INTRODUCCIÓ
INTRODUCCIÓ
Característiques generals dels ecosistemes. Concepte d'ecosistema. Producció primària, producció secundària i descomposició. Balanç energètic en els ecosistemes. Energia endosomàtica i exosomàtica.
Distribució, abundància i disponibilitat dels elements més importants per a la vida. Principals molècules en les que es troben el C, N i P en la biosfera. Importància de l'eix vertical en l'organització a l'espai del cicle dels materials. Gradients d'òxido-reducció en la naturalesa.
El flux energètic a través dels organismes. Balanç energètic en els organismes. Tipologia dels organismes segons la font d'energia i la font de carboni, i les maneres d'adquirir-los. El metabolisme energètic: regularitats relacionades amb la mida dels organismes, la regulació de la temperatura i el tipus d'activitat. Regularitats en els valors de les eficiències tròfiques.
Factors, recursos i subproductes en l'activitat dels organismes en l'ecosistema. Limitacions autoecològiques a l'abundància: recursos i factors. Rendiment asimptòtic dels recursos. Recursos limitants. Efectes creuats entre recursos i factors. Significat en els ecosistemes dels subproductes metabòlics.
ECOLOGIA DE POBLACIONS
Propietats de les poblacions. Poblacions unitàries i modulars. Metapoblacions. Poblacions com a unitats genètiques. Estructura d’edats d’una població.
Demografia i creixement de la població. Taules de vida i de fecunditat. Corbes de supervivència i de mortalitat. La taxa d’increment. Creixement exponencial i logístic.
Dinàmica poblacional i la competència intra-específica. Cicles i fluctuacions. Mecanismes de regulació de la població.
La competència inter-específica. El model de Lotka-Volterra. Estudi de casos. El principi de l’Exclusió Competitiva.
La competència inter-específica i la teoria del nínxol ecològic. Partició i utilització dels recursos. El Nínxol: concepte d’hipervolum. Nínxol Fonamental i Nínxol Real.
Depredació i herbivorisme. Definició i tipus de depredació. Efecte dels herbívors sobre les plantes. Efecte dels depredadors sobre les preses. Relació depredador-presa i la dinàmica temporal. El model de Lotka-Volterra de la relació depredador-presa. Models de laboratori. Paper dels refugis en la dinàmica poblacional.
Estratègies vitals Concepte de cicle de vida i estratègia. Components dels cicles de vida . Eix r-K de Mac Arthur –Wilson. Cicles de vida oportunistes, d’equilibri i periòdics.
Impacte de l’activitat humana sobre les poblacions. Explotació de les poblacions. Les invasions. Control de plagues.
ECOLOGIA DE COMUNITATS
Naturalesa i organització de les comunitats. Concepte de comunitat. Característiques emergents de les comunitats. Composició biològica de les comunitats. Diversitat i riquesa específica. Arquitectura de les comunitats. Heterogeneïtat espacial: patchiness.
Dinàmica de les comunitats . Comunitats al llarg de gradients ambientals. Canvis temporals: la successió. Teoria de la pertorbació intermèdia.
ECOSISTEMES
Condicions de producció en el medi terrestre. Compartiments funcionals més significatius dels ecosistemes terrestres. La transpiració com a procés determinant de la covariança dels recursos productius. Distribució dels factors determinants de la producció terrestre a escala global.
Estructura de la coberta vegetal i grans tipus fisiològics. Índex foliar. Mida, forma i disposició de les fulles. Adaptacions per l'ús eficient de l'aigua: morfològiques, fisiològiques i fenològiques.
El reciclat dels materials en els sistemes terrestres .Processos de formació i modificació del sòl. Descomposició: cinètica i factors dels que depèn. Comparació del reciclat del C, N i P en els ecosistemes terrestres.
La xarxa tròfica en el sistemes terrestres. Estratègies entorn a la partició dels recursos entre consumidors. Sistemes amb predominància de l’herbivorisme i amb predominància de la descomposició.
Els sistemes fluvials. Transport dels sistemes terrestres als oceans. Transformació de materials al llarg del sisfluvial. Variació de les característiques de la xarxa tròfica al llarg del gradient fluvial.
Els ecosistemes lacustres. L'eix llum/gravetat: la segregació de recursos i el transport hidrodinàmic. Sistemes pelàgics i bentònics: característiques diferencials i interdependències. Tipologies tròfiques lacustres: oligotrofia, eutrofia i distrofia.
Condicions de producció en els oceans. Característiques diferencials respecte als llacs. La producció als oceans: afloraments permanents i fenòmens estacionals. La producció en la franja costanera. La producció en fonts hidrotermals.
L'organització de la xarxa tròfica en els oceans. Tipologia general dels productors primaris pelàgics. La xarxa tròfica pelàgica. La xarxa tròfica bentònica.
L’IMPACTE HUMÀ EN ELS ECOSISTEMES
Estabilitat i complexitat. Resposta dels ecosistemes a les pertorbacions. Resistència i resiliència. Estabilitat global i local. Longitud de les xarxes tròfiques. Conectància relativa.
La humanitat en els cicles de materials a la biosfera. L'ús de l'energia i el creixement demogràfic. Transport horitzontal. Modificació dels cicles biogeoquímics a escales locals, regionals i globals. Introducció de noves substàncies en el medi natural.
La variació temporal en els ecosistemes. Les fluctuacions de les condicions ambientals. Regularitats que s'observen al llarg de la successió: variació del flux d'energia i ús de materials al llarg de la successió. Espectre de pertorbacions. Tipus d'agents de regressió i característiques de les successions secundàries resultants.
Ecologia tròfica global. Comparació del flux d'energia, cicle de materials i configuració de la xarxa tròfica entre ecozones. Estabilitat i canvi a diferents parts del planeta: causes naturals i antropogèniques.
BIOGEOGRAFIA I ECOLOGIA DEL PAISATGE
Ecologia del paisatge. Concepte d’hàbitat fragmentat. Característiques dels elements del paisatge rectilinis. Paisatges rectilinis com a corredors de vida salvatge, barreres o hàbitats. Els ecotons. Importància de la fragmentació d’hàbitats i dels paisatges rectilinis en la gestió de les reserves.
Causes i patrons biogeogràfics. Factors geològics i climàtics. Factors ecològics. Efectes de l’activitat humana. Patrons de distribució biogeogràfica
Biogeografia de la insularitat. Concepte d’insularitat. Teoria de la biogeografia insular. Exemples d’extinció, colonització i equilibri. Crítiques a les teoríes de Mac Arthur i Wilson. Teoria de la biogeografia insular i el disseny de reserves naturals.
SEMINARIS
- Estudi de casos: espècies en perill d’extinció
- Estudi de casos: les invasions
- Estudi de casos: efectes de l’activitat humana sobre les comunitat
- Recursos i població humana
- Pertorbacions en la dinàmica dels ecosistemes. I. Sistemes terrestres
- Pertorbacions en la dinàmica dels ecosistemes. II. Sistemes aquàtics
Les pràctiques són obligatòries. Es realitzen en
grup. Al finalitzar, cal entregar una memòria de cada pràctica
de camp o d'exercici.
• Resolució de problemes i d'exercicis sobre ecologia d'ecosistemes,
de comunitats i de poblacions.
• Pràctica de laboratori: l'ús dels nutrients com a recurs per als productors primaris.
• Pràctica de camp (ecosistema forestal) sobre ecologia de comunitats
i de poblacions.
La bibliografia a la biblioteca