PROGRAMA DE ECOLOGÍA 3 er CURSO DE BIOLOGÍA (2007/08) TEMARIO DE TEORÍA

PROGRAMA DE ECOLOGÍA 3

^er

CURSO DE BIOLOGÍA

(2007/08)

TEMARIO DE TEORÍA BLOQUE TEMATICO I. INTRODUCCION.

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.- Historia de la Ecología

La importancia de la Historia de las Ciencias en la formación científica.- De la Historia Natural a la Ecología.- La Ecología hoy: tendencias actuales, escuelas, perspectivas.-La Ecología en España: Los pioneros. Ecología en España hoy.

Unidad Temática 3.- El Método en Ecología

El método científico.- Observaciones y experimentos.- Tipos de experimentos en Ecología.- Ventajas y limitaciones.- Modelos en Ecología: tipos.- Modelos tácticos y modelos estratégicos.

BLOQUE TEMATICO II. ECOLOGIA DE SISTEMAS

Unidad Temática 4.- El Ecosistema como la Unidad Básica de Estudio de

la 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 5.- Radiación Solar y Organización de la Exosfera

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.

Unidad Temática 6.- 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 7.- 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 8.- 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 9.- 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 claves en las redes ecológicas.- El impacto humano en las redes tróficas.

Unidad Temática 10.- 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 11.- 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 12.- 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 13.- 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 14.- Clasificación y Descripción de Ecosistemas.-

Geografía de Ecosistemas

Unidad de funcionamiento y diversidad de paisajes.- Ecosistemas terrestres vs.

Ecosistemas acuáticos.- ¿Ecosistemas o biomas?- La ecología del paisaje.- Principios y métodos.- Clasificación de ecosistemas.- Regionalización ecológica del planeta.- Geografía de ecosistemas.

Unidad Temática 15.- 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 16.- 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 17.- Humanidad y Ecosfera (I): Crecimiento Económico

y Cambio Global

La Ecología global.- Cambios naturales e inducidos.- Métodos de estudio.- Sensores remotos y Sistemas de Información Geográfica.-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 TEMATICO III. ECOLOGIA EVOLUTIVA

Unidad Temática 18.- 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 19.- 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 20.- 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 21.- 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.

Unidad Temática 22.- 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 23.- 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 24.- 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 25.- 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 26.- 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 27.- 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 28.- 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 29.- 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.

Unidad Temática 30.- 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 31.- Humanidad y Ecosfera (II): La Crisis de la

Biodiversidad

La sexta extinción.- Fragmentación de hábitats.- 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

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.

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.

NORMAS DE FUNCIONAMIENTO

ACTIVIDADES TEÓRICAS

A lo largo del curso se realizarán 2 exámenes parciales (el 23 de enero y el 4 de junio de 2008, 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; es necesario aprobar ambos para aprobar la asignatura.

Aquellos alumnos que no hayan superado ambos exámenes parciales deberán realizar el examen final de la asignatura (18 de junio de 2008). 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 (3 de septiembre de 2008).

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 de Teoría 3.1-mañana ⇒ Grupos de Prácticas 31.1, 31.2, 31.3 ó 31.4 Grupo de Teoría 3.2-mañana ⇒ Grupos de Prácticas 32.1, 32.2, 32.3 ó 32.4 Grupo de Teoría 3.6-tarde ⇒ Grupos de Prácticas 36.1, 36.2, 36.3 ó 36.4 Grupo de Teoría 3.7-tarde ⇒ Grupos de Prácticas 37.1 ó 37.2

Asignación de grupos de prácticas

El calendario y los horarios de las distintas sesiones para los 14 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 3 de Octubre de 2007 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 (4 de junio de 2008). 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 en Septiembre (3 de septiembre de 2008).

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 (o bien en http://www.uam.es/javier.seoane). El tercer paso, si aún quedan dudas, es ponerse en comunicación con el coordinador de prácticas (Javier Seoane, despacho B-S011).

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 (2008). 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 2009 incluida.