Este documento describe los conceptos fundamentales de los ecosistemas, incluyendo: 1) La estructura de un ecosistema consta de un biotopo abiótico y una biocenosis de seres vivos. 2) Los organismos se adaptan a factores abióticos como el agua, la temperatura y la luz. 3) Las poblaciones interactúan a través de relaciones intra e interespecíficas y están sujetas a mecanismos de control poblacional.

1. UD 5. Los
ecosistemas.
Biología y geología 4º ESO
Marta Gómez Vera

2. Índice
1. Estructura de un ecosistema
1. Componentes del ecosistema.
2. Factores abióticos. Limites de tolerancia
y factores limitantes.
3. Adaptaciones de los organismos a los
factores abióticos.
2. Hábitat y nicho ecológico.
3. Las relaciones bióticas
1. Relaciones intraespecíficas.
2. Relaciones interespecíficas
4. Poblaciones.
1. Control de poblaciones.
2. Curvas de crecimiento.
5. La biocenosis o
comunidad.
6. Relaciones tróficas.
7. Energía y materia en
los ecosistemas.
8. Ciclos biogeoquímicos.
9. Biomasa y producción
en los ecosistemas.
10. Evolución de los
ecosistemas

3. • Conceptos previos:
• Medio ambiente: Es el conjunto de componentes
físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de
causar efectos directos o indirectos, en un plazo
corto o largo sobre los seres vivientes y las
actividades humanas.
• Ecología: Ciencia que estudia las relaciones entre
los seres vivos entre sí y con el ambiente que les
rodea. Se encarga del estudio de los ecosistemas.
• Ecólogo: Persona (científico/a) que se encarga del
estudio de la estructura y dinámica de los
ecosistemas.
• Ecologismo: Ideología. Movimiento político, social y
global que propone y defiende la búsqueda de
formas de desarrollo equilibradas con la naturaleza
y basadas en el uso de energías renovables que no
contaminen.
• Ecologista: Que defiende activamente o es
partidario del ecologismo.

5. • Un ecosistema es el conjunto formado por los seres vivos , los factores físicos del medio donde
viven y las relaciones, tanto bióticas como abióticas, que se establecen entre ellos.
1. Estructura del ecosistema

6. • Componentes de un ecosistema:
• Biotopo: Es el componente abiótico, el lugar o medio físico junto a sus propiedades (luz, temperatura,
etc) donde se desarrollan los seres vivos.
• Biocenosis o comunidad: Conjunto de seres vivos y sus relaciones.
• Las Interacciones que se establecen entre los componentes de los ecosistemas constituyen el factor
fundamental de los ecosistemas.
• BIOTOPO
Las características físicas
del ambiente se definen
por los factores abióticos.
Las siguientes tablas son un
estudio comparativo de los
principales componentes
abióticos en los medios
terrestre y acuático y su
importancia biológica.

8. 1.2. Límites de tolerancia y factores limitantes
• Limite de tolerancia: valores máximo y mínimo de un determinado factor ambiental entre los que se
desarrolla una población
• Optimo: valor del factor abiótico para el cual el desarrollo de la especie o población es máximo
• Intervalo de tolerancia: amplitud del intervalo para un determinado factor abiótico. En función de este
tenemos
• Organismos eurioicos: Amplio margen de tolerancia ante las variaciones ambientales. Pueden vivir
en ambientes en los que se produzcan cambios importantes todo el año
• Organismos estenoicos: Estrecho margen de tolerancia ante las variaciones ambientales. Viven en
ambientes en los que apenas existen variaciones. Están muy bien adaptados
Factores limitantes: Factores
abióticos o bióticos que regulan el
crecimiento y la expansión de una
población. Ejemplo: la luz en el medio
acuático es un factor limitante para los
organismos fotosintéticos.

9. Actividades test
Realiza la actividad 2 de página
195 del libro de texto

10. • La adaptación es la adecuación evolutiva (morfológica, fisiológica o de comportamiento) de los
organismos a un ambiente determinado.
Componente
abiótico
Adaptaciones animales Adaptaciones vegetales
AGUA
• Pieles impermeabilizadas
• Glándulas mucosas en los anfibios
• Estructuras resistentes a la desecación
• Productos de excreción con poco agua
• Producción de agua en el organismo por
reacciones metabólicas
• Cubiertas impermeables
• Retención en los tallos
• Reducción de las hojas
• Semillas resistentes
• Pocos estomas
• Raíces extensas y profundas
Temperatura
• Poiquilotermos: hibernación
• Homeotermos: sudoración, jadeo, tiriteo,
plumas, pelo, grasa subcutánea, etc
• Formas de resistencia en épocas
desfavorables
• Hojas aciculares
• Portes piramidales, etc
• Pérdida de las hojas en épocas
frías
1.3. Adaptaciones a factores abióticos

15. Componente
abiótico
Adaptaciones animales Adaptaciones vegetales
LUZ
• Visión: Adaptaciones a escasa luz
• Aparición de colores
• Bioluminiscencia
• Estructuras que los mantienen
erguidos
• Estratificación
SALINIDAD
• Glándulas de sal en aves marinas
• Peces de agua dulce: Riñones grandes, orina muy
abundante y poco concentrada
• Peces agua salada: Riñones pequeños, excreción de
sales por las branquias, orina muy concentrada
• Invertebrados y peces cartilaginosos: Medio interno
similar al medio externo
• Secreción de sales por las hojas
• Fenómenos osmóticos en raíces

17. En los animales también existen adaptaciones a la luz:

18. En los animales también existen adaptaciones a la luz:

21. Las modificaciones del medio por los seres vivos
• Caso más importante: Aparición del oxígeno en la atmósfera por los primeros seres vivos
fotosintéticos:
• Desarrollo de organismos aerobios (utilizan el O2)
• Minerales y rocas constituidos por moléculas oxidadas
• En la actualidad:
• Plantas:
• Favorecen la formación de suelo (disgregación de las rocas) e impiden su erosión.
• Crean microclimas húmedos, debido a la evaporación y, en bosques tupidos, impiden el paso
de los rayos del sol.
• Fijan las dunas con sus raíces.
• Formación de rocas sedimentarias orgánicas (carbón, petróleo y rocas formadas de caparazones
de microorganismos)
• Formación de arrecifes e islas coralinas.
• Animales terrestres que ayudan a la formación del suelo formando galerías y túneles
• El ser humano: principal agente modificador del medio.

23. 4. Hábitat y nicho ecológico (pág 199)
• Hábitat: Es el lugar físico donde se desarrolla una población en el
ecosistema, el área física donde podemos encontrarlo. Un mismo
hábitat puede ser compartido por varias especies.
• Nicho ecológico:
• Es la función que desempeña una determinada especie en el
ecosistema, es decir, la forma en que esta especie “ocupa” un
lugar, su modo de vida y su función en el ecosistema.
• Para determinar el nicho ecológico es necesario conocer el
hábitat, el alimento, lugar de reproducción, resistencia a factores
del medio, relaciones con otras especies, etc
• Si dos especies tienen el mismo nicho en un ecosistema,
competirán entre sí y una acabará excluyendo a la otra.
• Algunas especies pueden variar su nicho ecológico a lo largo de su
vida en función de sus necesidades.
• Diferenciar hábitat-nicho. El hábitat es el lugar donde vive una especie
y el nicho es la función que realiza en el ecosistema. (El hábitat es la
dirección y el nicho la profesión).
Realizad actividades 9, 10 y 11 de página 199

24. 3. Relaciones bióticas
• Relaciones intraespecíficas (pág.101): Son aquellas que se establecen entre individuos de la misma
población:
• Relaciones intraespecíficas de competencia:
• Se producen cuando el numero de individuos de una población aumenta en exceso y
comienzan a escasear los recursos.
• Regulan el tamaño de una población al aumentar la tasa de mortalidad y disminuir la
natalidad.
• Supone la supervivencia de los mejores adaptados, contribuyendo al proceso de evolución.
• Relaciones intraespecíficas de cooperación: Los individuos de una misma población cooperan
entre si para reproducirse, cuidado de las crías , defensa, la alimentación, el reparto del trabajo. Se
diferencian cuatro tipos de asociaciones: Familiar, gregaria, estatal y colonial
• Relaciones interespecíficas (pág.215): Son las que se establecen entre los individuos de las distintas
poblaciones que constituyen la comunidad
• Las poblaciones afectadas pueden verse : Perjudicadas (-); Beneficiadas (+); No afectadas (0)
• Principales relaciones interespecificas:
• Asociaciones positivas.
• Asociaciones antagónicas

31. 4. Las poblaciones
• Una población es un grupo de organismos
pertenecientes a la misma especie que viven en el
mismo territorio y pueden reproducirse entre si.
• Ventajas:
• Facilidad para la reproducción.
• Protección frente a las condiciones adversas.
• Defensa más eficaz.
• Facilidad para encontrar alimento.
• Efectos negativos:
• Competencia entre los individuos.
• Falta de espacio.
• Aparición y contagio de enfermedades.

32. 4.1. Control de las poblaciones. (pág. 205)
• Las poblaciones que viven en un ecosistema pueden
cambiar con el tiempo: unas pueden crecer, otras
desaparecer y otras estabilizarse. Estos cambios
dependen de factores internos (natalidad) o externos
(relaciones interespecíficas)
• Algunas relaciones interespecíficas qu e afectan al
crecimiento de una población son:
• Dependencia de otra especie: Simbiosis: La
desaparición de una de las especies supone la
desaparición de la otra. Ej: Bacterias Rhizobium de
raíces de leguminosas.
• Competencia con otra especie: Se produce cuando
dos especies compiten por los mismos recursos: una
de ellas acabará excluyendo a la otra. Ej: cangrejo
americano y cangrejo autóctono ibérico.
• Depredación única: Se produce cuando se establece
una relación depredador – presa casi exclusiva. (ver e
interpretar gráfica linces y liebres)

33. 4.2. Curvas de crecimiento: Estrategias de crecimiento de las poblaciones
• Crecimiento exponencial o crecimiento en
forma de J se produce cuando la población
no encuentra limitaciones a su crecimiento
y crece indefinidamente.
• Es característico de los estrategas de la r,
es decir, de las especies pioneras,
colonizadoras u oportunistas con elevada
tasa de natalidad y escasos requerimientos
nutricionales.
• Crecimiento sigmoidal o crecimiento en forma de S,
el ambiente pone freno al desarrollo de la población
transformando la curva exponencial en una curva
sigmoidea.
• Es característico de los estrategas de la K, es decir,
de especies que tratan de mantener el tamaño de
sus poblaciones cercano al máximo permitido por el
ecosistema, denominado capacidad del medio, por
tanto, su natalidad se regula en función de la
densidad, son muy longevos y tienen un crecimiento
lento.

35. 5. Biocenosis o comunidad
• La biocenosis o comunidad es el conjunto de
poblaciones de diferentes especies de un
ecosistema .
• Se caracteriza por la diversidad biológica o
biodiversidad que se define como la cantidad de
especies diferentes de un ecosistema. Hay tres
niveles de biodiversidad:
• Diversidad genética: Conjunto de alelos diferentes que
presentan los genes de una especie.
• Diversidad específica: variedad de especies de un
ecosistema (Riqueza específica)
• Diversidad de ecosistemas: variedad de ecosistemas de
un territorio.
• La diversidad ecológica o del ecosistema viene
determinada por:
• Riqueza especifica: Número de especies diferentes.
• Abundancia relativa: numero de individuos de cada
especie.
Actividad 1 de la página 214

36. 6. Las relaciones tróficas (pág. 216)
• Las relaciones tróficas son relaciones basadas en la transferencia de materia y energía de unos
organismos a otros mediante la alimentación.
• Se representan mediante eslabones o niveles tróficos en : Cadenas, Redes, Pirámides tróficas.
• Productores: 1er nivel trófico:
• Comprende los organismos autótrofos (Fotosintéticos, Quimiosintéticos): Producen materia orgánica a partir de
materia inorgánica.
• Utilizan la energía almacenada en la materia orgánica que ellos mismos sintetizan y la liberan gracias a la
respiración.
• Consumidores: 2º, 3er y 4º nivel trófico:
• Son organismos heterótrofos que utilizan la materia orgánica tomada directa o indirectamente de los autótrofos
para llevar a cabo sus funciones vitales mediante la respiración.
• Tipos:
• Consumidores primarios: Fitófagos (herbívoros, frugívoros, xilófagos, etc)
• Consumidores secundarios: Se alimentan de consumidores primarios.
• Consumidor terciario, cuaternario, etc: Se clasifican según se alimenten de niveles anteriores.
• Descomponedores
• Los descomponedores los organismos heterótrofos encargados del reciclado de los nutrientes
(obtienen la materia y energía mediante la descomposición de cadáveres y restos orgánicos de
cualquier nivel). Hongos y baterías.

38. Cadenas tróficas
• Una cadena trófica es una forma de
representación gráfica de las relaciones tróficas
de un ecosistema.
• Los seres vivos de un ecosistema se alimentan
unos de otros y forman cadenas de alimentación
o cadenas tróficas.
• Actividades:
1. Construye una cadena trófica con los
siguientes organismos: ratón, maíz,
serpiente.
2. Construye una cadena trófica con los
siguientes organismos e indica en la parte
superior el nivel trófico al que pertenecen:
león, cebra, hierba, bacterias, buitre.
3. Construye una cadena trófica con los
siguientes organismos e indica en la parte
superior el nivel trófico al que pertenecen:
buitre, jabalí, lobo, castaño, hongos

40. Redes tróficas
• Cadenas tróficas
interconectadas
entre si en los que
existen individuos
que forman parte de
varios de ellos, y que
pueden incluso,
ocupar diferentes
niveles tróficos
• En realidad en los
ecosistemas no
existen cadenas sino
redes tróficas pues
los seres vivos se
suelen alimentar de
varias especies que
pertenezcan a
diferentes cadenas

41. • Actividades
1. Que papel cumple el
cangrejo de rio en el
ecosistema de la figura 3?
2. Basándote en el ecosistema
de la figura, indica una
cadena trófica de cuatro
elementos.
3. Que come la gambusia?
4. Según la red trófica
representada, .que
consumidores son los menos
dependientes de una presa
concreta?
5. En esta red trófica, .cuales
son los productores?

42. Pirámides tróficas
• Son formas gráficas de representar la energía, la biomasa o el número de individuos que forman parte de un
nivel trófico
• Están constituidas por un conjunto de barras horizontales superpuesta de altura constante y longitud
proporcional al parámetro medido (en la base los productores y encima de ellos C1º, C2º, etc)
• Tipos : Pirámides de Biomasa, Pirámides de Energía, Pirámides de números.
• Pirámide de Biomasa: Las barras representan la cantidad de Biomasa acumulada en cada nivel trófico
(generalmente la Pirámide de Biomasa de los océanos suele ser invertida)

43. • Pirámides de energía:
Representan la cantidad de
energía almacenada en cada
nivel trófico . Forma siempre
piramidal.
• Pirámides de números: Representan el número de
individuos que constituyen cada nivel trófico (en
ocasiones puede estar invertida , por ejemplo sobre
un único rosal pueden vivir cientos de pulgones)

44. 7. La materia y energía en los ecosistemas
• Los ecosistemas necesitan un
aporte constante de energía para
mantenerse en funcionamiento
• Esta energía después de ser
almacenada en forma de
alimentos, es utilizada por los
seres vivos y transferida de unos a
otros
• El flujo energético va
disminuyendo al degradarse en la
respiración y desprenderse en
forma de calor, tras ser utilizada
por los seres vivos para su
mantenimiento.
El flujo de materia en los ecosistemas tiende a ser
un ciclo cerrado, mientras que el de energía fluye
en una sola dirección

45. El ciclo de la materia
• El ciclo de la materia tiende a
ser cerrado , es decir, la
materia se recicla en los
ecosistemas
• El reciclado de la materia se
realiza por la acción de los
descomponedores.
• El flujo de la energía mueve el
ciclo de la materia.

46. La energía en los ecosistemas
• La energía entra en las cadenas
tróficas en forma de luz solar y es
transformada en energía química por
los productores: una parte de esta
energía la utilizan para realizar sus
funciones vitales, otra parte se
almacena en la materia orgánica de
sus estructuras y otra parte se
transforma en calor.
• Cuando los consumidores se
alimentan de los productores, solo
incorporan una parte de la energía
almacenada en estos.
• El flujo de energía, en una cadena
trófica, es unidireccional (pasa por
todos los niveles que la forman y en
cada una de ellos pierde una parte
en forma de alimento no ingerido,
alimento no asimilado y en forma de
calor).
Regla del 10%: La energía que pasa de
un eslabón a otro es aproximadamente
el 10 % de la energía acumulada en él.
El numero de eslabones de una cadena
trófica es limitado (5 max).

47. 8. Ciclos Biogeoquímicos
• En los ecosistemas los
elementos químicos pueden
formar parte de la materia
viva o de la materia inerte.
• Los recorridos que realizan
ciertos elementos químicos a
través de la biocenosis y el
biotopo de un ecosistema se
denominan ciclos
biogeoquímicos.
• El sistema en que mayor
tiempo permanece la materia
se llama almacén o reserva
• Los ciclos biogeoquímicos se
autorregulan pero las
actividades humanas rompen
su equilibrio provocando
impactos

48. El ciclo del carbono

49. El ciclo del Nitrógeno
Bacterias nitrificantes del suelo

50. 9. Biomasa y producción en los ecosistemas
• Biomasa:
• Es la cantidad e materia orgánica, en unidades de
masa, que contiene un organismo, un grupo de
ellos o un nivel trófico.
• Se trata de la forma de almacenar la energía. Se
almacenan grandes cantidades de energía química
en los enlaces de compuestos orgánicos. Es en
forma de biomasa como se transfiere la energía de
uno a otro nivel trófico.
• Se calcula: B= [masa]/ [V o S]. Se expresa en unid.
de peso o de energía y puede estar referida a unid.
de superficie o volumen. (Kg/m2…)
• Biomasa de un ecosistema: es la masa de la
materia orgánica, viva o muerta, de todos los
organismos que constituyen la biocenosis
• Biomasa de un nivel trófico: Es la masa de la
materia orgánica de todos los organismos que
constituyen ese nivel trófico.
• Producción
• Aumento de la biomasa por unidad de
tiempo. P=B/t
• Producción primaria: producción de los
productores.
• Producción secundaria: producción
de los consumidores y
descomponedores.
• Producción bruta: cantidad de energía
fijada por un nivel trófico en una
unidad de tiempo
• Producción neta: es la cantidad de
energía que queda almacenada en un
nivel trófico después de haber
experimentado perdidas por
respiración y que queda disponible
para ser transferida al siguiente nivel
trófico PN= PB-R

52. 10. Cambios en los ecosistemas: Sucesiones
• Las comunidades no permanecen invariables a lo largo del
tiempo: Las poblaciones que las componen se modifican al
adaptarse a las condiciones del medio.
• Sucesión ecológica
• Secuencia de cambios de un ecosistema, producidos
como resultado de su propia dinámica interna.
• Proceso lento y gradual. Escasa diversidad Mayor
diversidad
• Sustitución de unas especies por otras. La actividad de
los seres vivos provocan cambios que favorecen o
dificultan la presencia de otras especies
• Cambios en una sucesión:
• Aumenta la diversidad de especies.
• Se incrementa la biomasa.
• Aumenta la eficacia en el aprovechamiento de la
energía.
• Disminuye la productividad.
• Aumenta la estabilidad del ecosistema
• Aumenta la complejidad estructural.

53. Ejemplo de sucesión primaria: Isla volcánica
• Una zona deshabitada es colonizada por organismos
pioneros o colonizadores. (estrategas de la r)
• El suelo se enriquece progresivamente y aumenta la
biodiversidad
• Las especies pioneras son sustituidas por las especies
especialistas (estrategas de la k)
• La sucesión termina originando una comunidad con un
máximo grado de estabilidad
• Se establece en lugares que
anteriormente no habían
sido colonizados.
• Los seres vivos colonizan un
hábitat nuevo.
• Necesita cientos o miles de
años para que origine la
comunidad clímax , pues de
manera simultanea debe
formarse también el suelo
como transformación de la
roca subyacente.
• Sucesión primaria

54. Ejemplo de sucesión secundaria:
Tala forestal
• En un bosque mediterráneo se produce una tala.
• El humus desaparece, aparece el pastizal y algunos arbustos como la
jara.
• Aparecen especies arbóreas poco exigentes con las condiciones del
suelo.
• Se desarrollan especies, como la encina, que necesitan suelos
profundos.
• Al final del proceso surge de nuevo un bosque mediterráneo
• Se produce en zonas donde
anteriormente existía una comunidad
que ha sido eliminada total o
parcialmente (Regresión).
• Regresión: Causada por múltiples
factores (alteraciones climáticas,
procesos catastróficos geológicos o
acciones humanas.
• Tras la regresión, comienza un nuevo
proceso evolutivo que origina una
nueva comunidad.
• Se reemplazan comunidades
existentes
• Sucesión secundaria

55. Sucesiones: Comunidad clímax
• Se dice que una comunidad ha
llegado al clímax cuando alcanza
una composición estable y no
sufre modificaciones de
importancia.
• La Biomasa alcanza niveles
máximos y la producción neta es
muy baja. (Productividad es casi
nula)
• Estado ideal de un ecosistema, al
final de una sucesión.
• Comunidades estables: Selva
tropical, taiga, bosque atlántico,
bosque mediterráneo