programa - Universidad de Almería

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Curso:
Centro:
Estudios:
Asignatura:
Código:
Ciclo:
Curso:
Cuatrimestre:
Carácter:
Créditos teóri.: 6
Créditos práct.: 6
2003/04
FAC. CC. EXPERIMENTALES
LICENCIADO EN CIENCIAS AMBIENTALES
ECOLOGÍA
45002103
1º
2º
Área:
ECOLOGÍA
Departamento: BIOLOGÍA VEGETAL Y ECOLOGÍA
Descriptores:
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PROGRAMA DE LA ASIGNATURA DE ECOLOGÍA.
LICENCIATURA DE CIENCIAS AMBIENTALES DE LA UNIVERSIDAD DE
ALMERÍA. DEPARTAMENTO DE BIOLOGÍA VEGETAL Y ECOLOGÍA.
Profesor Titular Responsable: José Jesús Casas Jiménez.
Descriptores de la asignatura (B.O.E.): Fundamentos. Factores ambientales. Estructura y función de
ecosistemas. Ecofisiología. Ecología humana.
PROGRAMA DE TEORÍA
BLOQUE DE INTRODUCCION
TEMA 1.- La Ecología: Concepto, raíces y desarrollo histórico. Relación con otras ramas de la
ciencia. El ecosistema. Niveles de organización biológica objeto de estudio: estructura jerárquica.
TEMA 2.- Procedimientos metodológicos en los estudios ecológicos. Relaciones entre procesos
ecológicos y escalas espaciales y temporales. Estudios observacionales. Estudios experimentales:
experimentos de laboratorio, campo y naturales.
PRIMER BLOQUE TEMATICO: EL AMBIENTE Y LOS ORGANISMOS
TEMA 3.- La interacción organismo-ambiente. Los organismos como unidades procesadoras de
energía: intercambios con el medio y homeostasis interna. Los organismos como unidades
discretas de interacción: aspectos ecológicos y evolutivos del tamaño y la forma.
TEMA 4.- Mecanismos de ajuste del organismo a su medio ambiente: selección natural,
evolución y adaptación. Aspectos del concepto de adaptación. Ecotipos y polimorfismo genético.
TEMA 5.- Condiciones y recursos. Clasificación de los recursos. Respuestas de los organismos a
las variables ambientales. Tipos de respuesta: estenoico-eurioico, especialista-generalista.
Factores limitantes y límites de tolerancia. Ley de Liebig. Interacción de factores.
Condiciones y recursos en sistemas acuáticos
TEMA 6.- Características del agua con importancia ecológica. Ciclo hidrológico. Sales en
disolución: elementos de proporcionalidad constante y de proporcionalidad variable. Salinidad:
mecanismos de regulación osmótica.
TEMA 7.- Radiación y temperatura en sistemas acuáticos. Atenuación de la luz en el agua.
Radiación calórica y dinámica de los sistemas acuáticos: procesos de estratificación y mezcla.
TEMA 8.- El oxígeno en los medios acuáticos, factores que condicionan su solubilidad, difusión
y disponibilidad. Distribución espacio-temporal del oxígeno y consecuencias ecológicas.
Adaptaciones de los organismos.
TEMA 9.- El carbono inorgánico en los sistemas acuáticos. Dióxido de carbono, solubilidad y
difusión. Sistema carbónico-bicarbonato-carbonato y pH. Alcalinidad. Lluvia ácida y
ecosistemas acuáticos.
TEMA 10.- Nitrógeno y fósforo en sistemas acuáticos. Nitrógeno gaseoso y combinaciones
inorgánicas de nitrógeno. Iones fosfato. Materia orgánica. Estado trófico de los sistemas
acuáticos: eutrofización cultural y natural. Cuestiones aplicadas.
Condiciones y recursos en sistemas terrestres
TEMA 11.- La atmósfera: composición y estructura. La capa de ozono: cambios químicos
inducidos por la actividad antrópica y posibles consecuencias. Determinantes del clima.
Fluctuaciones predecibles e impredecibles. Características del clima mediterráneo: diversidad
microclimática.
TEMA 12.- La temperatura y los organismos. Límites impuestos por la temperatura a los
procesos biológicos. Respuestas de los organismos a la variabilidad térmica ambiental:
regulación térmica. Regulación en ectotermos: tiempo fisiológico. Aclimatación. Regulación en
endotermos. Reglas térmicas.
TEMA 13.- La humedad relativa de la atmósfera. Adaptaciones de los organismos para
optimizar el uso del agua.
TEMA 14.- La radiación como condición y recurso. La luz como recurso para las plantas:
variaciones en el abastecimiento de luz y respuestas adaptativas. La luz como medida del tiempo:
el fotoperiodo. Ritmos nictemerales y ritmos lunares. Fotocinesis y fototropismo.
TEMA 15.- Condiciones y recursos en el medio suelo. Nutrientes minerales: macronutrientes y
micronutrientes.. Componentes del suelo. Horizontes. Condicionantes de la fertilidad de un suelo.
Procesos que disminuyen la fertilidad de un suelo: podsolización, laterización y erosión.
Síntesis del bloque
TEMA 16.- Ambiente multifactorial y concepto de nicho ecológico. Nicho fundamental o
preinteractivo y nicho efectivo o postinteractivo.
SEGUNDO BLOQUE TEMATICO: ESTRUCTURA Y DINAMICA POBLACIONAL.
INTERACCIONES.
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TEMA 17.- La población. Conceptos de individuo. Parámetros de la población. Censos de
poblaciones: estimas absolutas y relativas.
TEMA 18.- Distribución espacial de la población. Esquemas de migración. Mecanismos de
dispersión. Argumentos evolutivos en favor de las propiedades de dispersión. Tipos de
distribución espacial de la población: pros y contras de la agrupación. Detección y descripción de
los modelos espaciales de distribución.
TEMA 19.- Demografía. Parámetros demográficos. Tablas de vida y curvas de supervivencia.
Construcción de tablas de vida. Distribuciones de edades. Tablas de fertilidad. Matriz de Leslie.
Tasa de reproducción neta y tasa instantánea de incremento. Valor reproductivo y adecuación.
TEMA 20.- Crecimiento poblacional. Modelos de crecimiento para generaciones discretas:
crecimiento geométrico y crecimiento dependiente de la densidad. Generaciones solapadas:
crecimiento geométrico y crecimiento densidad-dependiente: ecuación logística.
Perfeccionamiento de la logística: demoras temporales y la igualdad de los individuos. Modelos
estocásticos.
TEMA 21.- Ciclos vitales y estrategias reproductivas: semalparidad e iteroparidad, precocidad y
retraso. Compromisos de los ciclo vitales: esfuerzo reproductivo y coste de la reproducción,
trueques. Clasificación de los hábitats por sus efectos demográficos: estrategias r y k.
Alternativas: clasificación de Grime. Fuerzas demográficas no incluidas en el continuo r-k.
TEMA 22.- Competencia interespecífica. Mecanismos de la competencia interespecífica.
Modelos matemáticos: modelo de Lotka-Volterra. Exclusión competitiva y coexistencia a la luz
de la teoría del nicho ecológico. Coexistencia y solapamiento de nichos. Concepto de similitud
limitante. Empaquetamiento y solapamiento diferencial. Segregación de caracteres.
Heterogeneidad ambiental y el régimen de perturbación. El fantasma del pasado competitivo.
TEMA 23.- Depredación. Mecanismos de depredación. Modelos matemáticos y gráficos de la
relación depredador-presa. Ciclos depredador-presa en la naturaleza y factores que los
condicionan. Respuestas de los depredadores frente a la variación de la densidad de la presa:
numéricas y funcionales. Modelo de alimentación óptima. Estrategias defensivas de las presas
para escapar del depredador. Estrategias de las plantas frente al ramoneo. Consecuencias de la
especificidad hospedador- parásito.
TEMA 24.- Simbiosis. Balance simetría-asimetría en las interacciones simbióticas.
Comensalismo. Mutualismo. Mutualismo facultativo y obligado: plantas-hongos, plantasbacterias, animales-algas y algas-hongos.
Síntesis del bloque
TEMA 25.- Abundancia poblacional. Determinación y regulación: jerarquía de circuitos "feedback". Factores denso-dependientes y denso-independientes. Aspectos aplicados: Análisis del
factor clave. Control biológico y control integrado. Explotación de las poblaciones: rendimiento
óptimo.
TERCER BLOQUE TEMATICO: LA COMUNIDAD Y EL ECOSISTEMA
TEMA 26.- Concepto de comunidad: aproximaciones a su estudio. Estructura física. Estructura
biológica. Taxocenosis, biocenosis, asociaciones, formaciones y gremios. Tipos y espectros
biológicos.
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TEMA 27.- Sistematización de comunidades. Inventarios. Clasificación y ordenación. Límites
entre comunidades: ecotonos, fronteras y gradientes.
TEMA 28.- Diversidad. Componentes de la diversidad. Modelos de distribución de las
abundancias específicas: reparto de recursos. Índices de riqueza y diversidad. Diversidad y teoría
de la información. Diversidades  y .
TEMA 29.- Flujo de energía y materia en las redes tróficas. Termodinámica de la transformación
y transmisión de energía. Producción primaria bruta y neta. Respiración. Eficiencias de
producción. Factores limitantes. Secuencia de factores limitantes. Esquemas globales de
productividad primaria. Métodos de estima de la productividad.
TEMA 30.- Producción secundaria. Niveles tróficos, cadenas tróficas y redes tróficas. Vías de la
energía entre niveles tróficos. Modelo integrado de estructura trófica: sistema de ramoneadores y
sistema de descomponedores. Eficiencia ecológica: eficiencias de transferencia y flujo de
energía. Esquemas de flujo energético para distintos ecosistemas tipo.
TEMA 31.- Detritus, descomposición y regeneración de nutrientes. Características generales del
proceso de descomposición. Descomponedores y detritívoros. Los escenarios abióticos para la
descomposición. Interacciones recurso-descomponedor-detritívoro: sucesión degradativa.
TEMA 32.- Circulación de la materia. Modelo de intercambio de nutrientes a través de
compartimentos. Localización y vías principales de exportación e importación de nutrientes en
sistemas terrestres. Localización y magnitud de las entradas y salidas de nutrientes en sistemas
acuáticos. La biosfera: ciclos biogeoquímicos. Hipótesis Gaia y cambio global.
TEMA 33.- Organización y estabilidad del ecosistema. Estructura de las redes tróficas:
conectancia y número de niveles tróficos. Conceptos de estabilidad. Diversidad, conectancia,
número de niveles tróficos y estabilidad: modelos matemáticos. Complejidad y estabilidad en la
naturaleza: régimen de perturbación. Especie clave y depredador clave.
TEMA 34.- Sucesión. Tipos de sucesiones. Mecanismos: facilitación, inhibición y tolerancia.
Etapas y regularidades. La sucesión como proceso de autoorganización: crítica. Hipótesis de la
etapa clímax. Perturbación y sucesión: hipótesis de la perturbación intermedia. Régimen de
perturbación y dinámica de mosaico. Sucesión de especies y biogeografía insular
Síntesis del tercer bloque
TEMA 35.- Fuerzas generadoras de estructura en el ecosistema: Edad del ambiente, variación
climática y rigor del ambiente. Productividad. Heterogeneidad espacial e insularidad.
Competencia. Depredación. Perturbación y sucesión.
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PROGRAMA DE PRÁCTICAS
INTRODUCCIÓN METODOLÓGICA: CONCEPCIÓN Y PROCEDIMIENTO PARA LA
ELABORACIÓN DE UN PROYECTO DE ESTUDIO ECOLÓGICO.
Objetivos de estudio. Construcción de hipótesis de trabajo. Tipos de muestreo y diseño
experimental. Elección de variables y escalas espacio-temporales. Número de muestras. Material
necesario. Tratamiento de datos. Discusión. (4 horas).
BLOQUE PRÁCTICO Nº 1: ESTUDIO LIMNOLÓGICO DE UN SISTEMA DE
ALBUFERA
Trabajo de campo.
Manejo de técnicas e instrumental de muestreo. Incubación de muestras para medida de
producción primaria mediante el método de las botellas claras y oscuras. Obtención de muestras
de un perfil vertical y separación de las fracciones correspondientes para la cuantificación en
laboratorio de distintos parámetros abióticos y bióticos. (8 horas).
Trabajo de laboratorio.
1a.- Determinación del contenido de oxígeno y sus aplicaciones: Producción primaria,
DBO5 y DQO. (2 horas).
1b.- Determinación de la alcalinidad de un agua. pH, conductividad y capacidad tampón.
(2 horas).
1c.- Cuantificación de nutrientes limitantes (nitrógeno y fósforo). (2 horas)
1d.- Determinación de pigmentos fotosintéticos. (2 horas).
1e.- Identificación y censo de organismos planctónicos. (2 horas).
1f.- Discusión de resultados. (2 horas).
BLOQUE PRÁCTICO Nº 2: ATRIBUTOS DE UN MATORRAL MEDITERRANEO
LITORAL. DEMOGRAFÍA E INTERACCIONES ENTRE ESPECIES.
Trabajo de campo.
Técnicas de muestreo de la vegetación y medida de condiciones del suelo. (8 horas).
Trabajo de laboratorio.
2a.- Características del suelo: Textura, conductividad, pH, humedad y contenido de
materia orgánica. (2 horas).
2b.- Análisis de los patrones de distribución espacial. (2 horas).
2c.- Estructuras de edades y densidad de la población. (2 horas).
2d.- Análisis de la asociación espacial entre especies. Hipótesis sobre sus interacciones.
(4 horas).
2e.- Análisis de la asociación entre inventarios y gradiente de diversidad. (2 horas)
BLOQUE PRÁCTICO Nº 3: ESTRUCTURA TRÓFICA, DESCOMPOSICIÓN Y
SUCESIÓN DEGRADATIVA EN UN SISTEMA FLUVIAL. INDICADORES
BIÓTICOS E ÍNDICES BIÓTICOS.
Trabajo de campo.
Técnicas de muestreo de comunidades bentónicas. Grupos tróficos funcionales. (8
horas).
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Trabajo de laboratorio
3a.- Estudio de la pérdida de peso de dos especies de hojarasca en un arroyo de cabecera
e influencia de su calidad sobre los detritívoros. (2 horas).
3b.- Efecto de la calidad del recurso hojarasca sobre la actividad de los
descomponedores. (2 horas).
3c.- Evaluación de la calidad ecológica del sistema fluvial mediante índices bióticos
basados en invertebrados bentónicos. (2 horas).
3d.- Evaluación de la calidad ecológica de las riberas fluviales. (2 horas)
BIBLIOGRAFÍA
Beeby, A. (1993): Applying Ecology. Editorial: Chapman & Hall.
Begon, M.; Harper, J. & Townsend, C.R. (1990): Ecología.
comunidades. Editorial Omega.
Individuos,
poblaciones
Krebs, C. (1986): Ecología. Editorial Pirámide.
Margalef, R. (1984): Ecología. Editorial Omega.
Newman, E. (1993): Applied Ecology. Editorial: Blackwell Science.
Ricklefs, R.E. (1998): Invitación a la Ecología. Editorial Panamericana.
Rodriguez, J. (1999): Ecología. Editorial Pirámide.
Smith, R.L. & Smith T.M. (2001). Ecología (4ª ed.). Editorial: Addison Wesley.
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