clase 3 ecología 2013-ii
TRANSCRIPT
ECOLOGÍA
LEYES Y CICLOS DE LA NATURALEZA
Ing. M.Sc. ELADIO GUILLERMO TUYA CASTILLO.
©Derechos reservados
Huaraz-Perú
2014
UNIVERSIDAD NACIONAL
“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE
INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
PREGUNTAS CLAVES:
¿Cuáles son las leyes de la naturaleza o del Universo?
¿Cuáles son los ciclos ecológicos?
OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
A. cognoscitivos
Describe, clasifica y aplica las leyes de la naturaleza o del Universo en su
desarrollo personal.
Define, explica y aplica los ciclos ecológico en el estudio de sistemas
ambientales.
b. Actitudinales
Reflexiona a cerca de la influencia de las Leyes de la naturaleza.
Valora los ciclos ecológicos en el estudio de sistemas ambientales.
c. Procedimental
Aplica las Leyes naturales en su desarrollo personal.
Modela y aplica los ciclos ecológicos en la evaluación de ecosistemas.
LEYES DE LA NATURALEZA LLUVIA DE IDEAS
LAS LEYES DE LA NATURALEZA
LAS LEYES DE LA NATURALEZA
1. Leyes de la naturaleza o del Universo: Según Helena Petrovina
Blavatsky, Jorge Angel Livraga son 7:
Principio de Unidad. Toda la naturaleza está coordinado o sea, la
naturaleza conforme una unidad vital y nada está excluido de esa unidad
vital. Todas las cosas al vivir, no destruyas las demás cosas, sino que
permiten la vida de todo.
Ejemplo
Los picaflores no destruyen las flores cuando sacan sus alimentos.
El principio de la iluminación, todas las cosas en la naturaleza tiene
también principio de iluminación, ya sea iluminación física, ya sea
iluminación espiritual. Los seres humanos por deber, es siempre mantener
el fuego encendido, velar por el camino. Es sabiduría, la luz combate la
ignorancia y las tinieblas.
Ejemplos
La luz solar
Luz intelectual o espiritual
Principio de Diferenciación: Todas las cosas en la naturaleza están
diferenciadas. No existen dos cosas absolutamente iguales. Podemos
hablar de equivalente y semejantes. Los hombres debemos tener
comprensión a las cosas escondidas. Desarrollar el discernimiento. Es
tener ideales; es el recto pensamiento que genera la recta acción:
Ejemplos
La arena del Río Santa
La arena de Río Quillcay
Principio de Organización: Las cosas están organizadas. A los hombres
no toca a trabajar con orden para servir mejor. Aprender para enseñar.
Ejemplo
Las plantas
Animales
El principio de Causalidad: todas las cosas son causa de la siguiente y
son efecto de la anterior. El conocimiento nos permite elegir lo que
debemos y desechar lo inservible.
Ejemplos
Descendemos de algo
Día y noche
Alegría / tristeza
Malo / bueno
Ignorancia / conocimiento
Amor / odio
El principio de la vitalidad: todas las cosas están vivas. (Seres vivos y seresinanimados) por inercia todos repetimos todas las cosas están, vivas nosolamente actúan sino cuando resisten.
Las cosas que decimos muertas no están muertas simplemente están cambiandode condición, forma y manera de vivir. Los hombres que habitamos en el universosiempre debemos llenar de luz todo lo que hacemos. Es poner vida a los actos.
Ejemplo
El hombre
Los animales
Los minerales
El suelo
El principio de Periocidad. La ley de los ciclos que abarca a todas las
cosas. A todos los hombres nos permite conocer los puntos fuertes y
débiles de nuestra energía.
Ejemplo
Ciclos astronómicos
Ciclos biogeoquímicos
La vida humana
Alegría / tristeza
CICLOS ECOLÓGICOS: LLUVIA DE IDEAS
CICLOS
ECOLÓGICOS
CICLOS ECOLÓGICOS
CONCEPTOS RELATIVOS A LOS CICLOS ASTRONOMICOS
1. Ciclos astronómicos: Todos los ecosistemas de la tierra, y el Planeta
mismo, toman parte de los ciclos astronómicos. La noche y el día los
cambios de la luna y las estaciones del año son manifestaciones de estos
ciclos (ODUM, 2007; SUTTON, 1998; VÁSQUEZ, 1993).
Día: El período de tiempo en el que la tierra realiza una rotación completa
sobre su eje.
Mes: El período de tiempo en el que la luna gira alrededor de la tierra (mes
lunar): L. Nueva, cuarto creciente, luna llena, cuarto menguante.
Año: El período de tiempo en el que la tierra gira una vez alrededor del sol.
Estaciones: Tanto la duración de la luz del día como el ángulo de los rayos solares que tocan la superficie en un punto dado están cambiando constantemente.
Estos factores, unidos explican la existencia de las diferentes estaciones.
Equinoccio
Solsticio
R2S= Hemisferio iluminado
CICLO NITRÓGENO: LLUVIA DE IDEAS
CICLO
NITROGENO
CICLO DEL NITROGENO
1. Concepto: El ciclo del nitrógeno es un ciclo típico de nutrientesgaseosos que se encuentran en el ambiente (ODUM, 2007; SUTTON,1998; VÁSQUEZ, 1993).
2. Características
Densidad (g/cm3/= -1103.
Punto de fusión (°C) = -210.
Punto de ebullición (°e) = -196.
Estructura cristalina en forma de hexágono.
Se encuentra en estado gaseoso en la atmósfera.
El nitrógeno gaseoso se transforma en nitrato, mediante el proceso de fijación biológica e industrial.
3. Importancia:
Es un constituyente esencial de las proteínas, y también son un
componente básico de todos los tejidos vivos.
Es el principal constituyente (79% en volumen) de la atmósfera.
El nitrógeno influye en el desarrollo y crecimiento de las plantas.
Es nutriente de los suelos.
4. Etapas de la fijación del Nitrógeno: La fijación del nitrógeno
atmosférico ocurre de tres modos.
a. Fijación biológica: Se realiza mediante la acción de las bacterias
fijadoras del Nitrógeno que viven libremente en el suelo, o bien
constituyendo nódulos que se unen a las raíces de las especies
vegetales de tipo de las leguminosas.
FIJACIÓN SIMBIÓTICA DE N
formación del Nódulo
Nódulos activos marrón-rojizo, debido a la presencia de leghemoglobina (hemo-rizobios; globina-planta)
Multiplicación y formación de losRizobios que se convierten en bacteroides productores de nitrogenasa activa.
FIJACIÓN SIMBIÓTICA DE N
Formación de nódulos radiculares por asociación de:Rizobios, cianobacterias o actinomicetos con no leguminosas
Frecuentes en regiones templadas y circumpolares.
Actinomicetos
ASOCIACIONES DE NO LEGUMINOSAS Y BACTERIAS FIJADORAS DE N QUE PRODUCEN NÓDULOS
Actinomicetos y no leguminosas
Frankia alni
FIJACIÓN DE DINITRÓGENO
Bacterias y Cianobacterias en lagos Anabaena y
Nostoc como fitoplancton en aguas abiertas.
Bacterias fotosintéticas (pueden trabajar con menor
luminosidad, fijan menor cantidad).
NITRIFICACIÓN
NH4+ NH2OH H2N2O2 HNO2
Nitrosomonas
Las especies fijadoras del nitrógeno
Bacterias de vida libre Simbología Hábitat
Clostridium pasteuranum Suelos aeróbicos
Azotobacter vinelandii Suelos aeróbicos
Klebsiella pneumoniae Suelos aeróbicos y agua
Rhodospirillum rabrum Superficie de pantanos
Bacterias semibióticas Simbología Hábitat
Frankui alni Aliso, en raíces del árbol
Nostoc muscorum Planta tropical, tallos y agua
Amabaena azollae Azolla en las hojas y en agua
Collima tunaeforme Líquenes
Bacterias semibióticas Simbología Hábitat
Rhizobium japonicum Frijol de soya
Rhizobium triofolii Frijol de soya
Rhizobium mediloti Alfalfa
b. Por la acción química de alta energía: La radicación cósmica, las
estelas de los meteoritos y los relámpagos proporcionan alta energía
necesaria para combinar el Nitrógeno con el Oxígeno y con el agua para
convertir el nitrógeno atmosférico en nitratos y/o nitritos. El amoniaco y los
nitratos resultantes son llevados hacia la superficie de la tierra con el agua
de la lluvia.
Los cálculos sugieren que menos de 8,9 Kg. N/ha llegan a la tierra
anualmente de esta forma.
c. Fijación a través de procesos industriales: Se realiza
mediante el proceso de HABER- BOSCH de carácter
físicoquímico que se transforma el N2 en amoniaco (NH3)
Conclusiones:
5. Los Procesos que intervienen en el ciclo de Nitrógeno
a. Fijación del Nitrógeno: Convierte el nitrógeno atmosférico (N2) en nitrato (NO3). Se realiza físicoquímicamente y a través de las bacterias fijadoras del N2.
b. Aminificación : Proceso que convierte los nitratos (NO3) en amoniaco (NH3) y compuestos de Amoniaco (NH ). Se realiza mediante la acción de las bacterias y los hongos.
Clostridium
Servateci
Bacillus
AMONIFICACIÓN NH4+
Bacterias heterótrofas (degradación progresiva
de la materia orgánica, formación de compuestos
nitrogenados intermedios y desaminados por las
bacterias).
C. Nitrificación : Es un proceso biológico en el cual el amoniaco (NH+)
es oxidado por las bacterias nitrificantes a nitritos y nitratos, produciendo
energía. Se realiza mediante las bacterias.
Nitrosomonas 2NH+4 2NO2 + 4H+ + 2H2O + Nitrito.
Nitrobacter 2NO2 + O2 2NO3 + Energía+ Nitrato.
d. Desnitrificación: El nitrógeno en la forma de nitrato pende
transformándose mediante la acción de las bacterias desnitrificanetes.
Pseudomonas
Thiobacillus denitrificans.
DESNITRIFICACIÓN
Reducción bioquímica de aniones de nitrógeno
oxidado:
NO3 NO2 NO N2
Bacterias anaeróbicas facultativas:
Pseudomonas, Achromobacter, Escherichia,
Bacillus , Micrococcus.
e. Amonificación (Heterótrofo): Aminos y aminoácidos son utilizados por
organismos heterótrofos liberando compuertas amonicales, ácidos,
orgánicos, CO2 y el aminaico (NH+4)
6. Niveles de fijación de Nitrógeno por diferentes sistemas (Brady, 1974)
Especies organismos asociados nitrógeno fijado(kg.N/Ha /año)
Leguminosa bacteria Rhizobium
Medicago sativa “alfalfa” 150-250
Trifolium pratense L. ”trébol” 100-150
Glycine máxima L.“soya” 50-150
Vigna ungiculata “campi” 50-100
Lupinus “chocho” 50-100
Phaseolus vulgaris“frejol” 30-50
No leguminosas actinomicetos (Frankia)
Alnus jurellensis 50-150
Digitaria decumbens bacteria azospitrillum 5-30
Azolla binabaena 150-300
No semibióticos bacteria azotobacter 5-20
Clostridium 10-50
No leguminosas actinomicetos
Alnus jurellensis 50-150
Digitaria decumbens bacteria azospitrillum 5-30
Azolla Amabaena 150-300
No semibióticos bacteria azotobacter 5-20
Clostridium 10-50
TASAS MEDIAS DE FIJACIÓN DE N2
Total N2 fijado al año : 276 x 106 TmOrigen biológico: 85%
Tierra: 140 x 106 TmOcéanos : 100 x 106 Tm
Origen industrial : 15% 36 x 106 Tm
Tasas de fijación en nódulos-Rhizobium y similares con leguminosas : 100-500 Kg ha-1 año-1
-Frankia con alisos : 100-500 Kg ha-1 año-1
-Anabaena con helecho Azolla : 50-150 Kg ha-1 año-1
Tasas de fijación en rizosfera-Desulfovibrio, Clostridium,.. con Zoostera marina, Thalassia testudinum,…. : 100-500 Kg ha-1 año-1
-Bacterias heterotróficas con Spartina alterniflora (marismas): 100-500 Kg ha-1 año-1
- Azospirillum, Azotobacter, con plantas tropicales : 40 Kg ha-1 año-1
Tasas de fijación por microorganismos de vida libre- Cianobacterias en arrozales : 30-50 Kg ha-1 año-1
- Azotobacter, Clostridium,…. : 1-3 Kg ha-1 año-1
ALGUNAS ESPECIES BACTERIANAS FIJADORAS
DE N2
Azotobacter Clostridium
pasteurianus
RESUMEN DE APRENDIZAJE
Tema: Leyes de la naturaleza Explicación
RESUMEN DE APRENDIZAJE
Tema: Influencias de
las fases de la luna
Explicación
RESUMEN DE APRENDIZAJE
Tema: las formas de fijación de
nitrógeno
Explicación
RESUMEN DE APRENDIZAJE
Tema: las especies fijadores de
nitrógeno
Explicación
RESUMEN DE APRENDIZAJE
Tema: Importancia de nitrógeno Explicación
Gracias