CUESTIONARIO DE ECOLOGIA – 23/8/98

AMBIENTE Y NICHO ECOLÓGICO
Responda las siguientes preguntas en no más de 10 minutos.
Especie A
Temperatura
Humedad del suelo
Humedad del suelo
1. La siguiente figura representa el nicho fundamental de dos especies, A y B. Marque la o las opciones
correctas.
( ) B tiene un nicho más amplio que A
( ) Los requerimientos y tolerancias de humedad del suelo dependen de la temperatura en ambas
especies.
( ) Para saber si B puede vivir con cierta temperatura hace falta conocer la humedad del suelo.
( ) Para saber si A puede vivir en cierta humedad del suelo hace falta conocer la temperatura.
Especie B
Temperatura
2. Preste atención a las Figuras 8 y 9 del capítulo 2 de la guía (pág. 2-11 y 2.12), que ilustran diversos
aspectos del límite altitudinal entre el bosque y la vegetación arbustiva o herbácea, y marque cuál/es de
las siguientes afirmaciones se desprenden de ellas.
( ) A medida que se asciende por una montaña aumenta la abundancia de árboles y disminuye la de las
especies arbustivas o herbáceas.
( ) El nicho de las especies arbóreas para la variable temperatura tiene un mínimo mayor que para las
arbustivas o herbáceas.
( ) A medida que aumenta la latitud disminuye la altura de los árboles.
3. Si tuviera que ubicar a los puntos de la figura 9 en la 8, ¿dónde los pondría? (suponga que los
controles del límite arbóreo en Norteamérica son los mismos que en Sudamérica)
( ) Como una nube de puntos similar a la que ya tiene la figura.
( ) Como una nube de puntos horizontal
( ) Como una nube vertical
( ) Como una nube de puntos agrupada alrededor de la intersección de las dos líneas verticales
LA EVOLUCIÓN
1. En dos localidades que denominaremos A y B, se estudiaron características morfológicas y
fisiológicas de poblaciones nativas de Bromus mollis. En la tabla siguiente se presenta el promedio
de algunas de las características registradas de las plantas y dos características del ambiente en
ambas localidades:
Días hasta espigazón
Altura de la planta (cm)
Número de macollos por planta
Coeficiente de variación del número de días sin heladas al año
Biomasa total por encima del suelo (g /m2)
A
183
88
31
1.56
284
B
153
67
44
3.05
165
Un investigador postula como hipótesis que las dos poblaciones constituyen distintos ecotipos de
Bromus mollis. a) ¿Qué experimento planearía para poner a prueba esta hipótesis?, b) ¿Cómo explicaría
las diferencias observadas entre poblaciones si la hipótesis resultara rechazada?, c) Compare las
estrategias de asignación de recursos de ambas poblaciones relacionándolas con las características de
sus ambientes.
2. Identificar 3 opciones correctas:
Para que ocurra selección natural es condición necesaria que:
a. ocurra un cambio en el ambiente
b. algunos individuos dejen más descendencia que otros
c. exista variabilidad genética en los individuos
d. haya migraciones
e. exista variabilidad genética en la población
f. la población sea pequeña
g. un recurso sea limitante
h. las características fenotípicas sean heredables
3.
Los individuos de Paspalum dilatatum presentes en un pastizal de la Depresión del Salado, en
condiciones de pastoreo continuo y sin pastoreo difieren en su morfología (altura, tamaño, ángulo
de inserción y longitud de los macollos, etc.).
a) Presente un grafico que refleje las diferencias en la distribución de frecuencias de algunas de las
características fenotípicas mencionadas
b) Diseñe un experimento que permita evaluar a qué se deben esas diferencias fenotípicas.
c) Plantee al menos una hipótesis que incluya el concepto de ecotipos.
d) Grafique y explique los resultados considerando que se rechaza/n la/s hipótesis planteada/s.
FLUJO DE ENERGIA Y CIRCULACIÓN DE NUTRIENTES
1.
Los siguientes datos corresponden a un estudio de la cadena alimentaria en un campo abandonado en
Michigan (EEUU) (Golley, 1960). Los valores se dan en Kcal/ha.año
Nivel trófico
Vegetales
Ratones (Microtus sp)
Armiños (Mustela sp)
Productividad bruta
58,3 x 106
176 x 103
5,56 x 103
Produxtividad neta
49,5 x 106
6 x 103
0,13 x 103
No consumido
49,3 x 106
0,2 x 103
a) elabore un diagrama del flujo de energía para esta cadena trófica
b) calcule el % de la PB que se invierte en respiración en cada eslabón de la cadena y compare los
resultados
c) calcule el % de PN que es no utilizada en cada eslabón de la cadena. Indique posibles destinos de la
energía no utilizada en cada caso
d) Golley pensó que las lechuzas eran depredadores de los armiños, sin embargo no las incluyó en el
análisis porque sus tyerritorios de caza excedían considerablemente el área de estudio. ¿Puede
explicar este hecho?
2.
En un cultivo de alfalfa se cuantificaron los siguientes aspectos del flujo de energía: Productividad
Primaria Bruta (PPB) = 24.400 Kcal/ m2 año, Respiración de los Autótrofos = 9199 Kcal/ m2 año,
Consumo de Herbívoros no domésticos = 304 Kcal/ m2 año, y Relación PPN/PPB = 62,3 %.
a) Calcular la productividad primaria neta (PPN) y la respiración de los autótrofos (RA).
b) Mencionar dos entradas y dos salidas de energía en este ecosistema.
3. Describir mediante un diagrama de cajas y flechas, el ciclo del C en un pastizal natural sujeto a
pastoreo contínuo. El pastizal contiene dos grupos de especies vegetales, uno de hierbas palatables
(preferidas por el ganado) y otro de malezas no palatables (no preferidas por el ganado). ¿Qué
efectos se esperaría que tuviera un corte de limpieza sobre los principales flujos?
SERVICIOS DE LOS ECOSISTEMAS
1. Esta figura muestra los resultados de mediciones
obtenidas en campos cercanos luego de un período
de sequía muy intensa.
a) Describa cómo imagina que se diseñó el
experimento y cómo se obtuvieron los valores que
figuran en el gráfico.
b) Resuma los resultados y proponga una explicación
a la luz de lo que conoce sobre el funcionamiento de
las comunidades vegetales y sobre los servicios que
prestan los ecosistemas.
Tilman y Downing 1994, Nature.
c) A la luz de estos resultados, cómo esperaría que afectara un evento severo de sequía la productividad
primaria de un verdeo, una pastura implantada y un pastizal natural? Justifique.
d) Grafique cómo esperaría que fuera la PPNA anual de comunidades de pastizal que oscilen entre 1 y
25 especies distintas. Justifique su gráfico y discuta el potencial impacto
del patrón propuesto sobre los distintos servicios que presta el ecosistema de pastizal.
2. Sobre la base de la siguiente información, actualice la estimación realizada por Camadro y Cahuepé
(2003), de lo que obtendría por hectárea un productor de cría de la Pampa inundable. Precio aproximado
de ternero destetado 2.6 $/kg (170 y 180 kg). Compare su resultado con el anterior.
3. Diseñe un modelo pictórico que le permita evaluar, para un pastizal, el impacto que tendría sobre el
balance de carbono del sistema, la exclusión del pastoreo doméstico. Identifique los flujos que tendría
en cuenta para elaborar su balance e intente asignarle valores, al menos relativos. Teniendo en cuenta
que el almacenamiento de carbono es un servicio que prestan algunos ecosistemas, determine si la
exclusión de los animales redundaría en una ganancia adicional de carbono con respecto al pastizal bajo
pastoreo.
Tomado de Piñeiro et al. 2006. Global Change Biology 12:1267-1284.
REPASO
1. Las sabanas son ecosistemas en los cuales el nivel trófico de los productores incluye dos grupos
funcionales bien diferentes: los pastos, que tienen raíces superficiales y cubren la mayor parte de la
superficie, y los árboles, que tienen raíces profundas y aparecen dispersos en una matriz de pastizal. Se
há propuesto que en muchas sabanas la densidad de árboles (el número de árboles por unidad de
superficie) está limitada por la disponibilidad de agua en la parte más profunda del suelo. Construir un
modelo compartimentado de la circulación del agua en un sector de una sabana y usarlo para explicar el
efecto esperado de un aumento de la carga ganadera sobre la densidad de árboles
2. De acuerdo con el trabajo de Sala et al. (1988) la productividad primaria neta aérea de los pastizales
se relaciona con las precipitaciones de acuerdo con el modelo
PPNA (g/m2/año)= 0.6 x PMA (mm/año) - 34 (PMA: precipitación media anual)
a) Estime la productividad para un pastizal en el que llueven 650 mm.
b) Asumiendo que en esa área el paisaje presenta desniveles topográficos pudiéndose definir 3 tipos
de unidades de paisaje: loma, media loma (zonas con pendiente 0.8%), y bajos. Mediciones de
infiltración de agua indica que en las lomas y en el bajo se infiltra toda el agua que recibe. En la
media loma sólo se infiltra un 75% el resto escurre hacia los bajos. Calcule la productividad para
las distintas áreas del paisaje.
c) Estime la productividad de ese paisaje teniendo en cuenta que un 30% corresponde a lomas, un
20% a bajos y el resto a áreas con pendiente.
3.
Los seres vivos están formados principalmente por carbono, agua, fósforo y nitrógeno.
Confeccione una tabla en la que se indiquen las vías principales de obtención y pérdida de cada uno de
esos elementos o sustancias para las plantas y los animales.
4.
En su orina, los animales domésticos excretan urea, una molécula orgánica simple que contiene
carbono (C) y nitrógeno (N). Haga un esquema (en dos colores o usando distinta simbología) que
represente un camino posible para cada uno de estos elementos (C y N) desde que la urea ingresa al
suelo hasta el momento en que vuelven a ser ingeridos por los animales. Nombre cada una de las
transferencias y compartimentos del esquema. Agregue todas las notas al pie que crea necesarias para
explicar su diagrama. Nota: no se le pide que represente los ciclos de C y N completos ni que
esquematice todos los caminos que pueden seguir estos elementos. Remítase a hacer estrictamente el
esquema que se le pide.
5.
Haga un esquema del ciclo del agua en una cuenca cubierta por pastizal, indicando el nombre de
todos los compartimentos y flujos relevantes. Use el esquema para predecir qué cambios se producirán
en el ciclo del agua si un fuego muy intenso elimina gran parte de la biomasa aérea del pastizal.
6.
En un cultivo de alfalfa se cuantificaron los siguientes aspectos del flujo de energía:
Productividad Primaria Bruta (PPB) = 21.000 Kcal/ m2*año,
Consumo de Herbívoros no domésticos = 400 Kcal/ m2*año,
Relación PPN/PPB = 66,6 %.
(a)
Calcular la productividad primaria neta (PPN) y la respiración de los autótrofos (RA)
(b)
Mencionar dos entradas y dos salidas de energía en este ecosistema.
(c) Indicar dos maneras de incrementar el consumo de los herbívoros domésticos.
7. El balance de las entradas y salidas de energía realizado para un tambo de 27 ha que produce carne y
leche vacuna arrojó la siguiente información:
-El ecosistema recibe cada año 216 109 Kcal. de energía en forma de energía lumínica.
-La productividad primaria neta (PPN) es 412 t al año, el equivalente a 1,65 109 Kcal.
-La productividad secundaria (PS) bajo la forma de leche y carne es 41,2 106 Kcal.
-La materia orgánica que llega a los descomponedores se evalúa en 884 106 Kcal.
Usando esta información, conteste:
a ¿Cuál es la eficiencia de la conversión de energía lumínica a PPN y cuál la eficiencia ecológica de los
herbívoros? Comente brevemente la comparación de ambas eficiencias.
b. Indique cuál es el flujo de energía que se va a querer maximizar en este sistema y nombre dos
subsidios de energía con los que dicho flujo podría aumentar. Explique brevemente cómo esos dos
subsidios aumentarían ese flujo.