Ecologia 1. IMPORTÂNCIA DA ECOLOGIA RACIONALIZAÇÃO DOS DESMATAMENTOS E DA EXPLORAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS CONTROLE DA POLUIÇÃO URBANA CONTROLE DO CRESCIMENTO.

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1 Ecologia 1

2 IMPORTÂNCIA DA ECOLOGIA RACIONALIZAÇÃO DOS DESMATAMENTOS E DA EXPLORAÇÃO DOS RECURSOS NATURAIS CONTROLE DA POLUIÇÃO URBANA CONTROLE DO CRESCIMENTO DAS POPULAÇÕES Definição: estudo das relações dos seres vivos entre si e com o meio ambiente 2

3 ÁTOMO MOLÉCULAS CÉLULAS TECIDOS ÓRGÃOS SISTEMAS ORGANISMO Organização dos seres vivos 3

4 POPULAÇÃO: CONJUNTO DE INDIVÍDUOS DA MESMA ESPÉCIE CONJUNTO DE INDIVÍDUOS DE DIFE- CONJUNTO FORMADO PELO MEIO BIÓTICO (VIVO) E ABIÓTICO (NÃO VIVO) É O CONJUNTO FORMADO COM TODOS OS ECOSSISTEMAS DA TERRA. COMUNIDADE OU BIOCENOSE: RENTES ESPÉCIES. ECOSSISTEMA: BIOSFERA: Conceitos ecológicos 4

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6 HABITAT: É O LOCAL ONDE SE ENCONTRA, NATURALMENTE, DETERMINADA ESPÉCIE. EX: O HABITAT DO LEÃO É A SAVANA O HABITAT DO TUBARÃO É O OCEANO O HABITAT DA MINHOCA É O SOLO É O PAPEL DESEMPENHADO POR UMA Conceitos ecológicos 6

7 NICHO ECOLÓGICO:ESPÉCIE NO SEU ECOSSISTEMA. TRATA-SE DO TIPO E MODO DEALIMENTAÇÃO, TIPO DE ABRIGO, DEREPRODUÇÃO, BEM COMO SUAINFLUÊNCIANOMEIO EM QUE VIVE. QUANDO DOIS SERES VIVOS APRESENTAM O MESMO NICHO ECOLÓGICO, OBRIGATORIAMENTE ESTÃO NO MESMO HABITAT E COMPETEM ENTRE SI Conceitos ecológicos 7

8 ABIÓTICOS: SÃO OS FATORES NÃO VIVOS (OU FÍSICO-QUÍMICO) QUE INTERFEREM NO DESENVOLVIMENTO E SOBREVIVÊNCIA DOS SERES VIVOS DO LOCAL CONSIDERADO. EXEMPLO: ÁGUA, GASES, LUMINOSIDADE, SAIS MINERAIS, LUZ, PRESSÃO, TEMPERATURA, ETC... Fatores ecológicos do meio 8

9 BIÓTICOS: CORRESPONDEM À COMUNIDADE LOCAL. SÃO AUTÓTROFOS OU HETERÓTROFOS AUTÓTROFOS: PRODUTORES (FOTOSSÍNTESE OU QUIMIOSSÍNTESE) HETERÓTROFOS: CONSUMIDORES E DECOMPOSITORES. Fatores ecológicos do meio 9

10 Energia e matéria no ecossistema 10

11 Problematizando! Sol, capim, boi, ser humano... De que forma esses e outros seres vivos dependem uns dos outros? E de que forma eles dependem do Sol? 11

12 Todos os seres vivos precisam de energia para produzir as substâncias necessárias à manutenção da vida e à reprodução. Obtendo Energia para Viver 12

13 Os seres vivos obtêm a energia basicamente de duas maneiras: os clorofilados, através da energia do Sol, e os não-clorofilados, a partir do consumo dos clorofilados. Obtendo Energia para Viver 13

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16 Ao comer um bife, mastigamos a carne de um boi, que se alimentou de capim. Este é um exemplo bem simples de cadeia alimentar. Cadeia Alimentar 16

17 Cadeia alimentar representa a relação de alimentação entre os organismos, podendo ser entendida como tudo aquilo (animais ou plantas) que faz parte do ciclo alimentar de um ser vivo. Cadeia Alimentar 17

18 Podemos representar : Capim → boi → ser humano Cadeia Alimentar As setas indicam “serve de alimento para”. 18

19 Vejamos outros exemplos de cadeia alimentar encontradas na natureza Cadeia alimentar terrestre Imagem: Lady of Hats / Creative Commons CC0 1.0 Universal Public Domain Dedication. 19

20 Cadeia alimentar aquática Imagem: Lokal Profil / Domínio Público 20

21 Então, como as plantas e as algas se alimentam? Cadeia Alimentar 21

22 As plantas e as algas não se alimentam de outros seres vivos: elas são capazes de produzir várias substâncias que vão formar seu corpo e fazê-las crescer. Cadeia Alimentar 22

23 Para isso, elas realizam uma transformação química chamada fotossíntese. A partir da fotossíntese, as plantas retiram água e sais minerais do solo pelas raízes. Cadeia Alimentar 23

24 Entendendo o processo da fotossíntese 24

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26 Dependendo da posição em que ocupam na cadeia alimentar, os organismos podem ser classificados em: Fluxo de energia em uma cadeia alimentar 26

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28 São aqueles capazes de produzir o próprio alimento (autótrofos), seja por meio da fotossíntese ou da quimiossíntese. 1. Produtores CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 28

29 São organismos heterótrofos, podem se alimentar diretamente dos produtores (consumidor primário) ou de outros consumidores (consumidor secundário, terciário, etc.). 2. Consumidores CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 29

30 Se alimentam de organismos mortos liberando a matéria orgânica de volta ao ambiente. 3. Decompositores CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 30

31 Capim → produtor Boi → consumidor primário Homem → consumidor secundário Obs.: Após a morte do homem, entram em cena os decompositores, liberando a matéria orgânica de volta ao ambiente. Cadeia Alimentar CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 31

32 Você compreendeu de onde vem a energia que abastece as cadeias alimentares? Cadeia Alimentar 32

33 Pois é, do sol. É o sol que fornece, sob a forma de luz, toda a energia utilizada pelos produtores. E quando um animal come uma planta, ele utiliza essa energia que a planta armazenou. Cadeia Alimentar CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 33

34 decompositores (bactérias e fungos), que transformam a matéria orgânica em substâncias minerais que serão assimiladas pelos produtores. Esquema de uma teia alimentar 34

35 DEFINIÇÃO: REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA QUANTIDADE DE INDIVÍDUOS, DA BIOMASSA E DA ENERGIA EM CADA NÍVEL TRÓFICO. Pirâmides ecológicas 35

36 CAPIM COELHORAPOSAONÇA RAPOSA COELHO CAPIM Pirâmides números 36

37 CAPIM COELHORAPOSAONÇA RAPOSA COELHO CAPIM Pirâmides Biomassa 37

38 CAPIM COELHORAPOSAONÇA RAPOSA COELHO CAPIM Pirâmides energia 38

39 PIRÂMIDE DE NÚMEROS ÁRVOREPULGÕESBACTÉRIAS PULGÕES ÁRVORE Pirâmides números 39

40 PIRÂMIDE DE BIOMASSA ÁRVOREPULGÕESBACTÉRIAS PULGÕES ÁRVORE Pirâmides Biomassa 40

41 PIRÂMIDE DE ENERGIA ÁRVOREPULGÕESBACTÉRIAS PULGÕES ÁRVORE Pirâmides energia 41

42 ÁRVORELAGARTASAVESAVES PIRÂMIDE DE NÚMEROS AVES LAGARTAS ÁRVORE Pirâmides números 42

43 PIRÂMIDE DE BIOMASSA ÁRVORELAGARTASAVESAVES AVES LAGARTAS ÁRVORE Pirâmides números 43

44 AVES LAGARTAS ÁRVORE PIRÂMIDE DE ENERGIA ÁRVORELAGARTASAVESAVES Pirâmides energia 44

45 (UFMG 2008) Analise este gráfico, em que estão representados dados obtidos em um estudo sobre a cadeia alimentar presente em determinada área: Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que as curvas I, II e III representam, respectivamente, populações de: A) capim, gafanhotos e sapos. B) capim, sapos e gafanhotos. C) sapos, capim e gafanhotos. D) sapos, gafanhotos e capim. Resposta: D 45

46 E agora, será que você consegue responder os questionamentos propostos no início desta aula? Voltando ao início! CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 46

47 Sol, capim, boi, ser humano... De que forma esses e outros seres vivos dependem uns dos outros? E de que forma eles dependem do Sol? Veja novamente! CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 47

48 Após este estudo, esperamos que você consiga compreender que esses e outros seres vivos estão ligados pela cadeia alimentar, que é formada por: Até aqui... CIÊNCIAS, 6º Ano do Ensino Fundamental A cadeia alimentar e sua importância para o fluxo de energia na biosfera 48

49 ProdutoresConsumidores Energia Química Matéria Orgânica Decompositores Ciclagem da Matéria Matéria Inorgânica Calor 49

50 ProdutoresConsumidores Energia Química Matéria Orgânica Decompositores Ciclagem da Matéria Matéria Inorgânica Calor = entropia 50

51 decompositores (bactérias e fungos), que transformam a matéria orgânica em substâncias minerais que serão assimiladas pelos produtores. População, comunidade e sucessão ecológica 51

52 RELAÇÕES ECOLÓGICAS DESARMÔNICAS ( OCORRE PREJUÍZO PARA UM DOS ENVOLVIDOS) INTRA-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DA MESMA ESPÉCIE, DENTRO DAS POPULAÇÕES) CANIBALISMO ( + / -) (INDIVÍDUOS QUE SE ALIMENTAM DE OUTROS DA MESMA ESPÉCIE.) COMPETIÇÃO (- / -) (INDIVÍDUOS CONCORREM PELOS MESMOS RECURSOS DO MEIO.) EX: ZEBRAS DISPUTANDO A MESMA PASTAGEM 52

53 RELAÇÕES ECOLÓGICAS DESARMÔNICAS ( OCORRE PREJUÍZO PARA UM DOS ENVOLVIDOS) INTER-ESPECÍFICAS (OCORREM ENTRE INDIVÍDUOS DE ESPÉCIES DIFERENTES, DENTRO DAS COMUNIDADES) COMPETIÇÃO (- / -) (INDIVÍDUOS CONCORREM PELOS MESMOS RECURSOS DO MEIO.) EX: LEÕES E HIENAS DISPUTANDO A ZEBRA PREDATISMO (+ / -) (INDIVÍDUOS MATAM E COMEM OUTROS DE ESPÉCIES DIFERENTES.) EX: LEÃO MATA E COME A ZEBRA AMENSALISMO (+ / -) (INDIVÍDUO LIBERA SUBSTÂNCIA QUE IMPEDE O DESENVOLVIMENTO DE OUTRO.) EX: FUNGOS QUE PRODUZEM ANTIBIÓTICOS PARASITISMO (+ / -) (INDIVÍDUO VIVE ÀS CUSTAS DE OUTRO,) EX: LOMBRIGAS, CARRAPATO, VÍRUS, ETC 53

54 (PUC – SP) Uma determinada bactéria vive dentro das células de pulgões, insetos que retiram seiva elaborada das plantas. O genoma do pulgão supre algumas funções da bactéria e esta sintetiza substâncias que são utilizadas no metabolismo do inseto. A relação pulgão/planta e a relação pulgão/bactéria, contidas no trecho acima, são,respectivamente, a)parasitismo e mutualismo. b)parasitismo e comensalismo. c)comensalismo e mutualismo. d)comensalismo e inquilinismo. e)inquilinismo e mutualismo. Resposta: A 54

55 FATORES DE ACRÉSCIMO NAS POPULAÇÕES A)TAXA DE NATALIDADE B)TAXA DE IMIGRAÇÃO TRATA DO AUMENTO E DIMINUIÇÃO DO NÚMERO DE INDIVÍDUOS EM UMA POPULAÇÃO NATURAL. Ecologia: Dinâmica de populações 55

56 FATORES DE DECRÉSCIMO NAS POPULAÇÕES A)TAXA DE MORTALIDADE B)TAXA DE EMIGRAÇÃO Ecologia: Dinâmica de populações 56

57 POPULAÇÃO EM CRESCIMENTO N+I>M +E POPULAÇÃO EM DECLÍNIO N+I<M +E POPULAÇÃO EM EQUILÍBRIO N+I=M +E Ecologia: Dinâmica de populações 57

58 FATORES DO MEIO DESFAVORÁVEISFAVORÁVEIS POTENCIAL BIÓTICO RESISTÊNCIA AMBIENTAL ABIÓTICOS X BIÓTICOS CLIMA ESPAÇO ALIMENTO COMPETIÇÃO PREDATISMO PARASITISMO Ecologia: Dinâmica de populações 58

59 Gráfico de crescimento populacional 59

60 TODOS OS ELEMENTOS, INCLUINDO AQUELES QUE SÃO ESSENCIAIS AOS SERES VIVOS, TENDEM A CIRCULAR PELA BIOSFERA. ORA ESTÃO INCORPORADOS NOS ORGANISMOS, ORA ESTÃO LIVRES NO AMBIENTE. AMBIENTE MATÉRIA CONSUMIDORES PRODUTORES MATÉRIADECOMPOSITORES Ciclos biogeoquímicos 60

61 A água no planeta Cerca de 71% da superfície da Terra é coberta por água em estado líquido. Do total desse volume, 97,4% aproximadamente, está nos oceanos, em estado líquido. Ciclo da água 61

62 Ciclo da água 62

63 O HOMEM AFETA O CICLO DA ÁGUA 63

64 O HOMEM AFETA O CICLO DA ÁGUA 64

65 CO 2 RESPIRAÇÃO SERES VIVOS COMBUSTÃODECOMPOSIÇÃO Ciclo do carbono 65

66 Ciclo do Carbono 66

67 (CEFET –MG – 2011) A ilustração abaixo mostra um efeito decorrente da emissão de gases poluentes, devido ao avanço do crescimento mundial em relação à qualidade do meio ambiente. Esse efeito está diretamente ligado ao ciclo do a)carbono. b)fósforo. c)oxigênio. d)nitrogênio Resposta: A 67

68 RESPIRAÇÃO SERES VIVOS COMBUSTÃODECOMPOSIÇÃO O2O2 Ciclo do oxigênio 68

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70 Ciclo do nitrogênio 70

71  Aoxidação doamoníaco,conhecidacomocomonitrificação(Bactérias qumiossintetizantes). Nitrosomonas e Nitrosococcus 2 NH 3 + 3O 2 --------> 2 NO 2 - + 2 H + + 2 H 2 O (gás amoníaco)(nitrito tóxico as plantas) Nitrobacter 2 NO 2 - + O 2 ---------> 2 NO 3 - (nitrito)(nitrato ) O nitrato é a forma sob a qual quase todo o nitrogênio se move do solo para o interior das raízes. 71

72 (CEFET-RP/2004) Em agricultura, é amplamente utilizado o plano de rotação de culturas, onde diferentes espécies vegetais são sucessivamente cultivadas em um mesmo terreno. Nesse processo, muitas vezes, são cultivadas as leguminosas, pois estas plantas se associam: a)Bactérias e enriquecem o solo de compostos sulfurosos. b)Bactérias e enriquecem o solo de compostos nitrogenados. c)Fungos e enriquecem o solo de compostos nitrogenados. d)Nemátodos e enriquecem o solo de compostos fosforados. e)Bactérias que tornam suas raízes fasciculadas, atenuando o efeito da erosão. Resposta: B 72

73 (UFRGS/2009)Osseresvivosmantêmconstantestrocasdematériacomo ambiente mediante processos conhecidos como ciclos biogeoquímicos. Com base nos ciclos biogeoquímicos, assinale com V (verdadeiro) ou F (falso) as afirmações que se seguem. ( ) A atmosfera constitui o principal reservatório de carbono, nitrogênio, fósforo e oxigênio. ( ) No ciclo da água, a evaporação é menor nos oceanos, enquanto a precipitação é menor na superfície terrestre. ( ) O nitrogênio atmosférico (N 2 ) é incorporado em moléculas orgânicas através da absorção foliar. ( ) Todas as moléculas orgânicas dos seres vivos têm átomos de carbono em sua composição, e seu retrono ao ciclo pode ocorrer através de processos de decomposição. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a)V – F – V – V b)F – F –F – V c)V – V – F – F d)F – V – F – V e)V – F – V - F Resposta B 73

74 QUANTITATIVA SÃO SUBSTÂNCIAS NATURALMENTE PRESENTES NO MEIO AMBIENTE, PORÉM ELIMINADAS EM QUANTIDADE SUPERIOR À QUE O MEIO É CAPAZ DE RECICLAR POLUIÇÃO QUALITATIVA SÃO POLUENTES QUE NÃO OCORREM NATURALMENTE NOS ECOSSISTEMAS. É O CASO DE PRODUTOS SINTÉTICOS, QUE NA MAIORIA DAS VEZES NÃO SÃO NEM MESMO DEGRADADOS, ACUMULANDO-SE ASSIM, EM CONCENTRAÇÕES NOCIVAS. Alterações ambientais 74

75 INVERSÃO TÉRMICA OCORRE UM RESFRIAMENTO DA SUPERFÍCIE DO PLANETA, COM ISSO A MASSA DE AR FRIO FICA IMPOSSIBILITADA DE SUBIR, ACUMULANDO OS POLUENTES. 75

76 POLUIÇÃO DO AR CO 2 = EFEITO ESTUFA CO = COMBINA-SE IRREVERSIVELMENTE COM A HEMOGLOBINA DO SANGUE NO 2 = ÁC. NITROSO (CHUVA ÁCIDA) SO 2 = ÁC. SULFÚRICO (CHUVA ÁCIDA) Alterações ambientais 76

77 POLUIÇÃO DO AR EM VIRTUDE DA AÇÃO DE VÁRIOS POLUENTES LIBERADOS PELA ATIVIDADE HUMANA, A CAMADA DE OZÔNIO TEM SOFRIDO O QUE SE DENOMINA DE “BURACO NA CAMADA DE OZÔNIO” OS PRINCIPAIS POLUENTES SÃO: 1– OXIDOS DE NITROGÊNIO PRODUZIDOS POR INDÚSTRIAS DE AVIÕES A JATO. 2– COMPOSTOS À BASE DE CLOROFLUORCARBONETOS (CFC), COMO GÁS FREON, UTILIZADO NOS SISTEMAS DE REFRIGERAÇÃO DE AR CONDICIONADO, GELADEIRAS E AEROSSÓIS. EFEITOS BIOLÓGICOS DA DESTRUIÇÃO 1- AUMENTO DAS TAXAS DE MUTAÇÃO NA MAIORIA DOS SERES VIVOS 2– DESTRUIÇÃO DO FITOPLÂNCTON MARINHO,ALTERANDO AS CADEIAS ALIMENTARES MARINHAS. 3– CEGUEIRA DE MUITOS INSETOS POLINIZADORES 4– AUMENTO DA INCIDÊNCIA DE CÂNCER DE PELE. Camada de ozônio 77

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79 POLUIÇÃO DA ÁGUA EUTROFIZAÇÃO DAS ÁGUAS É UM FENÔMENO PELO QUAL A ÁGUA É ENRIQUECIDA POR SUBSTÂNCIAS NUTRITIVAS, TENDO COMO CONSEQUÊNCIA PROLIFERAÇÃO DE MICRO- ORGANISMOS DECOMPOSITORES, QUE PELO FATO DE CONSUMIREM MUITO OXIGÊNIO, PROVOCAM A DIMINUIÇÃO DA CONCENTRAÇÃO DESTE. ESGOTOS QUENTES ELEVA SENSIVELMENTE A TEMPERATURA DE RIOS E LAGOS. COM O AUMENTO DA TEMPERATURA DA ÁGUA HÁ REDUÇÃO NA SOLUBILIDADE DO OXIGÊNIO. COM ISSO OCORRE A MORTE DE ANIMAIS E PLANTAS POR ASFIXIA, AUMENTANDO A QUANTIDADE DE MATÉRIA ORGÂNICA PARA DECOMPOSIÇÃO. MARÉS VERMELHAS PROLIFERAÇÃO EXCESSIVA DE ALGAS QUE LIBERAM SUBSTÂNCIAS TÓXICAS NA ÁGUA, MATANDO DIVERSOS ANIMAIS, QUE AUMENTAM A QUANTIDADE DE MATÉRIA ORGÂNICA PARA DECOMPOSIÇÃO. DERRAMES DE PETRÓLEO A CAMADA DE ÓLEO QUE SE FORMA SOBRE A SUPERFÍCIE DA ÁGUA DIFICULTA A PENETRAÇÃO DE LUZ, DIMINUINDO A FOTOSSÍNTESE DAS ALGAS, DIMINUINDO A TAXA DE OXIGÊNIO E AUMENTANDO A MORTAN- DADE DOS ANIMAIS E PLANTAS. OCORRE TAMBÉM A IMPREGNAÇÃO DE ÓLEO NAS BRÂNQUIAS DOS PEIXES, PROVOCANDO ASFIXIA, ETC. POLUENTES NÃO BIODEGRADÁVEIS ACUMULAM-SE NA CADEIA ALIMENTAR, SENDO ENCONTRADOS EM MAIOR QUANTIDADE NO ÚLTIMO COMPONENTE DA CADEIA ALIMENTAR. 79

80 SUCESSÃO ECOLÓGICA AUTOTRÓFICA (PRODUTORES) HETEROTRÓFICA (CONSUMIDORES) PRIMÁRIA (ONDE ANTERIORMENTE NÃO EXISTIA VIDA) SECUNDÁRIA (ONDE ANTERIORMENTE EXISTIA VIDA) Ecologia: sucessão ecológica 80

81 SUCESSÃO ECOLÓGICA: SUBSTITUIÇÃO GRADUAL DE ESPÉCIES ATÉ O ESTABELECIMENTO DE UMA COMUNIDADE CLÍMAX (EQUILIBRADA) ECESIS (PIONEIROS) SERES (INTERMEDIÁRIOS) CLÍMAX (EQUILÍBRIO) LÍQUENS MUSGOS GRAMÍNEAS ERVAS ARBUSTOS FLORESTA ALGASXALGASX FUNGOS ()() Sucessão ecológica 81

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83 NO DECORRER DE UMA SUCESSÃO OCORRE AUMENTO: A)DA BIOMASSA TOTAL DA COMUNIDADE B)DA DIVERSIDADE DE ESPÉCIES E NICHOS ECOLÓGICOS C)DA TAXA DE FOTOSSÍNTESE D)DA TAXA DE RESPIRAÇÃO DURANTE A SUCESSÃO ECOLÓGICA, OCORRE EXTINÇÃO DE ALGUMAS ESPÉCIES E SURGIMENTO DE OUTRAS. PODE OCORRER UMA REGIÃO INTERMEDIÁRIA ENTRE DOIS ECOSSISTEMAS CLÍMAX EM QUE OCORRE INTENSA DISPUTA DE ALIMENTO ENTRE ANIMAIS DAS DUAS COMUNIDADES. ESTA REGIÃO É CHAMADA DE ECÓTONE. Sucessão ecológica 83

84 Ecótone: Transição entre dois ecossistemas vizinhos. ECÓTONE Ecossistema 1 Ecossistema 2 84

85 (PUC – SP -2011) Considere os itens abaixo: I.BiomassaII. BiodiversidadeIII. Tipos de relações ecológicas Ao longo do processo de sucessão ecológica, constata-se a)aumento de I, II e III. b)aumento de I e II e diminuição de III. c)aumento de I e III e diminuição de II. d)aumento de I e diminuição de II e III. e)diminuição de I, II e III. 85

86 Atéa próxima aula! 86