Programa de ECOLOGÍA, 3er curso de Biología (2009/2010)

Programa de ECOLOGÍA, 3er curso de Biología
(2009/2010)
PROFESORADO
1er cuatrimestre
2º cuatrimestre
Grupo 3.1
Isabel Castro
Javier Seoane
Grupo 3.2
Carlos Montes
Juan J. Oñate
Grupo 3.6
Manuel B. Morales
José A. González Novoa
Grupo 3.7
Francisco Martín Azcárate
Juan Traba
TEMARIO DE TEORÍA
BLOQUE TEMÁTICO I. INTRODUCCIÓN
Unidad Temática 1.- Qué es la Ecología
¿Qué es la Ecología?- La Ecología como ciencia. La naturaleza de la Ecología: concepto,
objetivo, ramas. La Ecología a través de sus definiciones: Ecología Evolutiva y Ecología de
sistemas. Relaciones con otras ciencias. La Ecología en la licenciatura de Biología. El
programa de la asignatura.
Unidad Temática 2.- El Método en Ecología
El método científico.- Observaciones y experimentos.- Tipos de experimentos en Ecología.Ventajas y limitaciones.- Modelos en Ecología.
BLOQUE TEMÁTICO II. ECOLOGÍA DE SISTEMAS
Unidad Temática 3.- El Ecosistema como Unidad de Estudio en Ecología
El concepto de ecosistema.- Evolución histórica del concepto de ecosistema.- Ambigüedad
del concepto y el problema de los límites.- La Ecología en el marco de la teoría general de
sistemas.- Niveles de organización jerárquica y entidades ecológicas: la delimitación de los
ecosistemas.- Estructura y funcionamiento de los ecosistemas.- Propiedades emergentes
más importantes: Biomasa, producción y productividad.- La importancia de las escalas en
Ecología.
Unidad Temática 4.- Radiación Solar y Organización de la Ecosfera
La Tierra en el cosmos.- Componentes (esferas) del planeta de interés para la Ecología.- El
espectro de radiación solar.- Flujos y balance de energía en la ecosfera.- Radiación solar,
clima y patrones de distribución de ecosistemas.- Diagramas climáticos.- Dinámica
atmosférica y corrientes marinas.- Microclimas y distribución local de especies.
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Unidad Temática 5.- El Flujo de Energía a través de los Ecosistemas
¿Qué es la energía? Definición y unidades.- Tipos de flujo de energía: endosomático y
exosomático.- La termodinámica aplicada al estudio de los ecosistemas.- Principales leyes
de interés ecológico relativas a la energía.- Los ecosistemas como estructuras disipativas
de energía.- El flujo de energía a través de los ecosistemas. El lenguaje energético de
Odum.
Unidad Temática 6.- Producción Primaria
Producción primaria bruta y producción primaria neta.- Métodos de estudio de la
producción primaria.- Factores que condicionan la producción primaria.- Eficiencias de los
productores primarios.- Producción primaria en ecosistemas terrestres.- Producción
primaria en ecosistemas acuáticos continentales y marinos.- Distribución de la producción
primaria a nivel mundial.- Acaparamiento de la Producción primaria neta por los humanos.Clasificación de los ecosistemas basados en las fuentes de energía.
Unidad Temática 7.- Producción Secundaria
Producción secundaria y disipación de la energía.- Relaciones entre producción primaria y
secundaria.- El uso de la energía por los heterótrofos: Tipos.- Eficiencias ecológicas de los
consumidores.- El gasto energético: ectotermia y endotermia.- El papel de los
descomponedores.- El bucle microbiano.
Unidad Temática 8.- La Circulación de los Materiales en los Ecosistemas
Los materiales que forman los ecosistemas.- Compartimentos de almacenamiento.- Tipos
de ciclos de materiales.- El ciclo del agua.- Ciclos atmosféricos: carbono y nitrógeno.Ciclos sedimentarios: fósforo.- Balance de nutrientes en los ecosistemas.- Consecuencias
de la alteración de los ciclos.
Unidad Temática 9.- Estructura de las Comunidades Biológicas
El concepto de comunidad: organicismo vs. individualismo.- Comunidades discretas vs.
comunidades continuas.- Tipificación de comunidades.- Ecotonos.- Fronteras ecológicas.Descriptores de las comunidades naturales: riqueza y abundancia.- Patrones de distribución
de la abundancia.
Unidad Temática 10.- La Sucesión Ecológica
Sucesión primaria y sucesión secundaria.- Las causas del cambio: sucesión autogénica y
alogénica.- Madurez y clímax.- La diversidad como medida de organización en el tiempo.
Unidad Temática 11.- Estabilidad y Perturbación en los Sistemas Naturales
Concepto de estabilidad y perturbación.- Tipos de estabilidad: local y global.- Resistencia y
resiliencia.- Tipos de perturbaciones naturales y antrópicas.- Las perturbaciones y la
organización y funcionamiento y ecosistemas.- La hipótesis de la perturbación intermedia.Las perturbaciones en los ecosistemas mediterráneos: el fuego y la sequía.
Unidad Temática 12.- Estructura Trófica de los Ecosistemas
Cadenas y redes tróficas.- Tipos de redes tróficas.- Pirámides ecológicas: números,
biomasa y energía.- Complejidad de las redes tróficas.- Especies clave en las redes
ecológicas.- El impacto humano en las redes tróficas.
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Unidad Temática 13.- Los Ecosistemas Terrestres
Principales condicionantes ambientales de los ecosistemas terrestres.- Aspectos
estructurales y funcionales.- La cuenca hidrográfica en los ecosistemas terrestres.Factores que determinan los patrones de distribución de los ecosistemas terrestres.-
Unidad Temática 14.- Los Ecosistemas Acuáticos
Características generales del medio marino.- Factores físicos y factores químicos.- La
zonación marina.- La vida pelágica.- La vida en los fondos marinos.- Afloramientos
marinos.- La zona litoral.- La dinámica de la marea.- Los ecosistemas acuáticos
continentales: características generales.- Medios lóticos y leníticos: sistemas fluviales,
lacustres y palustres.- Composición y estructura de sus comunidades biológicas.Clasificación y distribución de los ecosistemas acuáticos continentales.- Conservación y
gestión de las aguas continentales.
Unidad Temática 15.- Humanidad y Ecosfera (I): Crecimiento Económico y
Cambio Global
La Ecología global.- Cambios naturales e inducidos.- Métodos de estudio.- Efectos humanos
en las propiedades macroscópicas de los ecosistemas.- Espacios naturales protegidos.Restauración de ecosistemas.- El cambio global.- Contaminación.- Lluvias ácidas.- Ética y
Ecología.- Ecología y educación ambiental.
BLOQUE TEMÁTICO III. ECOLOGÍA EVOLUTIVA
Unidad Temática 16.- Introducción a la Ecología Evolutiva
Evolución y Ecología.- Conceptos básicos de la teoría evolutiva: Selección y adaptación.Tipos de selección.- ¿Selección individual o selección de grupo?- Variabilidad genética:
implicaciones ecológicas.- El programa adaptacionista y el paradigma panglossiano.Campos y aplicaciones de la ecología evolutiva.
Unidad Temática 17.- Estrategias de Vida
La Teoría de los historiales de vida: un marco conceptual.- Adaptación y restricción.Principales rasgos de las historias de vida: Tamaño, madurez, paridad, fecundidad,
longevidad.- Alometría.- Efectos filogenéticos.- El principio de asignación de la energía:
compromisos (trade-offs).
Unidad Temática 18.- Estrategias para la Reproducción
Reproducción sexual vs. reproducción asexual.- ¿Por qué hay dos sexos?- Proporción de
sexos en las poblaciones naturales.- Semelparidad e iteroparidad.- Sistemas de
apareamiento: monogamia, poliginia y poliandria.- Variabilidad intraespecífica en las
estrategias reproductoras.- Selección sexual.
Unidad Temática 19.- Comportamiento Social
Grupos sociales: las ventajas y desventajas de vivir en grupos.- Territorialidad y jerarquía
social.- Comunicación.- Altruismo familiar y altruismo recíproco.- Inversión parental.Sociobiología.
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Unidad Temática 20.- Interacciones entre Organismo y Ambiente
¿Qué es el ambiente?- Concepto de factor ambiental.- Tipos de respuesta de los organismos
frente a los factores ambientales.- Ecotipos y clinas.- Factores directos: luz, temperatura,
radiación y disponibilidad hídrica.- Factores indirectos: altitud y profundidad.- Óptimo
fisiológico y óptimo ecológico.- Concepto de hábitat.
Unidad Temática 21.- La teoría de Nicho Ecológico
Límites de tolerancia.- Conceptos de nicho ecológico: Grinnell, Elton y Hutchinson.- Nicho
fundamental y nicho efectivo.- Nicho compartido y exclusión competitiva.- Dimensiones
del nicho: amplitud y solapamiento.- Segregación de nicho.- Especies generalistas y
especies especialistas.- La perspectiva de construcción de nichos.
Unidad Temática 22.- Ecología de las Poblaciones: Demografía (I)
¿Cómo se modifica el tamaño de una población?- El potencial biótico o tasa intrínseca de
aumento de una población.- Modelos de crecimiento poblacional: exponencial y logístico.Modificaciones del modelo logístico.- Efecto Allee.- La regulación de las poblaciones
naturales.- El valor de la estructura espacial en la dinámica de las poblaciones:
metapoblaciones.
Unidad Temática 23.- Ecología de las Poblaciones: Demografía (II)
Atributos demográficos específicos de la edad: supervivencia, mortalidad, fecundidad,
etc.- Tablas de vida.- Curvas de supervivencia.- Tiempo de generación, tasa reproductiva
neta y valor reproductivo.- Distribuciones estables de edad.- Estrategias r- y K: una
perspectiva evolutiva.
Unidad Temática 24.- Interacciones (I): Competencia
Tipos de interacciones.- Competencia intraespecífica e interespecífica.- Competencia de
explotación y competencia de interferencia.- Modelos de competencia.- Dominancia,
dominancia indeterminada y coexistencia competitiva.- Implicaciones en el nicho de las
especies.
Unidad Temática 25.- Interacciones (II): Depredación
Tipos de depredación.- El sistema depredador-presa de Lotka y Volterra.- Respuestas
numérica y funcional de los depredadores.- Estrategias de los depredadores y defensa de
las presas.- Depredación intra-gremio y redes tróficas.
Unidad Temática 26.- Otras Interacciones
Herbivoría.- Efectos del herbivorismo sobre las plantas: estructurales, fisiológicos y a nivel
de comunidad.- Parasitismo y carreras de armamentos.- Mutualismo.- Ajustes adaptativos y
co-evolución.
Unidad Temática 27.- Biodiversidad
Diversidad Ecológica y biodiversidad.- La diversidad ecológica y sus componentes.- Índices
de diversidad.- Diversidad alfa, beta y gamma.- ¿Cuántas especies hay en la Tierra?Especiación y extinción.-Diversidad taxonómica y diversidad funcional.- Especies claves y
especies ingenieras.- El debate diversidad/estabilidad.
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Unidad Temática 28.- Biogeografía
La distribución de las especies: Factores históricos y factores ecológicos.- Procesos en
biogeografía: Dispersión y vicarianza.- Patrones de distribución.- Regionalización
biogeográfica.- Patrones globales de diversidad.- Teoría de la biogeografía insular.- ¿Una
teoría general de la biodiversidad?
Unidad Temática 29.- Humanidad y Ecosfera (II): La Crisis de la Biodiversidad
La sexta extinción.- Fragmentación de hábitat.- Sobreexplotación de especies.- Especies
invasoras.- Hot-spots de biodiversidad.- Biología de la conservación.- Conservación de
especies vs. Conservación de ecosistemas.- Conservación y desarrollo sostenible.
TEMARIO DE PRÁCTICAS
BLOQUE 1. ECOLOGÍA DE SISTEMAS: ANÁLISIS DEL TERRITORIO
Contenidos: Cartografía temática. Análisis de fotografía aérea. Reconocimiento de campo.
Integración y síntesis en Unidades Ambientales.
Ámbito: El Vellón (Madrid).
Estructura: Cartografía I. Laboratorio. 4 h; Salida a El Vellón. Campo. 5 h.; Cartografía II.
Laboratorio 4 h.
BLOQUE 2. ORGANISMOS Y AMBIENTE: SISTEMAS FLUVIALES
Contenidos: Toma de datos fisicoquímicos y biológicos. Elaboración de datos. Índices de
calidad de aguas.
Ámbito: Río Guadalix (Madrid).
Estructura: Salida al río Guadalix. Campo. 5 h; Tratamientos IV. Laboratorio. 3 h.
BLOQUE 3. FACTORES ABIÓTICOS: DINÁMICA TÉRMICA DE UN LAGO.
Contenidos: Factores. Estratificación. Consecuencias ecológicas
Ámbito: Modelo.
Estructura: Lago. Laboratorio. 3 h.
BLOQUE 4. MUESTREO Y TRATAMIENTO DE DATOS
Contenidos: Muestreo de vegetación. Introducción a la Estadística descriptiva e inferencial.
Ámbito: El Vellón y otros (Madrid).
Estructura: Salida Muestreo El Vellón. Campo. 4h; Tratamientos I. Laboratorio. 3 h;
Tratamientos II. Laboratorio. 3 h.
BLOQUE 5. DINÁMICA DE POBLACIONES
Contenidos: Análisis de dinámicas poblacionales. Factores. Aplicaciones.
Ámbito: Modelos.
Estructura: Laboratorio. 3 h
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BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA
(textos disponibles en la biblioteca de Ciencias ‘Fernando González Bernáldez’)
En castellano
- BEGON, M.; HARPER, J.L. & TOWNSEND, C.R. 1999. Ecología: Individuos, poblaciones y
comunidades. Omega, Barcelona.
- DIAZ PINEDA, F.1993. Ecología I. Ambiente físico y Organismos vivos. Síntesis, Madrid.
- GONZÁLEZ BERNÁLDEZ, F. 1981. Ecología y Paisaje. Blume, Madrid.
- GRANADO, C. 2007. Avances en Ecología. Hacia un mejor conocimiento de la Naturaleza.
Universidad de Sevilla, Sevilla.
- HUTCHINSON, G.E. 1981 Introducción a la Ecología de Poblaciones. Blume, Barcelona.
- KREBS, C.J. 1986. Ecología. Pirámide, Madrid.
- MARGALEF, R. 1974. Ecología. Omega, Barcelona.
- MARGALEF, R. 1978. La Biosfera, entre la termodinámica y el juego. Blume, Barcelona.
- MARGALEF, R. 1978. Perspectivas de la Teoría Ecológica. Omega, Barcelona.
- MARGALEF, R. 1992. Planeta Azul, Planeta Verde. Prensa Científica, Barcelona.
- MARGALEF, R. 1993. Teoría de los Sistemas Ecológicos. Publicacions de la Universitat de
Barcelona, Barcelona.
- McNAUGHTON, S.J. & WOLF L. 1984. Ecología General. Omega, Barcelona.
- MOLLES, M. 2006. Ecología. Conceptos y Aplicaciones. McGraw-Hill, Madrid.
- ODUM, E. P. 1992. Ecología: bases científicas para un nuevo paradigma. Vedrá,
Barcelona.
- PIANKA, E.R. 1982. Ecología Evolutiva. Omega, Barcelona (versión en castellano de la 1ª
edición)(+ ejemplares en inglés de ediciones más recientes).
- PINEDA, F.D. et al. (Editores). 2002. La Diversidad Biológica de España. Pearson
Educación, Madrid.
- PIÑOL, J. & MARTÍNEZ-VILALTA, J. 2006. Ecología con números. Lynx, Barcelona.
- PRIMACK, R.B. & ROS, J. 2002. Introducción a la biología de la conservación. Ariel,
Barcelona.
- RODRÍGUEZ, J. 2002. Ecología. Pirámide, Madrid.
- RICKLEFS, R.E.1998. Invitación a la Ecología. La economía de la naturaleza.
Panamericana, Buenos Aires.
- SMITH, R. L & SMITH, T.M. 2001. Ecología. Addison Wesley, Madrid.
- SOLER, M. (Editor). 2003. Evolución. La base de la Biología. Proyecto Sur de Ediciones,
Granada.
- TERRADAS, J. 2001. Ecología de la vegetación. Omega, Barcelona.
- WILSON, E.O. 1994. La Diversidad de la Vida. Crítica (Grijalbo), Barcelona.
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En inglés
- BEGON, M. 2006. Ecology, from individuals to ecosystem. Blackwell Publishing, London.
- BREWER, R. 1994. The Science of Ecology. EDW.B. Saunders Company, New York.
- BROWN, J.H. & LOMOLINO, V. 1998. Biogeography. Sinauer, Sunderland.
- CALOW, P. 1999. Blackwell Dictionary of Ecology. Blackwell Science, London.
- COCKBURN, A. 1991. An Introduction to Evolutionary Ecology. Blackwell Scientific
Publications, Oxford.
- COLINVAUX, P.A. 1993. Ecology. John Wiley & Sons, New York.
- COTGREAVE, P. & FORSETH, I. 2002. Introductory Ecology. Blackwell Science, London.
- COX C.B. & MOORE, P.D. 2005. Biogeography. Blackwell Science, London.
- CHAPMAN, J.L. & REISS, M.J. 1999. Ecology. Principles and Applications. Cambridge
University Press, Cambridge.
- DODSON, S (Editor). 1998. Ecology. Oxford University Press, New York.
- KORMONDY, E.J. 1996. Concepts of Ecology. Prentice Hall, New Jersey.
- KREBS, C.J. 1999. Ecological methodology. Benjamin Cummings, London.
- KREBS, C.J. 2001. Ecology: the experimental analysis of distribution and abundance.
Benjamin Cummings, London.
- LEVEQUE, C. 2003. Ecology. From ecosystem to biosphere. Science Publishers, New York.
- MacARTHUR, R. H. 1972. Geographical Ecology. Harper and Row, New York.
- ODUM, E.P. & BARRET, G.W. 2005. Fundamentals of Ecology. Thomson, Brooks.
- PIANKA, E.R. 2000. Evolutionary ecology. Benjamin Cummings, London.
- RICKLEFS, R.E. & MILLER, G.L. 2000. Ecology. Freeman, New York.
- SMITH, R.L. 2001. Ecology and Field Biology. Harper Collins, London.
- STEARNS, S.C. & HOEKSTRA, R.F. 2000. Evolution: an introduction. Oxford University
Press, Oxford.
- STILING, P.D. 2002. Ecology: theories and applications. Prentice Hall, New Jersey.
- TOWNSEND, C.R. 2003. Essentials of Ecology. Blackwell Science, London.
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NORMAS DE FUNCIONAMIENTO
ACTIVIDADES TEÓRICAS
A lo largo del curso se realizarán 2 exámenes parciales (el 25 de enero y el 5 de junio de
2010, respectivamente). Estos exámenes tienen carácter liberatorio, es decir, si se obtiene
una calificación igual o superior a 5 se libera la parte correspondiente de la asignatura. La
realización de los exámenes parciales no implica el consumo de convocatoria oficial de
examen.
Los parciales no se compensan entre sí, salvo que ambos estén aprobados.
Aquellos alumnos que no hayan superado algún examen parcial deberán realizar el examen
final de la asignatura (14 de junio de 2010). La asistencia a este examen consume
convocatoria:
•
En el caso de haber aprobado uno de los exámenes parciales, sólo se examinarán de
la parte correspondiente al parcial no superado.
•
En el caso de no haber superado ningún parcial, deberán examinarse de toda la
asignatura.
Las notas de los exámenes parciales no se guardan para Septiembre. Los alumnos que en
Junio no consigan aprobar la parte teórica al completo deben examinarse de todo el
programa de la asignatura en la convocatoria de Septiembre (2 de septiembre de 2010).
Examen de mejora
Aquellos alumnos que hayan aprobado la asignatura liberando ambos exámenes parciales
tienen la posibilidad de intentar mejorar su calificación realizando el examen final. En
este caso pueden optar por realizar el examen de toda la asignatura o solamente de aquel
parcial cuya calificación deseen aumentar. ¡ATENCIÓN! Aunque la finalidad obvia de esta
opción es la de mejorar las calificaciones, puede significar también la disminución de la
calificación previamente obtenida.
ACTIVIDADES PRÁCTICAS
Calendario y horarios
Las sesiones prácticas se realizarán en el laboratorio y en el campo según el temario
adjunto. Los grupos de prácticas tendrán un tamaño nunca superior a 20 alumnos. La
elección del grupo de prácticas queda a cargo de los alumnos en función de su
disponibilidad horaria (otras asignaturas troncales y optativas) y del siguiente esquema,
diseñado para evitar coincidencias de horarios con otras asignaturas troncales:
Grupo
Grupo
Grupo
Grupo
de
de
de
de
Teoría
Teoría
Teoría
Teoría
3.1-mañana ⇒ Grupos de Prácticas 31.1, 31.2, 31.3, 31.4
3.2-mañana ⇒ Grupos de Prácticas 32.1, 32.2, 32.3, 32.4
3.6-tarde ⇒ Grupos de Prácticas 36.1, 36.2, 36.3, 36.4
3.7-tarde ⇒ Grupos de Prácticas 37.1, 37.2, 37.3, 37.4
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Asignación de grupos de prácticas
El calendario y los horarios de las distintas sesiones para los 16 grupos de prácticas se
publicarán en el apartado dedicado a la docencia del sitio web del departamento de
Ecología:
(http://www.uam.es/departamentos/ciencias/ecologia/biologia.htm)
y en la puerta de acceso a los laboratorios de Ecología, donde se dispondrá una lista en
blanco para cada grupo, con 20 plazas. Cada alumno inscribirá su nombre en el grupo de su
elección y no podrá variarse a lo largo del curso. La inscripción en los grupos deberá
realizarse hasta el día 7 de Octubre de 2009 incluido, ya que las prácticas comienzan la
siguiente semana.
Evaluación
La asistencia a las prácticas es obligatoria salvo condiciones excepcionales que es preciso
comunicar con antelación al profesor correspondiente.
Para superar las Prácticas es necesario aprobar un examen escrito, que coincidirá en fecha
con el segundo examen parcial (5 de junio de 2010). La realización de este examen
consume convocatoria (aún cuando el alumno no se presente a los exámenes de teoría).
Por favor, nótese que sólo hay dos convocatorias anuales para el examen de prácticas: una
en Junio y otra coincidiendo con el examen final de Septiembre (2 de septiembre de 2010).
Resolución de problemas
Si tras leer detenidamente estas normas aún te quedan dudas echa un vistazo a las
preguntas más frecuentes sobre las prácticas de ecología (sección de “FAQ”) publicadas en
el sitio web del departamento. El tercer paso, si aún quedan dudas, es ponerse en
comunicación con el coordinador de prácticas (Francisco Martín-Azcárate, despacho C118).
EVALUACION GLOBAL
La calificación final de la asignatura se calcula valorando las actividades teóricas y
prácticas como un 75% y un 25% del total, respectivamente.
¡ATENCIÓN!, esta ponderación sólo es aplicable cuando el alumno ha superado ambas
partes. En otras palabras, es imprescindible aprobar las prácticas para ser calificado.
Si en la convocatoria de Junio se aprueba la Teoría pero se suspenden las Prácticas la nota
de aquella se guardará hasta la convocatoria de Septiembre (2010). Si, por el contrario, en
Junio se aprueban las Prácticas pero no la Teoría, la nota de Prácticas se guardará durante
un año académico, esto es, hasta la convocatoria de Septiembre de 2011 incluida.
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