Taller MSP 21‐Fase IV‐Verano 2014 4

Muestreo y Toma de Datos para  E t bl Establecer la Densidad de Plantas y   l  D id d d  Pl t     Biomasa en un Ecosistema. 

P f  M i  T h Prof. Mario Tacher

Objetivos ¬ Exponer a los participantes a técnicas de muestreo para construir 

cuadrantes y recopilar datos representativas de densidad de plantas y  biomasa en un ecosistema. ¬ Cuantificar los datos de densidad de plantas y biomasa muestreadas y 

extrapolarlas a escalas mayores.

Estándares Relevantes ¬ Los Sistemas y los Modelos ¬ Interacciones  ¬ Naturaleza de la Ciencia y Sociedad  ¬ La Estructura y los Niveles de Organización de la Materia ¬ Energía 

Expectativas Relevantes ¬ NC.B.3:  Utiliza NC B 3:  Utiliza las matemáticas para analizar y establecer relaciones

entre variables, comunicar resultados de diversos estudios y resolver  problemas.  ¬ EM.B.3:  Reconoce la interdependencia de los organismos, la 

diversidad de la vida y sus niveles de organización.  ¬ SM.B.4  Representa y explica la interdependencia que existe entre los 

organismos en relación con el flujo de energía y la materia en un  ecosistema p por medio de diagramas g yy modelos.  ¬ E.B.1:  Eplica la interdependencia que existe entre los organismos con

relación al flujo de energía y la materia en un ecosistema.

Expectativas Relevantes ¬ EM.A.3 Describe la interacción EM A 3 Describe la interacción entre los factores abióticos y bióticos

en un ecosistema a base de sus características distintivas.  ¬ I.A.1 Analiza las interacciones entre los organismos, el ambiente, la  g , ,

materia y la energía. 

Indicadores Relevantes ¬ SM.11.3  Representa y explica la interdependencia que existe entre los 

organismos en relación con el flujo de energía y la materia en un ecosistema  l ó l fl d í l por medio de diagramas y modelos.
(Biología 3.4) 

¬ I.11.1  Analiza cómo los organismos se relacionan entre sí a través del 

intercambio de materia y energía para poder crecer, mantenerse y  adaptarse.
(Biología 5.1) 

¬ I.11.4  Analiza las interacciones entre los organismos, el ambiente, la materia  g

y la energía. 
(Ciencias Ambientales 5.1) 

¬ NC.B.3.2 Utiliza unidades del Sistema Internacional de Medidas para 

p p p expresar medidas de parámetros estudiados en experimentos e  investigaciones.

.

Indicadores Relevantes ¬ SM.B.4.1 Identifica y establece relaciones entre los componentes de 

un ecosistema en cuanto a transferencia de masa y energía.  ¬ NC.A.1.4 Usa modelos matemáticos para describir, explicar y predecir  4 p , p yp

patrones naturales. ¬ E.B.1.1 Explica las relaciones entre la materia y la energía que 

muestran las pirámides ecológicas. ¬ E.B.1.3 Describe cómo los organismos utilizan la energía y reciclan los 

nutrientes para sostener la vida de un ecosistema. i l id d i ¬ EM.A.3.1 Analiza el rol que desempeñan y establece conexiones entre 

los productores, los consumidores y los descomponedores en la  los productores  los consumidores y los descomponedores en la  cadena y en la red alimentaria de un ecosistema.

Indicadores Relevantes ¬ NC.A.1.1 Utiliza unidades estándar del Sistema Internacional de 

Medidas para representar y describir parámetros ambientales. ¬ I.A.1.4  4 Establece relaciones de interdependencia entre los elementos  p

de un ecosistema, entre los ecosistemas entre sí y entre esos  elementos y el planeta.  ¬ SM.11.6  Identifica y establece modelos para demostrar las relaciones 

entre los componentes de un ecosistema en cuanto a la transferencia  g de masa y de energía
(Ciencias Ambientales 3.1)  ¬ E.11.5  Analiza y describe la interacción entre los componentes 

abióticos y bióticos de un ecosistema, incluyendo el flujo de energía.  (Ciencias Ambientales 4.1) 

Densidad y Biomasa ¬ Dos D conceptos ecológicos ló i claves l para entender d ell funcionamieno f i i de d los l

ecosistemas son la cuantificación de la densidad de plantas que contiene y la biomasa de hojarasca que produce.

Densidad de Plantas

¬ Se refiere a la cantidad de plantas por metro cuadrado (# plantas/m2)

que hay en una localidad específica. ¬ El primer objetivo de este taller es el de establecer la densidad de

plantas en el humedal de la UI en Bayamon. ¬ Esto se hará construyendo un cuadrante en el humedal.

Densidad de Plantas‐Construcción de un     Cuadrante. Cuadrante

Construcción de un Cuadrante en Arrecifes. ¬

Construcción de un Cuadrante en Arrecifes. ¬

Biomasa de Hojarasca  ¬ La biomasa de hojarasca se define como la cantidad de gramos de

hojas y otras partes de los árboles que caen al suelo, y son reciclados en el ecosistema. ¬ Las unidades de biomasa son # gramos/m2/día. ¬ El segundo objetivo de este taller es el de establecer la biomasa en el

humedal de la UI en bayamón.

Muestreo de Biomasa ¬

Muestreo de Biomasa ¬

Definición de Ecosistema

¬ Consiste de todos los seres vivos interaccionando en un área dada y de

todos los componetes físicos y químicos de los que dependen.

Factores bióticos ¬ Todos los seres vivos presentes T d  l     i   ¬ Interacciones intra‐específicas ¬ Interacciones inter‐específicas p

Factores abióticos acto es ab ót cos ¬ Temperatura ¬ Agua ¬ Luz solar ¬ Viento ¬ Rocas y suelos (complejidad física, pH, minerales).

Ecosistema Terrestre

Ecosistema Acuático

Dinámica de los Ecosistemas ¬ La L dinámica di á i de d un ecosistema i envuelve l dos d vertientes i claves l que nos

ayudan a entender como es su funcionamiento. Estos son: ¬ El flujo de energía ¬ *El reciclaje de la materia o elementos químicos.

Reciclaje de la Materia ¬ Los elementos químicos (ej. (ej fósforo y nitrógeno) se mueven de forma

cíclica entre los componentes bióticos y abióticos de un ecosistema. ¬ El recilaje ocurre en una serie de pasos cronológicos. cronológicos

Fases en el Reciclaje de la Materia ¬ 11 Los L organismos i fotosintéticos f t i téti asimilan i il los l elementos l t en forma f

inorgánica del suelo, aire y agua. ¬ 2-Procesos 2 Procesos metabólicos en la planta transforman los elementos

inorgánicos en compuestos orgánicos que forman diferentes estructuras (i.e hojas, tallos, frutos y semillas).

Reciclaje de la Materia ¬ 3-Parte de d estas estructuras son consumidas id por animales i l herbívoros h b

integrando esta materia orgánica en su cuerpo. ¬ 4-Otros 4 Ot animales i l se alimentan li t de d los l herbívoros. h bí

Reciclaje de la Materia

¬ 5-Los desechos orgánicos de los animales son convertidos a materia

inorgánica vía el proceso de descomposición (hongos y bacterias). ¬ 6-Los descomponedores devuelven la materia en forma inorgánica al

aire, suelo y agua para ser reutilizados por los organismos fotosintéticos,, y comenzar el ciclo.

Materia‐Elementos Químicos: ¬ A diferencia de la energía que es ilimitada, los elementos químicos en

un ecosistema son limitados. ¬ Fuera F dde meteoritos i ocasionales, i l la l materia i que existe i en nuestro

planeta es finita y por tanto es reciclada (la vida en el planeta depende de esto).

Materia‐Elementos Químicos: ¬ Si agrupamos diferentes especies en base a sus hábitos de

alimentación, podríamos seguir el movimiento cíclico de los elementos químicos a través de la comunidad biótica. q

Relaciones Tróficas o Relaciones de  Ali Alimentación t ió ¬ Nivel trófico: posición que ocupa un organismo en la cadena de

alimento en un ecosistema. ¬ El nivel trófico que le da el soporte a todos los otros niveles es el de los

autótrofos, clasificados como productores primarios del ecosistema. ¬ La mayoría de los productores primarios son organismos fotosintéticos

(plantas, algas y procariótas fotosintéticos).

Materia y Niveles Tróficos y

Encima de los Autótrofos se Encuentran l Heterótrofos. los H t ót f ¬ Heterótrofos: Organismos que tienen que consumir para llevar a cabo

sus procesos metabólicos. ¬ Estos E t ocupan los l diferenten dif t niveles i l de d consumidores id en la l cadena d

alimenticia.

Niveles de Consumidores ¬ Los herbívoros h bí son los l consumidores i primarios. i i ¬ Los carnívoros que comen herbívoros son considerados consumidores

sec ndarios secundarios. ¬ Los carnívoros que comen otros carnívoros se les denomina

consumidores terciarios y cuaternarios. cuaternarios

Materia y Niveles Tróficos y

Descomponedores

¬ Otro grupo importante de heterótrofos son los descomponedores ¬ Estos son considerados consumidores y se alimentan del material

orgánico no vivo, tal como los restos de animales muertos, heces, hojas y madera. ¬ Los L principales i i l descomponedores d d son las l bacterias b t i y llos hongos. h

Descomponedores ¬ Los hongos secretan enzimas que digieren el material orgánico y luego

absorben los productos de esta reacción química. ¬ En este proceso, convierten la materia orgánica en inorgánica

formando reservas abióticas en el suelo, agua y aire, donde son reutilizados por los productores primarios.

Descomponedores