Programa Ecologia 2011 definitivo

Universidad Nacional de Río Cuarto
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales
Departamento de Ciencias Naturales
Carreras: Asignatura: Profesor a Cargo Equipo Docente Año Académico Régimen de la Asignatura Asignación Horaria Carga horaria total:
Objetivos Generales Profesorado en Ciencias Biológicas Licenciatura en Ciencias Biológicas Otras ciencias afines Ecologia General (2121) Prof. Dr. Adolfo L. Martino (ADJ‐DE) Dra. Nancy E. Salas (JTP‐DE) Lic. Ana L. Correa (Ayudante de 1raDSE) Dra. Clarisa de Lourdes Bionda (Ayudante de 1 ra DS ‐ Becaria CONICET) Lic. Mariana Baraquet (Becaria CONICET) Lic. Pablo Grenat (Becario CONICET) 2011 Cuatrimestral (Segundo Cuatrimestre) Catorce semanas de clases. Ocho (8) horas semanales de clases teórico‐
prácticas. 112 horas cuatrimestrales. Cuatro (4) horas semanales de teóricos/teórico‐prácticos y 4 horas de prácticos. Un viaje de campo de 3 días aproximadamente.
Proporcionar al alumno la información y formación teórico‐práctica básica para la comprensión de la Ecología como una disciplina de síntesis, considerando como objeto de estudio al ecosistema desde el punto de vista descriptivo, funcional y evolutivo. Las preguntas que al final del curso se pretenden responder son: ¿Dónde se encuentran los organismos? ¿Cuántos hay? y ¿Por qué? Esto implica el estudio de las relaciones entre los organismos y la totalidad de los factores físicos y biológicos que los afectan o están influenciados por ellos. Contenidos Unidad 1. Introducción a la Ecología Objetivos. Conocer qué es la Ecología, su historia, su relación con otras ciencias y con la evolución. Contenidos. Introducción. Ecología Teórica y Exacta. El ambiente, los individuos, las poblaciones, las comunidades y los ecosistemas. Procesos dinámicos. Ecología aplicada: conservación y manejo de los recursos naturales. Desarrollo histórico de la Ecología como disciplina científica. Relación con otras ciencias. Principios y problemas ecológicos. Ecología y Evolución (adaptación, coevolución, especiación, unidades de selección). Unidad 2. El medio físico Objetivos. Conocer y comprender la interacción entre el ambiente y los seres vivos, analizando las variables ambientales y las respuestas de los organismos. Contenidos. Introducción. El ambiente físico. Principales factores que limitan la distribución de los organismos terrestres y acuáticos. Condiciones: Temperatura y humedad relativa. Recursos: radiación solar, luz. Fuentes como recursos alimenticios. El espacio como recurso. Respuestas de los organismos frente a variaciones en la disponibilidad las condiciones y recursos. El agua, sus propiedades. Salinidad, ambientes marinos y de agua dulce. El suelo: agua y aire; textura y estructura; composición química y pH. Factores limitantes. Factores acoplados. Clasificación de los recursos. El concepto de nicho ecológico y hábitat. Unidad 3: Las poblaciones Objetivos. Estudio de la dinámica de las poblaciones y su regulación, abarcando los aspectos de equilibrio en términos de reproducción y supervivencia de los individuos. Análisis de las causas que determinan el tamaño de las poblaciones de organismos cuando se establecen entre ellas algún tipo de interacción específica. Contenido I. Poblaciones aisladas. Introducción. Descripción de las poblaciones. Definiciones: individuo, gremios, metapoblación y población. Poblaciones de organismos unitarios y modulares. Limitaciones del enfoque de población. La población como unidad de estudio, principales tipos de técnicas de muestreo. Análisis de las poblaciones en el espacio. Migración y dispersión. Análisis de las poblaciones en el tiempo. Parámetros poblacionales. Densidad, natalidad, mortalidad, inmigración y emigración. Técnicas demográficas: Tablas de vida, tablas diagramáticas y convencionales, estáticas y dinámicas o de cohorte. Crecimiento de la población. Crecimiento discreto y continuo. Modelos de crecimiento exponencial y logístico. Efectos de la competencia intraespecífica. Dependencia e independencia de la densidad. Causas de las fluctuaciones poblacionales. Contenido II. Interacciones entre especies. Introducción. Principales tipos de interacciones interespecíficas. Competencia. Aspectos generales de la competencia interespecífica. Modelo general de competencia en sistemas de dos especies. Principio de exclusión competitiva. Desplazamiento de caracteres. Depredación. Tipos de depredadores. Dinámica básica de los sistemas presa‐depredador, modelos de predación. Respuestas de los depredadores a las presas: respuestas numéricas y funcionales. Forrajeo óptimo. Amplitud de la dieta y preferencias del depredador. Técnicas de defensa de la presa. Parasitismo. Diversidad de parásitos. La dinámica de poblaciones de parásitos. Distribuciones parásito‐hospedador. Efectos agregados. Contenido III. Historias de vida. Introducción. Rasgos que caracterizan historias de vida: tamaño, tasas de crecimiento y desarrollo, reproducción. Energía comprometida en la historia de vida, opciones energéticas: semelparidad o iteroparidad, precocidad o demora. Selección "r" y "K", restricciones filogenéticas y alométricas. Contenido IV. Fluctuación y estabilidad. Introducción. Teorías sobre la abundancia de las especies: hipótesis de Nicholson, hipótesis de Andrewartha y Birch. La determinación de la abundancia y su regulación. Análisis de factores clave. Ciclos demográficos y su análisis. Unidad 4: Las comunidades Objetivos. Estudiar y comprender las agrupaciones de poblaciones que coexisten en el espacio y el tiempo, y los modos en que éstas agrupaciones pueden ser influidas u originadas por las interacciones interespecíficas y las fuerzas físicas que las rodean. Analizar las propiedades emergentes que surgen de las comunidades y compararlas entre sí. Contenido I. La naturaleza de la comunidad. Introducción. Descripción de la composición de las comunidades; índices de diversidad; diagramas de rango‐abundancia. Esquemas de las comunidades en el espacio; análisis de gradientes; ordenación y clasificación de las comunidades; límites entre comunidades. Biomas. Esquemas de las comunidades en el tiempo; la sucesión; sucesión degradativa: sucesión alogénica: sucesión autogénica. Algunos mecanismos que intervienen en las sucesiones. Climax. Contenido II. El flujo de la energía y la materia en las comunidades. Introducción; cosecha, 2
biomasa y necromasa, productividad primaria y secundaria. Patrones de productividad primaria; comunidades acuáticas y terrestres; relación productividad/biomasa. Factores limitantes de la productividad primaria. Flujo de la energía en las comunidades; modelos de la estructura trófica; patrones de flujo energético en las comunidades. Eficiencias ecológicas. Ciclo de la materia en las comunidades. Contenido III. La fuerza de la competencia en la estructura de las comunidades. Introducción. ¿Es una fuerza activa que configura las comunidades?; algunas investigaciones; intensidad y fuerza organizadora de la competencia. Evidencias encontradas de los patrones de las comunidades; diferenciación de nicho en animales y vegetales. Modelos neutros e hipótesis nulas; partición de los recursos; diferenciación morfológica; diferencias en la distribución; ¿qué podemos concluir acerca del modelo neutro?. Conclusiones acerca de la competencia. Contenido IV. La depredación y la perturbación como fuerzas organizadoras de las comunidades. Introducción. ¿Cuál es el efecto de la perturbación en la diversidad de las comunidades?. Los efectos de la depredación en la estructura de las comunidades. Heterogeneidad temporal y perturbación física. Modelos de no equilibrio para la diversidad de las comunidades. Síntesis. Contenido V. Estabilidad y estructura de las comunidades. Introducción. Complejidad y estabilidad, teoría y práctica. Compartimentos de las comunidades. El número de niveles tróficos. Estabilidad no demográfica. Unidad 5. Distribución de las especies y biodiversidad Objetivos. Estudiar y comprender la distribución de las especies en el espacio y en el tiempo. Estudiar y comprender las causas que originan los patrones de distribución y las teorías que los explican. Conocer y analizar las causas que determinar la diversidad biológica. Aplicar los conocimientos ecológicos en la conservación y manejo de la naturaleza. Comprender la importancia de la biodiversidad (preservación de las especies) como mecanismo de protección de la especie humana. Contenido I. Islas, áreas y colonización. Introducción. Relaciones especies‐área. Las teorías ecológicas de las comunidades insulares, diversidad de hábitat, teoría del equilibrio. Pruebas de las teorías ecológicas, efecto del área y la distancia en la diversidad específica. Renovación y disarmonía. La evolución y las comunidades insulares. Las islas y la conservación. Contenido II. Esquemas de la diversidad de las especies. Introducción, factores primarios (geográficos) y factores secundarios (biológicos). Un modelo teórico. Relaciones de la riqueza específica con: productividad, heterogeneidad espacial, dureza ambiental, edad del ambiente y el tiempo evolutivo. Gradientes de la riqueza con: la latitud, altitud, profundidad, sucesión. Los esquemas de la riqueza de la flora y la fauna en el registro fósil. Abundancia relativa de las especies según el tamaño. Contenido III. Biodiversidad. Introducción. Definición y medición de la biodiversidad. Extinción. Origen y mantenimiento de la biodiversidad. El problema: la transformación del paisaje y su magnitud. Pérdida de recursos físicos (agua, suelos), pérdida de recursos biológicos (especies, variabilidad genética). Conflicto entre sociedad y naturaleza. Soluciones: desarrollo sustentable. Biodiversidad y sociedad: uso de la tierra y distribución de la riqueza. Formas Metodológicas Clases expositivas con la participación activa de los alumnos, trabajos prácticos orientados, análisis de trabajos de investigación, presentación y discusión de temas teóricos en seminarios. Trabajos Prácticos Salidas de campo, trabajos en laboratorio, utilización de softwares específicos, resolución de problemas. Bibliografía de Lectura Obligatoria BEGON, M., J.L. HARPER y C.R. TOWNSEND. 1995. Ecología, Omega, Barcelona, pp 876. BEGON, M., J.L. HARPER y C.R. TOWNSEND. 2006. Ecology. From individuals to ecosystems. Fourth edition. Blackwell Publishing. 738 pp. 3
CABRERA, A.L. 1976. Regiones Fitogeográficas Argentinas, Enciclopedia Argentina de Agricultura y Ganadería, 2(1): 1‐85. COLINVAUX, P. 1980. Introducción a la Ecología, Limusa, México, pp 679. KREBS, C.J. 1997. Ecología, Ed. Pirámide, S.A., Madrid, pp 951. KORMONDY, E.L. 1978. Conceptos de Ecología, Alianza, Madrid, pp 248. MARGALEF, R. 1974. Ecología, Ediciones Omega, S.A., Barcelona, pp 951. MARGALEF, R. 1981. Ecología, Planeta, Barcelona, pp 252. MC NAUGHTON, S.J. y L.L. WOLF. 1996. Ecología General, Omega, Barcelona, pp 713. PIANKA, E.R. 1982. Ecología Evolutiva, Ediciones Omega, S.A., Barcelona, pp 365. RICKLEFS, R. E. 1998. Invitación a la Ecología, Ed. Med. Panamericana, Madrid, pp 692 Bibliografía de Consulta ANDREWARTHA, H.G. 1973. Introducción al estudio de poblaciones animales, Alambra, Madrid, pp 332. BEEBY, A. 1994. Applying Ecology. Chapman & Hall, London, pp. 441. BEGON, M. y M. MORTIMER. 1987. Population Ecology, Sinauer Ass., Massachusetts, pp 220. BENNETT, B.P. y D.A. HUMPHRIES. 1978. Introducción a la Ecología de Campo, Blume, pp 326. BILLINGS, W.D. 1965. Plants and the Ecosystem, Wedsworth, California, pp 154. BOUGHEY, A.S. 1978. Ecología de las Poblaciones, Ed. Paidos, Buenos Aires, pp 198. BROWER, J.E. & J.H. ZAR. 1984. Field & Laboratory Methods for General Ecology. Wm. C. Brown Publishers, Iowa, pp 226. CABRERA, A.L. y A. WILLINK. 1980. Biogeografía de América Latina, O.E.A., Washington DC, Monografía 13: 1‐122. CHERRETT, J.M. (ed.). 1989. Ecologycal Concepts. Blackwell, Oxford. pp385. CODY, M.L. y J.M. DIAMOND. 1979. Ecology and Evolution of Communities, Belknap, Harvard, pp 345. COLLIER, B.D., G.W. COX, A.W. JOHNSON y P.C. MILLER 1973. Dynamic Ecology, Prentice‐Hall, New Jersey, pp 563. DAJOZ, R. 1979. Tratado de Ecología, Mundi‐Prensa, Madrid. DEL GIORGIO, J.A. 1977. Contaminación Atmosférica, Alhambra, Madrid, pp 176. DUVIGNEAUD, P. 1978. La Síntesis Ecológica, Alhambra, Madrid, pp 306. GILPIN, M. & I. HANSKI (eds). 1991. Metapopulation Dynamics. Academic Press, London, pp 336. GRANT, B.R. & P.R. GRANT. 1989. Evolutionary Dynamics of a Natural population. The University of Chicago Press, Chicago, pp 350. GRAY, A.J., M.J. CRAWLWY & P.J. EDWARDS (eds.). 1987. Colonization, Succession and Stability. Blackwell, Oxford, pp 482. HUTCHINSON, G.E. 1979. El Teatro Ecológico y el Drama Evolutivo, Blume, Barcelona, pp 151. KNEESE, A.V. y J.W. HARNED. 1974. Ecología y Contaminación, Marymar, Buenos Aires, pp 366. LOMNICKI, A. 1988. Population Ecology of Individuals. Princeton University Press, Princeton, pp 223. LOPEZ DE SEBASTIAN, J. 1977. Destrucción de Recursos Naturales y Ordenación Territorial, Mundi Prensa, Madrid. LUDWIG, J.A. y J.F. REYNOLDS. 1988. Statistical Ecology, John Wiley and Sons, New York, pp 329. MACARTHUR, R.H. & J.H. CONNELL. 1966. The Biology of Populations. John Wiley & Sons, New York. MAC ARTHUR, R.H. y E.O. WILSON. 1967. The Theory of Island Biogeography, Princeton University Press, New Jersey, pp 203. ODUM, E.P. 1972. Ecología, Interamericana, México, pp 639. ODUM, E.P. 1978. Ecología: el vínculo entre las ciencias naturales y las sociales, CECSA, México, pp 295. ODUM, E.P. 1980. Ambiente, Energía y Sociedad, Blume, Barcelona, pp 409. RABINOVICH, J.E. 1980. Introducción a la Ecología de Poblaciones Animales, CECSA, México, pp 313. RAMADE, F. 1977. Elementos de Ecología Aplicada, Mundi‐Prensa, Madrid, pp 581. RICKLKEFS, R. E. 1990. Ecology, W. H. freeman & Co., New York, pp 898. ROUGHGARDEN, J., R.M. MAY & S.A. LEVIN (eds.). 1989. Perspectives in Ecological Theory. Princeton Univ. Press, Princeton, pp 394. ROYAMA, T. Analytical population dynamics. Chapman & Hall, London, pp. 371. SLOBODKIN, L.B. 1966. Crecimiento y Regulación de las Poblaciones Animales, Ed. Universitaria de Buenos Aires, Buenos Aires, pp 257. SMITH, R.L. & T.M. SMITH. 2001. Ecología. Addison Wesley (Pearson Educación), Madrid, 642 pp. SOULE, M.E. (ed.). 1986. Viable populations for Conservation. Cambridge Univ. Press., Cambridge, pp 189. 4
SPEDDING, C.R.W. 1979. Ecología de los Sistemas Agrícolas, Blume, Madrid, pp 320. STEPHENS, D.W. & J.R. KREBS. 1986. Foraging Theory. Princeton University Press, Princeton, 247 pp. STRONG, D.R., D. SIMBERLOFF, L.G. ABELE & A.B. THISLE (eds.). 1984. Ecological Communities: Conceptual Issues and the Evidence. Princenton University Press, Princenton, pp 613. TILMAN, D. 1988. Dynamic and Structure of Plant Communities. Princeton Univ. Press, Princeton, pp 359. TOWNSEND, C.T., M. BEGON & J.L. HARPER. 2003. Essentials of Ecology. Blackwell Pub. Oxford, 530 pp.. VAN DOBBEN, W.H. y R.H. LOWEL MAC CONNELL 1980. Conceptos Unificadores en Ecología, Blume, Barcelona, pp 397. WILSON, E.O. 1980. Sociobiología, La Nueva Síntesis, Omega, Barcelona, pp 701. WILSON, E.O. y W.H. BOSSERT 1971. A Primer of Population Biology, Sinauer Ass., Connecticut, pp 192. WILSON, E. O. y F. M. PETER (eds.). 1988. Biodiversity. National Academic Press. Washington, 521 pp. Cronograma tentativo de clases y exámenes parciales DÍA/ MES TEMA Martes 16/08 U1: Introducción a la Ecología Jueves 18/08 U2: Medio físico Viernes 19/08 TP N° 1. Informes Viernes 26/08 TP N° 2 Medio físico Martes 23/08 U2: Medio físico Jueves 25/08 U2: Medio físico Martes 30/08 U3a: Poblaciones aisladas. Análisis de las poblaciones en el espacio. Jueves 1/09 U3a: Análisis de las poblaciones en el tiempo. Tablas de vida Viernes 2/09 TP N° 3 Tablas vida Martes 6/09 U3a: Tablas de vida. Jueves 8/09 U3: Crecimiento de la población. Viernes 9/09 TP Nº 4 Crecimiento Martes 13/09 Parcial 1 Jueves 15/09 U3: Interacciones. Competencia intraespecífica Viernes 16/09 U3: Interacciones. Competencia interespecífica Martes 20/09 TP Nº 5 Competencia Interespecífica Jueves 22/09 U3: Interacciones. Parasitismo. Predación Viernes 23/09 TP Nº 6 Predación Martes 27/09 Seminarios: Historias de Vida Jueves 29/09 Seminario: Fluctuaciones Viernes 30/09 TP N° 7 captura‐recaptura y muestreo Martes 4/10 Parcial 2 Jueves 6/10 U4: Comunidades. Introducción Viernes 7/10 TP N° 8 Ambiente de agua dulce Martes 11/10 U4: Comunidades. Naturaleza de las comunidades Jueves 13/10 U4: Comunidades. El flujo de la energía y la materia. Viernes 14/10 TP Nº 9 Diversidad específica Martes 18/10 Comunidades. Seminario competencia Jueves 20/10 Comunidades. Seminario Depredación y perturbaciones Viernes 21/10 TP N° 10 Ecología de paisajes Martes 25/10 Ecología de Paisajes Jueves 27/10 Comunidades. Estabilidad y estructura Viernes 28/10 T.P. Nº 11 Solapamiento de nichos Martes 1/11 U5: Islas, áreas y colonización Jueves 3/11 Miércoles 2, 3 y 4 Viaje de Campo Viernes 4/11 Miércoles 2, 3 y 4 Viaje de Campo Martes 8/11 U5: Esquemas de la diversidad Jueves 10/11 Charla. Sec. Ambiente de Cba. Viernes 11/11 Feriado Día de la Ciudad 5
Martes 15/11 Parcial 3 Jueves 17/11 Recuperatorios Viernes 18/11 Recuperatorios Martes 22/11 Carga SIAL Nómina de trabajos prácticos: TP1 Informes TP2 Medio físico TP3 Tablas de vida TP4 Crecimiento TP5 Competencia TP6 Predación TP7 Muestreo. Captura‐Recaptura TP8 Ambientes de agua dulce TP9 Diversidad específica TP10 Ecología de paisajes TP11 Solapamiento de nichos Horarios de clases Teóricos Martes y Jueves de 10:00 a 12:00 Prácticos Viernes de 14:00 a 18:00 Clases de Consulta Dr. Martino: Martes de 14:00 a 16:00 Dra. Salas: Jueves de 14:00 a 16:00 Lic. Correa: Viernes de 10:00 a 12:00 Dra. Bionda: Viernes de 10:00 a 12:00 Régimen de Regularidad Asistencia al 80% de las clases teórico‐prácticas, aprobación del 90% de los cuestionarios de prácticos (la no aprobación de un cuestionario equivale a un ausente), aprobación de seminarios previstos, tres exámenes parciales y/o tres recuperatorios aprobados con una calificación no menor a 5 (cinco); asistencia al viaje de campo; presentación y aprobación de los informes requeridos. Métodos de Evaluación Tres exámenes parciales escritos; se evaluará el grado de participación y rendimiento general del alumno. Examen final oral. …………..…………………………. Prof. Dr. Adolfo L. Martino Ecología – Educación Ambiental Junio de 2011 6