ECOLOGÍA

LEYES Y CICLOS DE LA NATURALEZA

Ing. M.Sc. ELADIO GUILLERMO TUYA CASTILLO.

eladiogtc@hotmail.com

©Derechos reservados

Huaraz-Perú

2014

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

FACULTAD DE CIENCIAS DEL AMBIENTE

INTRODUCCIÓN

INTRODUCCIÓN

PREGUNTAS CLAVES:

¿Cuáles son las leyes de la naturaleza o del Universo?

¿Cuáles son los ciclos ecológicos?

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

A. cognoscitivos

Describe, clasifica y aplica las leyes de la naturaleza o del Universo en su

desarrollo personal.

Define, explica y aplica los ciclos ecológico en el estudio de sistemas

ambientales.

b. Actitudinales

Reflexiona a cerca de la influencia de las Leyes de la naturaleza.

Valora los ciclos ecológicos en el estudio de sistemas ambientales.

c. Procedimental

Aplica las Leyes naturales en su desarrollo personal.

Modela y aplica los ciclos ecológicos en la evaluación de ecosistemas.

LEYES DE LA NATURALEZA LLUVIA DE IDEAS

LAS LEYES DE LA NATURALEZA

LAS LEYES DE LA NATURALEZA

1. Leyes de la naturaleza o del Universo: Según Helena Petrovina

Blavatsky, Jorge Angel Livraga son 7:

Principio de Unidad. Toda la naturaleza está coordinado o sea, la

naturaleza conforme una unidad vital y nada está excluido de esa unidad

vital. Todas las cosas al vivir, no destruyas las demás cosas, sino que

permiten la vida de todo.

Ejemplo

Los picaflores no destruyen las flores cuando sacan sus alimentos.

El principio de la iluminación, todas las cosas en la naturaleza tiene

también principio de iluminación, ya sea iluminación física, ya sea

iluminación espiritual. Los seres humanos por deber, es siempre mantener

el fuego encendido, velar por el camino. Es sabiduría, la luz combate la

ignorancia y las tinieblas.

Ejemplos

La luz solar

Luz intelectual o espiritual

Principio de Diferenciación: Todas las cosas en la naturaleza están

diferenciadas. No existen dos cosas absolutamente iguales. Podemos

hablar de equivalente y semejantes. Los hombres debemos tener

comprensión a las cosas escondidas. Desarrollar el discernimiento. Es

tener ideales; es el recto pensamiento que genera la recta acción:

Ejemplos

La arena del Río Santa

La arena de Río Quillcay

Principio de Organización: Las cosas están organizadas. A los hombres

no toca a trabajar con orden para servir mejor. Aprender para enseñar.

Ejemplo

Las plantas

Animales

El principio de Causalidad: todas las cosas son causa de la siguiente y

son efecto de la anterior. El conocimiento nos permite elegir lo que

debemos y desechar lo inservible.

Ejemplos

Descendemos de algo

Día y noche

Alegría / tristeza

Malo / bueno

Ignorancia / conocimiento

Amor / odio

El principio de la vitalidad: todas las cosas están vivas. (Seres vivos y seresinanimados) por inercia todos repetimos todas las cosas están, vivas nosolamente actúan sino cuando resisten.

Las cosas que decimos muertas no están muertas simplemente están cambiandode condición, forma y manera de vivir. Los hombres que habitamos en el universosiempre debemos llenar de luz todo lo que hacemos. Es poner vida a los actos.

Ejemplo

El hombre

Los animales

Los minerales

El suelo

El principio de Periocidad. La ley de los ciclos que abarca a todas las

cosas. A todos los hombres nos permite conocer los puntos fuertes y

débiles de nuestra energía.

Ejemplo

Ciclos astronómicos

Ciclos biogeoquímicos

La vida humana

Alegría / tristeza

CICLOS ECOLÓGICOS: LLUVIA DE IDEAS

CICLOS

ECOLÓGICOS

CICLOS ECOLÓGICOS

CONCEPTOS RELATIVOS A LOS CICLOS ASTRONOMICOS

1. Ciclos astronómicos: Todos los ecosistemas de la tierra, y el Planeta

mismo, toman parte de los ciclos astronómicos. La noche y el día los

cambios de la luna y las estaciones del año son manifestaciones de estos

ciclos (ODUM, 2007; SUTTON, 1998; VÁSQUEZ, 1993).

Día: El período de tiempo en el que la tierra realiza una rotación completa

sobre su eje.

Mes: El período de tiempo en el que la luna gira alrededor de la tierra (mes

lunar): L. Nueva, cuarto creciente, luna llena, cuarto menguante.

Año: El período de tiempo en el que la tierra gira una vez alrededor del sol.

Estaciones: Tanto la duración de la luz del día como el ángulo de los rayos solares que tocan la superficie en un punto dado están cambiando constantemente.

Estos factores, unidos explican la existencia de las diferentes estaciones.

Equinoccio

Solsticio

R2S= Hemisferio iluminado

CICLO NITRÓGENO: LLUVIA DE IDEAS

CICLO

NITROGENO

CICLO DEL NITROGENO

1. Concepto: El ciclo del nitrógeno es un ciclo típico de nutrientesgaseosos que se encuentran en el ambiente (ODUM, 2007; SUTTON,1998; VÁSQUEZ, 1993).

2. Características

Densidad (g/cm3/= -1103.

Punto de fusión (°C) = -210.

Punto de ebullición (°e) = -196.

Estructura cristalina en forma de hexágono.

Se encuentra en estado gaseoso en la atmósfera.

El nitrógeno gaseoso se transforma en nitrato, mediante el proceso de fijación biológica e industrial.

3. Importancia:

Es un constituyente esencial de las proteínas, y también son un

componente básico de todos los tejidos vivos.

Es el principal constituyente (79% en volumen) de la atmósfera.

El nitrógeno influye en el desarrollo y crecimiento de las plantas.

Es nutriente de los suelos.

4. Etapas de la fijación del Nitrógeno: La fijación del nitrógeno

atmosférico ocurre de tres modos.

a. Fijación biológica: Se realiza mediante la acción de las bacterias

fijadoras del Nitrógeno que viven libremente en el suelo, o bien

constituyendo nódulos que se unen a las raíces de las especies

vegetales de tipo de las leguminosas.

FIJACIÓN SIMBIÓTICA DE N

formación del Nódulo

Nódulos activos marrón-rojizo, debido a la presencia de leghemoglobina (hemo-rizobios; globina-planta)

Multiplicación y formación de losRizobios que se convierten en bacteroides productores de nitrogenasa activa.

FIJACIÓN SIMBIÓTICA DE N

Formación de nódulos radiculares por asociación de:Rizobios, cianobacterias o actinomicetos con no leguminosas

Frecuentes en regiones templadas y circumpolares.

Actinomicetos

ASOCIACIONES DE NO LEGUMINOSAS Y BACTERIAS FIJADORAS DE N QUE PRODUCEN NÓDULOS

Actinomicetos y no leguminosas

Frankia alni

FIJACIÓN DE DINITRÓGENO

Bacterias y Cianobacterias en lagos Anabaena y

Nostoc como fitoplancton en aguas abiertas.

Bacterias fotosintéticas (pueden trabajar con menor

luminosidad, fijan menor cantidad).

NITRIFICACIÓN

NH4+ NH2OH H2N2O2 HNO2

Nitrosomonas

Las especies fijadoras del nitrógeno

Bacterias de vida libre Simbología Hábitat

Clostridium pasteuranum Suelos aeróbicos

Azotobacter vinelandii Suelos aeróbicos

Klebsiella pneumoniae Suelos aeróbicos y agua

Rhodospirillum rabrum Superficie de pantanos

Bacterias semibióticas Simbología Hábitat

Frankui alni Aliso, en raíces del árbol

Nostoc muscorum Planta tropical, tallos y agua

Amabaena azollae Azolla en las hojas y en agua

Collima tunaeforme Líquenes

Bacterias semibióticas Simbología Hábitat

Rhizobium japonicum Frijol de soya

Rhizobium triofolii Frijol de soya

Rhizobium mediloti Alfalfa

b. Por la acción química de alta energía: La radicación cósmica, las

estelas de los meteoritos y los relámpagos proporcionan alta energía

necesaria para combinar el Nitrógeno con el Oxígeno y con el agua para

convertir el nitrógeno atmosférico en nitratos y/o nitritos. El amoniaco y los

nitratos resultantes son llevados hacia la superficie de la tierra con el agua

de la lluvia.

Los cálculos sugieren que menos de 8,9 Kg. N/ha llegan a la tierra

anualmente de esta forma.

c. Fijación a través de procesos industriales: Se realiza

mediante el proceso de HABER- BOSCH de carácter

físicoquímico que se transforma el N2 en amoniaco (NH3)

Conclusiones:

5. Los Procesos que intervienen en el ciclo de Nitrógeno

a. Fijación del Nitrógeno: Convierte el nitrógeno atmosférico (N2) en nitrato (NO3). Se realiza físicoquímicamente y a través de las bacterias fijadoras del N2.

b. Aminificación : Proceso que convierte los nitratos (NO3) en amoniaco (NH3) y compuestos de Amoniaco (NH ). Se realiza mediante la acción de las bacterias y los hongos.

Clostridium

Servateci

Bacillus

AMONIFICACIÓN NH4+

Bacterias heterótrofas (degradación progresiva

de la materia orgánica, formación de compuestos

nitrogenados intermedios y desaminados por las

bacterias).

C. Nitrificación : Es un proceso biológico en el cual el amoniaco (NH+)

es oxidado por las bacterias nitrificantes a nitritos y nitratos, produciendo

energía. Se realiza mediante las bacterias.

Nitrosomonas 2NH+4 2NO2 + 4H+ + 2H2O + Nitrito.

Nitrobacter 2NO2 + O2 2NO3 + Energía+ Nitrato.

d. Desnitrificación: El nitrógeno en la forma de nitrato pende

transformándose mediante la acción de las bacterias desnitrificanetes.

Pseudomonas

Thiobacillus denitrificans.

DESNITRIFICACIÓN

Reducción bioquímica de aniones de nitrógeno

oxidado:

NO3 NO2 NO N2

Bacterias anaeróbicas facultativas:

Pseudomonas, Achromobacter, Escherichia,

Bacillus , Micrococcus.

e. Amonificación (Heterótrofo): Aminos y aminoácidos son utilizados por

organismos heterótrofos liberando compuertas amonicales, ácidos,

orgánicos, CO2 y el aminaico (NH+4)

6. Niveles de fijación de Nitrógeno por diferentes sistemas (Brady, 1974)

Especies organismos asociados nitrógeno fijado(kg.N/Ha /año)

Leguminosa bacteria Rhizobium

Medicago sativa “alfalfa” 150-250

Trifolium pratense L. ”trébol” 100-150

Glycine máxima L.“soya” 50-150

Vigna ungiculata “campi” 50-100

Lupinus “chocho” 50-100

Phaseolus vulgaris“frejol” 30-50

No leguminosas actinomicetos (Frankia)

Alnus jurellensis 50-150

Digitaria decumbens bacteria azospitrillum 5-30

Azolla binabaena 150-300

No semibióticos bacteria azotobacter 5-20

Clostridium 10-50

No leguminosas actinomicetos

Alnus jurellensis 50-150

Digitaria decumbens bacteria azospitrillum 5-30

Azolla Amabaena 150-300

No semibióticos bacteria azotobacter 5-20

Clostridium 10-50

TASAS MEDIAS DE FIJACIÓN DE N2

Total N2 fijado al año : 276 x 106 TmOrigen biológico: 85%

Tierra: 140 x 106 TmOcéanos : 100 x 106 Tm

Origen industrial : 15% 36 x 106 Tm

Tasas de fijación en nódulos-Rhizobium y similares con leguminosas : 100-500 Kg ha-1 año-1

-Frankia con alisos : 100-500 Kg ha-1 año-1

-Anabaena con helecho Azolla : 50-150 Kg ha-1 año-1

Tasas de fijación en rizosfera-Desulfovibrio, Clostridium,.. con Zoostera marina, Thalassia testudinum,…. : 100-500 Kg ha-1 año-1

-Bacterias heterotróficas con Spartina alterniflora (marismas): 100-500 Kg ha-1 año-1

- Azospirillum, Azotobacter, con plantas tropicales : 40 Kg ha-1 año-1

Tasas de fijación por microorganismos de vida libre- Cianobacterias en arrozales : 30-50 Kg ha-1 año-1

- Azotobacter, Clostridium,…. : 1-3 Kg ha-1 año-1

ALGUNAS ESPECIES BACTERIANAS FIJADORAS

DE N2

Azotobacter Clostridium

pasteurianus

RESUMEN DE APRENDIZAJE

Tema: Leyes de la naturaleza Explicación

RESUMEN DE APRENDIZAJE

Tema: Influencias de

las fases de la luna

Explicación

RESUMEN DE APRENDIZAJE

Tema: las formas de fijación de

nitrógeno

Explicación

RESUMEN DE APRENDIZAJE

Tema: las especies fijadores de

nitrógeno

Explicación

RESUMEN DE APRENDIZAJE

Tema: Importancia de nitrógeno Explicación

Gracias