Sucessão ecológica aula.. Sucessão primária e secundária

Sucessão ecológica aula.. Sucessão primária e secundária

1. Sucessão Ecológica

2. Comunidades: Revisão sobre zonação Sucessão ecológica

3. Alterações que comunidades sofrem no espaço e no tempo...

4. Quando consideramos um grandiente ambiental (uma direção onde o gradiente vai se modificando do ponto de vista de algum fator ecológico) a comunidade também vai se modificando... Com que padrão de mudança ocorre essa transformação?

5. Comunidades ao longo de gradientes ambientais Comunidade Aberta. Observe que a ocorrência da espécie desaparece gradualmente. Fonte: Biologia Interativa Comunidade com variação contínua ao longo do gradiente (Aberta): As abundâncias das espécies não são correlacionadas Espécies distribuídas em função de seus limites de tolerância aos fatores abióticos; Pouca interação biótica ou nem existe! Em comunidades abertas não existem fronteiras, portanto seus limites são arbitrários em relação às distribuições geográficas e ecológicas de suas espécies, que podem estender suas abrangências independentemente para dentro de outras interações e associações. A medida que percorremos o gráfico, as espécies vão se suscedendo independentemete uma da outra de forma contínua...

6. Figura 18.6 Distribuição de espécies independentes. A. As Great Smoky Mountains contêm uma mudança na composição das espécies de plantas com a variação na elevação e umidade do solo. B. Quando um levantamento de árvores foi conduzido ao longo do gradiente de umidade em um intervalo de altitude entre 1.067 e 1.372 m, os pesquisadores descobriram que cada espécie tem sua abundância máxima e aparece e desaparece em pontos diferentes ao longo do gradiente.

7. Comunidades ao longo de gradientes ambientais Comunidade Fechada ; Observe que há um limite bem claro até onde a espécie pode sobreviver. Fonte: Biologia Interativa. Ecótonos: o numero de espécies é maior, mas as abundâncias são menores Comunidade com variação discreta ao longo do gradiente (Fechada) As abundâncias das espécies são correlacionadas, associadas umas das outras; quando aumenta a abundância de uma sp, aumenta a abundância de outras espécies, ditas acompanhantes; Dsitribuições ecológicas coincidem; Espécies associadas entre si , formando blocos discretos ao longo do gradiente_zonação ; Comunidades fechadas são unidades ecológicas discretas com fronteiras distintas. As fronteiras de tais comunidades são chamadas de  ecótonos , regiões de rápida substituição de espécies ao longo do gradiente;

8. Zonação em Costões Rochosos. Ao lado esquerdo, foto representativa de Costão Rochoso no Parque Estadual da Ilha Anchieta, Ubatuba/SP. Ao lado direto, esquema didático mostrando zonas de supra, médio e infralitoral. Gradiente ambiental: influência da maré Limite superior: interações com o meio abiótico_ tolerância a temperatura e dessecamento Limite infeior: interações com competidores

9. Praia Guarauzinho- Peruíbe (SP) Fig 1: Zonação da abundância de espécies registradas no costão rochoso na Praia do Guarauzinho (SP) Phragmatopoma lapidosa/Annelida Cladophora sp Chaetomorpha sp Ulva lactuca Brachidontes sp Sphaerococcus   Chthamalus

10. Comunidades ao longo de gradientes ambientais

11. Sucessão ecológica Como a maioria das comunidades ecológicas normalmente sofre pouca mudança ao longo de semanas ou meses, é tentador pensar nelas como coleções estáticas de espécies . Contudo, comunidades sofrem alterações na composição e na abundância relativa de espécies durante períodos longos de tempo , ( há grande perturbação: um campo arado , uma floresta que sofreu incêndio ou um lago que tenha secado durante uma seca, mas subsequentemente enchido novamente); A comunidade lentamente se reconstrói e, dado tempo suficiente, ela geralmente se assemelha à comunidade original que existia antes do distúrbio.

12. Sucessão ecológica Como a composição de espécies nas comunidades muda ao longo do tempo. Compreender essas mudanças é essencial para os cientistas que tentam prever como as comunidades podem responder a futuras perturbações ambientais, como furacões e incêndios, ou às atividades antrópicas ( a mineração e a exploração de madeira). – mudança climática global.

13. 19.1 A sucessão ocorre em uma comunidade quando as espécies substituem umas às outras ao longo do tempo Sucessão Processo pelo qual a composição de espécies de uma comunidade muda com o tempo. Gramíneas -> arbustos -> árvores grandes Espécies pioneiras (dispersam-se por longas distâncias rapidamente) Cada estágio de mudança é chamado estágio sereal Estágio sereal final = climax (dominanado por oranismos que dominam o bioma)

14. OBSERVAÇÃO DA SUCESSÃO A observação da sucessão em uma comunidade pode ter durações diferentes, dependendo das histórias de vida das espécies envolvidas. Por exemplo, a sucessão dos decompositores em um animal morto pode acontecer em questão de semanas ou meses. Em outros casos, quando não há dados históricos disponíveis para uma área, métodos mais diretos e indiretos são utilizados a fim de se estimar o padrão de sucessão 19.1 A sucessão ocorre em uma comunidade quando as espécies substituem umas às outras ao longo do tempo

15. Sucessão ecológica Observações diretas A maneira mais clara de documentar a sucessão em uma comunidade é pela observação direta das mudanças ao longo do tempo.

16. Observações diretas A maneira mais clara de documentar a sucessão em uma comunidade é pela observação direta das mudanças ao longo do tempo. Figura 19.1 Observações diretas da sucessão. A. A ilha de Krakatoa, na Indonésia, sofreu uma erupção vulcânica maciça em 1883, que explodiu grande parte da ilha original e eliminou toda forma de vida. B. Desde então, pesquisadores vêm documentando a colonização de novas espécies na ilha ao longo do tempo. Inicialmente, a maioria das plantas que colonizaram a ilha era dispersa pelo mar e pelo vento. À medida que as florestas se desenvolveram, aves e morcegos que chegavam ao local levavam sementes de muitas outras espécies de plantas.

17. Sucessão ecológica Observações indiretas Técnica chamada de cronossequenciamento , que é utilizada para criar um modelo da sequência de comunidades que existem ao longo do tempo em um dado local. -Ajuda os ecólogos a compreenderem como a sucessão progride com o tempo em determinada área. Figura 19.2 Cronossequências. As dunas do Lago Michigan aumentam de idade quanto mais longe se afasta da água. Com base nessa relação, os pesquisadores examinaram a vida vegetal nas dunas de diferentes idades como uma maneira de estimar de que modo a sucessão procede ao longo do tempo.

18. É muito mais fácil observar a sucessão quando ela ocorre ao longo de pequenas escalas de tempo, tal como a sucessão de espécies em organismos que estão em decomposição . Por exemplo, quando um mamífero morre, os tecidos mortos são rapidamente: - colonizados por bactérias e fungos. insetos também começam a localizar a carcaça, (moscas-varejeiras ; elas colocam seus ovos na carcaça, e estes eclodem em larvas (Figura 19.2). Diversas espécies de besouros e predadores. Uma vez que os tecidos são consumidos e somente ossos e pelos permanecem, o número de insetos cai drasticamente, e a taxa de decomposição desacelera ... Sucessão ecológica Figura 19.2 Mosca-varejeira. A mosca Lucilia sericata é uma espécie de mosca-varejeira que está entre os primeiros grupos de insetos a chegarem quando um animal morre entomologia forense

19. Sucessão ecológica Sucessão primária?

20. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão primária e sucessão secundária- progressão ordenada ao longo do tempo.

21. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão primária A sucessão primária é o desenvolvimento de comunidades em hábitats inicialmente desprovidos de plantas e solo orgânico (tais como dunas de areia, fluxos de lava e rochas nuas). Esses ambientes inóspitos são colonizados por liquens e musgos, que não requerem solo e podem viver sobre superfícies de rochas, e por gramíneas tolerantes à seca, que são capazes de colonizar dunas de areia seca (Figura 19.4 ). As espécies que colonizam primeiro esses lugares produzem pequenas porções de matéria orgânica que ocorrem juntamente com os processos de intemperização da rocha e atividade microbiana para criar solos que tornam o lugar mais hospitaleiro para outras espécies.

22. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão primária Figura 19.3 Sucessão primária. A sucessão primária ocorre quando os organismos colonizam locais que são inicialmente desprovido de vida. A. Rochas nuas, como essas rochas em Wisconsin, são inicialmente colonizadas por liquens e musgos. B. As dunas de areia, como estas dunas ao longo das margens do Lago Michigan, são inicialmente colonizadas por gramíneas capazes de tolerar solos secos, arenosos, com pouca matéria orgânica

23. AUMENTO DA BIODIVERSIDADE e TEIAS ALIMENTARES

24. Sucessão ecológica Sucessão secundária?

25. Sucessão ecológica Sucessão secundária A sucessão secundária é o desenvolvimento de comunidades em hábitats que não contêm plantas, mas possuem solo orgânico, como a que ocorre em campos que foram arados ou florestas extirpadas por um furacão. Tais hábitats normalmente contam com solos bem desenvolvidos que podem também incluir raízes de plantas e sementes, ambos contribuindo para um rápido desenvolvimento de novas plantas após o distúrbio. A sucessão secundária tem estágios mais curtos e atinge a estabilidade mais depressa.

26. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão secundária A sucessão secundária pode ser observada em uma cronossequência de campos agrícolas abandonados a Floresta de Duke; Para compreender o processo de sucessão nessa área, o ecólogo Henry visitou diversos locais, cada um abandonado por diferentes períodos de tempo. Ele descobriu um claro padrão de sucessão que começa com as plantas anuais e termina com as grandes árvores decíduas, como ilustrado na Figura 19.5

27. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão secundária À medida que as décadas se passam, as espécies de árvores decíduas chegam e começam a substituir os pinheiros; após cerca de 100 anos, as árvores decíduas dominam e constituem o último estágio seral na sequência sucessional. Figura 19.5 Sucessão secundária. A sucessão secundária começa com um solo bem desenvolvido. Em uma floresta sazonal temperada, como esta da região do Piemonte, da Carolina do Norte, a comunidade clímax é dominada por árvores decíduas.

28. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão primária ≠ Sucessão secundária A sucessão primária é distinguida da secundária pelo ponto de partida da comunidade. Algumas vezes, a distinção entre sucessão primária e secundária não é clara porque a intensidade de um distúrbio pode variar. Ex: como um tornado que varre uma grande área de floresta normalmente não danifica os nutrientes do solo, o qual frequentemente contém sementes e raízes vivas, a sucessão acontece rapidamente. -um incêndio severo que queima através de camadas orgânicas do solo da floresta exige que a comunidade recomece de um ponto muito inicial, de uma maneira que se assemelha à da sucessão primária; afinal, há um solo, mas ele contém poucas sementes ou raízes que possam brotar imediatamente após o incêndio.

29. Sucessão ecológica em ambientes terrestres Sucessão primária ≠ Sucessão secundária Sucessão secundária ▪ Tem início em um ambiente anteriormente colonizado ▪ O solo já está formado e as condições mostram-se mais favoráveis à existência de seres vivos Exemplos: Áreas desmatadas Floresta após queimada Campo de cultivo ou de pastagem abandonado

30. Sucessão animal Os ecólogos tradicionalmente focam nas mudanças das espécies de plantas ao descreverem a sucessão em ambientes terrestres. No entanto, essas alterações acarretam modificações significativas nos hábitats disponíveis para os animais, o que, por sua vez, causa mudanças na comunidade dos animais.

31. Sucessão em ecossistemas aquáticos A sucessão também ocorre nos ambientes aquáticos: comunidades entremarés Comunidades entremarés A sucessão em comunidades entremarés pode ocorrer muito mais rapidamente após uma perturbação (o tempo de geração da espécie dominante é muito mais curto) Perturbação: ondas fortes removem organismos aderidos às pedras.

32. Sucessão em ecossistemas aquáticos Comunidades entremarés 1- a primeira espécie a chegar foi uma alga verde conhecida como Ulva lactuca , tornando-se dominante e impedindo a alga vermelha, Gigartina canaliculata de colonizar; No entanto, conforme a alface-do-mar se tornava mais dominante, ela atraía caranguejos que a comiam, o que abria áreas nas rochas para a alga vermelha, menos palatável, se colonizar. Com o tempo, a alga vermelha passou a dominar a comunidade. Figura 19.8 Sucessão entremarés. A. Em rochas não perturbadas na zona entremarés, as comunidades são dominadas por uma espécie de alga vermelha. B. Quando fortes ondas reviraram as rochas, as áreas nuas expostas foram rapidamente colonizadas pela alface-do-mar, conforme mostrado no desenho à esquerda. A alface-do-mar inicialmente dominou a superfície de rocha nua, medida como percentual de rocha coberta pela alga. À medida que o tempo passou, os caranguejos começaram a consumir a alface-do-mar, o que criou espaço e possibilitou que a alga vermelha colonizasse a rocha e finalmente dominasse a superfície da pedra. As barras de erro são erros padrões

33. Sucessão- MUDANÇA NA DIVERSIDADE DE ESPÉCIES Figura 19.11 Efeitos da sucessão sobre a riqueza de espécies. Em diversas comunidades, a sucessão está associada a um rápido aumento na riqueza de espécies, que então desacelera ao longo do tempo e, por fim, alcança um platô de estabilização. Os exemplos mostrados aqui incluem plantas lenhosas em campos antigos na Carolina do Norte (A), aves em campos antigos na Geórgia (B) e algas e invertebrados de rochas de entremarés do sul da Califórnia ( C) Por ambos os hábitats, terrestres e aquáticos, o processo de sucessão apresenta efeitos consistentes sobre a riqueza de espécies. Começa-se com poucas espécies ou nenhuma, e então a riqueza de espécies inicialmente aumenta rápido, seguida por uma estabilização e um pequeno declínio;

34. 19.2 A sucessão pode ocorrer por meio de diferentes mecanismos ATRIBUTOS DAS ESPÉCIES DE SUCESSÃO INICIAL VERSUS SUCESSÃO TARDIA As espécies das sucessões inicial e tardia têm diferentes atributos que são importantes para seus respectivos desempenhos. Espécies pioneiras de plantas terrestres: são geralmente melhores em dispersar sementes para locais recém-criados ou perturbados (muitas sementes pequenas, facilmente dispersas pelo vento, ou que aderem a animais que passam). Essas sementes podem também persistir no solo,; -São bastante tolerantes a condições abióticas severas que podem existir em lugares recém-perturbados, incluindo incidência de luz solar direta, bem como temperaturas e disponibilidade de água que variam amplamente.

35. 19.2 A sucessão pode ocorrer por meio de diferentes mecanismos ATRIBUTOS DAS ESPÉCIES DE SUCESSÃO INICIAL VERSUS SUCESSÃO TARDIA Clímax : Espécies produzem uma pequena quantidade de grandes sementes com baixo poder de dispersão; algumas caem no solo, enquanto outras são consumidas pelos animais. Elas têm uma viabilidade relativamente baixa (germinem , crescem lentamente; são tolerntes à sombra enquanto plântulas, grandes quando maduras - vantagem competitiva sobre as espécies da sucessão inicial .) Os estágios serais posteriores tinham solos contendo mais matéria orgânica, mais nitrogênio e mais umidade

36. FACILITAÇÃO, INIBIÇÃO E TOLERÂNCIA A capacidade de dispersar e persistir sob as condições abióticas e bióticas existentes determina quais espécies aparecerão em diferentes estágios serais durante uma sucessão. 1-estágios iniciais da sucessão: Organismos que se dispersam bem e crescem rapidamente 2-Estágios intermediários: Espécies que se dispersam ou crescem lentamente, após colonizarem uma área Efeito positivo, negativo ou neutro sobre a probabilidade de uma segunda espécie se estabelecer.

37. FACILITAÇÃO, INIBIÇÃO E TOLERÂNCIA Os mecanismos podem ser classificados como facilitação, inibição e tolerância.

38. FACILITAÇÃO, INIBIÇÃO E TOLERÂNCIA A facilitação é um mecanismo de sucessão no qual a presença de uma espécie aumenta a probabilidade de uma segunda se estabelecer. Por exemplo, os arbustos do amieiro, que são leguminosas, vivem em uma relação mutualista com bactérias fixadoras de nitrogênio em suas raízes; Essa relação produz nitrogênio adicional no solo, o que facilita o estabelecimento das plantas limitadas pelo nitrogênio, tais como as árvores de espruce. Com o tempo, os espruces crescem e lançam uma forte sombra, que não é um ambiente favorável para o amieiro. Amieiro . Espruce

39. FACILITAÇÃO, INIBIÇÃO E TOLERÂNCIA A inibição é um mecanismo de sucessão no qual uma espécie diminui a probabilidade de uma segunda se estabelecer. Causas: vencendo na competição por recurso, por predação (atacá-los com ssubstA^ncias químicas nocivas ) e o parasitismo; No início da sucessão- a inibição pode impedir o desenvolvimento em direção à comunidade clímax; Sucessão tardia: a inibição pode impedir que espécies pioneiras colonizem e sobrevivam.

40. FACILITAÇÃO, INIBIÇÃO E TOLERÂNCIA A tolerância é um mecanismo de sucessão no qual a probabilidade de uma espécie se estabelecer depende da sua capacidade de dispersão e da persistência sob as condições físicas do ambiente. Estágios iniciais: espécies que toleram condições como baixa umidade ou flutuações de temperatura mais extremas- estabelemem-se rápido e são dominantes; - competidores superiores que chegam mais tarde, os quais substituirão em algum momento as espécies tolerantes ao estresse.

41. 19.3 A sucessão nem sempre produz uma única comunidade clímax Os ecólogos tradicionalmente veem a sucessão acontecendo por meio de uma série de estágios que terminam em uma comunidade clímax, a qual permanece constante no espaço e no tempo, a menos que outra grande perturbação aconteça. A composição de espécies de uma comunidade clímax pode ainda apresentar variação no espaço e no tempo, e a comunidade clímax pode durar pouco se um distúrbio a destruir.

42. 19.3 A sucessão nem sempre produz uma única comunidade clímax MUDANÇAS NAS COMUNIDADES CLÍMAX AO LONGO DO TEMPO Quando a sucessão ocorre em uma comunidade, geralmente se observam as condições ambientais em mudança e uma progressão de formas de vida pequenas para grandes. A sucessão primária terrestre: os liquens e os musgos -> gramíneas e herbáceas – (umidade suficiente) -> árvores grandes .

43. 19.3 A sucessão nem sempre produz uma única comunidade clímax MUDANÇAS NAS COMUNIDADES CLÍMAX AO LONGO DO TEMPO Às vezes, uma comunidade clímax não é persistente, um fenômeno conhecido como comunidade clímax transitória. Um clímax transitório ocorre quando um local é perturbado frequentemente, tal que a comunidade clímax não consegue se perpetuar. Um exemplo comum ocorre em pequenos alagados, às vezes conhecidos como alagados vernais, que se preenchem de água na primavera e então secam no verão ou se congelam no inverno (Figura 19.17).

44. Embora os eventos de secar e congelar eliminem a maioria das espécies que constituem uma comunidade de alagado, algumas têm estágios de dormência e persistem no solo até que o alagado se preencha novamente na primavera. Zooplâncton (ovos dormentes) caracóis podem estivar; . Quando a água volta, as plantas, os animais e os micróbios retornam de seus estágios de dormência à vida.