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BACHILLERATO BIOLOGÍA
Objetivo 14.
Analizar procesos termodinámicos y biogeoquímicos y su determinación en el equilibrio del ambiente y en el mantenimiento de la
vida en el planeta.
Analizar diferentes ecosistemas, zonas de vida, formaciones vegetales y su relación con la diversidad biológica de una región.
LEYES DE LA TÉRMODINAMICA EN LOS ECOSISTEMAS
La primera ley de la termodinámica también llamada ley de la conservación de la energía: Establece que la energía puede
transformarse de una clase en otra, pero que nunca se crea o se destruye.
La segunda ley de la termodinámica: Establece que la cantidad de energía útil siempre disminuye cuando la energía se convierte de
una forma a la otra.
Organismos autótrofos (productores):
Son aquellos que producen su propio alimento por medio de la fotosíntesis ejemplo: Plantas. O por quimiosíntesis como las sulfobacterias
Organismos heterótrofos (consumidores):
Son aquellos que se alimentan de materia orgánica previamente sintetizada por los autótrofos ejemplos hombres. (Carnívoros, herbívoros
y Omnívoros)
Niveles Tróficos: La energía fluye a lo largo de las comunidades de los productores fotosintéticos hacia varios niveles de consumidores.
Cada categoría de organismos de llama nivel trófico.
a. Consumidores primarios o herbívoros:
Se alimentan de vegetales, grillo, jirafa.
b. Consumidores secundarios o carnívoros:
Organismo que se alimentan de otros animales.
c. Consumidores terciarios: carnívoros que se comen a otros carnívoros.
d. Los desintegradores: son organismos que comen materia orgánica en descomposición llamados saprófitos.
Se debe tener presente que el flujo de la energía del ecosistema viaja en una sola dirección y no es cíclico, no existe reciclaje de la energía
en el universo. Los nutrientes sí pasan por ciclos constantes y se reciclan en un flujo circular dentro de los ecosistemas.
Cadena alimenticia: Son los eslabones por medio de los cuales se transfiere la energía solar a los organismos de un ecosistema.
Productores, consumidores, carnívoros.
Red alimenticia: Son un grupo de cadenas alimenticias interrelacionadas en un ecosistema.
Pirámides Ecológicas: Estas pirámides de energía ilustran la transferencia de energía entre los niveles tróficos
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CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CICLO DEL
CARBONO
Hace asequible el carbono a los
seres vivos para su uso en la
construcción de tejidos y en la
liberación de energía.
Las plantas absorben el CO2 del
aire para obtener energía,
liberando así O2.
La absorción de CO2 solo se da por
las plantas, por medio de la
fotosíntesis.
CICLO DE
OXIGENO
Se inicia en la fotosíntesis cuando
las plantas lo liberan
Muchos seres lo incorporan al
organismo al respirar y lo devuelve
en forma de CO2 que luego es
absorbido por las plantas.
CICLO DEL
NITRÓGEN
O
El Nitrógeno se presenta en el aire
Las tormentas eléctricas lo fijan al
suelo directamente
Cuando un organismo muere, las
bacterias nitrificantes
descomponen e incorporan el N2 al
suelo donde las plantas lo
absorben en forma de Nitratos.
Los animales incorporan el N2
cuando se alimentan de las
plantas.
Hay bacteria llamadas
desnitrificantes que son las que
devuelven el N2 a la atmósfera
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CICLO DE
FÓSFORO
Las plantas, animales muertos y la
excreción y los hombres muertos
son descompuestos por la bacteria
fosforizante que convierte el P en
fosfatos disueltos que son
absorbentes por las plantas y luego
a los seres vivos al comerse las
plantas.
CICLO DE
AZUFRE
CICLO DEL
AGUA
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Sucesión Ecológica (Homeóstasis de las poblaciones y comunidades).
La tendencia de los ecosistemas en alcanzar el clímax (máximo alcance). Se denomina así al estado teórico de máxima estabilidad y
eficiencia ecológica. El proceso que se desarrolla hasta alcanzar el clímax se llama Sucesión, y al conjunto de fases que se van
atravesando desde el ecosistema inicial. (Todas ellas de complejidad creciente).
También definido como: Un proceso ordenado de cambios direccionales de la comunidad y por tanto predecibles.
Las comunidades clímax mantienen un doble equilibrio de las especies entre sí, y éstas con las propiedades ambientales; es pues la
máxima meta biológica a la que una sucesión puede llegar.
ECOSISTEMAS NATURALES Y ARTIFICIALES.
a- NATURALES:
Se desarrollan en la naturaleza de manera espontánea y natural, sin la intervención del hombre ejemplo: bosques y desiertos.
Humedales: (son ecosistemas terrestres o costeros en donde el agua es el elemento predominante)
 Abarca el 5% del territorio nacional
 Se encuentran manglares, esteros, bosques anegados, pantanos, llanuras de inundación.
 Regulan ciclos del agua
 Filtran la contaminación
 Protegen las costas de la subida del mar
 Pueden estar inundados permanentemente o estacionalmente
 De aquí se extrae parte de la pesca mundial.
Humedales costeros:
Salinas, arrecifes, estuarios, marismas y manglares.
Humedales terrestres:
Lagos, riberas de ríos, lodazales, pantanos, estanques y ciénagas.
Importancia de los Humedales:
Recursos forestales Recursos vida silvestre Fuentes de Energía Patrimonio Cultural
Recursos de pastoreo Diversidad Biológica Recursos Agrícolas
Los arrecifes coralinos:
Son ecosistemas tropicales, de aguas poco profundas (45m), viven únicamente en agua salada la dulce los mata, la estructura calcárea
de los arrecifes construida por animales es muy perdurable, el mayor porcentaje del petróleo que se extrae actualmente proviene de arre
cifes de varias edades, constituyen el hábitat del 25% de las especies marinas, se utilizan como pesca artesanal, y destino turístico.
Ejemplos: Sámara, Dominical - Punta mala, Isla del Caño, Isla del Coco, Golfo Dulce, Moín, Cahuita, Puerto Viejo.
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Los manglares:
Estructura dada por el árbol del mangle, Soporta cambios constantes de salinidad, altas temperaturas y escasez de oxígeno, posee muc
ha diversidad (langostinos, peces, mariscos, pianguas), utilizado para la pesca tradicional, se ha destruido para utilizarla en acuicultura.
Pastos marinos: Las únicas plantas con flores y frutos que viven en el mar son las fanerógamas marinas, crecen fijas al fondo y crean
extensas comunidades formando una pradera bajo el agua. Es hábitat de muchas especies marinas tanto en sus hojas como tallos y raíc
es. (Larvas, post larvas, juveniles y adultos, hidrozoos, protozoos, serpúlidos, algas, esponjas, balanos)
b- ARTIFICIALES:
En estos ecosistemas interviene el trabajo humano; se administra cierta cantidad de agua en forma de riego, se adicionan fertilizantes y s
e mantiene una supervisión
Ecosistemas agrícolas: Costa Rica al igual que el resto del mundo, basa su seguridad alimentaria en pocas especies, especialmente m
aíz y arroz. Representa una forma de conservar el material genético.
Ecosistemas piscícolas: Representa una forma de conservar el material genético de los medios acuáticos: lagos artificiales, ríos y esta
nques.
Ecosistemas urbanos: Es una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante o clave y donde el medio edi
ficado constituye el elemento que controla la estructura física del ecosistema. Constituido por: (clima, geomorfología del territorio, lumino
sidad, ruido, paisaje con el medio, Sociales)
ZONAS DE VIDA DE COSTA RICA
Bosque manglar:
Altitud: 0 msnm
Ubicación: Costa pacífica y atlántica.
El manglar es la formación vegetal desarrollada sobre sedimentos marinos característica d
e las costas protegidas en las zonas tropicales y subtropicales. Se les describe como bosq
ues costeros, influenciados por las mareas y bosques de mangle.
Se conocen los mangles rojos y el salado
Bosque de galería:
Formado por las especies que crecen a la orilla de los ríos y otras áreas húmedas, Es un
bosque siempre verde y de mayor tamaño que el bosque semideciduo.
Son corredores biológicos y de flujo genético, recreación para la población,
Alcanzan 500m de ancho y 10km de longitud
Se ubican en los valles de los principales ríos como tempisque, bebedero, cañas, blanco
y corobicí, dentro de la sabana como mantienen las hojas durante el año se ven largas y
anchas franjas verdes dentro del paisaje árido de la sabana.
Bosque deciduo o tropical seco:
Ubicación: desde el Valle del Tempisque, se extiende hacia el norte (frontera de Nicaragu
a) al sur (desembocadura del Tárcoles).
Altitud: 700 msnm.
Precipitación: 900 - 1700 mm. Anual
Temperatura: 26-28 °C/anual (estación seca 6 meses).
Flora: Los árboles son caducifolios (pierden sus hojas durante la estación seca)
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-En la parte baja arbustos y zacates.
-Árboles: Guanacaste, guapinol, roble de sabana, cedro amargo, higuerón, cenízaro, poro poro, cocobolo, guácimo, níspero.
Fauna: Urracas, zopilotes, guacamayas, loros, pericos, venado, ardillas, iguanas, pizotes, tigrillos, serpientes, otros.
Sabana y matorral espinoso:
Terrenos secos, bien drenados y poco fértiles.
Altitud: 700 m.
Precipitación: 2500-3000 mm.
Temperatura: 28 ºC.
Ubicación: Guanacaste (Cañas-frontera Nicaragua).
Flora: tipo herbáceo (jaragua, ciperáceas, dormilona, escobilla, chan, moriseco,
pica pica.
Existen potreros, sabanas y no contienen bosques. La sabana es una formación
herbácea de 1.5 a 2m de altura.
Fauna: es parecido al bosque deciduo.
Bosque estacional semideciduo:
Altitud: 1000 msnm
Precipitación: 1330 - 2000 mm
Temperatura: 23.5 ºC (2 meses secos)
Ubicación: Banda estrecha de la vertiente pacífica, cordillera de Guanacaste, Tilarán
- Valle Central y el Valle de los Santos.
Flora: Árboles altos y tupidos: guácimo, Guanacaste, higuerones, jobo y espavel.
Fauna: Jilguero, ardilla, conejo.
Bosque muy húmedo siempre verde (Bosque de altura):
Pierden parte de su follaje durante al año poco a poco (pero nunca totalmente)
Altitud: 2400 - 3000 m.
Precipitación: 1000 - 2000 mm.
Temperatura: 12 - 8 ºC.
Ubicación: Cima de volcanes, faldas noreste Cordillera Talamanca y central
Flora: árboles de 30 – 40 m, robles, magnolias, arrayanes, lorito, quiebramuelas, g
ran cantidad de musgos (cubre prácticamente la superficie el bosque) y briófitas.
Fauna: Quetzal, mozotillo, la pava negra, danta, pizote, puercoespín, coyote, con
ejo.
Páramo subalpino:
Altitud: 3000 - 3819 m.
Precipitación: 1200 - 2000 mm
Temperatura: 3 - 0 º C
Ubicación: Cordillera de Talamanca (Cerro Buena Vista, Chirripó y Kamuk).
Flora: Vegetación enana: arbustos y árboles de poca altura 1,5 m máximo, ciperá
ceas, musgos y líquenes
Fauna: Azulejos, yigüirros, ratones, danta, puma, jaguar, manigordos.
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ECOSISTEMAS MARINOS
a. Arrecifes coralinos
b. Playas arenosas y rocosas
c. Pastos marinos
d. Aguas oceánicas
Arrecifes coralinos: Son construcciones biológicas constituidas por
esqueletos de carbonato de calcio de corales
Los corales son organismos producto de la simbiosis entre un alga
unicelular llamada zooxantela y un cnidario del tipo de los pólipos. Las
algas son las que le dan el color al coral
Los arrecifes coralinos se localizan en aguas tropicales poco profundas
(menos de 40 metros) ya que las algas que conforman al coral necesitan
energía solar para la fotosíntesis.
Los esqueletos antiguos se van acumulando y forman barreras
Son ecosistemas con una elevada biodiversidad pues habitan en ellos
93000 especies aproximadamente.
Playas arenosas o rocosas: Ecosistemas situados en el litoral, cercano
a las costas por lo que sus aguas son poco profundas y están sometidos a
cambios de marea.
Reciben gran cantidad de nutrimentos que llegan de la tierra y de la
desembocadura de los ríos.
Son habitados por especies pequeñas de cangrejos, erizos, peces,
moluscos, algas.
Estas especies están adaptadas a los cambios de marea.
Pastos marinos: Ecosistemas de aguas poco profundas con abundante
vegetación como las algas marinas que se anclan en el fondo y alcanzan
una gran altura y las plantas con flores o fanerógamas.
Contiene muchos nutrimentos por lo que sus aguas presentan mucho
plancton.
Albergan a muchas especies de animales y estados larvarios de especies
grandes que llegan a desovar en los pastos.
Es el hábitat de los manatíes.
Aguas oceánicas: Ecosistemas de aguas profundas y presentan dos
zonas según la profundidad:
 Zona fótica: Tiene una profundidad de hasta 200 metros, llegan
los rayos solares por lo que hay fotosíntesis.
Pueden tener especies pelágicas (flotan o nadan en la superficie) y
especies bentónicas (permanecen en el fondo marino)
 Zona afótica: Tiene una profundidad superior a los 200 metros,
no llega luz solar, los seres vivos hacen quimiosíntesis o se
nutren de excrementos o cuerpos muertos de seres que viven en
la superficie.
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Pisos Altitudes y Zonas de Vida de Costa Rica (Referencia de algunas Zonas de Vida)
Piso
Altitudinal
Temperatura
y Altitud
Zonas de
Vida
Ubicación Aspectos Generales de la Flora
Ejemplo
de la
Fauna
Tropical
(Basal)
Límite de
temperatura
+ de 24 2C.
Límite de
Altitud 0-700
m.s.n.m.
Bosque
Seco
Tropical
En Costa Rica, el
bosque tropical seco
se encuentra en la
zona central de
Guanacaste, en la
parte baja del Río
Tempisque. Algunas
manifestaciones de
este tipo de
asociación vegetal
son: bosque seco
deciduo, bosque de
galería, bosque
espinoso,
asociaciones
hídricas de manglar,
entre otras de gran
importancia.
El bosque semideciduo se caracteriza por que un
buen número de las especies de árboles botan parcial o
totalmente sus hojas a la entrada de la época seca y
florecen masivamente poco después, su fuste en bajo,
macizo y de grandes copas planas y extendidas.
Algunas de las especies son gallinazo, Guanacaste,
guapinol, cornezuelo, roble de sabana, cortes amarillo,
pochote, ceiba y coyol.
El bosque de galería, está formado por las especies
que crecen a la orilla de los ríos y otras áreas húmedas.
Es un bosque, a diferencia del anterior, siempre verde y
de mayor altura (30 m). Especies presentes con
dominancia: espavel, cenízaro y palmas reales.
El bosque espinoso es característico de terrenos
secos, muy bien drenados y poco fértiles. Las especies
más frecuentes son los cactus, los cornizuelos, las
pilluelas, palmeras espinosas y otras, con adaptaciones
similares. Entre los árboles podemos nombrar jícaras,
guácimos, nances y otros típicos de las "sabanas".
Manglares estos crecen en terrenos anegados
(influenciados) por agua salobre, cerca de la costa. En
nuestro país se hallan unas seis especies comunes de
mangle a los que se encuentran asociados numerosos
moluscos, crustáceos y otros animales marinos,
formando una comunidad muy compleja, en la
actualidad se encuentra en vías de extinción.
Aves:
urraca,
perico
frentinar
anja,
Toledo,
pava,
pelícano
, garza
rosada,
chucuac
o.
Mamífer
os:
pizote,
mono
aullador,
mono
cara
blanca,
manigor
do,
venado
cola
blanca,
tapir,
tepezcui
ntle,
saíno,
zorro
pelón,
oso
caballo,
jaguar.
Reptiles
: varias
especies
de
lagartijas
, caimán,
tortuga
verde.
Bosque
Húmedo
Tropical
Se localiza en las
zonas de Península
de Nicoya, en los
valles bajos del Río
Grande de Tárcoles,
Cordillera de Tilarán,
Upala, Orotina, Valle
de la Estrella y
Sixaola, Parrita,
Valle del General y
otras zonas.
Las especies arbóreas de esta zona de vida son altas
(40 a 50 m), semideciduas o siempre verdes de copas
amplias, fuste delgado a menudo con gambas altas y
delgadas, entre las especies dominantes se encuentran
el laurel, el guácimo, el guanacaste, el ceibo, las
guabas, el viscoyol, la palma real y las platanillas
Bosque
muy
Húmedo
Tropical
Se ubica en las
llanuras del norte del
Caribe (Sarapiquí,
Tortuguero) y la
región alrededor del
Golfo Dulce, llanuras
bajas del Pacífico
Sur. Los bosques
tropicales muy hú-
medos, son los
ecosistemas más
diversos en el nivel
terrestre, son muy
frágiles y uno de los
estadios más
evolucionados de la
sucesión ecológica.
Las especies arbóreas se caracterizan por tener
grandes gamba que les mantienen firmes en el suelo
muy superficial y vulnerable a la erosión, sus copas son
redondas o en forma de paraguas alcanza hasta 70 m
de altura, con árboles de la familia de las leguminosas,
las moráceas (higuerones) y muchas más, incluyendo
varias palmeras gigantes. También son comunes el
cedro mach el maría, el gavilán, el espavel, palmeras de
raíz zancuda, entre otras especies. En el sotobosque
(plantas del piso del bosque son abundantes los
helechos, aráceas trepadoras (loterías, garrobo
sombrilla de pobre), piperáceas.
En las zonas pantanosas se forman coberturas espesas
c platanillas de belleza indescriptible (ave del paraíso,
fresias etc.). Esta zona de vida es la más rica en
especies.
©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 9
Piso
Altitudinal
Temperatura
y Altitud
Zonas de
Vida
Ubicación Aspectos Generales de la Flora
Ejemplo de
la Fauna
Premontano
Límite de
Temperatura
24 -18 SC.
Límite de
Altitud
700+1400
m.s.n.m.
Bosque
Húmedo
Premontano
Se puede localizar en
San Ramón de Alajuela,
Valle Central, Valle del
Guarco.
Entre las especies arbóreas están: lengua
de vaca, aguacatillos, muñeco, higuerones,
güitite, guácimo, espavel. Aves: lora
frentlblanca,
tucancillo
verde,
oropopo,
viuda, bobo
chizo, bobo,
lapa.
Mamíferos:
tapir,
tepezcuintle,
saíno, zorro
pelón, oso
colmenero,
cabro,
guatusa,
perezoso de
tres dedos.
Bosque
muy
Húmedo
Premontano
Se puede localizar en
Palmares, Naranjo,
Grecia, Puriscal,
Turrialba y San Vito de
Coto Brus. Laderas
bajas del Valle del
General, Turrialba,
flanco pacífico de la
Cordillera de Tilarán y
Guanacaste, llanuras
bajas de San Carlos,
Santa Clara, Parismina,
Quepos.
Los árboles presentan gambas pequeñas,
la mayoría de los cuales están cubiertos de
una capa de musgo. Dos de las especies
predominantes son: cedro amargo y el yos.
Bosque
Pluvial
Premontano
Lo puede localizar en las
cimas de los volcanes,
Faldas NE de la
Cordillera central y de
Talamanca. Entre los
1000 y 1500 m.s.n.m.
El bosque es siempre verde de altura
intermedia, los árboles del dosel son en su
mayoría de 30 a 40 m de altura, de copas
redondas o en forma de paraguas y de
ramas rectas, como el cedro amargo y el
matapalo (higuerón). En el sotobosque son
comunes los helechos arborescentes y las
piperáceas, así como, las trepadoras
herbáceas, las epífitas y los bejucos
leñosos. El musgo cubre prácticamente la
superficie del bosque.
Montano
bajo
Límite de
Temperatura
18-12 BC.
Límite de
Altitud 1400-
2700
m.s.n.m.
Bosque
Húmedo
Montano
Rojo
Se encuentra al norte y
al sur de Cartago y
alrededor de Zarcero.
La mayoría de los árboles son Quercus
(robles), lagarto, copalchi, uruca, guijarros y
burío, entre otros de mediana altura.
Aves:
calandrina,
yigüirro,
viuda, colibrí
colirufo.
Mamíferos:
tapir,
tepezcuintle,
saíno, zorro
pelón, oso
colmenero. I
Reptiles:
mata buey.
Bosque
muy
Húmedo
Montano
bajo
(bosque
nuboso)
Se encuentra
principalmente en el
centro de Costa Rica, en
la ladera sur-oeste de la
Cordillera Central, al sur
de San José y Cartago, y
en el valle de Dota.
El bosque es de altura Intermedia (20 a 30
m), las gambas son poco comunes,
sobresalen los Quercus, el lloró, el
candelillo, la vara blanca, el lorito, el
aguacatillo, las melastomacias, asociadas
sobre el tronco de los árboles y arbustos
hay araliáceas trepadoras, enredaderas,
bromelias y helechos (epífitas
predominantes), el suelo se encuentra
cubierto de helechos, begonias, musgo y
una gruesa capa de hojas en
descomposición.
Bosque
Pluvial
Montano
bajo
(bosque
nuboso)
Barlovento de la
Cordillera Central,
ambas laderas de la
Cordillera de
Talamanca, alrededor
de las cumbres de los
volcanes.
Árboles de Quercus, copey,
melastomáceas, lauráceas, predominan
en las zonas boscosas, en ellos se
encuentra gran cantidad de
epifítas como bromelias, orquídeas,
aráceas y musgo, este último
se encuentra también con abundancia
sobre la superficie del suelo
©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 10
Piso
Altitudinal
Temperatura
y Altitud
Zonas de
Vida
Ubicación Aspectos Generales de la Flora
Ejemplo de la
Fauna
Montano
Límite de
Temperatura
(centígrados)
12 - 6 °C.
Límite de
Altitud +
2400 -
3700
m.s.n.m
Bosque
muy
Húmedo
Montano
y
Bosque
Pluvial
Montano
Estos bosques limitan
con las zonas de
páramos, constituyen los
bosques a mayor altitud
en Costa Rica, junto con
las formaciones de
montano bajo se les
designa en la literatura
con los términos:
Bosques Nublados,
Bosques Nubosos o
Bosques de Niebla. Estos
nombres resulta muy
convenientes, pues
muchas de estas áreas
pasan mucho tiempo
cubiertas de nubes o
neblina. Volcán Irazú.
Talamanca afloramientos
en los Volcanes
Turrialba, Irazú, Poás.
Muchas de las especies de plantas presentan
características adaptativas como pelos, forma
y textura de las hojas para favorecer la
condensación y la precipitación de las gotas
de agua así formadas. Este tipo de bosque
representa una de las riquezas hídricas más
importantes en el nivel mundial. Las plantas
son muy variadas y de tipo arbóreo, a los
árboles se les encuentran relacionadas
numerosas epífitas y bejucos, es sobre
saliente la abundancia de helechos. En la
gran mayoría de las zonas abiertas a la luz se
observan plantas de gran belleza y de
grandes hojas, conocidas con el nombre de
sombrillas de pobre (Gunnera sp). Quercus o
robles, copey, jaúl, araliáceas, ericáceas,
piperáceas, melastomatáceas, lauráceas.
Aves:
quetzal,
colibrí
garganta
de fuego,
pava
negra.
Mamíferos:
tigrillo.
Subalpino
o
Montano
Alto
Límite de
Temperatura
6 - 3 eC.
Límite de
Altitud 2800-
4100
m.s.n.m
Páramo
Pluvial
(Subalpino
Tropical
Reciben una alta
precipitación están
restringidos a las zonas
más altas de la Cordillera
de Talamanca (sobre
3400m), específicamente
el macizo de Chirripó y el
Cerro Kamuk.
Adicionalmente, alguna
vegetación típica de
páramo aparece,
mezclada con elementos
de otras formaciones, en
zonas del Cerro de la
Muerte y la cima del Irazú
(semipáramos).
Está comunidad está sometida a baja presión
atmosférica y a cambios bruscos de
temperaturas durante el día (2 a 27 °C) Está
constituida, principalmente, por arbustos y
árboles de poca altura, a menudo con troncos
retorcidos, conocidos por el nombre general
de arrayanes, además se encuentran
cañuelas y otras gramíneas y dos especies de
Podocarpos.
Aves:
yigüirro de
montaña,
pitorreal.
Mamíferos:
coyote, 1
conejo de
monte.
Dos especies
1 de lagartijas
y una de
salamandra.

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Objetivo 14 resumen ilustrado

  • 1. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 1 BACHILLERATO BIOLOGÍA Objetivo 14. Analizar procesos termodinámicos y biogeoquímicos y su determinación en el equilibrio del ambiente y en el mantenimiento de la vida en el planeta. Analizar diferentes ecosistemas, zonas de vida, formaciones vegetales y su relación con la diversidad biológica de una región. LEYES DE LA TÉRMODINAMICA EN LOS ECOSISTEMAS La primera ley de la termodinámica también llamada ley de la conservación de la energía: Establece que la energía puede transformarse de una clase en otra, pero que nunca se crea o se destruye. La segunda ley de la termodinámica: Establece que la cantidad de energía útil siempre disminuye cuando la energía se convierte de una forma a la otra. Organismos autótrofos (productores): Son aquellos que producen su propio alimento por medio de la fotosíntesis ejemplo: Plantas. O por quimiosíntesis como las sulfobacterias Organismos heterótrofos (consumidores): Son aquellos que se alimentan de materia orgánica previamente sintetizada por los autótrofos ejemplos hombres. (Carnívoros, herbívoros y Omnívoros) Niveles Tróficos: La energía fluye a lo largo de las comunidades de los productores fotosintéticos hacia varios niveles de consumidores. Cada categoría de organismos de llama nivel trófico. a. Consumidores primarios o herbívoros: Se alimentan de vegetales, grillo, jirafa. b. Consumidores secundarios o carnívoros: Organismo que se alimentan de otros animales. c. Consumidores terciarios: carnívoros que se comen a otros carnívoros. d. Los desintegradores: son organismos que comen materia orgánica en descomposición llamados saprófitos. Se debe tener presente que el flujo de la energía del ecosistema viaja en una sola dirección y no es cíclico, no existe reciclaje de la energía en el universo. Los nutrientes sí pasan por ciclos constantes y se reciclan en un flujo circular dentro de los ecosistemas. Cadena alimenticia: Son los eslabones por medio de los cuales se transfiere la energía solar a los organismos de un ecosistema. Productores, consumidores, carnívoros. Red alimenticia: Son un grupo de cadenas alimenticias interrelacionadas en un ecosistema. Pirámides Ecológicas: Estas pirámides de energía ilustran la transferencia de energía entre los niveles tróficos
  • 2. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 2 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS CICLO DEL CARBONO Hace asequible el carbono a los seres vivos para su uso en la construcción de tejidos y en la liberación de energía. Las plantas absorben el CO2 del aire para obtener energía, liberando así O2. La absorción de CO2 solo se da por las plantas, por medio de la fotosíntesis. CICLO DE OXIGENO Se inicia en la fotosíntesis cuando las plantas lo liberan Muchos seres lo incorporan al organismo al respirar y lo devuelve en forma de CO2 que luego es absorbido por las plantas. CICLO DEL NITRÓGEN O El Nitrógeno se presenta en el aire Las tormentas eléctricas lo fijan al suelo directamente Cuando un organismo muere, las bacterias nitrificantes descomponen e incorporan el N2 al suelo donde las plantas lo absorben en forma de Nitratos. Los animales incorporan el N2 cuando se alimentan de las plantas. Hay bacteria llamadas desnitrificantes que son las que devuelven el N2 a la atmósfera
  • 3. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 3 CICLO DE FÓSFORO Las plantas, animales muertos y la excreción y los hombres muertos son descompuestos por la bacteria fosforizante que convierte el P en fosfatos disueltos que son absorbentes por las plantas y luego a los seres vivos al comerse las plantas. CICLO DE AZUFRE CICLO DEL AGUA
  • 4. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 4 Sucesión Ecológica (Homeóstasis de las poblaciones y comunidades). La tendencia de los ecosistemas en alcanzar el clímax (máximo alcance). Se denomina así al estado teórico de máxima estabilidad y eficiencia ecológica. El proceso que se desarrolla hasta alcanzar el clímax se llama Sucesión, y al conjunto de fases que se van atravesando desde el ecosistema inicial. (Todas ellas de complejidad creciente). También definido como: Un proceso ordenado de cambios direccionales de la comunidad y por tanto predecibles. Las comunidades clímax mantienen un doble equilibrio de las especies entre sí, y éstas con las propiedades ambientales; es pues la máxima meta biológica a la que una sucesión puede llegar. ECOSISTEMAS NATURALES Y ARTIFICIALES. a- NATURALES: Se desarrollan en la naturaleza de manera espontánea y natural, sin la intervención del hombre ejemplo: bosques y desiertos. Humedales: (son ecosistemas terrestres o costeros en donde el agua es el elemento predominante)  Abarca el 5% del territorio nacional  Se encuentran manglares, esteros, bosques anegados, pantanos, llanuras de inundación.  Regulan ciclos del agua  Filtran la contaminación  Protegen las costas de la subida del mar  Pueden estar inundados permanentemente o estacionalmente  De aquí se extrae parte de la pesca mundial. Humedales costeros: Salinas, arrecifes, estuarios, marismas y manglares. Humedales terrestres: Lagos, riberas de ríos, lodazales, pantanos, estanques y ciénagas. Importancia de los Humedales: Recursos forestales Recursos vida silvestre Fuentes de Energía Patrimonio Cultural Recursos de pastoreo Diversidad Biológica Recursos Agrícolas Los arrecifes coralinos: Son ecosistemas tropicales, de aguas poco profundas (45m), viven únicamente en agua salada la dulce los mata, la estructura calcárea de los arrecifes construida por animales es muy perdurable, el mayor porcentaje del petróleo que se extrae actualmente proviene de arre cifes de varias edades, constituyen el hábitat del 25% de las especies marinas, se utilizan como pesca artesanal, y destino turístico. Ejemplos: Sámara, Dominical - Punta mala, Isla del Caño, Isla del Coco, Golfo Dulce, Moín, Cahuita, Puerto Viejo.
  • 5. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 5 Los manglares: Estructura dada por el árbol del mangle, Soporta cambios constantes de salinidad, altas temperaturas y escasez de oxígeno, posee muc ha diversidad (langostinos, peces, mariscos, pianguas), utilizado para la pesca tradicional, se ha destruido para utilizarla en acuicultura. Pastos marinos: Las únicas plantas con flores y frutos que viven en el mar son las fanerógamas marinas, crecen fijas al fondo y crean extensas comunidades formando una pradera bajo el agua. Es hábitat de muchas especies marinas tanto en sus hojas como tallos y raíc es. (Larvas, post larvas, juveniles y adultos, hidrozoos, protozoos, serpúlidos, algas, esponjas, balanos) b- ARTIFICIALES: En estos ecosistemas interviene el trabajo humano; se administra cierta cantidad de agua en forma de riego, se adicionan fertilizantes y s e mantiene una supervisión Ecosistemas agrícolas: Costa Rica al igual que el resto del mundo, basa su seguridad alimentaria en pocas especies, especialmente m aíz y arroz. Representa una forma de conservar el material genético. Ecosistemas piscícolas: Representa una forma de conservar el material genético de los medios acuáticos: lagos artificiales, ríos y esta nques. Ecosistemas urbanos: Es una comunidad biológica donde los humanos representan la especie dominante o clave y donde el medio edi ficado constituye el elemento que controla la estructura física del ecosistema. Constituido por: (clima, geomorfología del territorio, lumino sidad, ruido, paisaje con el medio, Sociales) ZONAS DE VIDA DE COSTA RICA Bosque manglar: Altitud: 0 msnm Ubicación: Costa pacífica y atlántica. El manglar es la formación vegetal desarrollada sobre sedimentos marinos característica d e las costas protegidas en las zonas tropicales y subtropicales. Se les describe como bosq ues costeros, influenciados por las mareas y bosques de mangle. Se conocen los mangles rojos y el salado Bosque de galería: Formado por las especies que crecen a la orilla de los ríos y otras áreas húmedas, Es un bosque siempre verde y de mayor tamaño que el bosque semideciduo. Son corredores biológicos y de flujo genético, recreación para la población, Alcanzan 500m de ancho y 10km de longitud Se ubican en los valles de los principales ríos como tempisque, bebedero, cañas, blanco y corobicí, dentro de la sabana como mantienen las hojas durante el año se ven largas y anchas franjas verdes dentro del paisaje árido de la sabana. Bosque deciduo o tropical seco: Ubicación: desde el Valle del Tempisque, se extiende hacia el norte (frontera de Nicaragu a) al sur (desembocadura del Tárcoles). Altitud: 700 msnm. Precipitación: 900 - 1700 mm. Anual Temperatura: 26-28 °C/anual (estación seca 6 meses). Flora: Los árboles son caducifolios (pierden sus hojas durante la estación seca)
  • 6. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 6 -En la parte baja arbustos y zacates. -Árboles: Guanacaste, guapinol, roble de sabana, cedro amargo, higuerón, cenízaro, poro poro, cocobolo, guácimo, níspero. Fauna: Urracas, zopilotes, guacamayas, loros, pericos, venado, ardillas, iguanas, pizotes, tigrillos, serpientes, otros. Sabana y matorral espinoso: Terrenos secos, bien drenados y poco fértiles. Altitud: 700 m. Precipitación: 2500-3000 mm. Temperatura: 28 ºC. Ubicación: Guanacaste (Cañas-frontera Nicaragua). Flora: tipo herbáceo (jaragua, ciperáceas, dormilona, escobilla, chan, moriseco, pica pica. Existen potreros, sabanas y no contienen bosques. La sabana es una formación herbácea de 1.5 a 2m de altura. Fauna: es parecido al bosque deciduo. Bosque estacional semideciduo: Altitud: 1000 msnm Precipitación: 1330 - 2000 mm Temperatura: 23.5 ºC (2 meses secos) Ubicación: Banda estrecha de la vertiente pacífica, cordillera de Guanacaste, Tilarán - Valle Central y el Valle de los Santos. Flora: Árboles altos y tupidos: guácimo, Guanacaste, higuerones, jobo y espavel. Fauna: Jilguero, ardilla, conejo. Bosque muy húmedo siempre verde (Bosque de altura): Pierden parte de su follaje durante al año poco a poco (pero nunca totalmente) Altitud: 2400 - 3000 m. Precipitación: 1000 - 2000 mm. Temperatura: 12 - 8 ºC. Ubicación: Cima de volcanes, faldas noreste Cordillera Talamanca y central Flora: árboles de 30 – 40 m, robles, magnolias, arrayanes, lorito, quiebramuelas, g ran cantidad de musgos (cubre prácticamente la superficie el bosque) y briófitas. Fauna: Quetzal, mozotillo, la pava negra, danta, pizote, puercoespín, coyote, con ejo. Páramo subalpino: Altitud: 3000 - 3819 m. Precipitación: 1200 - 2000 mm Temperatura: 3 - 0 º C Ubicación: Cordillera de Talamanca (Cerro Buena Vista, Chirripó y Kamuk). Flora: Vegetación enana: arbustos y árboles de poca altura 1,5 m máximo, ciperá ceas, musgos y líquenes Fauna: Azulejos, yigüirros, ratones, danta, puma, jaguar, manigordos.
  • 7. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 7 ECOSISTEMAS MARINOS a. Arrecifes coralinos b. Playas arenosas y rocosas c. Pastos marinos d. Aguas oceánicas Arrecifes coralinos: Son construcciones biológicas constituidas por esqueletos de carbonato de calcio de corales Los corales son organismos producto de la simbiosis entre un alga unicelular llamada zooxantela y un cnidario del tipo de los pólipos. Las algas son las que le dan el color al coral Los arrecifes coralinos se localizan en aguas tropicales poco profundas (menos de 40 metros) ya que las algas que conforman al coral necesitan energía solar para la fotosíntesis. Los esqueletos antiguos se van acumulando y forman barreras Son ecosistemas con una elevada biodiversidad pues habitan en ellos 93000 especies aproximadamente. Playas arenosas o rocosas: Ecosistemas situados en el litoral, cercano a las costas por lo que sus aguas son poco profundas y están sometidos a cambios de marea. Reciben gran cantidad de nutrimentos que llegan de la tierra y de la desembocadura de los ríos. Son habitados por especies pequeñas de cangrejos, erizos, peces, moluscos, algas. Estas especies están adaptadas a los cambios de marea. Pastos marinos: Ecosistemas de aguas poco profundas con abundante vegetación como las algas marinas que se anclan en el fondo y alcanzan una gran altura y las plantas con flores o fanerógamas. Contiene muchos nutrimentos por lo que sus aguas presentan mucho plancton. Albergan a muchas especies de animales y estados larvarios de especies grandes que llegan a desovar en los pastos. Es el hábitat de los manatíes. Aguas oceánicas: Ecosistemas de aguas profundas y presentan dos zonas según la profundidad:  Zona fótica: Tiene una profundidad de hasta 200 metros, llegan los rayos solares por lo que hay fotosíntesis. Pueden tener especies pelágicas (flotan o nadan en la superficie) y especies bentónicas (permanecen en el fondo marino)  Zona afótica: Tiene una profundidad superior a los 200 metros, no llega luz solar, los seres vivos hacen quimiosíntesis o se nutren de excrementos o cuerpos muertos de seres que viven en la superficie.
  • 8. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 8 Pisos Altitudes y Zonas de Vida de Costa Rica (Referencia de algunas Zonas de Vida) Piso Altitudinal Temperatura y Altitud Zonas de Vida Ubicación Aspectos Generales de la Flora Ejemplo de la Fauna Tropical (Basal) Límite de temperatura + de 24 2C. Límite de Altitud 0-700 m.s.n.m. Bosque Seco Tropical En Costa Rica, el bosque tropical seco se encuentra en la zona central de Guanacaste, en la parte baja del Río Tempisque. Algunas manifestaciones de este tipo de asociación vegetal son: bosque seco deciduo, bosque de galería, bosque espinoso, asociaciones hídricas de manglar, entre otras de gran importancia. El bosque semideciduo se caracteriza por que un buen número de las especies de árboles botan parcial o totalmente sus hojas a la entrada de la época seca y florecen masivamente poco después, su fuste en bajo, macizo y de grandes copas planas y extendidas. Algunas de las especies son gallinazo, Guanacaste, guapinol, cornezuelo, roble de sabana, cortes amarillo, pochote, ceiba y coyol. El bosque de galería, está formado por las especies que crecen a la orilla de los ríos y otras áreas húmedas. Es un bosque, a diferencia del anterior, siempre verde y de mayor altura (30 m). Especies presentes con dominancia: espavel, cenízaro y palmas reales. El bosque espinoso es característico de terrenos secos, muy bien drenados y poco fértiles. Las especies más frecuentes son los cactus, los cornizuelos, las pilluelas, palmeras espinosas y otras, con adaptaciones similares. Entre los árboles podemos nombrar jícaras, guácimos, nances y otros típicos de las "sabanas". Manglares estos crecen en terrenos anegados (influenciados) por agua salobre, cerca de la costa. En nuestro país se hallan unas seis especies comunes de mangle a los que se encuentran asociados numerosos moluscos, crustáceos y otros animales marinos, formando una comunidad muy compleja, en la actualidad se encuentra en vías de extinción. Aves: urraca, perico frentinar anja, Toledo, pava, pelícano , garza rosada, chucuac o. Mamífer os: pizote, mono aullador, mono cara blanca, manigor do, venado cola blanca, tapir, tepezcui ntle, saíno, zorro pelón, oso caballo, jaguar. Reptiles : varias especies de lagartijas , caimán, tortuga verde. Bosque Húmedo Tropical Se localiza en las zonas de Península de Nicoya, en los valles bajos del Río Grande de Tárcoles, Cordillera de Tilarán, Upala, Orotina, Valle de la Estrella y Sixaola, Parrita, Valle del General y otras zonas. Las especies arbóreas de esta zona de vida son altas (40 a 50 m), semideciduas o siempre verdes de copas amplias, fuste delgado a menudo con gambas altas y delgadas, entre las especies dominantes se encuentran el laurel, el guácimo, el guanacaste, el ceibo, las guabas, el viscoyol, la palma real y las platanillas Bosque muy Húmedo Tropical Se ubica en las llanuras del norte del Caribe (Sarapiquí, Tortuguero) y la región alrededor del Golfo Dulce, llanuras bajas del Pacífico Sur. Los bosques tropicales muy hú- medos, son los ecosistemas más diversos en el nivel terrestre, son muy frágiles y uno de los estadios más evolucionados de la sucesión ecológica. Las especies arbóreas se caracterizan por tener grandes gamba que les mantienen firmes en el suelo muy superficial y vulnerable a la erosión, sus copas son redondas o en forma de paraguas alcanza hasta 70 m de altura, con árboles de la familia de las leguminosas, las moráceas (higuerones) y muchas más, incluyendo varias palmeras gigantes. También son comunes el cedro mach el maría, el gavilán, el espavel, palmeras de raíz zancuda, entre otras especies. En el sotobosque (plantas del piso del bosque son abundantes los helechos, aráceas trepadoras (loterías, garrobo sombrilla de pobre), piperáceas. En las zonas pantanosas se forman coberturas espesas c platanillas de belleza indescriptible (ave del paraíso, fresias etc.). Esta zona de vida es la más rica en especies.
  • 9. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 9 Piso Altitudinal Temperatura y Altitud Zonas de Vida Ubicación Aspectos Generales de la Flora Ejemplo de la Fauna Premontano Límite de Temperatura 24 -18 SC. Límite de Altitud 700+1400 m.s.n.m. Bosque Húmedo Premontano Se puede localizar en San Ramón de Alajuela, Valle Central, Valle del Guarco. Entre las especies arbóreas están: lengua de vaca, aguacatillos, muñeco, higuerones, güitite, guácimo, espavel. Aves: lora frentlblanca, tucancillo verde, oropopo, viuda, bobo chizo, bobo, lapa. Mamíferos: tapir, tepezcuintle, saíno, zorro pelón, oso colmenero, cabro, guatusa, perezoso de tres dedos. Bosque muy Húmedo Premontano Se puede localizar en Palmares, Naranjo, Grecia, Puriscal, Turrialba y San Vito de Coto Brus. Laderas bajas del Valle del General, Turrialba, flanco pacífico de la Cordillera de Tilarán y Guanacaste, llanuras bajas de San Carlos, Santa Clara, Parismina, Quepos. Los árboles presentan gambas pequeñas, la mayoría de los cuales están cubiertos de una capa de musgo. Dos de las especies predominantes son: cedro amargo y el yos. Bosque Pluvial Premontano Lo puede localizar en las cimas de los volcanes, Faldas NE de la Cordillera central y de Talamanca. Entre los 1000 y 1500 m.s.n.m. El bosque es siempre verde de altura intermedia, los árboles del dosel son en su mayoría de 30 a 40 m de altura, de copas redondas o en forma de paraguas y de ramas rectas, como el cedro amargo y el matapalo (higuerón). En el sotobosque son comunes los helechos arborescentes y las piperáceas, así como, las trepadoras herbáceas, las epífitas y los bejucos leñosos. El musgo cubre prácticamente la superficie del bosque. Montano bajo Límite de Temperatura 18-12 BC. Límite de Altitud 1400- 2700 m.s.n.m. Bosque Húmedo Montano Rojo Se encuentra al norte y al sur de Cartago y alrededor de Zarcero. La mayoría de los árboles son Quercus (robles), lagarto, copalchi, uruca, guijarros y burío, entre otros de mediana altura. Aves: calandrina, yigüirro, viuda, colibrí colirufo. Mamíferos: tapir, tepezcuintle, saíno, zorro pelón, oso colmenero. I Reptiles: mata buey. Bosque muy Húmedo Montano bajo (bosque nuboso) Se encuentra principalmente en el centro de Costa Rica, en la ladera sur-oeste de la Cordillera Central, al sur de San José y Cartago, y en el valle de Dota. El bosque es de altura Intermedia (20 a 30 m), las gambas son poco comunes, sobresalen los Quercus, el lloró, el candelillo, la vara blanca, el lorito, el aguacatillo, las melastomacias, asociadas sobre el tronco de los árboles y arbustos hay araliáceas trepadoras, enredaderas, bromelias y helechos (epífitas predominantes), el suelo se encuentra cubierto de helechos, begonias, musgo y una gruesa capa de hojas en descomposición. Bosque Pluvial Montano bajo (bosque nuboso) Barlovento de la Cordillera Central, ambas laderas de la Cordillera de Talamanca, alrededor de las cumbres de los volcanes. Árboles de Quercus, copey, melastomáceas, lauráceas, predominan en las zonas boscosas, en ellos se encuentra gran cantidad de epifítas como bromelias, orquídeas, aráceas y musgo, este último se encuentra también con abundancia sobre la superficie del suelo
  • 10. ©Lic. Jac Mix, M.Sc. ® 10 Piso Altitudinal Temperatura y Altitud Zonas de Vida Ubicación Aspectos Generales de la Flora Ejemplo de la Fauna Montano Límite de Temperatura (centígrados) 12 - 6 °C. Límite de Altitud + 2400 - 3700 m.s.n.m Bosque muy Húmedo Montano y Bosque Pluvial Montano Estos bosques limitan con las zonas de páramos, constituyen los bosques a mayor altitud en Costa Rica, junto con las formaciones de montano bajo se les designa en la literatura con los términos: Bosques Nublados, Bosques Nubosos o Bosques de Niebla. Estos nombres resulta muy convenientes, pues muchas de estas áreas pasan mucho tiempo cubiertas de nubes o neblina. Volcán Irazú. Talamanca afloramientos en los Volcanes Turrialba, Irazú, Poás. Muchas de las especies de plantas presentan características adaptativas como pelos, forma y textura de las hojas para favorecer la condensación y la precipitación de las gotas de agua así formadas. Este tipo de bosque representa una de las riquezas hídricas más importantes en el nivel mundial. Las plantas son muy variadas y de tipo arbóreo, a los árboles se les encuentran relacionadas numerosas epífitas y bejucos, es sobre saliente la abundancia de helechos. En la gran mayoría de las zonas abiertas a la luz se observan plantas de gran belleza y de grandes hojas, conocidas con el nombre de sombrillas de pobre (Gunnera sp). Quercus o robles, copey, jaúl, araliáceas, ericáceas, piperáceas, melastomatáceas, lauráceas. Aves: quetzal, colibrí garganta de fuego, pava negra. Mamíferos: tigrillo. Subalpino o Montano Alto Límite de Temperatura 6 - 3 eC. Límite de Altitud 2800- 4100 m.s.n.m Páramo Pluvial (Subalpino Tropical Reciben una alta precipitación están restringidos a las zonas más altas de la Cordillera de Talamanca (sobre 3400m), específicamente el macizo de Chirripó y el Cerro Kamuk. Adicionalmente, alguna vegetación típica de páramo aparece, mezclada con elementos de otras formaciones, en zonas del Cerro de la Muerte y la cima del Irazú (semipáramos). Está comunidad está sometida a baja presión atmosférica y a cambios bruscos de temperaturas durante el día (2 a 27 °C) Está constituida, principalmente, por arbustos y árboles de poca altura, a menudo con troncos retorcidos, conocidos por el nombre general de arrayanes, además se encuentran cañuelas y otras gramíneas y dos especies de Podocarpos. Aves: yigüirro de montaña, pitorreal. Mamíferos: coyote, 1 conejo de monte. Dos especies 1 de lagartijas y una de salamandra.