen les fulles en forma d’espina per a limitar la deshidratació.

EXPERIMENTA

Els factors ambientals més importants d’un ecosistema són la llum, l’aigua, la temperatura, els gasos, la composició del sòl, i la situació geogràfica.

La llum i els ecosistemes Ara observarem com condiciona la llum el desenvolupament d’un ecosistema.

— Omple dos pots de vidre amb aigua i una mica de terra d’un test. Tanca els pots i remena la barreja.

— Situa un dels pots en un lloc il·luminat de l’aula, sense que el Sol l’il·lumini directament.

— Guarda l’altre pot en un armari a les fosques. Durant una setmana treu-lo i mantén-lo al costat de l’altre durant les hores que facis Ciències de la Naturalesa.

FOSCOR

Els dos pots tenien els mateixos components però diferents factors ambientals. Al cap d’una setmana, comprovaràs com en el pot situat en un lloc il·luminat s’hi han desenvolupat més organismes que en el pot que ha rebut menys llum.

temperatura mitjana i la seva variació condicionen els tipus d’organismes que habiten en un ecosistema, ja que les espècies poden viure dins d’un marge determinat de temperatures.

Els organismes que viuen en zones fredes s’han adaptat per a evitar la congelació; és el cas d’alguns peixos de l’Antàrtida, que tenen unes proteïnes a la sang que actuen evitant que es congeli.

El clima

A les zones més càlides del planeta l’aigua és un factor ambiental determinant per a la vida.

El clima és el conjunt de les condicions atmosfèriques que caracteritzen una zona geogràfica. La precipitació i la temperatura són les dues característiques amb un paper més important en la definició d’un clima. Així doncs, el clima es pot considerar com el factor ambiental més important d’un ecosistema.

El medi natural

155

gasos que hi ha a l’atmosfera, o dissolts a la hidrosfera, són utilitzats pels éssers vius per a realitzar les seves funcions vitals.

Entre els gasos cal destacar la importància de l’oxigen en la respiració dels éssers vius, i del diòxid de carboni en la fotosíntesi. Segons l’altura o la profunditat a què es trobi un ecosistema, la disponibilitat d’aquests gasos canvia.

Així, per exemple, les persones que viuen en altituds elevades, on la concentració d’oxigen és menor, tenen més hemoglobina a la sang per a suplir la mancança d’aquest gas. composició del sòl determina la disponibilitat de nutrients i la capacitat de retenció d’aigua. En el medi aquàtic la composició del sòl no és tan important, ja que en aquest cas es té en compte la concentració de sals dissoltes.

En un ecosistema amb un sòl poc desenvolupat, com per exemple la colada recent d’un volcà, els vegetals trobaran moltes dificultats per al seu creixement. situació geogràfica d’un ecosistema comprèn molts aspectes, entre els quals destaquen l’altitud o la profunditat, l’exposició al Sol, el vessant i els vents o corrents dominants.

Una mateixa zona presentarà diferències de precipitació molt marcades segons que els vents dominants provinguin d’àrees desèrtiques o bé ho facin d’àrees costaneres i humides.

La incidència d’un factor ambiental és variable segons l’ecosistema. Per exemple, l’aigua acostuma a ser un factor molt important en els ecosistemes terrestres càlids; un altre exemple n’és la temperatura dels ecosistemes freds, que és més limitant.

La influència dels factors ambientals sobre un ecosistema s’ha d’analitzar de manera global, ja que en molts casos un determinat factor abiòtic adquireix més importància o menys en funció d’uns altres. És el cas de la llum a la selva, un ecosistema que es troba en latituds amb moltes hores de llum. La selva també es troba en zones amb temperatures moderades i molta aigua, de manera que les plantes hi són abundants i creen un bosc dens i fosc. Així, la selva és un lloc on, malgrat la incidència d’abundant llum solar, els vegetals estan tan desenvolupats i son tan abudnats que competeixen per la llum.

ACTIVITATS

Selva tropical.

5. Descriu les principals característiques que posseeixen els dos R tipus de medi sobre els quals es troben els ecosistemes.

6. Explica per què a partir del clima d’una zona podem conèixer moltes de les característiques de l’ecosistema que hi ha.

7. Una muntanya presenta un vessant sud amb moltes herbes i pastures, mentre que el vessant nord està ple de boscos densos. Per què creus que es produeix aquesta distribució d’ecosistemes?

156

Unitat 8

8. Quan es realitza un mostratge a l’interior d’una cova s’hi troben algunes espècies d’animals i fongs. Quin dels diversos factors ambientals creus que és més determinant en aquest ecosistema?

— Justifica la resposta a partir del mostratge d’éssers vius.

9. Esmenta quins són els gasos que més condicionen el desenR volupament d’un ecosistema. Raona la resposta.

3. La biocenosi

RECORDA

La biocenosi d’un ecosistema està formada per les diverses espècies d’éssers vius que s’hi troben i que, al seu torn, estableixen una sèrie de relacions entre elles.

La biocenosi d’un ecosistema està composta per diferents poblacions d’éssers vius.

En ecologia s’anomena població el conjunt dels individus d’una mateixa espècie que viuen en un ecosistema.

Dins de la diversitat d’un ecosistema, cada espècie ocupa un determinat espai físic, on troba les condicions més favorables per a viure. Aquest espai s’anomena hàbitat.

Així, per exemple, l’hàbitat del talp és la capa superficial del sòl.

A més de l’hàbitat, cada espècie té un deteminat nínxol ecològic. El nínxol ecològic d’una espècie és la funció que acompleix en l’ecosistema. El talp es menja els cucs i altres petits invertebrats del sòl i alhora és l’aliment d’altres animals més grans, com la fura o la guineu.

3.1. Relacions interespecífiques

Les característiques dels éssers vius que constitueixen la biocenosi estan determinades per les condicions del biòtop, a les quals estan adaptats aquests organismes.

FIXA-T’HI Dues o més especies poden compartir un mateix hàbitat però, en canvi, ocupar nínxols ecològics diferents. És el cas del talp i el cuc de terra, que viuen en el mateix sòl però s’alimentan de recursos diferents.

Els organismes que formen la biocenosi interaccionen contínuament. Les relacions que es produeixen entre ells són d’una gran importància per a la supervivència de les poblacions.

Les relacions interespecífiques són les que s’estableixen entre individus de diferents espècies i acostumen a estar basades en l’alimentació. Ara n’analitzarem algunes de les més importants.

Depredació

Parasitisme

Simbiosi

En una relació de depredació, una espècie, anomenada depredadora, en captura una altra, la presa, per alimentar-se.

El parasitisme és la relació en què un organisme, el paràsit, viu a costa d’un altre, l’hoste, al qual perjudica.

La simbiosi és una relació de mutu benefici entre dos organismes o simbionts.

Les preses han desenvolupat estratègies per a amagar-se, fugir o defensar-se. Els depredadors, en canvi, s’han adaptat amb urpes, becs o dents fortes i comportaments d’aguait.

Els paràsits han desenvolupat estructures per a agafar-se o introduir-se en l’hoste per tal d’alimentar-se’n durant un temps.

El llangardaix és un rèptil depredador.

El poll és un artròpode paràsit.

En molts casos la simbiosi porta a tanta dependència mútua entre els dos simbionts que no poden viure de manera separada. És el cas del peix netejador, que elimina les restes de menjar d’entre les dents dels peixos més grossos.

El medi natural

157

3.2. Fluctuacions Una característica de les poblacions que formen la biocenosi d’un ecosistema és la fluctuació o variació del nombre d’individus d’una població al llarg del temps.

Les fluctuacions poden ser accidentals, però en molts casos es presenten de manera regular o cíclica en funció de diversos factors: canvis ambientals poden ser accidentals, com una sequera, o bé cíclics, com els que es produeixen al llarg de les estacions de l’any. En tots dos casos les poblacions reaccionen de forma significativa a aquests canvis, ja sigui augmentant o disminuint la seva mida.

Així, per exemple, una sequera pot portar a una reducció brusca del nombre d’individus d’una espècie, o l’arribada de la primavera pot afavorir la reproducció d’un organisme i el creixement de la seva població. migracions són els desplaçaments dels individus d’una població a causa de les modificacions de les condicions del seu hàbitat. Acostumen a respondre a fenòmens cíclics, com la successió del dia i la nit, o les estacions de l’any. És el cas de molts invertebrats microscòpics marins, que durant el dia s’oculten en el fons del mar i a la nit pugen cap a la superfície per alimentar-se de les algues microscòpiques que s’hi troben.

La grua comú realitza un llarg viatge migratori fins a la península Ibèrica per evitar el cru hivern del nord d’Europa.

desproporció entre depredador i presa produeix canvis significatius en les seves poblacions. Així, quan es produeix un canvi en el nombre de preses la població de depredadors reaccionarà en el mateix sentit. Per contra, els canvis en el nombre de depredadors produiran l’efecte invers sobre les preses.

En augmentar la població de depredadors es capturaran més preses, per la qual cosa la seva població disminuirà.

Població

En condicions normals, la població de depredadors és més petita que la de preses. Algunes situacions poden afavorir l’increment de la població de preses.

Si augmenta la població de preses els depredadors podran alimentar més cries i la seva població també augmentarà.

Com que disminueix la població de preses faltarà aliment per a tots els depredadors i la seva població també decreixerà.

ACTIVITATS

Temps

158

10. Quin tipus de relació interespecífica mantenim amb els mosquits? Justifica la resposta.

11. Cerca informació sobre la biologia del ratolí de camp i el

A gat, i comprara l’hàbitat i el nínxol ecològic de tots dos animals.

Unitat 8

— Què passaria amb la població de ratolins d’una zona si augmentés la població de gats?

— En quin factor es basa aquesta fluctuació?

4. La dinàmica dels ecosistemes Els diferents elements de la biocenosi d’un ecosistema interactuen entre ells i al seu torn amb el biòtop. A continuació coneixerem la complexa trama de relacions que s’estableixen entre els éssers vius d’un ecosistema, així com les seves conseqüències sobre la matèria i l’energia.

4.1. Les relacions tròfiques De totes les relacions entre els éssers vius d’un ecosistema destaquen les relacionades amb els processos de nutrició, que s’anomenen relacions tròfiques. Cada organisme constitueix una possible font d’aliment per als altres.

RECORDA Els organismes autòtrofs són aquells que en la seva nutrició incorporen de l’exterior molècules inorgàniques amb les quals elaboren els compostos orgànics que necessiten per a viure. És el cas dels vegetals.

Els organismes heteròtrofs són aquells que en la seva nutrició incorporen de l’exterior molècules orgàniques amb les quals produeixen els compostos orgànics que necessiten per a viure. És el cas dels animals.

Els organismes d’un ecosistema es poden agrupar segons el seu nivell tròfic, és a dir, segons l’origen de la matèria de la qual es nodreixen.

Distingim els següents nivells tròfics: productors, consumidors i descomponedors.

Productors

Consumidors

Descomponedors

Els productors són organismes autòtrofs. Principalment, és un grup format per éssers vius que realitzen la fotosíntesi, per mitjà de la qual es forma matèria orgànica a partir d’aigua, diòxid de carboni i llum del Sol.

Els consumidors són organismes heteròtrofs que s’alimenten a partir de matèria orgànica procedent d’altres éssers vius. Entre els consumidors, distingim:

Els descomponedors són organismes heteròtrofs que es nodreixen a partir de matèria orgànica procedent de restes d’éssers vius.

consumidors primaris són els que s'alimenten directament de productors, es el cas de l'abella.

Durant aquest procés els organismes descomponedors produeixen matèria inorgànica, sobretot diòxid de carboni, aigua i compostos de nitrogen i fòsfor.

Les plantes i les algues són organismes productors.

consumidors secundaris són els que s'alimengten de consumidors primaris: com l'abellerol.

Moltes moneres i fongs són organismes descomponedors.

El medi natural

159

Les relacions tròfiques que es produeixen entre els diferents organismes d’un ecosistema es poden representar de manera senzilla mitjançant les cadenes i les xarxes tròfiques. cadenes tròfiques són una representació lineal dels organismes d’un ecosistema que s’alimenten els uns dels altres.

Totes les cadenes tròfiques estan constituïdes en primer lloc per un organisme productor, seguit per una sèrie d’organismes consumidors. En la representació de les cadenes tròfiques, els diferents éssers vius es troben units per unes fletxes que van des d’una espècie fins a aquella que se n’alimenta.

xarxes tròfiques són una representació de les diverses cadenes tròfiques que podem trobar interconnectades en un ecosistema.

ACTIVITATS

En els ecosistemes la majoria dels productors constitueixen l’aliment de diversos consumidors primaris, que al seu torn s’alimenten de diversos productors diferents. Quan hi ha diferents nivells de consumidors també es produeix una situació similar. Un xarxa tròfica ha de mostrar tota aquesta diversitat de relacions tròfiques.

160

12. Què és una relació tròfica? Posa’n dos exemples que puguis

14. Relaciona els organismes de la cadena tròfica d’aquesta

13. Explica els diversos nivells tròfics que podem identificar en

15. Defineix els conceptes de cadena i xarxa tròfica.

R observar al teu voltant.

un ecosistema i classifica seguint aquest criteri els organismes següents. papallona, blat de moro, gat, àguila, pi, ovella

Unitat 8

pàgina amb el nivell tròfic que els correspongui.

— Quin dels dos conceptes creus que representa una visió més completa de l’ecosistema? Raona la teva resposta.

4.2. La matèria i l’energia en els ecosistemes La matèria i l’energia es transmeten entre els diferents organismes d’un ecosistema mitjançant les relacions tròfiques.

Els productors obtenen la matèria del sòl, l’aigua i de l’aire mitjançant la fotosíntesi.

En ser menjada per un consumidor, part d’aquesta matèria s’incorpora al cos d’aquest últim organisme. Així la matèria passa al llarg dels nivells tròfics.

L’activitat dels descomponedors fa que la matèria que circula per les cadenes tròfiques retorni al medi. Posteriorment serà utilitzada novament pels productors.

La transferència de la matèria d’un nivell tròfic a un altre no és absoluta, ja que una part retorna al medi per processos propis dels organismes, com la respiració o l’excreció.

El cicle de la matèria consisteix en la circulació de la matèria al llarg dels diferents nivells tròfics d’un ecosistema, el seu retorn al medi i la seva posterior reutilització.

Si ens fixem en l’energia, els productors incorporen l’energia del Sol mitjançant la fotosíntesi. Cada vegada que un ésser viu s’alimenta d’un altre, incorpora l’energia química continguda en la matèria orgànica que ingereix.

Els éssers vius utilitzen l’energia per a realitzar les activitats vitals. Una gran part de l’energia dels éssers vius es dissipa en l’ambient en forma de calor, treball... que generen els organismes mateixos.

El flux d’energia d’un ecosistema consisteix en la circulació de l’energia des que és fixada pels productors fins que arriba als nivells tròfics més alts i el seu progressiu alliberament a l’ambient.

RECORDA Matèria és tot allò que ocupa un lloc en l’espai i que pot ser detectat o mesurat.

Energia és la capacitat dels sistemes materials per a produir transformacions en ells mateixos o en altres sistemes materials.

FIXA-T’HI El cicle de la matèria es pot analitzar des del punt de vista dels principals elements que formen part de la matèria viva. El recorregut que segueix un element químic en la naturalesa s'anomena cicle biogeoquímic.

AMPLIA La proporció d’energia que passa d’un nivell tròfic al següent és només del 10 %. L’altre 90 % es dissipa en l’ambient com a resultat de l’activitat vital dels organismes mateixos.

Sol

Productors

Consumidors primaris

Consumidors secundaris

Flux d'energia Descomponedors

Cicle de la matèria

Sòl

El medi natural

161

FIXA-T’HI En la majoria dels ecosistemes hi ha grans diferències de magnitud entre la biomassa de cada nivell tròfic. Per aquest motiu, en la major part de les piràmides tròfiques l’àrea dels polígons no representa exactament el valor real de cada nivell sinó que ens ofereix una visió aproximada i esquemàtica de la realitat.

La biomassa és la mesura de la massa total d’un determinat conjunt d’éssers vius.

Calculant la biomassa de cadascun dels nivells tròfics podem representar la piràmide tròfica d’un ecosistema. La piràmide tròfica està formada per diversos pisos, un per cada nivell tròfic, de manera que el pis inferior mostra la biomassa dels productors i el pis més elevat, la biomassa dels consumidors de més nivell tròfic.

Cada pis de la piràmide tròfica està format per un polígon l’àrea del qual indica la biomassa de cada nivell. Així, el nivell amb un polígon més gran serà el que estigui constituït per organismes que tinguin més biomassa.

Tonyina: 21 kg Sardina: 383 kg Tonyina: 21 kg Zooplàncton: 3 368 kg Sardina: 383 kg Fitoplàncton: 20 810 kg Zooplàncton: 3 368 kg Fitoplàncton: 20 810 kg Tonyina: 21 kg Sardina: 383 kg En les piràmides tròfiques proporcionals la superfície relativa de cada nivell tròfic es correspon amb la biomassa de cada un. En molts casos, la piràmide tròfica proporcional té una diferència de valors entre nivells tròfics tan elevada que resulta més didàctic realitzar una representació aproximada.

Sardina: 383 kg

Tonyina: 21 kg Zooplàncton: 3 368 kg

Fitoplàncton: 20 810 kgZooplàncton: 3 368 kg Fitoplàncton: 20 810 kg

Generalment, en les piràmides tròfiques la biomassa disminueix a mesura que augmenta el nivell tròfic; d’aquesta manera, el gràfic adopta una forma piramidal.

La biomassa total d’un ecosistema depèn del volum de la biocenosi. Per tant, els ecosistemes amb una abundant biocenosi, com un escull coral·lí, tenen una biomassa molt més gran que els ecosistemes amb poca biocenosi, com per exemple un fons marí sorrenc.

ACTIVITATS

Els ecosistemes amb més biomassa per unitat de superfície són les selves tropicals, mentre que els que corresponen a les zones de mar oberta són els que tenen una biomassa més petita.

16. Explica quin tipus d’organismes falten en l’esquema de la

cadena tròfica de la pàgina 142 perquè pugui mostrar el cicle de la matèria.

17. Raona per què entre dos nivells tròfics consecutius d’un

A ecosistema la transferència de matèria i d’energia no és absoluta sinó parcial.

162

Unitat 8

18. Quina és la principal font d’energia dels ecosistemes?

19. Explica per què en una piràmide tròfica el primer nivell R

tròfic és el més gran de tots.

20. Defineix els conceptes de biomassa i piràmide tròfica.

R

SÍNTESI ………...........……

està formada pel conjunt de

Ecosistemes compostos per

Biòtop

Biocenosi

constituït per

Factors ambientals

caracterizat per

…........… … .… …........… … ...............…

…........……...............…

constituït per

Terrestre

Aquàtic … . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . …

…....…

…....…

… ....................…

… ......... …

Composició del sòl

Situació geogràfica

que formen

Poblacions que fluctuen a causa de

….................... ….................…

… ...................…

cadascuna ocupa un

Desproporció depredador-presa

….................…

Nínxol ecològic

GLOSSARI En aquesta unitat podem destacar els conceptes següents per a definir-los i afegir-los al glossari, tal com s’ha explicat en les unitats anteriors. ecosfera, ecosistema, biòtop, biocenosi, hàbitat, nínxol ecològic, simbiont, nivell tròfic, biomassa — Afegeix a aquesta llista dues paraules noves el significat de les quals hagis après en aquesta unitat.

El medi natural

163

21. Els pobles i les ciutats també es poden considerar com un ecosistema, l’ecosistema urbà. Descriu el biòtop i la biocenosi de la teva localitat.

22. Explica quins seran els factors ambientals més determinants per a la biocenosi en els casos següents:

23. L’efecte Föhn és un fenomen meteorològic que es produeix

@ en algunes cadenes muntanyoses. El provoquen uns vents dominants que ascendeixen per un vessant de la serralada, es refreden i formen precipitacions. Quan aquests vents descendeixen per l’altre vessant, l’aire que porten és càlid i sec.

27. Observa la xarxa tròfica de la pàgina 160 i explica què passaria

A amb la població de perdius si un paràsit delmés la població de ratolins. Descriu com canviaria en funció dels seus aliments i dels seus depredadors.

28. El gràfic següent mostra l’evolució d’unes poblacions de conills A i guineus al llarg dels anys.

n.º de individus

ACTIVITATS

Per a comprendre

Conills

Guineus

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 en una zona afectada per l’efecte Föhn.

— Què representa cada color? cas d’efecte Föhn que es produeixi a la península Ibèrica.

24. La balena franca austral viu a les zones pròximes a l’Antàrtida

A els mesos de desembre fins a maig i es desplaça més cap al nord els mesos de juny fins a novembre.

— Com s’anomena aquest tipus de desplaçament de la població de balena franca austral?

— Explica quin factor ambiental creus que condiciona aquests desplaçaments.

25. En estudiar la biocenosi d’un llac de muntanya ben conservat A es comptabilitzen 327 granotes i 23 colobres viperines.

— Quin tipus de relació interespecífica creus que s’estableix entre l’amfibi i el rèptil? Indica quin nom rep cada espècie d’acord amb el lloc que ocupa en aquesta relació.

— Com creus que canviaria la població de colobres si s’introduïssin més granotes en aquest llac? Si s’alliberessin més colobres, com canviaria la població de granotes?

— Tant si s’introduïssin més granotes com més colobres, com creus que trobaríem totes dues poblacions amb el pas del temps?

26. Observa la cadena tròfica representada en la pàgina 160 i

a) Abocament d’un carregament de pastanagues que no s’ha venut al mercat. b) Episodi de mixomatosi (malaltia que provoca la ceguesa dels conills). c) Fuga de tots els visons mascle (carnívors molt voraços) d’una fàbrica pelletera.

— Raona què passa amb la població de conills i guineus durant els dos últims anys.

29. En estudiar un camp de blat, detectem que, a part del blat, hi A abunden els rosegadors i també s’hi observen alguns rapinyaires.

— Construeix una cadena tròfica que puguem trobar en aquest camp.

— Explica els diferents nivells tròfics que hi podem trobar i esmenta un exemple de cadascun.

— Raona quin nivell tròfic tindrà més biomassa.

30. Explica com mesuraries la biomassa dels productors d’un camp de blat de moro.

A explica quin tipus de relació interespecífica s’estableix entre el consumidor primari i el secundari.

31. Quin és l’origen del flux d’energia dels ecosistemes? Raona

— En un període de temps curt, què passarà amb la població de productors si augmenta la població del consumidor secundari? Raona la resposta.

32. Els parcs urbans poden ser considerats com un ecosistema.

— Explica en quina direcció es realitza la transmissió d’energia i de matèria al llarg d’aquesta cadena tròfica.

164

— Situa en el temps els esdeveniments següents.

Unitat 8

A què passa en els fons oceànics.

Indica tres elements que puguis trobar en un parc i que formin part del seu biòtop. Esmenta dos organismes de cada nivell tròfic que has estudiat que puguis trobar en un parc.

A ecosistema on desapareguessin els consumidors primaris. I la biomassa total de l’ecosistema Avaluació de la unitat i comentari de text a l’annex

Per a ampliar Els diagrames ombrotèrmics

ACTIVITATS

33. Indica com evolucionaria la biomassa dels productors en un

En el diagrama, els diferents valors de precipitacions mitjanes mensuals es representen mitjançant barres, mentre que les temperatures mitjanes mensuals es representen mitjançant una línia.

Observa el següent diagrama ombrotèrmic.

— Quins són els mesos de més precipitació? I els de més calor? Raona en quin hemisferi es troba la localitat del diagrama.

— Les plantes creixen més amb disponibilitat d’aigua i temperatures càlides. En quina època de l’any tindran més dificultats per a créixer?

— Quan tindran més aliment els consumidors primaris?

34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

68 64 60 56 52 48 44 40 36 32 28 24 20 16 12 8 4 0 G

F

M

A

M

J

J

A

S

O

N

Precipitacions (mm)

En aquests diagrames se situen els diversos mesos de l’any sobre l’eix d’abscisses, en un eix d’ordenades la temperatura mitjana i en un altre eix d’ordenades la precipitació mitjana en mil·límetres, de manera que un grau de temperatura correspongui a 2 mm de precipitació.

Temperatura (ºC )

Els diagrames ombrotèrmics són una representació dels valors de temperatura i precipitació mitjana d’una zona al llarg dels diversos mesos de l’any. Aquest tipus de diagrama proporciona una visió general del clima en relacionar aquests dos factors ambientals.

D

Per a pensar Espècies invasores Els diferents organismes d’un ecosistema formen una complexa xarxa de relaciones tròfiques. Quan la población d’una espècie altera la seva mida, aquells organismes que en constitueixen l’aliment i els que se n’alimenten reaccionen davant de la nova situació.

Aquests canvis es transmeten al llarg de toda la xarxa tròfica i en la majoria dels casos l’ecosistema retorna a la normalitat al cap d’un temps. Tanmateix, de vegades es produeixen alteracions de la xarxa tròfica que canvien de manera radical la dinàmica de l’ecosistema.

Quan arriba una nova espècie a un ecosistema pot passar que no estigui prou adaptada i no sobrevisqui a les condicions ambientals o a les relacions tròfiques que s’estableixen, o bé es poden naturalitzar, si s’aconsegueixen adaptar al nou ambient, reproduir-se i integrar-se com un element més de la biocenosi.

Una cop naturalitzada la nova espècie, s’estableixen noves relacions tròfiques i la xarxa tròfica es reorganitza. Si aquesta espècie nova té unes taxes de reproducció molt elevades o competeix per l’espai i l’aliment amb les espècies locals pot provocar greus desequilibris en el funcionament normal de l’ecosistema i arribar a desplaçar les espècies inicials i fins i tot a fer-les desaparèixer. Som davant d’una espècie invasora. En alguns casos, les noves espècies no tenen depredador en l’ecosistema en el qual s’han instal·lat, de manera que els efectes sobre aquest encara són més grans.

— Creus que un organisme aliè a un ecosistema es comporta com a espècie invasora en tots els casos?

— Coneixes algun cas d’espècie invasora? Explica’l.

— Per què creus que a les fronteres s’ha de controlar el tràfic d’animals i plantes?

— Quines conseqüències per a l’ecosistema pot tenir l’abandonament d’animals com gats i gossos?

El medi natural

165

ACTIVITATS

INVESTIGA: Estudi del sòl Introducció El sòl és un dels components del biòtop i segons les seves característiques determina si la disponibilitat de nutrients és més elevada o no. Està format per una part de matèria orgànica (restes d’éssers vius, excrements...) i una part de matèra inorgànica (sals minerals, aire i aigua).

En aquest experiment estudiarem dues propietats del sòl: la humitat i la permeabilitat.

Material

sembrar

Procura tenir precisió en totes les mesures que facis amb la balança i recorda enrasar correctament la proveta.

Procedimient Estudi de la humitat del sòl — Pesa 100 g de cada una de les mostres i deposita cada mostra en un vas de precipitats.

— Escalfa a foc molt suau cada vas de precipitats amb el bec Bunsen durant un parell de minuts i deixa que es refredin.

— Torna a pesar la mostra i anota’n el resultat.

Estudi de la permeabilitat del sòl — Pesa 50 g de cada una de les mostres.

— Posa paper de filtre sobre l’embut tal com indica el dibuix.

— Realitza el muntatge del suport amb el cèrcol. Per unir-los utilitza una nou.

— Col·loca en el cèrcol l’embut amb el paper de filtre i una de les mostres i, a sota d’aquest muntatge, posa-hi una proveta.

— Aboca dins l’embut, sobre la mostra, 50 ml d’aigua.

— Mesura la quantitat d’aigua recollida al cap de 5 minuts a la proveta i anota el resultat.

— Repeteix el procés amb l’altra mostra.

Activitats a. Explica què ha passat amb la massa de la mostra durant l’estudi de la humitat del sòl. A què creus que és degut? b. Segons els teus resultats, quin dels dos sòls és més humit? c. Per què creus que la humitat és una característica del sòl que pot afectar la biocenosi? d. En quin sòl has recollit una major quantitat d’aigua quan has realitzat l’estudi de la permeabilitat? e. Analitza quin sòl té més capacitat de retenció d’aigua segons la seva permeabilitat. En quina de les dues mostres els vegetals trobaran menys dificultats per desenvolupar-se en època de sequera? Raona la resposta.

166

Unitat 8

Una passejada pel bosc Caminant per un sender del bosc d’Ombraverda, la Laia observa la frondositat dels roures i el bedolls; amb prou feines arriba la llum a la part del sotabosc. La humitat fa que els líquens i els fongs Ombraverda poblin els troncs dels arbres. Una òliva i algun ratolí trenquen el silenci aparent. En la llunyania s’acaba el sender i comença una pista forestal on ja està permès el trànsit rodat.

ACTIVITATS

COMPETENCIES BÀSIQUES

— Quin ecosistema està observant la Laia?

— Identifica els factors abiòtics que apareixen al text. Quins altres factors abiòtics coneixes?

— Quina importància té la llum en el sotabosc d’aquest sistema? Variarà al llarg de l’any?

— Creus que en aquest ecosistema hi ha organismes amb adaptacions per a viure amb extrema escassetat d’aigua? Raona la resposta.

— Quins elements de la biocenosi se citen en el text? Classifica’ls en productors, consumidors i descomponedors.

— Els líquens són organismes formats per un fong i una alga que tenen tanta dependència mútua que no poden viure de manera separada. De quin tipus de relació es tracta? Cita altres tipus de relacions interespecífiques que coneguis i explica en què consisteixen.

— Els líquens i els fongs comprateixen l’hàbitat però tenen un nínxol ecològic diferent. Justifica aquesta afirmació.

— Elabora una cadena tròfica amb alguns dels organismes que se citen en el text.

— Creus que aquest ecosistema tindrà més biomassa a l’hivern o a la primavera? Raona la resposta.

— D’on incorporen l’energia els organismes productors? I la matèria? Justifica per què no tota l’energia passa al nivell tròfic superior.

— Si un any la població d’òlives disminueix per una malaltia, què passarà amb la població de ratolins?

— Creus que la pista forestal és un factor que varia l’ecosistema del bosc d’Ombraverda? Què passaria si es prohibís la circulació de trànsit rodat per la pista forestal?

El medi natural

167