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
COMPONENTI ABIOTICHE SOLIDE DEGLI ECOSISTEMI
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.
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.
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)
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.
COMPONENTI BIOTICHE DEGLI ECOSISTEMI
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.
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
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.
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
ECOSISTEMI APERTI E CHIUSI
la maggior parte degli ecosistemi conosciuti è costituito
da ecosistemi aperti
I pianeti sono (eco)sistemi
chiusi per eccellenza
TERMODINAMICA DEGLI ECOSISTEMI
I sistemi biologici, come tutti i sistemi fisici, sono
soggetti alle leggi della termodinamica
I LEGGE
l’energia si trasforma conservativamente
II LEGGE
ogni processo spontaneo produce entropia,
ovvero, ogni processo di conversione energetica
avviene con efficienza <100%
LIVELLI TROFICI E PIRAMIDI ECOLOGICHE
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)
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.
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
PRODUZIONE, BIOMASSA E TURNOVER
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