- Unità che include gli organismi che vivono insieme in una data area (comunità) interagenti con l’ambente fisico.
La presenza di un flusso di energia è necessaria alla strutturazione della comunità ed alla ciclizzazione della materia
- I confini di un ecosistema sono
spesso individuati in modo arbitrario,
in quanto è difficile stabilire a priori
fin dove si protraggono le interazioni
biotiche ed abiotiche
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COMPONENTI ABIOTICHE SOLIDE DEGLI ECOSISTEMI
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LITOSFERA
- La litosfera è la parte rigida esterna del pianeta Terra. Comprende la crosta terrestre e la porzione del mantello esterno che mantiene un comportamento elastico.
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PEDOSFERA
- Il suolo è lo strato superficiale che ricopre la crosta terrestre, derivante dall'alterazione di un substrato roccioso, chiamato roccia madre, per azione chimica, fisica e biologica esercitata da tutti gli agenti superficiali e dagli organismi presenti su di esso.
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ATMOSFERA
- L’ATMOSFERA ASSORBE LA RADIAZIONE SOLARE DIRETTA VERSO LA TERRA IN FUNZIONE DELLA LUNGHEZZA D’ONDA
- La presenza di vapore acqueo (nubi), CO2,
CH4 ed altri gas che assorbono e riemettono
radiazione infrarossa, determina
“l’intrappolamento” dell’energia termica
nella tropopausa (EFFETTO SERRA)
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ACQUA, SOLUZIONI SALINE E DI GAS
- La componente liquida degli ecosistemi è costituita essenzialmente dall’acqua, che non è presente in forma pura, ma come soluzione di ioni e gas .
I gas atmosferici e alcuni ioni sono soggetti ad equilibri chimici aria-acqua-sedimento che controllano la loro concentrazione in acqua.
Temperatura e pressione influenzano gli equilibri chimici e quindi la solubilità di gas e composti ionici.
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COMPONENTI BIOTICHE DEGLI ECOSISTEMI
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AUTOTROFI
- L'autotrofia è la condizione nutrizionale di un organismo in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche a partire da sostanze inorganiche e utilizzando energia non derivante da sostanze organiche assimilate.
- Nello studio degli ecosistemi gli autotrofi vengono detti produttori.
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ETEROTROFI
- L' eterotrofia è la condizione nutrizionale di un organismo vivente che non è in grado di sintetizzare le proprie molecole organiche autonomamente a partire da molecole inorganiche
- In ecologia gli esseri eterotrofi si dicono anche consumatori
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LA DECOMPOSIZIONE
- è un complesso di processi biotici e abiotici di conversione del detrito organico (resti di organismi e sostanze di rifiuto) in sostanze inorganiche necessarie ai produttori (mineralizzazione) che consente la ciclizzazione della materia
- I decompositori (saprofita) veri e propri (batteri e funghi), sono in grado di digerire il detrito organico inclusa la frazione meno digeribile (lignina, cellulosa, chitina)
- I detritivori (protozoi, nematodi, anellidi, collemboli, ecc.),
svolgono un ruolo fondamentale nella decomposizione, in
quanto consumano detrito organico e decompositori.
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DINAMICA DEGLI ECOSISTEMI
- Presupposto essenziale per la formazione ed il mantenimento di un ecosistema è la presenza di un flusso di energia in grado di sostenere la componente biotica e la ciclizzazione della materia
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ECOSISTEMI APERTI E CHIUSI
- la maggior parte degli ecosistemi conosciuti è costituito
da ecosistemi aperti
- I pianeti sono (eco)sistemi
chiusi per eccellenza
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TERMODINAMICA DEGLI ECOSISTEMI
- I sistemi biologici, come tutti i sistemi fisici, sono
soggetti alle leggi della termodinamica
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I LEGGE
- l’energia si trasforma conservativamente
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II LEGGE
- ogni processo spontaneo produce entropia,
ovvero, ogni processo di conversione energetica
avviene con efficienza <100%
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LIVELLI TROFICI E PIRAMIDI ECOLOGICHE
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Gli organismi che traggono energia
dopo uno stesso numeri di passaggi
appartengono ad uno stesso livello
trofico:
- I livello: Produttori (P)
- II livello: Consumatori primari (C1) e
decompositori o detritivori (D)
- III livello: Consumatori secondari (C2
- IV livello: Consumatori terziari (C3)
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I LIMITI DELLA PRODUTTIVITÀ PRIMARIA IN AMBIENTE TERRESTRE
- La produttività primaria è controllata da diversi fattori: radiazione
solare (intensità e durata), lunghezza del periodo di attività
fotosintetica, temperatura, precipitazioni, disponibilità di
sostanze nutritive minerali.
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I LIMITI DELLA PRODUTTIVITÀ PRIMARIA IN AMBIENTE ACQUATICO
- Nel mare la limitazione operata dai nutrienti prevale rispetto all’azione
della temperatura e dell’intensità della radiazione solare su scala geografica e pertanto non si registra un gradiente di produttività con la latitudine. Le zone più produttive in mare sono presenti nelle acque costiere e nelle zone di risalita
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PRODUZIONE, BIOMASSA E TURNOVER
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Il rapporto tra la produzione (P) e la biomassa insediata o standing crop (B) in un ecosistema in stato stazionario è detto turnover (P/B),
ed è una misura della velocità di ricambio dello standing crop.
Il reciproco (p B/P) è il tempo di turnover o tempo di residenza, cioè il
tempo medio di permanenza della biomassa nel sistema.
- La produttività primaria e la
biomassa stabile sono maggiori in
ecosistemi terrestri che in ecosistemi
acquatici
- La produttività primaria e la
biomassa stabile decrescono con la
latitudine
- La produttività secondaria segue le
tendenze della primaria, ma in
ecosistemi acquatici tende ad essere
superiore che nei terrestri a causa
dell’elevato turnover del fitoplancton