ECOLOGIA [PDF]

Autor: Jaime Rodríguez Martínez
Tercera Edición
Ediciones Pirámide

PRESENTACIÓN

CONTENIDO

1. Introducción. Ecología: del organismo al ecosistema

1.1. Un ejercicio de aproximación intuitiva
1.2. Niveles de organización, jerarquías y objetos de estudio
1.2.1. Organismos, poblaciones y comunidades
1.2.2. El ecosistema como objeto de estudio
1.3. Organización funcional de los ecosistemas
1.3.1. Componentes funcionales, límites y escalas
1.3.2. Organización vertical y acoplamiento de sistemas
1.3.3. Ecosistemas autotróficos y heterotróficos
Referencias
Cuestiones-guía para el estudio

2. La biosfera. Diversidad y acoplamiento metabólico

2.1. La biosfera y el sistema Tierra
2.2. Diversidad metabólica de la biosfera
2.2.1. Requerimientos metabólicos de los organismos
2.2.2. Tipos metabólicos fundamentales en ambientes aeróbicos
2.2.3 Tipos metabólicos fundamentales en ambientes anaeróbicos
2.2.4. Balances fundamentales: «fotosíntesis/respiración» y «fijación de N2/desnitrificación»
2.3. Ecosistemas mínimos
2.3.1. Tapetes microbianos
2.3.2. En los límites de la biosfera: biofilms en la litosfera profunda
2.4. Las primeras etapas de la biosfera
2.5. La hipótesis «Gaia»
Referencias
Cuestiones-guía para el estudio

3. El soporte físico

3.1. Radiación solar
3.1.1. Balance energético del planeta Tierra
3.1.2. Extinción y penetración de la luz
3.2. Temperatura y flujo de calor
3.2.1. Estructura térmica de atmósfera y océano
3.2.2. Flujo de calor: estratificación y mezcla vertical en el medio acuático
3.3. Densidad y estabilidad en atmósfera y océanos
3.3.1. Caracterización de masas de aire y de agua
3.3.2. Cambios adiabáticos
3.4. Dinámica de atmósfera y océanos
3.4.1. Patrones globales de circulación en atmósfera y océano
3.4.2. Patrones geostróficos en la atmósfera y el océano
3.5. Dinámica a pequeña escala: el número de Reynolds
3.6. El ciclo hidrológico como nexo global
3.6.1. Balance global
3.6.2. Composición de las aguas naturales
Referencias
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4. Ciclos biogeoquímicos en gradientes redox

4.1. Oxígeno
4.1.1. Balance biológico global
4.1.2. Oxigenación de sistemas acuáticos
4.1.3. Oxigenación y gradientes redox
4.2. Carbono
4.2.1. Compartimentos y flujos
4.2.2. Transformaciones biológicas en gradientes redox
4.2.3. Sistema carbónico-carbonato en ecosistemas acuáticos
4.2.4. Patrones de distribución vertical en sistemas acuáticos
4.2.5. Balance actual en el ciclo global del carbono
4.2.6. Papel del océano en el ciclo global del carbono
4.3. Nitrógeno
4.3.1. Compartimentos y flujos
4.3.2. Transformaciones biológicas en gradientes redox
4.3.3. Patrones de distribución vertical en sistemas acuáticos
4.3.4. Procesos abióticos y alteraciones antropogénicas
4.4. Azufre
4.4.1. Compartimentos y flujos
4.4.2. Transformaciones biológicas en gradientes redox
4.4.3. Distribución vertical en sistemas acuáticos
4.4.4. Papel del azufre en el control del clima
4.4.5. Alteraciones antropogénicas y lluvia ácida
4.5. Micronutrientes: hierro y manganeso
4.5.1. Transformaciones biológicas y químicas
4.5.2. Papel del hierro en el control del clima
4.6. Fósforo
4.6.1. Compartimentos, flujos y formas
4.6.2. Distribución en lagos y océanos
4.6.3. Dinámica del fósforo en la interfase agua/sedimento
4.7. Detritus y materia orgánica
4.7.1. Compartimentos, formas y estequiometría
4.7.2. Transformaciones del detritus en suelos y medio acuático
4.7.3. Distribución vertical en ecosistemas acuáticos
Referencias
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5. Flujo de energía y producción biológica

5.1. Algunos conceptos básicos: biomasa y producción
5.2. Procesos implícitos en un balance de energía
5.2.1. Balance energético en plantas y animales
5.2.2. Eficiencias
5.3. Flujos entre compartimentos
5.4. Producción primaria
5.4.1. Métodos de medida
5.4.2. Regulación de la producción primaria
5.4.3. Implicaciones del control físico sobre la distribución de los productores
primarios en ecosistemas acuáticos
5.4.4. Un modelo de producción para el fitoplancton
5.5. Producción secundaria
5.5.1. Modalidades de alimentación
5.5.2. Ingestión y asimilación
5.5.3. Respiración
5.5.4. Crecimiento
5.5.5. Métodos de medida
5.6. Producción comparada en la biosfera
5.7. El balance producción-respiración en la biosfera
5.7.1. El balance producción-respiración en ecosistemas terrestres
5.7.2. El balance producción-respiración en ecosistemas acuáticos
Referencias
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6. Dinámica de poblaciones aisladas

6.1. Crecimiento de poblaciones
6.1.1. Crecimiento geométrico y exponencial
6.1.2. Crecimiento densoindependiente en poblaciones con estructura de edades
6.1.3. Crecimiento limitado o densodependiente
6.1.4. Mortalidad externa
6.2. Patrones de distribución espacial de poblaciones
6.2.1. Distribución al azar y distribución de Poisson
6.2.2. Índice de dispersión y distribución c2
Referencias
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7. Interacciones entre especies

7.1. Competencia interespecífica
7.1.1. Competencia, recursos y estrategias evolutivas
7.1.2. Modelo general de competencia entre especies: modelo de Lotka-Volterra
7.1.3. Un modelo basado en los recursos: el modelo de Tilman
7.1.4. Competencia y nicho ecológico
7.1.5. Coexistencia, desplazamiento de caracteres y diferencia fenotípica
7.2. Depredadores, herbívoros y patógenos
7.2.1. Depredación: modelos de Lotka-Volterra
7.2.2. Modelos herbívoro-planta
7.2.3. Parásitos, patógenos y hospedadores
7.3. Mutualismo y comensalismo
7.3.1. Aplicación y limitaciones del modelo de Lotka-Volterra
7.3.2. El sistema planta-dispersante
Referencias
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8. Colonización y extinción

8.1. Dinámica de comunidades en hábitats insulares
8.1.1. Área, distancia y riqueza específica
8.1.2. Modelo del «equilibrio dinámico»
8.1.3. Formalización de los efectos «área» y «distancia»
8.1.4. Otros efectos: «rescate» y «diana»
8.1.5. Variaciones del modelo
8.1.6. Implicaciones sobre la reducción y fragmentación de hábitats y diseño
de reservas
8.1.7. Inmigración, extinción y especiación
8.2. Dinámica de metapoblaciones
8.2.1. Conceptos básicos
8.2.2. Modelos de metapoblaciones
8.2.3. Heterogeneidad entre subpoblaciones: el modelo «fuente-sumidero»
8.2.4. Interacción entre metapoblaciones
8.2.5. Metapoblaciones y matriz territorial: la complejidad del problema
Referencias
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9. Estructura y dinámica de comunidades

9.1. Distribuciones de abundancia: modelos
9.1.1. La distribución lognormal (o distribución de Preston)
9.1.2. El modelo del «bastón roto» (o modelo de MacArthur)
9.1.3. La distribución geométrica (o distribución de Motomura)
9.2. La diversidad biológica
9.2.1. Diversidad, biodiversidad, ecodiversidad
9.2.2. Medida e interpretación de la diversidad
9.2.3. La diversidad en el espacio
9.3. Regulación de la estructura de la comunidad
9.3.2. Redes tróficas y flujo de energía
9.3.3. Redes tróficas y especies «clave»
9.3.4. Regulación por recursos versus consumidores
9.3.5. Perturbaciones y diversidad: de vuelta a Hutchinson
9.4. Estructura de tamaños de las comunidades
9.4.1. Relación entre tamaño individual y abundancia
9.4.2. Estructura de tamaños y consumo de energía
9.4.3. Relaciones entre riqueza específica y tamaño individual
Referencias
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10. Sucesión ecológica y estabilidad

10.1. Introducción
10.2. La sucesión en comunidades vegetales
10.2.1. Observación e interpretaciones iniciales
10.2.2. Perturbaciones, regresión y sucesión
10.2.3. Modelos explicativos de la sucesión en comunidades vegetales
10.2.4. La sucesión como probabilidades de transición
10.3. La sucesión en términos funcionales
10.3.1. Regularidades en el proceso de sucesión
10.4. La sucesión en el plancton
10.4.1. Interacción entre el medio físico y el plancton
10.5. Sucesión, diversidad y estabilidad
10.5.1. La hipótesis «diversidad-estabilidad»
10.5.2. Estabilidad y «resiliencia»
10.6. Sucesión y cambios en sistemas complejos
10.7. Sobre los significados de «estabilidad» en este libro
10.8. Coda
Referencias
Cuestiones-guía para el estudio

11. Ecología y conservación en el Antropoceno

11.1. El marco conceptual
11.1.1. Biología de la conservación
11.1.2. Gestión de ecosistemas
11.1.3. Ingeniería ecológica y ecología de la restauración
11.1.4. Críticas y síntesis de los enfoques
11.2. El marco analítico y los indicadores ambientales
11.2.1. Indicadores ambientales
11.3. Los espacios protegidos como herramienta de conservación
11.3.1. Definición y objetivos
11.3.2. Categorías y figuras de protección
11.3.3. Las áreas protegidas en el medio marino
11.3.4. Redes de áreas protegidas: principios operativos
11.4. La conservación en el marco del cambio global
11.4.1. Cambio global y cambio climático
11.4.2. Componentes y gestión del cambio global
11.5. Desarrollo sostenible, impacto humano y huella ecológica
11.5.1. Impacto humano y sostenibilidad ambiental
11.5.2. Huella ecológica
11.6. Ética y el principio de precaución
Referencias
Cuestiones-guía para el estudio

ANEXOS

Anexo 1. Modelos en Ecología
A1.1. La Ecología, el método científico y la capacidad de predicción
A1.2. Los modelos en Ecología
A1.3. Leyes, variables y parámetros
A1.4. Naturaleza de los modelos
A1.4.1. Modelos dinámicos
A1.4.2. Modelos de procesos
A1.4.3. Modelos clasificatorios
A1.4.4. Modelos basados en el individuo
A1.4.5. Modelos racionales y empíricos
A1.4.6. Modelos deterministas y estocásticos
A1.4.7. Modelos de compartimentos
A1.4.8. Modelos matriciales
A1.5. Realismo, precisión y generalidad
Anexo 2. Modelo general de difusión-advección
A2.1. Difusión entre dos puntos del espacio (1.ª ley de Fick)
A2.2. Difusión a lo largo del espacio (2.ª ley de Fick)
A2.3. Advección en un espacio discretizado
A2.4. Modelo general y casos particulares
Anexo 3. Medida y unidades de la energía electromagnética
A3.1. Nivel energético
A3.2. Nivel cuántico
A3.3. Nivel de percepción luminosa
Anexo 4. Relaciones alométricas e importancia del tamaño individual
Anexo 5. Dinámica de la población de Homo sapiens
A5.1. La explosión demográfica
A5.2. Crecimiento logístico de la población humana
A5.3. Sobrepoblación, capacidad de carga y limitación del crecimiento
A5.4. Papel de la tasa de fecundidad en la dinámica de la población humana
A5.5. La transición demográfica

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